專利名稱：一種彎折件的彎折角度測量設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及角度測量領(lǐng)域，并且尤其涉及一種檢測被彎折工件的彎折角度的測量 設(shè)備及方法。
背景技術(shù)：
母線彎折機(jī)是一種用于對母線進(jìn)行加工的設(shè)備，圖1示出了角度控制在母線彎折 機(jī)中的應(yīng)用。如圖1所示，母線彎折機(jī)包括凹模10和壓頭20。在應(yīng)用該母線彎折機(jī)改變母 線30的彎折角度時，將母線30置于所述凹模10中，并利用壓頭20對母線30進(jìn)行沖壓，從 而改變母線30的彎折角度。在該母線彎折機(jī)中，對彎折角度的控制是通過角度指示裝置來 實(shí)現(xiàn)的。該角度指示裝置包括頂桿40、指針50以及刻度盤60，所述頂桿40位于所述凹模 10內(nèi)，與所述指針50相連，且隨著母線30的擠壓而向下運(yùn)動，從而帶動指針50運(yùn)動，指示 刻度盤60上所顯示的角度。該角度指示裝置的安裝位置根據(jù)頂桿40上下的位移和母線彎 折角度的對應(yīng)關(guān)系而確定。上述角度指示裝置雖可實(shí)現(xiàn)彎折角度的測量，然而其安裝誤差對測量結(jié)果的影響 很大，且由于經(jīng)常受到?jīng)_擊，角度指示裝置的損耗很大。現(xiàn)有技術(shù)中還存在激光自準(zhǔn)法、光學(xué)內(nèi)發(fā)射法以及激光干涉來進(jìn)行彎折角度測 量，然而其存在以下缺點(diǎn)(1)激光自準(zhǔn)法測量的分辨率與準(zhǔn)直儀中透鏡的焦距有關(guān)，焦距越長，分辨率越 高，但透鏡焦距過長會產(chǎn)生儀器本中和所占空間增大的問題。此外，基于光學(xué)自準(zhǔn)法的測量 儀器測量范圍一般很小，通常在幾分和幾十分之間，測量的分辨率也不理想。(2)光學(xué)內(nèi)反射法該方法對環(huán)境要求高，需要在暗室中進(jìn)行，同時要求光源有較 高的穩(wěn)定性。(3)激光干涉法該方法對環(huán)境要求極為苛刻，諸多外界因素(如周圍空氣流動) 都會對測量結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。此外，基于激光干涉法的儀器結(jié)構(gòu)精密、穩(wěn)定性不好、體 積大，通常只作為一種測量基準(zhǔn)和檢測手段，很難用于現(xiàn)場測量。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中彎折角度測量方案中的諸多缺陷，本發(fā)明特提供一種機(jī)構(gòu)簡 單、適用范圍廣且測量結(jié)果準(zhǔn)確的彎折角度測量設(shè)備及方法。本發(fā)明提供的一種彎折件(該彎折件包括分別位于彎折件彎折點(diǎn)兩側(cè)的第一彎 折部分和第二彎折部分)的彎折角度測量設(shè)備包括轉(zhuǎn)動平臺；驅(qū)動裝置，與所述轉(zhuǎn)動平臺 機(jī)械連接，用于驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動平臺轉(zhuǎn)動；角度傳感器，用于測量所述轉(zhuǎn)動平臺的轉(zhuǎn)動角度； 測距傳感器，固定于所述轉(zhuǎn)動平臺上，用于測量該測距傳感器至所述彎折件的距離；以及控 制裝置，與所述角度傳感器、測距傳感器和驅(qū)動裝置電連接，用于根據(jù)測距傳感器與彎折件 的第一彎折部分之間的距離，控制所述驅(qū)動裝置驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動平臺在所述彎折件第一彎折 部分的彎折方向轉(zhuǎn)動，直至所述測距傳感器所測得的至所述彎折件的第一彎折部分的距離最小，以所述角度傳感器所感測的轉(zhuǎn)動角度作為所述彎折件的第一彎折部分的彎折角度， 并至少根據(jù)該彎折角度計算所述彎折件的彎折角度。其中，所述彎折件的彎折角度可為所述彎折件的第一彎折部分的彎折角度的2倍。其中，該設(shè)備可還包括針對所述彎折件的第二彎折部分設(shè)置的另一組轉(zhuǎn)動平臺、 驅(qū)動裝置、角度傳感器以及測距傳感器，所述控制裝置還計算所述彎折件的第二彎折部分 的彎折角度，并將該彎折角度與所述彎折件的第一彎折部分的彎折角度相加，以得出所述 彎折件的彎折角度。其中，所述測距傳感器可為超聲波測距傳感器、激光測距傳感器或紅外線測距傳 感器。所述角度傳感器可為固定于所述轉(zhuǎn)動平臺上的傾角傳感器。其中，所述驅(qū)動裝置可為步進(jìn)電機(jī)。其中，所述驅(qū)動裝置與所述轉(zhuǎn)動平臺的機(jī)械連接可為蝸輪蝸桿連接或齒輪連接。另外，本發(fā)明提供的一種用于對彎折件的彎折角度進(jìn)行測量的方法包括將測距 傳感器固定在轉(zhuǎn)動平臺上；在所述彎折件發(fā)生彎折之前，調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)動平臺，使所述測距傳 感器垂直正對所述彎折件的第一彎折部分；在所述彎折件發(fā)生彎折之后，在所述彎折件的 第一彎折部分的彎折方向轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)動平臺，使所述測距傳感器所測得的至所述彎折件的 距離最??；以及測量所述轉(zhuǎn)動平臺的轉(zhuǎn)動角度，以該轉(zhuǎn)動角度作為所述彎折件的第一彎折 部分的彎折角度，并至少根據(jù)該彎折角度計算所述彎折件的彎折角度。其中，所述彎折件的彎折角度可為所述彎折件的第一彎折部分的彎折角度的2 倍。其中，所述方法可還包括測量所述彎折件的第二彎折部分的彎折角度；以及將 該彎折角度與所述彎折件的第一彎折部分的彎折角度相加，以得出所述彎折件的彎折角度。其中，所述使所述測距傳感器所測得的至所述第一彎折部分的距離最小包括以下 步驟在彎折件發(fā)生彎折之后，記錄所述測距傳感器所測得的至所述第一彎折部分的初始 距離，并在所述第一彎折部分的彎折方向上以第一步長為單位轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)動平臺，每轉(zhuǎn)動 第一步長，將所述測距傳感器所測得的至所述第一彎折部分的當(dāng)前距離與前一位置之時所 述測距傳感器所測得的至所述第一彎折部分的先前距離進(jìn)行比較，如果當(dāng)前距離小于先前 距離，則繼續(xù)在所述第一彎折部分的彎折方向上以第一步長為單位轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)動平臺；如 果當(dāng)前距離大于先前距離，則控制所述轉(zhuǎn)動平臺回退至前一位置，并保持在該位置；如果當(dāng) 前距離等于先前距離，則控制所述轉(zhuǎn)動平臺保持在當(dāng)前位置。其中，所述使所述測距傳感器所測得的至所述第一彎折部分的距離最小包括以下 步驟在彎折件發(fā)生彎折之后，記錄所述測距傳感器所測得的至所述彎折件的初始距離， 并在所述第一彎折部分的彎折方向上以第二步長為單位轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)動平臺，每轉(zhuǎn)動第二步 長，將所述測距傳感器所測得的至所述第一彎折部分的當(dāng)前距離與前一位置之時所述測距 傳感器所測得的至所述第一彎折部分的先前距離進(jìn)行比較，如果當(dāng)前距離小于先前距離， 則繼續(xù)在所述第一彎折部分的彎折方向上以第二步長為單位轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)動平臺；如果當(dāng)前 距離大于或等于先前距離，則控制在與所述第一彎折部分的彎折方向相反的方向上以小于 所述第二步長的第三步長為單位轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)動平臺，每轉(zhuǎn)動第三步長，將所述測距傳感器所測得的至所述彎折件的當(dāng)前距離與前一位置之時所述測距傳感器所測得的至所述第一 彎折部分的先前距離進(jìn)行比較，如果當(dāng)前距離小于先前距離，則繼續(xù)在與所述第一彎折部 分的彎折方向相反的方向上以第三步長為單位轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)動平臺；如果當(dāng)前距離大于先 前距離，則控制所述轉(zhuǎn)動平臺回退至前一位置，并保持在該位置；如果當(dāng)前距離等于先前距 離，則控制所述轉(zhuǎn)動平臺保持在當(dāng)前位置。本發(fā)明提供的彎折角度測量設(shè)備及方法可通過尋找測距傳感器至所述彎折件的 距離并使轉(zhuǎn)動平臺轉(zhuǎn)動以使所述距離最小，利用角度傳感器測量轉(zhuǎn)動平臺的轉(zhuǎn)動角度，從 而可以以轉(zhuǎn)動角度實(shí)現(xiàn)彎折件的第一彎折部分的彎折角度的間接測量，之后利用該彎折件 的第一彎折部分的彎折角度求得整個彎折件的彎折角度。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、測量準(zhǔn)確 且對外界環(huán)境要求不高的優(yōu)點(diǎn)。


圖1示出了角度指示裝置在母線彎折機(jī)中的應(yīng)用；圖2為本發(fā)明提供的彎折角度測量設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為示出了本發(fā)明提供的彎折角度測量設(shè)備的具體使用的示意圖；圖4為本發(fā)明提供的彎折角度測量設(shè)備中對轉(zhuǎn)動平臺的轉(zhuǎn)動過程的流程圖；圖5為本發(fā)明提供的彎折角度測量設(shè)備中對轉(zhuǎn)動平臺的另一轉(zhuǎn)動過程的流程圖； 以及圖6為本發(fā)明提供的彎折角度測量方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯，下文將配合所附圖示，作 詳細(xì)說明如下。此外，在本發(fā)明的說明中，相同的構(gòu)件以相同的符號表示，于此合先敘明。圖2為本發(fā)明提供的彎折角度測量設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本發(fā)明提供 了一種彎折件的彎折角度測量設(shè)備，該彎折件包括分別位于彎折件彎折點(diǎn)兩側(cè)的第一彎折 部分30a和第二彎折部分30b，該設(shè)備包括轉(zhuǎn)動平臺100、角度傳感器200、測距傳感器300、 驅(qū)動裝置400以及控制裝置500，驅(qū)動裝置400與所述轉(zhuǎn)動平臺100機(jī)械連接，用于驅(qū)動所 述轉(zhuǎn)動平臺100在所述彎折件的第一彎折部分30a的彎折方向轉(zhuǎn)動；所述角度傳感器200 用于測量所述轉(zhuǎn)動平臺100的轉(zhuǎn)動角度；所述測距傳感器300固定于所述轉(zhuǎn)動平臺100上， 用于測量該測距傳感器300至所述彎折件的第一彎折部分30a的距離；所述控制裝置500 與所述角度傳感器200、測距傳感器300和驅(qū)動裝置400電連接，用于根據(jù)測距傳感器300 與所述彎折件的第一彎折部分30a之間的距離，控制所述驅(qū)動裝置400驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動平臺 100在所述彎折件的第一彎折部分30a的彎折方向轉(zhuǎn)動，直至所述測距傳感器300所測得的 至所述彎折件的第一彎折部分30a的距離最小，以所述角度傳感器200所感測的轉(zhuǎn)動角度 作為所述彎折件的第一彎折部分30a的彎折角度，并至少根據(jù)該彎折角度計算所述彎折件 的彎折角度。其中，所述控制裝置500可為單片機(jī)或DSP等其他嵌入式系統(tǒng)，其可包含顯示屏以 對所述彎折件的彎折角度加以顯示。其中，所述測距傳感器300可為超聲波測距傳感器、激光測距傳感器或紅外線測距傳感器。所述角度傳感器200可為固定于所述轉(zhuǎn)動平臺100上的傾角傳感器(諸如，固 體擺式傾角傳感器、液體擺式傾角傳感器或氣體擺式傾角傳感器)，該傾角傳感器可隨所述 轉(zhuǎn)動平臺100轉(zhuǎn)動，從而將其所感測的傾角作為轉(zhuǎn)動平臺100的轉(zhuǎn)動角度；所述角度傳感 器200還可通過設(shè)于轉(zhuǎn)動平臺100下方的兩個測距傳感器實(shí)現(xiàn)，該測距傳感器可分別測量 至所述轉(zhuǎn)動平臺100的距離，之后根據(jù)所測得的距離的差值與該兩個測距傳感器之間的距 離，利用三角函數(shù)關(guān)系式求得轉(zhuǎn)動平臺100的轉(zhuǎn)動角度。所述驅(qū)動裝置400可為步進(jìn)電機(jī)。 當(dāng)然，本發(fā)明并不限于此，任何可實(shí)現(xiàn)測距、角度測量以及驅(qū)動轉(zhuǎn)動平臺100轉(zhuǎn)動的裝置皆 可應(yīng)用于此。其中，所述驅(qū)動裝置400與所述轉(zhuǎn)動平臺100的機(jī)械連接可為本領(lǐng)域所公知的各 種連接方式，優(yōu)選為蝸輪蝸桿連接或齒輪連接，該連接可使得驅(qū)動裝置400至轉(zhuǎn)動平臺100 的傳動平穩(wěn)，且精度高。圖3為示出了本發(fā)明提供的彎折角度測量設(shè)備的具體使用的示意圖。如圖3所示， 測距傳感器300和角度傳感器200 (在此以角度傳感器200為傾角傳感器為例進(jìn)行說明) 固定在轉(zhuǎn)動平臺100上，并且該轉(zhuǎn)動平臺100由驅(qū)動裝置400帶動旋轉(zhuǎn)，從而組成一個閉環(huán) 控制系統(tǒng)。在彎折件平直且沒有發(fā)生彎折時(如圖實(shí)線部分所示)，垂直正對彎折件的測距 傳感器300測量出距彎折件的第一彎折部分30a的距離，此距離為距彎折件的第一彎折部 分30a的初始最小距離，該距離為角度傳感器200調(diào)零的基礎(chǔ)。在彎折件發(fā)生彎折時(如 圖虛線部分所示)，測距傳感器300所測量的距離(該距離為測距傳感器300至第一彎折部 分30a的距離)發(fā)生變化，控制裝置500以測距傳感器300所測量的距離作為反饋，使驅(qū)動 裝置400啟動，驅(qū)動轉(zhuǎn)動平臺100轉(zhuǎn)動，從而帶動角度傳感器200和測距傳感器300轉(zhuǎn)動， 直至測距傳感器300測得至彎折件的第一彎折部分30a的距離為所述最小距離時，驅(qū)動裝 置400停止工作，此時傾角傳感器200所測得角度即為彎折件的第一彎折部分30a的彎折 角度。在此需要說明的是，對于對彎折件的中心部位進(jìn)行沖壓的情形而言，所述彎折件 的第一彎折部分30a和第二彎折部分30b的彎折角度是一樣的，此時針對第一彎折部分30a 測量彎折角度即可求出整個彎折件的彎折角，整個彎折件的彎折角為第一彎折部分30a的 彎折角度的兩倍；另外，對于對彎折件10的中心部位進(jìn)行沖壓的情形而言，第一彎折部分30a和第 二彎折部分30b的彎折角度實(shí)際上不可能完全一致。因此，優(yōu)選地，所述設(shè)備還可包括針對 所述彎折件的第二彎折部分30b設(shè)置的另一組轉(zhuǎn)動平臺、驅(qū)動裝置、角度傳感器以及測距 傳感器，所述控制裝置500還計算所述彎折件的第二彎折部分30b的彎折角度，并將該彎折 角度與所述彎折件的第一彎折部分30a的彎折角度相加，以得出所述彎折件的彎折角度。 藉此，可減小采用上述測第一彎折部分30a的彎折角度、并以2倍該彎折角度作為整個彎折 件的彎折角度的方法所可能產(chǎn)生誤差，使測量更加準(zhǔn)確。另外，對于對彎折件的非中心部位進(jìn)行沖壓的情形而言，所述彎折件的第一彎折 部分30a和第二彎折部分30b因?yàn)橘|(zhì)量等因素的影響，其彎折角度是不同的，此時也需要分 別測量第一彎折部分30a和第二彎折部分30b的彎折角度，即需要針對第一彎折部分30a 和第二彎折部分30b分別布設(shè)上述彎折角度測量設(shè)備，并將所測得的第一彎折部分30a和 第二彎折部分30b的彎折角度相加，以作為整個彎折件的彎折角度。
下面對控制裝置500如何以測距傳感器300所測得距離作為反饋來驅(qū)動轉(zhuǎn)動平臺 100轉(zhuǎn)動、直至測距傳感器300所測得的至彎折件的第一彎折部分30a的距離為最小距離為 止進(jìn)行描述。圖4為本發(fā)明提供的彎折角度測量設(shè)備中對轉(zhuǎn)動平臺100的轉(zhuǎn)動過程的流程圖。 如圖4所示，在彎折件發(fā)生彎折之后，所述控制裝置500記錄所述測距傳感器300所測得的 至所述彎折件的第一彎折部分30a的初始距離，并控制所述驅(qū)動裝置400驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動平 臺100在所述第一彎折部分30a的彎折方向上以第一步長為單位進(jìn)行轉(zhuǎn)動，每轉(zhuǎn)動第一步 長，將所述測距傳感器300所測得的至彎折件的第一彎折部分30a的當(dāng)前距離與前一位置 之時所述測距傳感器300所測得的至彎折件的第一彎折部分30a的先前距離進(jìn)行比較，如 果當(dāng)前距離小于先前距離，則表明轉(zhuǎn)動平臺100目前正朝著使測距傳感器300所測得的至 彎折件的第一彎折部分30a的距離最小的方向轉(zhuǎn)動，繼續(xù)控制所述轉(zhuǎn)動平臺100在所述第 一彎折部分30a的彎折方向上以第一步長為單位進(jìn)行轉(zhuǎn)動；如果當(dāng)前距離大于先前距離， 則表明轉(zhuǎn)動平臺100轉(zhuǎn)動過量，控制所述轉(zhuǎn)動平臺100回退至前一位置，并保持在該位置， 該位置即為此調(diào)節(jié)方式中使得測距傳感器300所測得的至彎折件的第一彎折部分30a的距 離最小的位置；如果當(dāng)前距離等于先前距離，則表明轉(zhuǎn)動平臺100所處的位置即為此調(diào)節(jié) 方式中使得測距傳感器300所測得的至彎折件的第一彎折部分30a的距離最小的位置，控 制所述轉(zhuǎn)動平臺100保持在當(dāng)前位置。在此需要說明的是，所述第一步長需要足夠小，以使 得對轉(zhuǎn)動平臺100的調(diào)節(jié)非常精細(xì)，可實(shí)現(xiàn)此調(diào)節(jié)方式中的最小距離非常接近所述初始最 小距離，也就是使得測距傳感器300基本或完全垂直正對彎折件的第一彎折部分30a。圖5為本發(fā)明提供的彎折角度測量設(shè)備中對轉(zhuǎn)動平臺100的另一轉(zhuǎn)動過程的流程 圖。優(yōu)選地，如圖5所示，在彎折件發(fā)生彎折之后，所述控制裝置500記錄所述測距傳感器 300所測得的至所述彎折件的第一彎折部分30a的初始距離，并控制所述驅(qū)動裝置400驅(qū)動 所述轉(zhuǎn)動平臺100在所述第一彎折部分30a的彎折方向上以第二步長為單位進(jìn)行轉(zhuǎn)動，每 轉(zhuǎn)動第二步長，將所述測距傳感器300所測得的至彎折件的第一彎折部分30a的當(dāng)前距離 與前一位置之時所述測距傳感器300所測得的至彎折件的第一彎折部分30a的先前距離進(jìn) 行比較，如果當(dāng)前距離小于先前距離，則表明轉(zhuǎn)動平臺100目前正朝著使測距傳感器300所 測得的至彎折件的第一彎折部分30a的距離最小的方向轉(zhuǎn)動，繼續(xù)控制所述轉(zhuǎn)動平臺100 在所述第一彎折部分30a的彎折方向上以第二步長為單位進(jìn)行轉(zhuǎn)動；如果當(dāng)前距離大于或 等于先前距離，則表明轉(zhuǎn)動平臺100轉(zhuǎn)動過量，控制所述轉(zhuǎn)動平臺100在與所述第一彎折部 分30a的彎折方向相反的方向上以小于所述第二步長的第三步長為單位進(jìn)行轉(zhuǎn)動，每轉(zhuǎn)動 第三步長，將所述測距傳感器300所測得的至彎折件的第一彎折部分30a的當(dāng)前距離與前 一位置之時所述測距傳感器300所測得的至彎折件的第一彎折部分30a的先前距離進(jìn)行比 較，如果當(dāng)前距離小于先前距離，則表明轉(zhuǎn)動平臺100轉(zhuǎn)動依舊過量，繼續(xù)控制所述轉(zhuǎn)動平 臺100在與所述第一彎折部分30a的彎折方向相反的方向上以第三步長為單位進(jìn)行轉(zhuǎn)動； 如果當(dāng)前距離大于先前距離，則表明轉(zhuǎn)動平臺100回退過量，控制所述轉(zhuǎn)動平臺100回退至 前一位置，并保持在該位置，該位置即為此調(diào)節(jié)方式中使得測距傳感器300所測得的距離 最小的位置；如果當(dāng)前距離等于先前距離，則表明轉(zhuǎn)動平臺100所處的位置即為此調(diào)節(jié)方 式中的使得測距傳感器300所測得的至彎折件的第一彎折部分30a的距離最小的位置，控 制所述轉(zhuǎn)動平臺100保持在當(dāng)前位置。
在上述對轉(zhuǎn)動平臺100進(jìn)行調(diào)整以使得測距傳感器300所測得的至彎折件的第一 彎折部分30a的距離最小的過程中，還可在以第三步長為單位找尋到一使測距傳感器300 所測得的至彎折件的第一彎折部分30a的距離最小的轉(zhuǎn)動平臺位置之后，采用比第三步長 小的第四步長進(jìn)一步搜索使測距傳感器300所測得的至彎折件的第一彎折部分30a的距離 最小的轉(zhuǎn)動平臺位置，以達(dá)到更高的精度。之后，還可根據(jù)精確度的需求，以比第四步長小 的第五步長進(jìn)一步進(jìn)行搜索，以此循環(huán)往復(fù)，直至此調(diào)節(jié)過程中所達(dá)到的最小距離等于所 述初始最小距離為止。上述第二、第三、第四以及第五步長可在既不影響調(diào)節(jié)時間，又不能 調(diào)節(jié)過量的原則下，根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行設(shè)定。當(dāng)然，利用其他搜索方法來搜索使得測距傳感器300所測得距離最小的轉(zhuǎn)動平臺 100位置亦是可以的，然而優(yōu)選采用本發(fā)明所提供的上述搜索方法，該方法可利用第二步長 確定一大致位置，之后再利用第三步長進(jìn)行微調(diào)，搜索效率高，有利于提高彎折角度測量設(shè) 備的實(shí)時性。另外，本發(fā)明還提供以一種用于對彎折件的彎折角度進(jìn)行測量的方法。圖6為本 發(fā)明提供的彎折角度測量方法的流程圖。如圖6所示，所述方法包括將測距傳感器300固 定在轉(zhuǎn)動平臺100上；在所述彎折件發(fā)生彎折之前，調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)動平臺100，使所述測距傳 感器300垂直正對所述彎折件的第一彎折部分；在所述彎折件發(fā)生彎折之后，在所述彎折 件的第一彎折部分30a的彎折方向轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)動平臺100，使所述測距傳感器300所測得的 至所述彎折件的第一彎折部分30a的距離最?。灰约皽y量所述轉(zhuǎn)動平臺100的轉(zhuǎn)動角度，以 該轉(zhuǎn)動角度作為所述彎折件的第一彎折部分30a的彎折角度，并至少根據(jù)該彎折角度計算 所述彎折件的彎折角度。其中，所述彎折件的彎折角度可為所述彎折件的第一彎折部分30a的彎折角度的 2倍。其中，所述方法還可包括測量所述彎折件的第二彎折部分30b的彎折角度；以及 將該彎折角度與所述彎折件的第一彎折部分30a的彎折角度相加，以得出所述彎折件的彎 折角度。其中，所述使所述測距傳感器300所測得的至所述第一彎折部分30a的距離最小 可包括以下步驟在彎折件發(fā)生彎折之后，記錄所述測距傳感器300所測得的至所述彎折 件的第一彎折部分30a的初始距離，并在所述第一彎折部分30a的彎折方向上以第一步長 為單位轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)動平臺100，每轉(zhuǎn)動第一步長，將所述測距傳感器300所測得的當(dāng)前距離 與前一位置之時所述測距傳感器300所測得的先前距離進(jìn)行比較，如果當(dāng)前距離小于先前 距離，則表明轉(zhuǎn)動平臺100目前正朝著使測距傳感器300所測得的距離最小的方向轉(zhuǎn)動，繼 續(xù)在所述第一彎折部分30a的彎折方向上以第一步長為單位轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)動平臺100 ；如果 當(dāng)前距離大于先前距離，則表明轉(zhuǎn)動平臺100轉(zhuǎn)動過量，控制所述轉(zhuǎn)動平臺100回退至前 一位置，該位置即為此調(diào)節(jié)方式中使得測距傳感器300所測得的至彎折件的第一彎折部分 30a的距離最小的位置；如果當(dāng)前距離等于先前距離，則表明轉(zhuǎn)動平臺100所處的位置即為 此調(diào)節(jié)方式中使得測距傳感器300所測得的距離最小的位置，控制所述轉(zhuǎn)動平臺100保持 在當(dāng)前位置。優(yōu)選地，所述使所述測距傳感器300所測得的至所述第一彎折部分30a的距離最 小可包括以下步驟在彎折件發(fā)生彎折之后，記錄所述測距傳感器300所測得的至所述彎折件的第一彎折部分30a的初始距離，并在所述第一彎折部分30a的彎折方向上以第二步 長為單位轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)動平臺100，每轉(zhuǎn)動第二步長，將所述測距傳感器300所測得的當(dāng)前距 離與前一位置之時所述測距傳感器300所測得的先前距離進(jìn)行比較，如果當(dāng)前距離小于先 前距離，則表明轉(zhuǎn)動平臺100目前正朝著使測距傳感器300所測得的距離最小的方向轉(zhuǎn)動， 繼續(xù)在所述第一彎折部分30a的彎折方向上以第二步長為單位轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)動平臺100 ；如 果當(dāng)前距離大于或等于先前距離，則表明轉(zhuǎn)動平臺100轉(zhuǎn)動過量，控制在與所述第一彎折 部分30a的彎折方向相反的方向上以小于所述第二步長的第三步長為單位轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)動 平臺100，每轉(zhuǎn)動第三步長，將所述測距傳感器300所測得的當(dāng)前距離與前一位置之時所述 測距傳感器300所測得的先前距離進(jìn)行比較，如果當(dāng)前距離小于先前距離，則表明轉(zhuǎn)動平 臺100轉(zhuǎn)動依舊過量，繼續(xù)在與所述第一彎折部分30a的彎折方向相反的方向上以第三步 長為單位轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)動平臺100 ；如果當(dāng)前距離大于先前距離，則表明轉(zhuǎn)動平臺100回退 過量，控制所述轉(zhuǎn)動平臺100回退至前一位置，并保持在該位置；如果當(dāng)前距離等于先前距 離，則表明轉(zhuǎn)動平臺100所處的位置即為使得測距傳感器300所測得的距離最小的位置，控 制所述轉(zhuǎn)動平臺100保持在當(dāng)前位置。本發(fā)明的彎折角度測量方案與同類方案相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)系統(tǒng)簡單，測量原理簡單。只需要測距傳感器、角度傳感器、步進(jìn)電機(jī)以及控制 裝置。測量時只需要找到測距傳感器到彎折件的最小距離即可。而且由于是無接觸測量， 在作業(yè)過程中不影響測量。(2)測量精度高，測距傳感器的精度可以到微米級，角度傳感器的精度可以到 0.02°，步進(jìn)電機(jī)精度可以到步距角0.02°且250細(xì)分。(3)采用效率高的最小距離搜索方法，可以實(shí)現(xiàn)對測距傳感器的準(zhǔn)確定位和實(shí)時測量。雖然本發(fā)明已通過上述實(shí)施例所公開，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明，任 何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，應(yīng)當(dāng)可以作各種的 變動與修改。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以所附權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種彎折件的彎折角度測量設(shè)備，該彎折件包括分別位于彎折件彎折點(diǎn)兩側(cè)的第一 彎折部分(30a)和第二彎折部分(30b)，該設(shè)備包括轉(zhuǎn)動平臺(100)；驅(qū)動裝置G00)，與所述轉(zhuǎn)動平臺(100)機(jī)械連接，用于驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動平臺(100)在所 述彎折件的第一彎折部分(30a)的彎折方向轉(zhuǎn)動；角度傳感器000)，用于測量所述轉(zhuǎn)動平臺(100)的轉(zhuǎn)動角度；測距傳感器(300)，固定于所述轉(zhuǎn)動平臺(100)上，用于測量該測距傳感器(300)至所 述彎折件的第一彎折部分(30a)的距離；以及控制裝置(500)，與所述角度傳感器000)、測距傳感器(300)和驅(qū)動裝置000)電連 接，用于根據(jù)測距傳感器(300)與所述彎折件的第一彎折部分(30a)之間的距離，控制所述 驅(qū)動裝置(400)驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動平臺(100)在所述彎折件的第一彎折部分(30a)的彎折方向 轉(zhuǎn)動，直至所述測距傳感器(300)所測得的至所述彎折件的第一彎折部分(30a)的距離最 小，以所述角度傳感器(200)所感測的轉(zhuǎn)動角度作為所述彎折件的第一彎折部分(30a)的 彎折角度，并至少根據(jù)該彎折角度計算所述彎折件的彎折角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎折角度測量設(shè)備，其中，所述彎折件的彎折角度為所述彎 折件的第一彎折部分(30a)的彎折角度的2倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎折角度測量設(shè)備，其中，該設(shè)備還包括針對所述彎折件的 第二彎折部分(30b)設(shè)置的另一組轉(zhuǎn)動平臺、驅(qū)動裝置、角度傳感器以及測距傳感器，所述 控制裝置(500)還計算所述彎折件的第二彎折部分(30b)的彎折角度，并將該彎折角度與 所述彎折件的第一彎折部分(30a)的彎折角度相加，以得出所述彎折件的彎折角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述測距傳感器(300)為超聲波測距傳感器、激 光測距傳感器或紅外線測距傳感器，所述角度傳感器(200)為固定于所述轉(zhuǎn)動平臺(100) 上的傾角傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述驅(qū)動裝置(400)為步進(jìn)電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述驅(qū)動裝置(400)與所述轉(zhuǎn)動平臺(100)的機(jī) 械連接為蝸輪蝸桿連接或齒輪連接。
7.一種用于對彎折件的彎折角度進(jìn)行測量的方法，該彎折件包括分別位于彎折件彎折 點(diǎn)兩側(cè)的第一彎折部分(30a)和第二彎折部分(30b)，其中，該方法包括將測距傳感器(300)固定在轉(zhuǎn)動平臺(100)上；在所述彎折件發(fā)生彎折之前，調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)動平臺(100)，使所述測距傳感器(300)垂直 正對所述彎折件的第一彎折部分(30a)；在所述彎折件發(fā)生彎折之后，在所述彎折件的第一彎折部分(30a)的彎折方向轉(zhuǎn)動所 述轉(zhuǎn)動平臺(100)，使所述測距傳感器(300)所測得的至所述彎折件的第一彎折部分(30a) 的距離最??；以及測量所述轉(zhuǎn)動平臺(100)的轉(zhuǎn)動角度，以該轉(zhuǎn)動角度作為所述彎折件的第一彎折部分 (30a)的彎折角度，并至少根據(jù)該彎折角度計算所述彎折件的彎折角度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述彎折件的彎折角度為所述彎折件的第一彎 折部分(30a)的彎折角度的2倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述方法還包括測量所述彎折件的第二彎折部分(30b)的彎折角度；以及將該彎折角度與所述第一彎折部分(30a)的彎折角度相加，以得出所述彎折件的彎折 角度。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述使所述測距傳感器(300)所測得的至所述 第一彎折部分(30a)的距離最小包括以下步驟在彎折件發(fā)生彎折之后，記錄所述測距傳感器(300)所測得的至所述第一彎折部分 (30a)的初始距離，并在所述第一彎折部分(30a)的彎折方向上以第一步長為單位轉(zhuǎn)動所 述轉(zhuǎn)動平臺(100)，每轉(zhuǎn)動第一步長，將所述測距傳感器(300)所測得的至所述第一彎折部 分(30a)的當(dāng)前距離與前一位置之時所述測距傳感器(300)所測得的至所述第一彎折部分 (30a)的先前距離進(jìn)行比較，如果當(dāng)前距離小于先前距離，則繼續(xù)在所述第一彎折部分(30)的彎折方向上以第一 步長為單位轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)動平臺(100)；如果當(dāng)前距離大于先前距離，則控制所述轉(zhuǎn)動平臺(100)回退至前一位置，并保持在 該位置；如果當(dāng)前距離等于先前距離，則控制所述轉(zhuǎn)動平臺(100)保持在當(dāng)前位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述使所述測距傳感器(300)所測得的至所述 第一彎折部分(30a)的距離最小包括以下步驟在彎折件發(fā)生彎折之后，記錄所述測距傳感器(300)所測得的至所述第一彎折部分 (30a)的初始距離，并在所述第一彎折部分(30a)的彎折方向上以第二步長為單位轉(zhuǎn)動所 述轉(zhuǎn)動平臺(100)，每轉(zhuǎn)動第二步長，將所述測距傳感器(300)所測得的至所述第一彎折部 分(30a)的當(dāng)前距離與前一位置之時所述測距傳感器(300)所測得的至所述第一彎折部分 (30a)的先前距離進(jìn)行比較，如果當(dāng)前距離小于先前距離，則繼續(xù)在所述第一彎折部分(30a)的彎折方向上以第二 步長為單位轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)動平臺(100)；如果當(dāng)前距離大于或等于先前距離，則在與所述第一彎折部分(30a)的彎折方向相反 的方向上以小于所述第二步長的第三步長為單位轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)動平臺(100)，每轉(zhuǎn)動第三步 長，將所述測距傳感器(300)所測得的至所述第一彎折部分(30a)的當(dāng)前距離與前一位置 之時所述測距傳感器(300)所測得的至所述第一彎折部分(30a)的先前距離進(jìn)行比較，如果當(dāng)前距離小于先前距離，則繼續(xù)在與所述第一彎折部分(30a)的彎折方向相反的 方向上以第三步長為單位轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)動平臺(100)；如果當(dāng)前距離大于先前距離，則控制所述轉(zhuǎn)動平臺(100)回退至前一位置，并保持在 該位置；如果當(dāng)前距離等于先前距離，則控制所述轉(zhuǎn)動平臺(100)保持在當(dāng)前位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種彎折件的彎折角度測量設(shè)備及方法，所述設(shè)備包括轉(zhuǎn)動平臺；驅(qū)動裝置，與轉(zhuǎn)動平臺機(jī)械連接，用于驅(qū)動轉(zhuǎn)動平臺轉(zhuǎn)動；角度傳感器，用于測量所述轉(zhuǎn)動平臺的轉(zhuǎn)動角度；測距傳感器，固定于所述轉(zhuǎn)動平臺上，用于測量該測距傳感器至所述彎折件的第一彎折部分的距離；以及控制裝置，與角度傳感器、測距傳感器和驅(qū)動裝置電連接，用于根據(jù)測距傳感器與所述第一彎折部分之間的距離，控制所述驅(qū)動裝置在所述第一彎折部分的彎折方向驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動平臺轉(zhuǎn)動，直至測距傳感器所測得的至所述第一彎折部分的距離最小，至少根據(jù)此時角度傳感器所感測的轉(zhuǎn)動角度計算彎折件的彎折角度。該設(shè)備及方法具有結(jié)構(gòu)簡單、測量準(zhǔn)確且對外界環(huán)境要求不高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B21C51/00GK102120230SQ20101057935
公開日2011年7月13日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者任會禮, 曾光, 涂宏斌 申請人:長沙中聯(lián)重工科技發(fā)展股份有限公司