[发明专利]一种管材轴心位置偏差测量方法及检测装置

说明书

本发明提供一种管材轴心位置偏差测量方法及检测装置，包括工作台、三轴滑台机构、待测工件定位装置、探测装置；所述探测装置安装于三轴滑台机构滑动端，指向待测工件定位装置；探测装置包括基座、探测爪、弯曲发生装置、传感装置。探测爪在弯曲发生装置作用下向管材弯曲，传感装置将弯曲量转换为电信号输出，通过位移变量与电信号量之间的关系，可获取管材轴心的偏移量。本发明提出一种管材轴心位置偏差测量方法及检测装置，可适用于阵列布置管材的轴心偏差测量，具有测量精度高、操作简单的优点。

技术领域

本发明涉及管材检测装置技术领域，具体涉及一种管材轴心位置偏差测量方法及检测装置。

背景技术

在生产应用中，管材按照尺寸装配后由于后续特殊工艺易发生变形，其端部轴心位置会与原有设计位存在偏差，但在后续应用中仍需与其他零件进行装配。如在空调换热器的生产过程中，铜管在与多个翅片装配后需要进行胀接工艺，胀接过程会使铜管发生变形，使铜管端口偏离预设位，胀接后的每个铜管仍需与其他零件进行装配，且空调换热器具有阵列的多个铜管，进一步增加了检测难度。因此，获取管材端部轴心实际位置与设计位置的偏差量对实现管材端口装配的自动化具有重要的意义。

现有管材轴心位置的检测方式分为接触式测量和非接触式测量两大类，接触式测量多以机械结构进行硬接触，如中国专利CN203454961U公开的一种用于阀座孔平面轴心偏差度的测量工具，利用杠杆式机械结构直接接触被测物体，再利用百分表读取探测头的偏移量来实现对轴心的检测。虽然该工具结构简单、操作简易，但需要利用百分表等仪器人工测量，测量误差大且不适合测量直径较小的管材。

非接触式测量常以光、电磁、声波作为介质来测量，如中国专利CN105423946公开了一种基于激光位移传感器的轴颈轴心测量装置及测量标定方法，利用两个在平面内成一定角度的可移动激光位移传感器来测量圆柱状零件的轴心。此方法较接触式精度高、安全性好，但是由于光线易受物体遮挡，使得这种方法无法同时测量阵列布设的管材轴心，尤其无法适用于空调换热器阵列铜管的测定。

因此，设计一种测量精度高，可测量阵列布置管材轴心偏差的装置，具有重要的意义和应用价值。

发明内容

本发明提出一种管材轴心位置偏差测量方法及检测装置，可适用于阵列布置管材的轴心偏差测量，具有测量精度高、操作简单的优点。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案解决上述问题：

一种管材轴心位置偏差检测装置，包括工作台、三轴滑台机构、待测工件定位装置、探测装置；所述三轴滑台机构、待测工件定位装置相对设置于工作台上，所述探测装置安装于三轴滑台机构滑动端；所述探测装置包括基座，圆周阵列于基座侧壁的多个探测爪；所述探测爪的尾端固接于基座，前端指向待测工件定位装置所在侧，前后两端之间开设感应槽，槽内设置可测量探测爪弯曲度的传感装置；所述基座前端安装可使探测爪前端向内弯曲的弯曲发生装置，所述待测工件可拆卸安装于所述待测工件定位装置上。

上述方案中，弯曲发生装置吸引探测爪，使探测爪前端弯曲接触管材侧壁，传感装置可获取探测爪的弯曲变量，并将其转化为电信号输出。通过标定探测爪前端位移量与弯曲量的关系，将测量得到的电信号变化值代入，可获得管材轴心相对于标准管轴心的偏差。装置通过多个传感器测定，可获得较高的测量精度。且探测爪具有较大的弯曲范围，能适用于不同管径管材的偏差测量。

进一步的，所述三轴滑台机构包括从下至上叠加的X轴滑台、Y轴滑台和Z轴滑台，所述Y轴滑台滑动设置于X轴滑台上，Z轴滑台滑动设置于Y轴滑台上，基座固接于Z轴滑台的滑块上。

进一步的，所述弯曲发生装置包括尾端固接于基座的中心杆，设置于中心杆前端的通电线圈；所述探测爪采用铁磁性物质，或于探测爪前部设置永磁体，铁磁性物质和永磁体可被通电线圈电磁场吸附。