一种铝合金型材曲率检测系统及方法

技术领域

本发明涉及铝合金型材曲率检测系统技术领域，尤其涉及一种铝合金型材曲率检测系统及方法。

背景技术

在铝合金型材生产成型设备技术中，铝合金型材的检测技术是一个重难点，在工业的快速发展下，工业铝型材的种类越来越多，而铝型材的标准化，批量化的量产证明了现如今铝型材在工业中的重要地位，而铝型材的铸造后难免受其应力和多种因素造成铝合金型材的质量缺陷，而工业用途中对铝型材的质量非常看重，铝合金型材的曲率检测是一项非常重要的生产检测过程；

经检索，中国专利申请号为CN201820990647.7中公开了“一种用于型材检测的检具，包括支撑架和固定件，所述的固定件为方柱形结构，在固定件的一侧沿其长度方向开设有矩形凹槽，在凹槽两侧的侧壁上沿其长度方向对称设有卡槽，所述的卡槽的横截面呈等腰锥形结构；所述的支撑架上设有第一螺栓孔，所述的固定件的底部设有与第一螺栓孔对应的第二螺栓孔，固顶尖通过螺栓安装固定于支撑架上”；

该专利主要在使用前先通过此检具进行检测型材的质量，能够保证使用时不会因为产品不达标而影响生产；但是，该类专利可以检测在实际应用中的铝型材曲率检测，却无法在型材的生产过程中进行曲率检测，不能及时发现铝型材的曲率问题错过重新加工的时机，这样造成铝型材的成品率降低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在无法在型材的生产过程中进行曲率检测的缺点，而提出的一种铝合金型材曲率检测系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种铝合金型材曲率检测系统，包括定位模块、输送模块和检测模块；所述定位模块安装在机架的一端、以对铝合金型材进行夹紧定位；所述输送模块安装在机架的另一端、以对铝合金型材进行输送；所述检测模块安装在机架顶部、以对铝合金型材的曲率进行检测。

进一步地，所述定位模块包括丝杠、活动座、安装板和若干定位件；所述丝杠转动安装在机架的底部，所述活动座贯穿机架的顶壁、且与机架滑动连接，所述机架上开设有与活动座相匹配的滑槽，所述活动座可沿着滑槽滑动；所述活动座的底端与丝杠螺纹连接，所述活动座的顶端与安装板固定连接，若干所述定位件均匀设置在安装板上。

进一步地，所述定位件包括第一滑杆、安装座、压轮、限位块和缓冲弹簧；所述第一滑杆贯穿安装板、且与安装板滑动连接，所述安装座固定安装在第一滑杆的一端，所述压轮转动安装在安装座的内侧，所述限位块固定安装在第一滑杆的另一端，所述缓冲弹簧套设在第一滑杆上、且位于安装座与安装板之间。

进一步地，所述输送模块包括固定架、输送辊、转轴和驱动组件；所述固定架固定安装在机架的顶部，所述输送辊转动安装在固定架的内侧，所述转轴贯穿机架、且与输送辊固定连接，所述驱动组件安装在机架的底部、且可驱动转轴转动。

进一步地，所述驱动组件包括第一摩擦轮、转动板、驱动电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮和第二摩擦轮；所述第一摩擦轮固定安装在转轴的底部，所述转动板的一端通过销轴转动安装在机架的底部，所述驱动电机固定安装在转动板上、且输出轴与第一锥齿轮固定连接，所述第二锥齿轮转动安装在转动板的另一端、且与第一锥齿轮啮合，所述第二摩擦轮与第二锥齿轮同轴固定连接，所述第二摩擦轮可与第一摩擦轮接触。

进一步地，所述驱动组件还包括第三锥齿轮和第三摩擦轮；所述第三锥齿轮转动安装在机架的底部，所述第三摩擦轮与第三锥齿轮同轴固定连接、且可与第二摩擦轮接触，所述丝杠的一端固定安装有第四锥齿轮，所述第四锥齿轮与第三锥齿轮啮合。

进一步地，所述驱动组件还包括调节件，所述调节件包括固定板、气缸、第一齿板和第一齿轮；所述固定板固定安装在机架的底部，所述气缸固定安装在固定板的外侧、且输出端与第一齿板固定连接，所述第一齿轮与转动板同轴固定连接、且与第一齿板啮合。

进一步地，所述检测模块包括两个导向座、若干导向轮和检测件；两个所述导向座均固定安装在机架的顶部，若干所述导向轮分别转动安装在两个导向座的内侧，所述检测件安装在其中一个导向座的外侧。

进一步地，所述检测件包括检测盒、转盘、卷簧、第二齿轮、指针、第二滑杆、检测轮、回复弹簧、第二齿板和环形刻度盘；所述检测盒固定安装在机架上，所述转盘通过销轴转动安装在检测盒的内侧，所述卷簧套设在转盘的销轴上，所述卷簧的一端与检测盒的底壁固定连接，所述卷簧的另一端与转盘固定连接，所述指针固定安装在转盘的外侧，所述环形刻度盘固定安装在检测盒的顶部，所述第二齿轮与转盘同轴固定连接，所述第二滑杆贯穿导向座的侧壁、且与导向座滑动连接，所述检测轮固定安装在第二滑杆的一端、且位于导向座的内侧，所述第二齿板固定安装在第二滑杆的另一端、且与第二齿轮啮合，所述回复弹簧套设在第二滑杆上。

本发明还提供了一种铝合金型材曲率检测方法，包括如下步骤；

S1：将铝合金型材放置在两个导向座之间，使得铝合金型材与检测轮接触，同时使得铝合金型材的一端与输送辊接触；

S2：通过控制气缸使得第一齿板活动，从而使得第一齿轮转动，这就使得转动板发生转动，进而使得第二摩擦轮与第三摩擦轮接触；通过启动驱动电机使得第一锥齿轮转动，从而使得第二锥齿轮带动第二摩擦轮转动，这就使得第三摩擦轮带动第三锥齿轮转动，也就使得丝杠转动，进而使得活动座带动定位件将铝合金型材夹紧；

S3：再通过控制气缸使得第一齿板反向活动，从而使得第一齿轮反向转动，这就使得转动板反向转动，进而使得第二摩擦轮与第一摩擦轮接触；通过启动驱动电机使得第二摩擦轮带动第一摩擦轮转动，从而使得输送辊转动，这就可以对铝合金型材进行输送；

S4：输送时，当铝合金型材与曲率存在问题时，铝合金型材会作用于检测轮使其带动第二滑杆发生滑动，这就使得第二齿板带动第二齿轮转动，从而使得转盘带动指针在环形刻度盘上转动，通过环形刻度盘可以清楚的看出环形刻度盘的偏转角度，进而可以确定铝合金型材的曲率误差。

本发明提出的一种铝合金型材曲率检测系统，有益效果在于：

1、丝杠转动时，活动座受到滑槽的限制会与丝杠发生相对转动，这就使得活动座可以沿着丝杠的轴线方向进行移动，这就可以使得活动座带动安装板向铝合金型材靠近，从而可以使得所有的定位件与铝合金型材接触且对其进行定位固定，进而可以保证铝合金型材能够稳定的进行输送；

2、安装板向铝合金型材靠近过程中，压轮会与铝合金型材完全贴合，这样可以对铝合金型材进行径向压紧使其保持稳定，而铝合金型材可以对压轮施加反作用力，这就使得第一滑杆发生滑动，从而使得缓冲弹簧被挤压产生弹力，而缓冲弹簧产生的弹力可以抵消铝合金型材的反作用力，这样可以避免压轮对铝合金型材压力过大而造成损坏；同时压轮可以发生转动，这就使得铝合金型材可以进行轴向平移，进而实现铝合金型材的轴向输送，整体输送更加平稳，有效避免铝合金型材出现偏移影响曲率检测的问题。

附图说明

图1为本发明提出的一种铝合金型材曲率检测系统的结构示意图；

图2为本发明提出的一种铝合金型材曲率检测系统的定位模块的结构示意图；

图3为本发明提出的一种铝合金型材曲率检测系统的定位件的结构示意图；

图4为本发明提出的一种铝合金型材曲率检测系统的输送模块的结构示意图；

图5为本发明提出的一种铝合金型材曲率检测系统的驱动组件的结构示意图；

图6为本发明提出的一种铝合金型材曲率检测系统的调节件结构示意图；

图7为本发明提出的一种铝合金型材曲率检测系统的检测模块的结构示意图；

图8为本发明提出的一种铝合金型材曲率检测系统的检测件的结构示意图。

图中：机架1、定位模块2、丝杠21、活动座22、滑槽23、安装板24、定位件25、第一滑杆251、安装座252、压轮253、限位块254、缓冲弹簧255、第四锥齿轮26、输送模块3、固定架31、输送辊32、转轴33、驱动组件34、第一摩擦轮341、转动板342、驱动电机343、第一锥齿轮344、第二锥齿轮345、第二摩擦轮346、调节件347、固定板3471、气缸3472、第一齿板3473、第一齿轮3474、第三锥齿轮348、第三摩擦轮349、检测模块4、导向座41、导向轮42、检测件43、检测盒431、转盘432、卷簧433、第二齿轮434、指针435、第二滑杆436、检测轮437、回复弹簧438、第二齿板439、环形刻度盘430、铝合金型材5。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1：

参照图1-3，一种铝合金型材曲率检测系统，包括定位模块2、输送模块3和检测模块4；定位模块2安装在机架1的一端、以对铝合金型材5进行夹紧定位；输送模块3安装在机架1的另一端、以对铝合金型材5进行输送；检测模块4安装在机架1顶部、以对铝合金型材5的曲率进行检测。

定位模块2包括丝杠21、活动座22、安装板24和若干定位件25；丝杠21转动安装在机架1的底部，活动座22贯穿机架1的顶壁、且与机架1滑动连接，机架1上开设有与活动座22相匹配的滑槽23，活动座22可沿着滑槽23滑动；活动座22的底端与丝杠21螺纹连接，活动座22的顶端与安装板24固定连接，若干定位件25均匀设置在安装板24上；丝杠21转动时，活动座22受到滑槽23的限制会与丝杠21发生相对转动，这就使得活动座22可以沿着丝杠21的轴线方向进行移动，这就可以使得活动座22带动安装板24向铝合金型材5靠近，从而可以使得所有的定位件25与铝合金型材5接触且对其进行定位固定，进而可以保证铝合金型材5能够稳定的进行输送。

定位件25包括第一滑杆251、安装座252、压轮253、限位块254和缓冲弹簧255；第一滑杆251贯穿安装板24、且与安装板24滑动连接，安装座252固定安装在第一滑杆251的一端，压轮253转动安装在安装座252的内侧，限位块254固定安装在第一滑杆251的另一端，缓冲弹簧255套设在第一滑杆251上、且位于安装座252与安装板24之间。

安装板24向铝合金型材5靠近过程中，压轮253会与铝合金型材5完全贴合，这样可以对铝合金型材5进行径向压紧使其保持稳定，而铝合金型材5可以对压轮253施加反作用力，这就使得第一滑杆251发生滑动，从而使得缓冲弹簧255被挤压产生弹力，而缓冲弹簧255产生的弹力可以抵消铝合金型材5的反作用力，这样可以避免压轮253对铝合金型材5压力过大而造成损坏；同时压轮253可以发生转动，这就使得铝合金型材5可以进行轴向平移，进而实现铝合金型材5的轴向输送，整体输送更加平稳，有效避免铝合金型材5出现偏移影响曲率检测的问题。

实施例2：

参照图1-6，作为本发明的另一优选实施例，与实施例1的区别在于，输送模块3包括固定架31、输送辊32、转轴33和驱动组件34；固定架31固定安装在机架1的顶部，输送辊32转动安装在固定架31的内侧，转轴33贯穿机架1、且与输送辊32固定连接，驱动组件34安装在机架1的底部、且可驱动转轴33转动。当压轮253会与铝合金型材5完全贴合后，输送辊32与压轮253会同时对铝合金型材5的两侧施加压力使其被夹紧，这样可以使得铝合金型材5与输送辊32之间的摩擦力增大，输送辊32的转动时可以与铝合金型材5之间产生轴向的摩擦力，从而可以驱动铝合金型材5进行轴向平移。

驱动组件34包括第一摩擦轮341、转动板342、驱动电机343、第一锥齿轮344、第二锥齿轮345、第二摩擦轮346、调节件347、第三锥齿轮348和第三摩擦轮349；第一摩擦轮341固定安装在转轴33的底部，转动板342的一端通过销轴转动安装在机架1的底部，驱动电机343固定安装在转动板342上、且输出轴与第一锥齿轮344固定连接，第二锥齿轮345转动安装在转动板342的另一端、且与第一锥齿轮344啮合，第二摩擦轮346与第二锥齿轮345同轴固定连接，第二摩擦轮346可与第一摩擦轮341接触；第三锥齿轮348转动安装在机架1的底部，第三摩擦轮349与第三锥齿轮348同轴固定连接、且可与第二摩擦轮346接触，丝杠21的一端固定安装有第四锥齿轮26，第四锥齿轮26与第三锥齿轮348啮合。

当第二摩擦轮346与第三摩擦轮349接触时，通过启动驱动电机343使得第一锥齿轮344，这就使得第二锥齿轮345同步转动，从而使得第二摩擦轮346发生转动，这就使得第二摩擦轮346与第三摩擦轮349之间产生摩擦，也就使得第三摩擦轮349会发生转动，进而使得第三锥齿轮348带动第四锥齿轮26转动，这就使得丝杠21发生转动，也就可以实现定位件25对铝合金型材5的定位；

同样的，当第二摩擦轮346与第一摩擦轮341接触时，通过启动驱动电机343可以使得第二摩擦轮346带动第一摩擦轮341转动，这就使得输送辊32发生转动，输送辊32转动时可以与铝合金型材5之间产生轴向的摩擦力，从而可以驱动铝合金型材5进行轴向平移，进而实现对驱动铝合金型材5的输送；

调节件347包括固定板3471、气缸3472、第一齿板3473和第一齿轮3474；固定板3471固定安装在机架1的底部，气缸3472固定安装在固定板3471的外侧、且输出端与第一齿板3473固定连接，第一齿轮3474与转动板342同轴固定连接、且与第一齿板3473啮合。

工作原理：当对铝合金型材5进行定位时，通过气缸3472可以使得第一齿板3473进行移动，从而使得第一齿轮3474发生转动，这就使得转动板342发生转动，这样可以使得第二摩擦轮346第三摩擦轮349接触；通过启动驱动电机343使得第一锥齿轮344，这就使得第二锥齿轮345同步转动，从而使得第二摩擦轮346发生转动，这就使得第二摩擦轮346与第三摩擦轮349之间产生摩擦，也就使得第三摩擦轮349会发生转动，进而使得第三锥齿轮348带动第四锥齿轮26转动，这就使得丝杠21发生转动，也就可以实现定位件25对铝合金型材5的定位；

当对铝合金型材5进行输送时，通过气缸3472可以使得第一齿板3473反向移动，从而使得第一齿轮3474反向转动，这就使得转动板342反向转动，这样可以使得第二摩擦轮346与第一摩擦轮341接触；通过启动驱动电机343可以使得第二摩擦轮346带动第一摩擦轮341转动，这就使得输送辊32发生转动，输送辊32转动时可以与铝合金型材5之间产生轴向的摩擦力，从而可以驱动铝合金型材5进行轴向平移，进而实现对驱动铝合金型材5的输送；整个过程通过气缸3472可以控制第二摩擦轮346与第一摩擦轮341或第三摩擦轮349来控制对铝合金型材5的输送和定位，两个过程共享一个驱动源，大大降低了使用成本，同时简化了操作工序。

实施例3：

参照图1-8，作为本发明的另一优选实施例，与实施例1或实施例2的区别在于，检测模块4包括两个导向座41、若干导向轮42和检测件43；两个导向座41均固定安装在机架1的顶部，若干导向轮42分别转动安装在两个导向座41的内侧，检测件43安装在其中一个导向座41的外侧。导向轮42可以对铝合金型材5进行轴向引导，这样可以保证铝合金型材5在整个检测过程中始终保持直线平移，避免了铝合金型材5出现偏移的问题。

检测件43包括检测盒431、转盘432、卷簧433、第二齿轮434、指针435、第二滑杆436、检测轮437、回复弹簧438、第二齿板439和环形刻度盘430；检测盒431固定安装在机架1上，转盘432通过销轴转动安装在检测盒431的内侧，卷簧433套设在转盘432的销轴上，卷簧433的一端与检测盒431的底壁固定连接，卷簧433的另一端与转盘432固定连接，指针435固定安装在转盘432的外侧，环形刻度盘430固定安装在检测盒431的顶部，第二齿轮434与转盘432同轴固定连接，第二滑杆436贯穿导向座41的侧壁、且与导向座41滑动连接，检测轮437固定安装在第二滑杆436的一端、且位于导向座41的内侧，第二齿板439固定安装在第二滑杆436的另一端、且与第二齿轮434啮合，回复弹簧438套设在第二滑杆436上。

在输送过程中，当铝合金型材5的外侧出现曲率问题时，如果曲率过大，检测轮437会带动第二滑杆436向外滑动；如果曲率过小，检测轮437在回复弹簧438的作用下向铝合金型材5滑动；

而检测轮437在滑动时，第二滑杆436会带动第二齿板439发生移动，这就使得第二齿轮434带动转盘432发生转动，从而使得转盘432带动指针435在环形刻度盘430上转动，通过环形刻度盘430可以清楚的看出环形刻度盘430的偏转角度，进而可以确定铝合金型材5的曲率误差，整个过程可以在铝合金型材5生产过程中对其进行曲率检测，可以及时发现铝合金型材5的曲率问题，从而可以及时对存在曲率问题的铝合金型材5重新加工，大大提高了铝合金型材5的成品质量。

本发明还提供一种铝合金型材曲率检测方法，包括如下步骤；

S1：将铝合金型材5放置在两个导向座41之间，使得铝合金型材5与检测轮437接触，同时使得铝合金型材5的一端与输送辊32接触；

S2：通过控制气缸3472使得第一齿板3473活动，从而使得第一齿轮3474转动，这就使得转动板342发生转动，进而使得第二摩擦轮346与第三摩擦轮349接触；通过启动驱动电机343使得第一锥齿轮344转动，从而使得第二锥齿轮345带动第二摩擦轮346转动，这就使得第三摩擦轮349带动第三锥齿轮348转动，也就使得丝杠21转动，进而使得活动座22带动定位件25将铝合金型材5夹紧；

S3：再通过控制气缸3472使得第一齿板3473反向活动，从而使得第一齿轮3474反向转动，这就使得转动板342反向转动，进而使得第二摩擦轮346与第一摩擦轮341接触；通过启动驱动电机343使得第二摩擦轮346带动第一摩擦轮341转动，从而使得输送辊32转动，这就可以对铝合金型材5进行输送；

S4：输送时，当铝合金型材5与曲率存在问题时，铝合金型材5会作用于检测轮437使其带动第二滑杆436发生滑动，这就使得第二齿板439带动第二齿轮434转动，从而使得转盘432带动指针435在环形刻度盘430上转动，通过环形刻度盘430可以清楚的看出环形刻度盘430的偏转角度，进而可以确定铝合金型材5的曲率误差。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。