[发明专利]一种通过视觉检测动态校正孔位的数控弯管机及弯管方法

说明书

本发明涉及弯管机技术领域，具体涉及一种通过视觉检测动态校正孔位的数控弯管机及弯管方法，数控弯管机包括弯管机伺服小车、设置在所述弯管机伺服小车上的小车旋转机构、连接在所述小车旋转机构上用于夹持带法兰型管路的自定心夹持机构、设置在所述自定心夹持机构旁用于检测所述带法兰型管路上法兰孔位的视觉识别装置；所述视觉识别装置包括摄像机、连接所述摄像机的视觉识别系统，所述视觉识别系统、摄像机分别连接数控弯管机的控制系统。本发明提高了带法兰型管路弯制的精度。

技术领域

本发明涉及弯管机技术领域，具体涉及一种通过视觉检测动态校正孔位的数控弯管机及弯管方法。

背景技术

数控弯管机是一种将管材以弯曲变形方式制成弯形管的一种自动化设备。

现有技术中，典型的数控弯管机包括弯管机主机(伺服小车)，弯管机主机部分整体设置在移动导轨上，并通过伺服电机的带动实现在导轨上的移动；弯管机主机主要包括由减速传动机构驱动的数控旋转机构，数控旋转机构上设置有用于夹持管子的卡盘。弯制时，由卡盘将管子夹住，在弯管模具的配合下，通过数控系统控制旋转的角度和移动的距离，实现管子的三维弯制。

根据弯制工艺的不同，管子的弯制分为不带法兰的管子弯制和带法兰管子的弯制。不带法兰的管子在管子端部没有法兰，弯制时用卡盘夹住管子部分直接弯制；带法兰管子在管子端部设置有法兰，弯制时用卡盘夹住管法兰外圆进行弯制。

数控弯管机在船厂使用较为普遍。当前船厂绝大部分单位均是采用先弯管、后焊接法兰工艺。该工艺效率低、用工多、对工人要求比较高。一小部分船厂经过多年对管子弯制经验积累后，采用先焊后弯工艺，但受数控弯管机旋转精度影响、伺服小车夹持法兰外边夹持不可靠、靠销轴定位法兰误差大、法兰焊接在直管上有误差、法兰端面与小车端面不贴合等因素、法兰与直管焊接产生变形等因素影响，造成误差比较大，法兰没法旋转到要求的位置，造成弯出后的法兰管偏差太大无法使用。

现有技术中，对于带法兰管子的弯制，为了使得法兰上螺栓孔的周向位置相对于管子的三维弯曲形状位置准确，通常在卡盘上设置有一定位销轴，装夹时法兰上的一个螺栓孔套入定位销轴中实现实现法兰的单孔定位，以提高法兰周向位置的定位精度。

但是，上述带法兰管子的单孔定位方式还存在以下问题：

第一，由于法兰与管子之间有较大间隙，法兰与管子在装配时容易发生偏心和倾斜，从而使得法兰上的螺栓孔位置特别是周向位置相对于管子中心来说发生较大偏移；如果只以单孔定位来确定法兰的周向位置，会导致相对于该单孔180°布置的另一个单孔出现较大的周向位置误差，导致管子三维弯曲后的后续管路对接装配发生困难，甚至出现无法装配的现象。

第二，弯管机伺服小车的旋转机构本身也存在一定的旋转误差，同样会造成法兰上螺栓孔位相对于三维弯曲管子的周向误差，导致管路对接装配发生困难，甚至出现无法装配的现象。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种通过视觉检测动态校正孔位的数控弯管机及弯管方法，旨在提高带法兰型管路弯制的精度。具体的技术方案如下：

一种通过视觉检测动态校正孔位的数控弯管机，包括弯管机伺服小车、设置在所述弯管机伺服小车上的小车旋转机构、连接在所述小车旋转机构上用于夹持带法兰型管路的自定心夹持机构、设置在所述自定心夹持机构旁用于检测所述带法兰型管路上法兰孔位的视觉识别装置；所述视觉识别装置包括摄像机、连接所述摄像机的视觉识别系统，所述视觉识别系统、摄像机分别连接数控弯管机的控制系统。

优选的，所述摄像机设置在升降机构上，所述升降机构连接数控弯管机的控制系统。

一种通过视觉检测动态校正孔位的数控弯管机的弯管方法，包括如下步骤：

步骤一、带法兰型管路的夹持：通过弯管机伺服小车的自定心夹持机构将带法兰型管路夹住；