管形測量機的工作原理-激光管形測量機的應用
管形測量機的工作原理主要是對測量數據進行擬合計算，將彎管外形
設定為圓柱形體素和圓環形體素，對測量數據進行適當的數學運算后獲取
彎管的整體形狀。但其實施過程比較復雜，檢測內容包括空間坐標、機器
坐標及動態圖形的空間位置處理，還要對彎曲段回彈、伸長及端部的長度
進行展開處理。此外，還需實施圖形的動態處理和計算機人工模擬等。測
量機系統由測量臂、V形測量探頭、數據采集及處理單元等組成，通�？煞�
為接觸式和非接觸式兩種。采用接觸式管形測量機進行彎管測量時，V形測
量叉與彎管接觸時容易劃傷彎管表面，有時還會造成細長軟質彎管構件的
彎曲線變形，測量時要求V形叉與管段軸向垂直，明顯降低了測量速度和精
度。如果采用非接觸式激光管形測量機，利用半導體激光器和光敏二極管
設計的測量叉對彎管進行非接觸測量，或借助非接觸式激光探頭，實現管
形的3D測量，從而獲取彎管回彈角及伸長量，可提高測量精度和效率。因
此，非接觸式激光管形測量機的應用越來越廣泛。實際上，非接觸式管形
測量機也存在很多不足。比如需要對彎管進行重復測量后，才能擬合出其
軸線所在位置及取向。另外，由于測量機零部件加工、裝配誤差和轉動關
節的配合間隙以及環境溫度等的影響，導致其測量精度存在一定偏差。據
相關資料介紹，為消除這些精度不足，通常測量直管段時需要連續掃描，
采用最小二乘法近似擬合彎管軸線等。
通常，由國外進口的高檔數控彎管機配有彎管測量裝置，但價格很高
，而且實際應用效率非常低。國內開發的接觸式彎管測量機，使用時需要
對彎管進行接觸式多點測量，利用光電角位移編碼器經轉換后輸出彎管的
幾何參數，這種測量機使用不方便，重復精度較低。而非接觸式彎管測量
機相對提高了測試效率和測試精度，但不具備測試彎管的伸長、起彎點位
置等重要功能。
關于管材彎曲中的預測，是一個非常復雜的問題。通常的預測是指通
過理論、實驗及經驗的整合，針對尚未進行彎曲加工且可能出現的成形缺
陷給出預算結果，以便在彎曲加工中給予必要的補償和修正。但是，由于
目前對管材彎曲變形機理以及各種成形缺陷形成機制的理解還不夠深入，
很難提出準確的預測結果，這就給提高管材的數控彎曲加工精度帶來了很
大阻礙。現行彎管數控加工基本是利用測量機測試樣管的行位尺寸，經修
正后反饋給彎管機再適當補償后進行數控彎管，實施過程很煩瑣。由此看
來，目前的數控彎管與其他數控加工方式柑比明顯落后，有礙于管材精確
彎曲技術的發展和普及，因此，期待著開發研制出更為科學的管形測量方
法和儀器。
