管材矯直機的主要作用是提高被矯管材的直線度和圓度。眾所周知，矯直輥的角度和矯直機反彎量的調節(jié)是影響矯后管材直線度和圓度的主要因素。反彎量的調節(jié)依據(jù)矯直機反彎輥數(shù)量的不同，限于一個或兩個輥子之上。矯直輥角度的調節(jié)涉及到矯直機的每個輥子，且隨著反彎量的不同或是為了規(guī)避矯直機的加工制造缺陷，往往打破所有輥角度應一致的理論要求，對個別輥進行調節(jié)。其調節(jié)量不大，但很敏感，因此要求調角檢測和控制系統(tǒng)有較高的精度。例如，反彎量增大之后，為了追求接觸線的統(tǒng)一，往往將反彎輥前后的兩組輥子的角度值和反彎輥的角度值調得偏大一些(當前的經(jīng)驗值約為0.8度)，由此可見，能否準確檢測矯直輥當前角度并進行調節(jié)，對于矯后管材的幾何尺寸精度意義十分重大。
精密管材矯直機(指直線度≤0.5mm/m)，具有矯直輥數(shù)量多，輥子理論中心易偏差，矯直輥角度和反彎量調節(jié)敏感，適宜采用轉轂式調角結構等特點。因此，提高精密管材矯直機矯直輥角度的顯示和調節(jié)的準確性意義重大。當前普遍使用的轉轂式精密管材矯直機調角機構在調角過程中角度的準確性存在較大缺陷，主要表現(xiàn)在：檢測機構的運動量和矯直輥角度的實際轉動量不呈線性比例關系；無法通過上位機地對有加工制造缺陷的矯直輥進行基本角度補償；原點和極限位置的指示不，隨著標定次數(shù)的增多會逐次降低角度指示的精度。上述3方面問題已經(jīng)成為影響精密矯直機矯直質量的重大難題。
過去，小規(guī)格機組一般采用手動調節(jié)及標尺顯示矯直輥實際角度的方法。這種方法在手動調節(jié)的機組上有效，但對于大規(guī)格及工藝參數(shù)自動調整的機組，標尺顯示只能作為一個參考量。
1.線性檢測機構
角度檢測機構是通過檢測絲杠調整機構的位移量驅動編碼器的旋轉脈沖數(shù)，和轉動當量比對來求出角度轉動量，而線性檢測機構將其轉化為直接檢測轉轂轉動的角度量。通過轉轂轉動，驅動蝸輪、蝸桿轉動帶動旋轉編碼器，將旋轉編碼器旋轉脈沖數(shù)傳遞給上位機，從而顯示和控制矯直輥的角度。這種方法的優(yōu)越性在于：傳動鏈短、累積誤差小、各部件的運動關系為線性比例關系；轉動當量為實際轉動關系的真實計算結果，傳動精度高，易于用上位機進行檢測和控制角度。
線性檢測機構蝸輪、蝸桿安裝于轉轂之上，轉轂在調角絲杠的驅動下轉動，帶動蝸輪、蝸桿轉動，由蝸桿軸驅動旋轉編碼器轉動。不計傳動系統(tǒng)的誤差，將該傳動系統(tǒng)的傳動精度設計為0.01度，配置蝸輪、蝸桿的齒數(shù)和頭數(shù)，將轉轂0.01度的轉動量整數(shù)倍地反映在蝸桿的轉動上，這樣有利于系統(tǒng)的精度。
將傳動精度設計為0.01度，主要受調角驅動電機的影響。為了控制整機成本，本調角電機選用了帶抱閘的普通電機，由于在上位機給出電機停止信號到抱閘啟動，再到抱閘抱緊的過程中，絲杠還有微小的前進或后退位移。因此，若傳動精度要求過低，會增加累積誤差，終會影響調角精度。
2.矯直輥角度原點值的標識
原點值的標識是決定矯直輥當前實際角度的一個參考基準，原點值標識的準確與否，直接影響到當前實際角度的可靠性。因此，一個的矯直輥角度檢測與控制系統(tǒng)正常運行的前提條件是矯直輥角度原點值的標識必須準確。
目前，精密管材矯直機矯直輥的原點值標識是在生產(chǎn)現(xiàn)場根據(jù)矯直機的中心和規(guī)格進行標識的，由于受到條件的限制，不能準確得到原點值的標識，往往標識點和理論點相差較大，可能達到1.5度，嚴重影響到個別矯直輥的工作。原點值的標識主要受到以下幾個因素的影響：設備加工精度；裝配精度；人工觀察矯直輥和樣管接觸線長短的誤差：反彎輥調零的誤差。綜合上述4個因素，生產(chǎn)現(xiàn)場標識的難度較大，準確性不高是顯而易見的。
3.應用中需要解決的問題
(1)轉轂的隨動性設計
被檢測的轉轂不僅應有旋轉調整角度的功能，而且要有在壓下絲杠帶動下升降的功能，以矯直機規(guī)格范圍內不同直徑管材矯直的要求。因此要檢測其角度，必須使蝸輪、蝸桿系統(tǒng)隨其升降或在其升降的過程中保持角度不發(fā)生變化。因此，將蝸輪中心孔設計為花鍵孔，轉轂伸入蝸輪中心孔的軸也設計為花鍵軸，使轉轂在上升和下降過程中在花鍵孔中滑動，即可上述角度不發(fā)生變化。
(2)角度機械指示系統(tǒng)
設計機械指示系統(tǒng)是為了在生產(chǎn)過程中驗證上位機檢測和控制角度的準確性，方便在操作過程快捷地掌握當前角度數(shù)值，對上位機調節(jié)角度進行指導，這對于精密管材矯直機而言必不可少。指示系統(tǒng)由指針盤以及指針驅動系統(tǒng)組成，驅動來源于線性檢測系統(tǒng)的蝸桿軸，其角度指示精度也為0.01度。(圖/文www.hseshg.com)