[發明專利]二自由度金屬板材折彎隨動托料裝置及其運動學反解方法

有效

• 申請號: 202010179766.6
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111421023B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 徐豐羽;江豐友;趙靜;宋玉蓉
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: B21D5/02
• 分類號: B21D5/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張婧

1.一種二自由度金屬板材折彎隨動托料裝置的運動學反解方法，其特征在于，二自由度金屬板材折彎隨動托料裝置包括固定底座（1）、傾斜設置在固定底座上的固定軌道（2）、可沿固定軌道來回移動的升降架（3）以及與升降架一端相鉸接用于承托板材的翻轉臺板（4），運動學反解方法包括如下步驟：

（1）、升降架沿固定軌道來回移動構成移動副，翻轉臺板與升降架鉸接構成轉動副；非工作狀態下，翻轉臺板呈水平設置狀態，工作狀態下，折彎機的上模具向下運動，板材完全折彎變形，協調驅動移動副和轉動副動作，翻轉臺板承托板材跟隨板材運動；

（2）、首先建立坐標系XOY，原點O為非工作狀態下翻轉臺板上表面與折彎機模具中心位置的交點；豎直向下的方向為Y軸正向；水平且指向隨動托料裝置的方向為X軸；

A點為工作狀態下翻轉臺板上表面與折彎機模具中心位置的交點，D點為工作狀態下翻轉臺板與升降架的鉸接點，過D點作翻轉臺板上表面的平行線，該平行線與折彎模具中心線的交點為B點；C點為過A點作直線BD的垂線AC的垂點，E點為過D點作翻轉臺板上表面的垂線DE的垂點；F點為非工作狀態下翻轉臺板與升降架的鉸接點，固定軌道與固定底座的傾角為γ；

（3）、折彎過程中，板材的折彎半角為α，板材在折彎機模具中心位置的下行距離為d，F點的坐標為（X_F，Y_F），移動副的斜率為，根據F點的坐標和移動副斜率求解轉動副的進給量β和移動副的進給量Dis；具體求解方法為：

直線DE與豎直方向的夾角為β，則轉動副的進給量β為：

B點坐標為：

其中L為轉動副旋轉中心到翻轉臺板上表面的距離，

DB兩點連成直線的直線方程為：

令：

則得到直線DB的直線方程為：

DF兩點連成直線的直線方程為：

令：

則得到直線DF的直線方程：

根據DB的直線方程和DF的直線方程求解兩條直線的交點D的坐標：

再求解DF的距離即為移動副的進給量Dis：

。

2.根據權利要求1所述的一種二自由度金屬板材折彎隨動托料裝置的運動學反解方法，其特征在于，所述升降架（3）由滾柱絲桿機構、齒輪齒條機構或直線電機驅動沿固定軌道（2）來回移動。

3.根據權利要求1所述的一種二自由度金屬板材折彎隨動托料裝置的運動學反解方法，其特征在于，所述轉動副由旋轉軸驅動旋轉。