[發明專利]一種金屬板材柔性折彎方法及加工裝置

在審

• 申請號: 202010416936.8
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111515274A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 康正陽;楊宇驕;李智
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: B21D5/04
• 分類號: B21D5/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種金屬板材柔性折彎方法，其特征在于：通過壓緊機構固定金屬板材(1)的空間位置；折彎模條(4)受二軸聯動控制，按照特定軌跡運動；所述折彎模條運動軌跡(5)是根據折彎角度、板材的材料屬性、板材厚度因素共同規劃的；折彎模條(4)運動期間與金屬板材(1)的懸置部分發生相對運動和接觸，使得金屬板材(1)發生塑性變形，從而實現精確的折彎成形。

2.根據權利要求1所述的一種金屬板材柔性折彎方法，其特征在于：包括如下步驟：

A)根據金屬板材(1)的厚度和材料特性，計算補償折彎角(7)；補償折彎角(7)為考慮板材折彎之后的回彈而額外附加的折彎角度；根據金屬板材厚度和補償折彎角(7)的數值，計算折彎模條運動軌跡(5)；所述運動軌跡為金屬板材(1)成形后輪廓與折彎模條(4)接觸側的包絡線；

B)通過人工送料或者自動上料裝置將金屬板材傳送至加工位置；通過壓緊機構固定金屬板材的空間位置，使得金屬板材(1)在折彎過程中不發生滑移；壓緊機構與待彎折部分的金屬板材(1)不接觸，待彎折板材懸置與壓緊機構一側；

C)折彎模條(4)進給至初始加工位置，隨后按照步驟A)計算得到的折彎模條運動軌跡(5)運動；所述運動由兩臺伺服電機輸出的；兩臺伺服電機為二軸聯動控制；完成彎折動作之后，折彎模條(4)以原軌跡返回初始加工位置；

D)檢測金屬板材(1)的折彎角度，如果折彎角度出現偏差，在下一次的折彎加工時將調整補償折彎角(7)的數值；結束本次折彎作業。

3.根據權利要求1或2所述的一種金屬板材柔性折彎方法，其特征在于：折彎對象的金屬板材是由厚度A和厚度B的金屬板材在平整狀態焊接而成的；當折彎金屬板材不同厚度的區域時，考慮板厚差異因素，重新計算折彎模條運動軌跡(5)，獲得不同板材厚度處的折彎模條運動軌跡(5)。

4.實施權利要求1所述的一種金屬板材柔性折彎方法的加工裝置，其特征在于：包括結構模塊、成形模塊和動作模塊；結構模塊為支撐靜止或運動部件的結構件。成形模塊包括上模條(2)、下模條(3)、小模條(11)，以及折彎模條(4)；動作模塊包括氣動模塊及伺服模塊；氣動模塊包括上模條氣缸及小模條氣缸；伺服模塊包括折彎模條驅動A、折彎模條驅動B和上模條位移驅動；折彎模條驅動A和折彎模條驅動B為聯動控制的伺服電機組，使得折彎模條(4)實現二軸聯動控制功能；上模條位移驅動為伺服控制，輸出上模條(2)的水平運動；所述上模條氣缸及小模條氣缸為開關量控制，在滿足相同動作控制的前提下，也能夠通過液壓傳動的方案替代。

5.根據權利要求4所述的一種金屬板材柔性折彎加工裝置，其特征在于：在下模條(3)一側放置小模條(11)，小模條(11)頂部與下模條(3)頂部處在相同水平高度；所述放置小模條(11)的方法為手動安裝于裝置基座或從金屬板材(1)下方升起；在隨后的折彎過程中，小模條(11)替代下模條(3)，與上模條(2)共同夾持金屬板材(1)；根據金屬板材(1)厚度和補償折彎角(7)的數值，計算此時的折彎模條運動軌跡(5)；小模條(11)和下模條(3)的凸角半徑不同，從而改變金屬板材(1)的折彎半徑。

6.根據權利要求5所述的一種金屬板材柔性折彎加工裝置，其特征在于：所述運動部件由上位工控機提供控制信號；所述折彎模條(4)為耐磨金屬材料制成；折彎模條(4)表面經過打磨，表面粗糙度小于Ra0.3；打磨之后進行鍍鉻處理，鍍鉻層厚度不小于50微米。

7.根據權利要求6所述的一種金屬板材柔性折彎加工裝置，其特征在于：所述上位工控機為工業PLC、工業PC或工業單片機。

8.根據權利要求6所述的一種金屬板材柔性折彎加工裝置，其特征在于：所述耐磨金屬材料為軸承鋼材料。

9.根據權利要求5或6所述的一種金屬板材柔性折彎加工裝置，其特征在于：裝置具有板材厚度檢測裝置；所述板材厚度檢測裝置為接觸式位移傳感器或非接觸式傳感器；折彎機通過厚度檢測裝置，實時檢測待折彎金屬板材的厚度，從而更新折彎步驟A)中的折彎模條運動軌跡(5)。

10.根據權利要求9所述的一種金屬板材柔性折彎加工裝置，其特征在于：所述非接觸式傳感器為激光測距傳感器。