[發明專利]多道次機器人柔性翻邊全模成形方法

有效

• 申請號: 202111024436.0
• 申請日: 2021-09-02
• 公開（公告）號: CN113714359B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 趙亦希;程旋;于忠奇
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B21D19/04
• 分類號: B21D19/04;G06F17/15
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

一種多道次機器人柔性翻邊全模成形方法，在工藝規劃階段，以待成形板料下平面為基準面，板料圓心為原點，建立三維直角坐標系，設置滾輪首先沿X軸運動至運動起始點，然后繞Y軸根據目標翻邊件的翻邊開角，設置多道次翻邊成形；根據原始板料內徑、圓弧開角以及厚度、目標翻邊件的翻邊開角、過渡圓角半徑、待成形板料的壓緊部分的長度、翻邊部分長度、滾輪半徑、滾輪底面到滾輪與板料成形時的理論切點距離；以及模具平面的Y軸坐標計算得到每道次滾輪初始坐標；在執行階段，通過工業六軸機器人控制滾輪達到每道次滾輪初始坐標并對板料待翻邊部分施加成形力以實現柔性翻邊成形本發明能夠有效地提高鈑金翻邊件成形性能、提高成形質量，方法簡單可行。

技術領域

本發明涉及的是一種鈑金件制造領域的技術，具體是一種多道次機器人柔性翻邊全模成形方法。

背景技術

鈑金翻邊構件在航空航天領域有著廣泛的應用。然而由于品種多，批量少，目前這類鈑金翻邊件大都采用人工錘擊的方式翻邊成形，噪音大，成形效率低，翻邊件的質量穩定性與一致性難以保證。隨著鈑金翻邊結構件越來越豐富，產品開發周期越來越短，現有人工錘擊翻邊成形工藝和制造質量難以滿足不斷變化的產品需求和不斷加快的生產節拍。因此，亟待開發新的鈑金翻邊工藝，解決目前鈑金翻邊結構件制造難題。

發明內容

本發明針對現有翻邊成形技術成形效率低，翻邊件的質量穩定性與一致性難以保證，翻邊部分容易出現凹陷，僅能用于小圓弧半徑、小圓弧開角的翻邊件精確成形的不足，提出一種多道次機器人柔性翻邊全模成形方法，有效地提高鈑金翻邊件成形性能、提高成形質量，方法簡單可行，生產效率高，在航空、航天、汽車制造等工程領域具有重要的工程應用價值和明顯的經濟效益。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種多道次機器人柔性翻邊全模成形方法，在工藝規劃階段，以待成形板料下平面為基準面，板料圓心為原點，建立三維直角坐標系，設置滾輪首先沿X軸運動至運動起始點，然后繞Y軸在(β/2,-β/2)范圍內根據目標翻邊件的翻邊開角α，設置n道次翻邊成形；根據原始板料內徑R₀、圓弧開角β以及厚度d、目標翻邊件的翻邊開角α、過渡圓角半徑r、待成形板料的壓緊部分的長度L₁、翻邊部分長度L₂、滾輪半徑r_w、滾輪底面到滾輪與板料成形時的理論切點距離h_w；以及模具平面的Y軸坐標為y₀計算得到每道次滾輪初始坐標；在執行階段，通過工業六軸機器人控制滾輪達到每道次滾輪初始坐標并對板料待翻邊部分施加成形力以實現柔性翻邊成形。

所述的壓緊模塊包括：分別與待成形板料的側面和頂面相接觸的三角墊塊和直齒壓板。

所述的全模翻邊工作臺為帶斜面的工作臺，其斜面與平面部分通過過渡圓角圓滑過渡，斜面傾角與目標翻邊件的翻邊角度相同，斜面長度大于目標翻邊件的翻邊高度。

技術效果

本發明整體解決了現有翻邊成形技術成形效率低，翻邊件的質量穩定性與一致性難以保證，翻邊部分容易出現凹陷，僅能用于小圓弧半徑、小圓弧開角的翻邊件精確成形等問題；

與現有技術相比，本發明在翻邊成形過程中只需要控制機器人帶動工具頭，即可對板料進行多道次漸進翻邊成形；同時，通過調整滾輪每道次旋轉角度以及初始坐標，即可實現實時補償調整回彈量。本發明簡單可行，在完成工藝規劃后，成形出一個合格零件僅需要十幾分鐘，極大提高了成形效率。

附圖說明

圖1為實施例多道次機器人柔性翻邊全模成形裝置圖；

圖2為實施例原始板料尺寸圖；

圖3為實施例目標翻邊件尺寸圖；

圖4為實施例翻邊成形過程中滾輪與模具的相對位置示意圖；