[發明專利]板材隨動式機器人柔性漸進翻邊成形優化方法

有效

• 申請號: 202111462574.7
• 申請日: 2021-12-02
• 公開（公告）號: CN114042789B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 程旋;趙亦希;陳偉
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B21D19/04
• 分類號: B21D19/04
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

一種板材隨動式機器人柔性漸進翻邊成形優化方法，根據目標翻邊件特征，并引入修正系數，確定每道次翻邊角度；根據滾輪長度設置待成形板料下表面與圓心距離并確定滾輪初始位置；以待成形板料的下平面為基準面，待成形板料的圓心為原點，根據每道次翻邊角度以及滾輪半徑，確定每道次滾輪初始坐標；最后根據設備屬性計算得到不同成形軌跡下的板材隨動角速度；基于成形精度判斷依據，進行有限元迭代計算，反復修改修正系數，直至成形精度滿足要求。本發明能夠快速匹配板材隨動速度和機器人成形滾輪速度，無需停機即可確定下一道次成形軌跡初始位置，實現翻邊成形連續進行，有效地提高成形生產節奏，使得成形節拍更加緊湊，提高成形效率及成形質量。

技術領域

本發明涉及的是一種鈑金制造領域的技術，具體是一種板材隨動式機器人柔性漸進翻邊成形優化方法。

背景技術

現有航空航天用鈑金翻邊件大都采用人工錘擊或機器人引導滾輪的方式翻邊成形，采用人工錘擊方式成形時噪音大，成形效率低；而采用機器人引導滾輪進行翻邊成形時，在成形過程中由于成形滾輪對板材施加翻邊成形力不均勻，導致成形質量及一致性難以保證。因此，亟待開發新的鈑金翻邊工藝，滿足不斷加快的生產節拍，解決目前鈑金翻邊結構件制造難題。

發明內容

本發明針對現有柔性翻邊成形技術工作臺與成形滾輪配合不協調，每道次成形后需要停機確定下一道次成形軌跡初始位置，影響生產節奏及成形質量的問題，提出一種板材隨動式機器人柔性漸進翻邊成形優化方法，能夠快速匹配板材隨動速度和機器人成形滾輪速度，無需停機即可確定下一道次成形軌跡初始位置，實現翻邊成形連續進行，有效地提高成形生產節奏，使得成形節拍更加緊湊，提高成形效率及成形質量。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種板材隨動式機器人柔性漸進翻邊成形優化方法，根據目標翻邊件特征，并引入修正系數，確定每道次翻邊角度；根據滾輪長度設置待成形板料下表面與圓心距離并確定滾輪初始位置；以待成形板料的下平面為基準面，待成形板料的圓心為原點，根據每道次翻邊角度以及滾輪半徑，確定每道次滾輪初始坐標；最后根據設備屬性計算得到不同成形軌跡下的板材隨動角速度；基于成形精度判斷依據，進行有限元迭代計算，反復修改修正系數，直至成形精度滿足要求。

所述的設備屬性包括：鈑金機器人運動速度、角度調整時間以及柔性漸進翻邊工作臺轉動角度。

所述的仿真結果，當不滿足要求時，通過修改每道次翻邊角度的修正系數后，反復計算；當滿足要求時，則保存對應的工藝參數用于控制執行，實現優化柔性翻邊成形。

所述的成形軌跡是指待成形板料完成不同角度翻邊時的軌跡路徑。

所述的成形精度判斷依據為迭代計算計算出的翻邊件的翻邊開角與翻邊長度與理想翻邊件誤差小于1％。

技術效果

與現有技術相比，本發明通過反復修改修正系數，得到不同特征翻邊件快速成形軌跡，無需停機即可確定下一道次成形軌跡初始位置，實現翻邊成形連續進行。相對于傳統翻邊成形每道次成形后需要停機確定下一道次成形軌跡初始位置，成形合格零件需要耗費數個小時，本發明可快速確定柔性漸進翻邊工作臺轉動速度與機器人移動速度之間的協調關系，在不停機條件下確定每道次成形軌跡，僅需要十幾分鐘即可實現零件成形，有效地提高了成形生產節奏，使得成形節拍更加緊湊。

附圖說明

圖1為板材隨動式機器人柔性漸進翻邊成形仿真方法流程圖；

圖2為實施例初始位置示意圖；

圖3為實施例1目標翻邊件尺寸圖；

圖4為實施例1原始板料尺寸圖；

圖5為實施例1多次調整修正系數k時的翻邊開角對比圖；

圖6為實施例1多次調整修正系數k時的翻邊長度對比圖；