[發明專利]一種雨刮器鋼條的折彎方法

在審

• 申請號: 202210936680.2
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN115283507A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 楊揚戩;尹紹杰;鄭軍;付彬;林鵬;朱優優;龔哲
• 申請（專利權）人: 浙江大學臺州研究院
• 主分類號: B21D7/12
• 分類號: B21D7/12;B21D43/09;B21D43/28;B21C47/16;B21C51/00
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 董世博

1.一種雨刮器鋼條的折彎方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：運動控制器根據HMI人機界面的輸入，下載鋼條的加工配方；

步驟2：運動控制器根據HMI人機界面的輸入對加工配方進行調節，包括對鋼條數據的調節以及對電子凸輪參數的擬合調節；其中鋼條數據包括截斷長度、生產數量，電子凸輪參數包括曲線偏移量、曲線平移、數據縮放以及曲線對稱數據；并將調節后的加工配方數據下發，電子凸輪包括模擬凸輪一和模擬凸輪二，分別對應凸輪機構一和凸輪機構二的模擬狀態，通過將模擬凸輪一和模擬凸輪二的凸輪運動軌跡曲線進行劃分，根據凸輪的運動軌跡曲線對凸輪機構進行控制；

步驟3：運動控制器控制中位裁切伺服與鋼條截斷伺服到指定位置；

步驟4：運動控制器控制鋼條放卷機構與傳動伺服開始動作，將鋼條持續給進；

步驟5：運動控制器控制折彎伺服以及去應力伺服根據擬合調節后的電子凸輪參數進行聯動給進；

步驟6：在傳動伺服給進的鋼條長度達到截斷長度后，運動控制器控制中位裁切伺服以及鋼條截斷伺服動作；

步驟7：運動控制器判斷鋼條的生產數量是否已經滿足輸入的裁切數量需求；若少于輸入的生產數量，則返回步驟4；否則，結束步驟。

2.根據權利要求1所述的一種雨刮器鋼條的折彎方法，其特征在于，所述步驟1中的HMI人機界面的輸入包括手動控制選項、參數設置、曲線設置、曲線配方保存與下載；其中手動控制選項用于實現各個軸的點動控制；參數設置用于設置設備參數，包括各個伺服的運行速度；曲線設置包括長尺寸和短尺寸兩個模式，長尺寸和短尺寸根據鋼條的截斷長度進行判斷，長尺寸模式的數據點多余短尺寸模式的數據點；曲線配方的保存與下載能夠將對應鋼條生產的最佳參數進行保存，并對保存的參數文件進行自定義命名，所述步驟7中鋼條的生產數量根據中位裁切伺服或者鋼條截斷伺服的動作次數進行判斷，其中鋼條的生產數量為w，中位裁切伺服或者鋼條截斷伺服的動作次數為v，w＝v-1，中位裁切伺服與鋼條截斷伺服第一次動作，實現鋼條a1一端的截斷和鋼條a1中部的裁切打孔；中位裁切伺服與鋼條截斷伺服第二次動作，實現鋼條a1和鋼條a2的分離以及鋼條a2中部的裁切打孔，因此經過v次動作后能夠獲得w條鋼條。

3.根據權利要求1所述的一種雨刮器鋼條的折彎方法，其特征在于，所述步驟2電子凸輪參數的擬合調節包括如下步驟：

步驟21：根據設定的擬合換算表擬合凸輪的軌跡曲線；

步驟22：將完成擬合的凸輪曲線進行對稱校正，通過設定前半部分的曲線設置，通過曲線對稱功能，實現前半部分與后半部分對稱設置；

步驟23：對曲線數據進行緩存備份；

步驟24：對步驟22中完成對稱校正的曲線數據進行曲線平移操作；

步驟25：對完成平移的曲線數據進行曲線縮放操作，將模擬凸輪一的運動軌跡曲線數據進行縱向放大或縮小，得到模擬凸輪二的運動軌跡曲線數據，實現整體數據的調整；

步驟26：重新建立模擬凸輪一的凸輪軌跡曲線，并根據偏移量建立模擬凸輪二的凸輪軌跡曲線。

4.根據權利要求3所述的一種雨刮器鋼條的折彎方法，其特征在于，所述步驟22中對擬合曲線進行對稱校正，實現前半部分與后半部分對稱設置，電子凸輪的凸輪軌跡曲線的對稱校正公式如下式所示：

若模擬凸輪一的凸輪軌跡曲線通過X個點數據進行劃分，其中：

TF[(X-n+1)]＝TF[n]M＝0時；n＝1；

TF[(X-n+1)]＝TF[n+2M]M0,M＝5時；n＝2；

TF[(X-n+1)+2M]＝TF[n]M0,M＝-5時；n＝2；

其中n表示曲線點數，TF[n]表示模擬凸輪一的第n個曲線點對應的縱坐標值；M表示平移參數。

5.根據權利要求3所述的一種雨刮器鋼條的折彎方法，其特征在于，所述步驟24中曲線平移操作，如下式所示：

TF[n]＝Copy_TF[n-M]n-M0且n＝2；

其中M表示平移參數；TF[n]為步驟22中對稱校正后第n個曲線點的縱坐標值；Copy_TF[n-M]表示模擬凸輪一在步驟23中緩存備份數據的第n-M個點的緩存備份數組。

6.根據權利要求3所述的一種雨刮器鋼條的折彎方法，其特征在于，所述步驟26中重新建立凸輪曲線，需要將實際折彎伺服與凸輪表擬合曲線建立的關系，進行換算和數據轉換；其中設定主軸虛擬行程長度為Y，凸輪的運動軌跡曲線通過X個點數據進行劃分，則每個曲線點對應的主軸給進量表示為P，P＝Y/(X-Z)，Z表示凸輪的運動軌跡曲線的中位線段包含的線段數；主軸的縮放參數K表示為K＝L/Y，L表示步驟2中設定的鋼條截斷長度；主軸位置如下式所示：

ZD[n]＝P*(n-1)；

ZD[n]＝P*(n-Z)；

其中ZD[n]表示在模擬凸輪一軌跡曲線中第n個曲線點對應的橫坐標；

模擬凸輪一位置如下式所示：

CD[n]＝TF[n]；1＝n＝X；

其中CD[n]表示模擬凸輪一的軌跡曲線中第n個曲線點時對應的模擬凸輪一位置；TF[n]表示模擬凸輪一的第n個曲線點對應的縱坐標值；

模擬凸輪一的聯動速度如下式所示：

V[n]＝(CD[n]-CD[n-1])/P；且

V[n]＝(CD[n]-CD[n-1])/(P/Z)；

V[1]＝V[2]；n＝1；

其中V[n]表示在模擬凸輪一的軌跡曲線中第n個曲線點時在縱軸方向上的速度；

設模擬凸輪二的實際平移量微調為E，換算后的平移量微調為e，e＝E/K，主軸位置如下式所示：

ZDX[n]＝P*(n-1)；1＝n＝(1+2M)；

ZDX[n]＝P*(n-1)+e；

ZDX[n]＝P*(n-Z)+e；

其中ZDX[n]表示模擬凸輪二的軌跡曲線中第n個曲線點對應的橫坐標；

模擬凸輪二位置如下式所示：

CDX[n]＝TW[n]+g；1＝n＝X；

其中CDX[n]表示模擬凸輪二的軌跡曲線中第n個曲線點時模擬凸輪二的位置；TW[n]表示模擬凸輪二的軌跡曲線中第n個曲線點所處位置的縱坐標值；g表示模擬凸輪一和模擬凸輪二之間的位置偏移量；

模擬凸輪二的聯動速度如下式所示：

VX[n]＝(CD[n]-CD[n-1])/P；且

VX[n]＝(CD[n]-CD[n-1])/(P/Z)；

VX[1]＝VX[2]；n＝1；

其中VX[n]表示在模擬凸輪二軌跡曲線的第n個曲線點時縱軸方向上的速度。