具有可視化功能的自動化折彎機(jī)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有可視化功能的自動化折彎機(jī)，其包括移料定位機(jī)構(gòu)，壓緊機(jī)構(gòu)、折彎機(jī)構(gòu)和機(jī)架，機(jī)架上設(shè)有工作臺，移料定位機(jī)構(gòu)包括同步帶組模、定位伺服電機(jī)、氣缸和用于吸放工件的真空吸盤，壓緊機(jī)構(gòu)包括壓緊氣缸和壓緊板，折彎機(jī)構(gòu)包括折彎伺服電機(jī)、減速器和折彎構(gòu)件；通過折彎機(jī)構(gòu)的伺服電機(jī)帶動折彎構(gòu)件旋轉(zhuǎn)，將工件在0°～90°之間任意折彎。本實用新型折彎機(jī)擺脫了傳統(tǒng)磨具的束縛，通過折彎機(jī)構(gòu)將工件在0°～90°之間任意折彎減少了復(fù)雜調(diào)模的工序，提高了工作的效率。工件加工的過程中有位置形狀視覺反饋攝像頭和角度視覺反饋攝像頭，精準(zhǔn)地確定工件的位置以及及時對不合格的產(chǎn)品進(jìn)行二次加工，提高了工件合格率。工件從上料、加工、下料的全部過程都由機(jī)器自主完成，提高了自動化的水平。
【專利說明】
具有可視化功能的自動化折彎機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種具有可視化功能的自動化折彎機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，由于鈑金件類型多、結(jié)構(gòu)繁雜，傳統(tǒng)的折彎機(jī)對磨具要求苛刻而顯得通用性不強(qiáng)。國外專業(yè)數(shù)控折彎機(jī)品牌眾多，各品牌的折彎機(jī)數(shù)控系統(tǒng)均有不同的特點(diǎn)和功能，但多數(shù)系統(tǒng)針對性較強(qiáng)，不適合于多品種復(fù)雜板金零件的加工。而國內(nèi)折彎機(jī)數(shù)控系統(tǒng)由于缺乏智能識別系統(tǒng)和精確的折彎機(jī)進(jìn)深計算方法，無法精確的檢測到工件的位置以及工件折彎角度，很難實現(xiàn)自動規(guī)劃及控制功能，導(dǎo)致國產(chǎn)折彎機(jī)數(shù)控系統(tǒng)市場占有率很低，且調(diào)模復(fù)雜，一個模具沒辦法實現(xiàn)工件多個角度折彎。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為了克服現(xiàn)有折彎機(jī)自動化程度低、調(diào)模過程復(fù)雜、效率低下、產(chǎn)品質(zhì)量不可控等問題，進(jìn)一步提高自主產(chǎn)權(quán)的智能裝備技術(shù)水平和品質(zhì)，本實用新型提供具有可視化功能的自動化折彎機(jī)。
[0004]本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005]具有可視化功能的自動化折彎機(jī)，其包括移料定位機(jī)構(gòu)，壓緊機(jī)構(gòu)、折彎機(jī)構(gòu)和機(jī)架，所述機(jī)架上設(shè)有工作臺，所述移料定位機(jī)構(gòu)包括同步帶組模、定位伺服電機(jī)、氣缸和用于吸放工件的真空吸盤，所述壓緊機(jī)構(gòu)包括壓緊氣缸和壓緊板，所述折彎機(jī)構(gòu)包括依次連接的折彎伺服電機(jī)、減速器和折彎構(gòu)件；
[0006]其中，所述移料定位機(jī)構(gòu)，用于工件在x、y軸方向的水平定位、z軸上豎直運(yùn)動、z軸的旋轉(zhuǎn)以及工件的吸起和放下；
[0007]所述壓緊機(jī)構(gòu)，用于壓緊移動定位機(jī)構(gòu)放置在工作臺上的工件；
[0008]所述折彎機(jī)構(gòu)，用于工件在0°?90°之間任意折彎。
[0009]所述同步帶組模包括一號同步帶組模、二號同步帶組模和三號同步帶組模，所述定位伺服電機(jī)包括一號伺服電機(jī)、二號伺服電機(jī)和三號伺服電機(jī)，所述一號同步帶組模和三號同步帶組模對稱設(shè)置并與二號同步帶組模組成工字狀結(jié)構(gòu)，所述一號同步帶組模、二號同步帶組模和三號同步帶組模上均設(shè)有滑塊，二號同步帶組模的兩端分別與一號同步帶組模、三號同步帶組模上的滑塊連接，一號同步帶組模和三號同步帶組模通過兩聯(lián)軸器和軸連接，實現(xiàn)同步運(yùn)動，二號伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器和一號同步帶組模連接，驅(qū)動一號同步帶組模和三號同步帶組模同步運(yùn)行，二號同步帶組模直接通過聯(lián)軸器和一號伺服電機(jī)連接，所述工字狀結(jié)構(gòu)實現(xiàn)工件在X、y軸方向的水平定位。
[0010]所述氣缸豎直安裝在二號同步帶組模的滑塊上，可以實現(xiàn)工件在z軸上豎直運(yùn)動，三號伺服電機(jī)與氣缸的連接板連接，實現(xiàn)工件z軸的旋轉(zhuǎn)，真空吸盤與三號伺服電機(jī)連接，實現(xiàn)工件的吸起和放下。
[0011]所述折彎構(gòu)件通過聯(lián)軸器與減速器連接，所述折彎構(gòu)件包括兩軸、兩對應(yīng)設(shè)置的階梯型連接件及一矩形板，矩形板的兩端分別固定在階梯型連接件上，兩軸分別與階梯型連接件連接并分別設(shè)置在與機(jī)架固定的兩軸承座內(nèi)，其中，兩軸的軸線與矩形板特定的一條棱邊共線，折彎伺服電機(jī)驅(qū)動階梯型連接件從而帶動矩形板一起旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，矩形板將工件在0°?90°之間任意折彎。
[0012]所述機(jī)架上設(shè)有可視化模塊，所述可視化模塊由用于檢測工件的輪廓尺寸和用于檢測工件在工作臺的位置坐標(biāo)的位置形狀視覺反饋攝像頭、用于檢測工件折彎角度的角度視覺反饋攝像頭以及用于采集數(shù)據(jù)的工控機(jī)(27)組成。
[0013]所述機(jī)架上還設(shè)有用于顯示工件的輪廓尺寸與位置信息的顯示屏。
[0014]所述角度視覺反饋攝像頭和所述位置形狀視覺反饋攝像頭均采用面陣CCD攝像機(jī)。
[0015]本實用新型的有益效果:折彎機(jī)擺脫了傳統(tǒng)磨具的束縛，通過折彎機(jī)構(gòu)將工件在0°?90°之間任意折彎減少了復(fù)雜調(diào)模的工序，提高了工作的效率。工件加工的過程中有位置形狀視覺反饋攝像頭和角度視覺反饋攝像頭，精準(zhǔn)地確定工件的位置以及及時對不合格的產(chǎn)品進(jìn)行二次加工，提高了工件合格率。工件從上料、加工、下料的全部過程都由機(jī)器自主完成，提高了自動化的水平。
【附圖說明】

[0016]圖1為本實用新型具有可視化功能的自動化折彎機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實用新型的移料定位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本實用新型的壓緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為本實用新型的折彎機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]其中:1-一號伺服電機(jī)，2-聯(lián)軸器，3-二號伺服電機(jī)，4-一號同步帶組模，5-角度視覺反饋攝像頭，6-減速器，7-折彎伺服電機(jī)，8-聯(lián)軸器，9-軸承座，10-階梯型連接件，11-軸，12-矩形板，13-階梯型連接件，14-軸，15-軸承座，16-壓緊板，17-壓緊氣缸，18-真空吸盤，19-三號伺服電機(jī)，20-氣缸，21-二號同步帶組模，22-三號同步帶組模，23-聯(lián)軸器，24-位置形狀視覺反饋攝像頭，25-軸，26-聯(lián)軸器，27-工控機(jī)，28-工作臺，29-顯示屏；
【具體實施方式】
[0021 ]如圖1至4所示，具有可視化功能的自動化折彎機(jī)，其包括移料定位機(jī)構(gòu)，壓緊機(jī)構(gòu)、折彎機(jī)構(gòu)和機(jī)架，機(jī)架上設(shè)有工作臺28，移料定位機(jī)構(gòu)包括同步帶組模、定位伺服電機(jī)、氣缸20和用于吸放工件的真空吸盤18，真空吸盤為三個，壓緊機(jī)構(gòu)包括壓緊氣缸17和壓緊板16，壓緊氣缸17通過配件固定在機(jī)架上，壓緊板16通過螺絲緊固在氣缸連接板上，折彎機(jī)構(gòu)包括依次連接的折彎伺服電機(jī)7、減速器6和折彎構(gòu)件；
[0022]其中，移料定位機(jī)構(gòu)，用于工件在x、y軸方向的水平定位、z軸上豎直運(yùn)動、z軸的旋轉(zhuǎn)以及工件的吸起和放下；
[0023]壓緊機(jī)構(gòu)，用于壓緊移動定位機(jī)構(gòu)放置在工作臺28上的工件；
[0024]折彎機(jī)構(gòu)，用于工件在0°?90°之間任意折彎。
[0025]進(jìn)一步地，同步帶組模包括一號同步帶組模4、二號同步帶組模21和三號同步帶組模22，定位伺服電機(jī)包括一號伺服電機(jī)1、二號伺服電機(jī)3和三號伺服電機(jī)19，一號同步帶組模4和三號同步帶組模22對稱設(shè)置并與二號同步帶組模21組成工字狀結(jié)構(gòu)，一號同步帶組模4、二號同步帶組模21和三號同步帶組模22上均設(shè)有滑塊，二號同步帶組模21的兩端分別與一號同步帶組模4、三號同步帶組模22上的滑塊連接，一號同步帶組模4和三號同步帶組模22通過兩聯(lián)軸器23，26和軸25連接，實現(xiàn)同步運(yùn)動，二號伺服電機(jī)3通過聯(lián)軸器2和一號同步帶組模4連接，驅(qū)動一號同步帶組模4和三號同步帶組模22同步運(yùn)行，二號同步帶組模21直接通過聯(lián)軸器和一號伺服電機(jī)I連接，工字狀結(jié)構(gòu)實現(xiàn)工件在x、y軸方向的水平定位。
[0026]氣缸20豎直安裝在二號同步帶組模21的滑塊上，可以實現(xiàn)工件在z軸上豎直運(yùn)動，三號伺服電機(jī)19與氣缸20的連接板連接，實現(xiàn)工件z軸的旋轉(zhuǎn)，真空吸盤18與三號伺服電機(jī)19連接，實現(xiàn)工件的吸起和放下。
[0027]進(jìn)一步地，折彎構(gòu)件通過聯(lián)軸器8與減速器6連接，折彎構(gòu)件包括兩軸14，11、兩對應(yīng)設(shè)置的階梯型連接件13，10以及一矩形板12，矩形板12的兩端分別固定在階梯型連接件13，1上，兩軸14，11分別與階梯型連接件13，1連接并分別設(shè)置在與機(jī)架固定的兩軸承座15，9內(nèi)，其中，兩軸14，11的軸線與矩形板12特定的一條棱邊共線，折彎伺服電機(jī)7驅(qū)動階梯型連接件13，10從而帶動矩形板12—起旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，矩形板12將工件在0°?90°之間任意折彎。
[0028]進(jìn)一步，機(jī)架上設(shè)有可視化模塊，可視化模塊由用于檢測工件的輪廓尺寸和工件在工作臺28的位置坐標(biāo)的位置形狀視覺反饋攝像頭24、用于檢測工件折彎角度的角度視覺反饋攝像頭5以及用于采集數(shù)據(jù)的工控機(jī)27組成。
[0029]進(jìn)一步地，機(jī)架上還設(shè)有用于顯示工件的輪廓尺寸與位置信息的顯示屏29。
[0030]優(yōu)選地，角度視覺反饋攝像頭5和位置形狀視覺反饋攝像頭24均采用面陣CCD攝像機(jī)。
[0031]折彎機(jī)整個工作流程如下:上一道工序?qū)⒁庸さ拟k金工件移送到折彎機(jī)上料區(qū)。
[0032]可視化模塊由角度視覺反饋攝像頭5、位置形狀視覺反饋攝像頭24和工控機(jī)27組成，角度視覺反饋攝像頭5、位置形狀視覺反饋攝像頭24與工控機(jī)27的采集卡連接。位置形狀視覺反饋攝像頭24檢測工件的輪廓尺寸和工件在工作臺28的位置坐標(biāo)，通過工控機(jī)27的采集卡將數(shù)據(jù)采集下來，在顯示屏29中顯示工件的輪廓尺寸與位置信息。接著移料定位機(jī)構(gòu)通過可視化系統(tǒng)反饋的坐標(biāo)，將工件移動到指定的加工區(qū)域，并根據(jù)工件的姿態(tài)，通過三號伺服電機(jī)19來調(diào)節(jié)工件的角度;然后通過壓緊氣缸17將工件壓緊固定，最后折彎機(jī)構(gòu)根據(jù)圖形化編程系統(tǒng)發(fā)出的指令，控制折彎伺服電機(jī)7將工件折彎。
[0033]當(dāng)工件被折彎后，角度視覺反饋攝像頭5對工件折彎的角度進(jìn)行檢測，并通過工控機(jī)27的采集卡采集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)返回給系統(tǒng)判斷是否達(dá)到預(yù)設(shè)的角度，若沒有達(dá)到預(yù)設(shè)的角度，則進(jìn)行第二次補(bǔ)償折彎，以達(dá)到預(yù)設(shè)的角度。最后完成折彎補(bǔ)償之后，壓緊機(jī)構(gòu)松開，移料定位機(jī)構(gòu)根據(jù)圖形化編程系統(tǒng)發(fā)出的指令將工件旋轉(zhuǎn)到指定的角度，加工另一面。加工完畢，移料定位機(jī)構(gòu)將工件移送到指定的下料區(qū)，然后準(zhǔn)備下一個工件的加工。
[0034]本實用新型的有益效果:折彎機(jī)擺脫了傳統(tǒng)磨具的束縛，通過折彎機(jī)構(gòu)將工件在0°?90°之間任意折彎減少了復(fù)雜調(diào)模的工序，提高了工作的效率。工件加工的過程中有位置形狀視覺反饋攝像頭和角度視覺反饋攝像頭，精準(zhǔn)地確定工件的位置以及及時對不合格的產(chǎn)品進(jìn)行二次加工，提高了工件合格率。工件從上料、加工、下料的全部過程都由機(jī)器自主完成，提高了自動化的水平。
[0035]以上結(jié)合實施例和說明書附圖對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)闡述，應(yīng)該說明的是，本實用新型的保護(hù)范圍包括但并不限于上述實施例，說明書附圖中所涉及的圖形也只是本實用新型創(chuàng)意的若干種具體體現(xiàn)，所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以在此基礎(chǔ)上做出具備其他外觀或結(jié)構(gòu)的具體實施例，任何不脫離本實用新型創(chuàng)新理念的簡單變形或等同替換，均涵蓋于本實用新型，屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.具有可視化功能的自動化折彎機(jī)，其特征在于:其包括移料定位機(jī)構(gòu)，壓緊機(jī)構(gòu)、折彎機(jī)構(gòu)和機(jī)架，所述機(jī)架上設(shè)有工作臺(28)，所述移料定位機(jī)構(gòu)包括同步帶組模、定位伺服電機(jī)、氣缸(20)和用于吸放工件的真空吸盤(18)，所述壓緊機(jī)構(gòu)包括壓緊氣缸(17)和壓緊板(16)，所述折彎機(jī)構(gòu)包括依次連接的折彎伺服電機(jī)(7)、減速器(6)和折彎構(gòu)件； 其中，所述移料定位機(jī)構(gòu)，用于工件在X、y軸方向的水平定位、z軸上豎直運(yùn)動、z軸的旋轉(zhuǎn)以及工件的吸起和放下； 所述壓緊機(jī)構(gòu)，用于壓緊移動定位機(jī)構(gòu)放置在工作臺(28)上的工件； 所述折彎機(jī)構(gòu)，用于工件在0°?90°之間任意折彎。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有可視化功能的自動化折彎機(jī)，其特征在于:所述同步帶組模包括一號同步帶組模(4)、二號同步帶組模(21)和三號同步帶組模(22)，所述定位伺服電機(jī)包括一號伺服電機(jī)(I)、二號伺服電機(jī)(3)和三號伺服電機(jī)(19)，所述一號同步帶組模(4)和三號同步帶組模(22)對稱設(shè)置并與二號同步帶組模(21)組成工字狀結(jié)構(gòu)，所述一號同步帶組模(4)、二號同步帶組模(21)和三號同步帶組模(22)上均設(shè)有滑塊，二號同步帶組模(21)的兩端分別與一號同步帶組模(4)、三號同步帶組模(22)上的滑塊連接，一號同步帶組模(4)和三號同步帶組模(22)通過兩聯(lián)軸器(23，26)和軸(25)連接，實現(xiàn)同步運(yùn)動，二號伺服電機(jī)(3)通過聯(lián)軸器(2)和一號同步帶組模(4)連接，驅(qū)動一號同步帶組模(4)和三號同步帶組模(22)同步運(yùn)行，二號同步帶組模(21)直接通過聯(lián)軸器和一號伺服電機(jī)(I)連接，所述工字狀結(jié)構(gòu)實現(xiàn)工件在X、y軸方向的水平定位； 所述氣缸(20)豎直安裝在二號同步帶組模(21)的滑塊上，可以實現(xiàn)工件在z軸上豎直運(yùn)動，三號伺服電機(jī)(19)與氣缸(20)的連接板連接，實現(xiàn)工件z軸的旋轉(zhuǎn)，真空吸盤(18)與三號伺服電機(jī)(19)連接，實現(xiàn)工件的吸起和放下。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有可視化功能的自動化折彎機(jī)，其特征在于:所述折彎構(gòu)件通過聯(lián)軸器(8)與減速器(6)連接，所述折彎構(gòu)件包括兩軸(14，11)、兩對應(yīng)設(shè)置的階梯型連接件(13，10)以及一矩形板(12)，矩形板(12)的兩端分別固定在階梯型連接件(13，10)上，兩軸(14，11)分別與階梯型連接件(13，10)連接并分別設(shè)置在與機(jī)架固定的兩軸承座(15，9)內(nèi)，其中，兩軸(14，11)的軸線與矩形板(12)特定的一條棱邊共線，折彎伺服電機(jī)(7)驅(qū)動階梯型連接件(13，10)從而帶動矩形板(12)—起旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，矩形板(12)將工件在0°?90°之間任意折彎。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有可視化功能的自動化折彎機(jī)，其特征在于:所述機(jī)架上設(shè)有可視化模塊，所述可視化模塊由用于檢測工件的輪廓尺寸和用于檢測工件在工作臺(28)的位置坐標(biāo)的位置形狀視覺反饋攝像頭(24)、用于檢測工件折彎角度的角度視覺反饋攝像頭(5)以及用于采集數(shù)據(jù)的工控機(jī)(27)組成。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有可視化功能的自動化折彎機(jī)，其特征在于:所述機(jī)架上還設(shè)有用于顯示工件的輪廓尺寸與位置信息的顯示屏(29)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有可視化功能的自動化折彎機(jī)，其特征在于:所述角度視覺反饋攝像頭(5)和所述位置形狀視覺反饋攝像頭(24)均采用面陣CCD攝像機(jī)。
【文檔編號】B21D43/00GK205701948SQ201620541549
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月2日
【發(fā)明人】吳文強(qiáng), 張春良, 林賀邦, 陳廣歡, 謝嘉亮, 孔令倩
【申請人】廣州大學(xué)