1.一種具有局部約束機構的機器人鏡像成形裝置,其特征在于,包括鏡像成形加工系統、坯料固定工裝系統、移動約束塊壓邊系統和裝置協同運動控制系統;所述坯料固定工裝系統分別設置于金屬板材坯料的兩端,所述鏡像成形加工系統位于坯料固定工裝系統的兩側,用于對固定在坯料固定工裝系統上的金屬板材坯料進行鏡像成形加工;所述移動約束塊壓邊系統設置在對應的坯料固定工裝系統周邊,用于對金屬板材坯料邊緣施加局部約束,防止金屬板材坯料在加工過程中發生位移和變形;所述裝置協同運動控制系統分別與鏡像成形加工系統、坯料固定工裝系統、移動約束塊壓邊系統相連,用于控制各系統協同工作,以確保整個裝置高效、穩定地運行。
2.根據權利要求1所述的一種具有局部約束機構的機器人鏡像成形裝置,其特征在于,兩組所述鏡像成形加工系統包括六自由度機械臂、成形加載工具、攝像頭和支撐塊;兩個所述六自由度機械臂對稱設置,兩個所述成形加載工具分別連接于對應的六自由度機械臂末端,所述六自由度機械臂通過電機控制成形加載工具的旋轉,實現對金屬板材坯料的成形;兩個所述攝像頭分別連接于靠近成形加載工具的對應六自由度機械臂一側,用于實時監測加工情況;兩個所述支撐塊與成形加載工具分別通過三爪卡盤固定連接于對應的六自由度機械臂上;所述成形加載工具通過旋轉與金屬板材坯料進行接觸,六自由度機械臂向對應的成形加載工具提供在x軸、y軸和z軸方向的進給,另一側的六自由度機械臂帶動對應的支撐塊進行跟隨運動;所述鏡像成形加工系統的沖頭上安裝有紅外測溫儀,所述紅外測溫儀與裝置協同運動控制系統相連。
3.根據權利要求1所述的一種具有局部約束機構的機器人鏡像成形裝置,其特征在于,所述坯料固定工裝系統由兩組固定機構組成,兩組所述固定機構均包括基座和夾具;所述夾具連接于所述基座上,用于固定金屬板材坯料,確保金屬板材坯料在加工過程中保持穩定的位置和姿態;所述基座為整個坯料固定工裝系統提供支撐,保證裝置整體的穩定性;所述夾具的夾持面寬度為5-10cm,以適應不同尺寸的金屬板材坯料。
4.根據權利要求1所述的一種具有局部約束機構的機器人鏡像成形裝置,其特征在于,所述移動約束塊壓邊系統包括水平缸、隔熱板、約束塊、電阻加熱棒、移動平臺、滑塊、絲缸、聯軸器、電機、電機固定板、導軌和水平缸固定板;所述導軌連接于基座上,所述滑塊與導軌滑動配合,所述滑塊連接于移動平臺上,為裝置部件提供移動基礎;所述水平缸螺栓連接于移動平臺上,用于提供約束塊沿z軸方向運動,所述水平缸上安裝有水平缸固定板,所述水平缸固定板通過螺栓與另一水平缸相連,用于提供約束塊沿y軸方向運動;所述隔熱板連接于水平缸與約束塊之間,用于隔離約束塊產生的熱量,防止熱量傳遞到水平缸影響其性能;所述約束塊連接于水平缸的輸出端,直接作用于金屬板材坯料邊緣,施加約束壓力;所述電阻加熱棒連接于約束塊上,通過約束塊對待成形板材進行加熱;所述電機連接于電機固定板上,所述電機固定板通過螺栓與基座相連,所述電機的輸出軸通過聯軸器與絲缸相連,所述絲缸與滑塊配合,電機轉動時帶動絲缸轉動,從而驅動滑塊及移動平臺沿著導軌移動;所述電阻加熱棒的功率為1-2kw。
5.根據權利要求1所述的一種具有局部約束機構的機器人鏡像成形裝置,其特征在于,所述裝置協同運動控制系統包括中央控制器、控制臺和線纜;所述中央控制器通過線纜分別與鏡像成形加工系統、移動約束塊壓邊系統、坯料固定工裝系統相連,用于接收各系統的反饋信息,并根據預設程序發出控制指令,協調各系統的動作,所述線纜采用屏蔽電纜,以減少信號干擾;所述控制臺連接于中央控制器一側,用于操作人員輸入控制指令,設定加工參數和運動軌跡。
6.一種根據權利要求1~5任一項所述的具有局部約束機構的機器人鏡像成形裝置的成形方法,其特征在于,包括以下步驟:
7.根據權利要求6所述的一種具有局部約束機構的機器人鏡像成形裝置的成形方法,其特征在于,在s1中,金屬板材坯料固溶處理的溫度為450-500℃,固溶時間不小于30min,固溶處理后的金屬板材坯料的保溫時間為20-40min,將固溶處理后的金屬板材坯料通過轉移工具轉移至清水中的轉移時間為3-10s。
8.根據權利要求6所述的一種具有局部約束機構的機器人鏡像成形裝置的成形方法,其特征在于,在s2中,所述目標溫度為20-500℃。
9.根據權利要求6所述的一種具有局部約束機構的機器人鏡像成形裝置的成形方法,其特征在于,在s3中,水平缸推動約束塊壓緊坯料,施加的壓邊力為0-5t,成形加載工具的轉速為0-1000rpm,鏡像成形加工系統的沖頭進給速率為1000-2000mm/min,施加的成形力為0-5000n。
10.根據權利要求6所述的一種具有局部約束機構的機器人鏡像成形裝置的成形方法,其特征在于,在s4中,所述預成形件的時效處理過程為:將取出的預成形件放入溫度為100-200℃的時效爐中保溫,保溫時間為6-36h。