基于夾持定位與反饋折彎的鈑金折彎裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鈑金加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是鈑金折彎裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)行使用的板料折彎機(jī)，常用的有機(jī)枕液壓兩類，機(jī)械折彎機(jī)是利用電機(jī)通過一系列齒輪變速及偏心輪而實現(xiàn)工作合的上下移動。而液壓折彎機(jī)則是利用液壓油缸及一整套油路控制元件來實現(xiàn)。這些折彎機(jī)在大型企業(yè)批量生產(chǎn)中起著重要作用，但畢競由于價格昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，限制了它的普及。隨著商品經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，日用小商品沖壓制件日益增多，小型企業(yè)乃至個體經(jīng)營戶迫切需要價格低廉、結(jié)構(gòu)簡單的板料折彎機(jī)。
[0003]目前市場上出現(xiàn)了部分小型折彎機(jī)，能實現(xiàn)板材的簡易折彎加工，但其存在以下缺點(diǎn):工作時依靠工人經(jīng)驗設(shè)定折彎扭矩，不能隨著板材的厚度實時調(diào)節(jié)，并且采用恒定的折彎力，不能隨著折彎角度的變化而變化，板材加工質(zhì)量不高，折彎后的板材存在裂紋；折彎后的板材只能依靠肉眼檢測，檢測不準(zhǔn)確、效果不佳；折彎后其凹面的板材材料由于擠壓出現(xiàn)裂紋及毛刺，需要進(jìn)一步加工，導(dǎo)致加工周期長；被加工件依靠手工調(diào)節(jié)夾緊，夾持力度往往偏大或偏小，導(dǎo)致折彎時被加工件松動或者夾持處變形過大；缺少定位及折彎角度的控制裝置，易出現(xiàn)折偏、空折及折彎過度的情況，存在安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本申請人針對上述折彎設(shè)備的上述缺點(diǎn)，提供一種基于夾持定位與反饋折彎的鈑金折彎裝置及方法，其具有結(jié)構(gòu)精巧、加工質(zhì)量高的特點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種基于夾持定位與反饋折彎的鈑金折彎裝置，包括裝置于機(jī)架上的驅(qū)動電機(jī)、夾持固定座及控制驅(qū)動電機(jī)的主機(jī)，驅(qū)動電機(jī)的電機(jī)軸上安裝折彎軸，夾持固定座上裝置被加工件；
[0007]還包括借助第一支架安裝于所述機(jī)架上的超聲波厚度檢測器、安裝于夾持固定座上的第一壓力傳感器及第二壓力傳感器、檢測反饋裝置及與所述主機(jī)連接的控制器，夾持固定座上還裝置滾軸及第三壓力傳感器，所述滾軸位于被加工件的折彎側(cè)，第三壓力傳感器位于被加工件的底面；所述第一壓力傳感器安裝于夾持固定座的安裝槽中，第二壓力傳感器位于被加工件的夾持側(cè)面；所述安裝槽中還裝置有位于第一壓力傳感器上端的壓板，壓板的上表面連接彈簧，彈簧的上端借助連接板與所述滾軸連接；所述夾持固定座上固接有帶有豎直滑槽的固定塊，滑槽中借助連桿與連接板連接；所述檢測反饋裝置包括借助第二支架裝置于夾持固定座上的超聲波裂紋檢測器，超聲波裂紋檢測器位于被加工件的折彎處；
[0008]所述超聲波厚度檢測器、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器及超聲波裂紋檢測器分別通過DSP數(shù)據(jù)處理模塊與主機(jī)連接；所述超聲波厚度檢測器檢測被加工件的厚度并將數(shù)據(jù)經(jīng)過所述DSP數(shù)據(jù)處理模塊處理輸送至主機(jī)，主機(jī)根據(jù)被加工件的厚度設(shè)定初始扭矩信號，將初始扭矩信號通過控制器控制驅(qū)動電機(jī)的第一輸出扭矩；所述超聲波裂紋檢測器檢測折彎后的被加工件的折彎處的裂紋量，將裂紋量通過所述DSP數(shù)據(jù)處理模塊處理反饋至主機(jī)，主機(jī)根據(jù)反饋信息控制驅(qū)動電機(jī)的第二輸出扭矩；第一壓力傳感器檢測壓板的壓力信號并通過主機(jī)控制所述驅(qū)動電機(jī)的折彎扭矩。。
[0009]一種基于夾持控制與階段折彎的鈑金折彎方法，包括以下步驟:
[0010]第一步:設(shè)定第一壓力傳感器的第一壓力閥值，設(shè)定第二壓力傳感器的第二壓力閥值，設(shè)定第三壓力傳感器的第三壓力閥值；將被加工件置于夾持固定座上，調(diào)節(jié)夾持壓力至第二壓力閥值，第二壓力傳感器將壓力信號輸送至主機(jī)，調(diào)節(jié)夾持位置使得第三壓力傳感器檢測到的壓力至第三壓力閥值，第三壓力傳感器將壓力信號輸送至主機(jī)；
[0011]第二步:調(diào)整第一支架將超聲波厚度檢測器置于被加工件的側(cè)面；
[0012]第三步:啟動超聲波厚度檢測器對被加工件的厚度進(jìn)行檢測，檢測的厚度數(shù)據(jù)通過DSP數(shù)據(jù)處理模塊處理；
[0013]第四步:處理后的被加工件的厚度信息輸送至主機(jī)，主機(jī)設(shè)定扭矩信號，通過控制器控制驅(qū)動電機(jī)的輸出扭矩，驅(qū)動電機(jī)控制折彎軸對被加工件進(jìn)行第一階段折彎，折彎過程中被加工件的折彎面與滾軸摩擦擠壓；
[0014]第五步:第一壓力傳感器檢測到被加工件的折彎面的壓力，當(dāng)壓力達(dá)到壓力閥值時，第一壓力傳感器將信號輸送至主機(jī)，主機(jī)設(shè)定扭矩信號，通過控制器控制驅(qū)動電機(jī)的輸出扭矩，驅(qū)動電機(jī)控制折彎軸進(jìn)行第二階段折彎，直至完成折彎操作。
[0015]第六步:超聲波裂紋檢測器對被加工件的折彎處進(jìn)行裂紋檢測，將檢測數(shù)據(jù)通過所述DSP數(shù)據(jù)處理模塊處理反饋至主機(jī)，主機(jī)根據(jù)反饋信息控制驅(qū)動電機(jī)的第二輸出扭矩，并計算出第二輸出扭矩與第一輸出扭矩的相對比例；
[0016]第七步:將下一個被加工件裝置于夾持固定座上，重復(fù)第二步至第三步；
[0017]第八步:處理后的被加工件的厚度信息輸送至主機(jī)，主機(jī)設(shè)定扭矩信號，通過控制器控制驅(qū)動電機(jī)的第一輸出扭矩，經(jīng)第五步中的相對比例計算出輸出扭矩，驅(qū)動電機(jī)以此輸出扭矩驅(qū)動折彎軸對被加工件進(jìn)行第一階段折彎；
[0018]第九步:重復(fù)第五步至第八步進(jìn)行后續(xù)被加工件的折彎加工。
[0019]本發(fā)明的有益效果如下:
[0020]本發(fā)明通過第二壓力傳感器控制穩(wěn)定的夾持壓力，避免夾持壓力過大或過小時被加工件的夾持處變形過大或產(chǎn)生松動；通過第三壓力傳感器控制被加工件的安裝位置，避免了折偏或空折現(xiàn)象，提高加工可靠性；通過超聲波厚度檢測器檢測被加工件的厚度，利用主機(jī)根據(jù)被加工件的厚度控制驅(qū)動電機(jī)的初始輸出扭矩進(jìn)行第一階段折彎，并通過檢測裂紋調(diào)整初始輸出扭矩，以最合適的初始扭矩對被加工件進(jìn)行折彎，避免了初始扭矩過大或過小對被加工件的影響；采用第一壓力傳感器控制驅(qū)動電機(jī)的折彎扭矩，以折彎扭矩進(jìn)行第二階段折彎，通過分階段折彎，大大地減小了裂紋量，提高了加工質(zhì)量；設(shè)置滾軸對被加工件的內(nèi)凹面進(jìn)行擠壓摩擦，有效地去除了凸起的毛刺及裂紋，節(jié)省了后續(xù)加工過程，縮短了加工周期。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明的工作狀態(tài)圖。
[0023]圖3為本發(fā)明的檢測反饋裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4為本發(fā)明的工作原理框圖。
[0025]圖中:1、機(jī)架；2、夾持固定座；21、安裝槽；3、驅(qū)動電機(jī)；4、主機(jī)；5、被加工件；6、折彎軸；7、第一支架；8、超聲波厚度檢測器；9、DSP數(shù)據(jù)處理模塊；10、控制器；11、固定塊；111、滑槽；12、第一壓力傳感器；13、彈簧；14、連接板；15、滾軸；16、連桿；17、壓板；18、第二支架；19、超聲波裂紋檢測器；20、第二壓力傳感器；22、第三壓力傳感器。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖，說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0027]如圖1至圖4所示，本實施例的基于夾持定位與反饋折彎的鈑金折彎裝置，包括裝置于機(jī)架I上的驅(qū)動電機(jī)3、夾持固定座2及控制驅(qū)動電機(jī)3的主機(jī)4，驅(qū)動電機(jī)3的電機(jī)軸上安裝折彎軸6，夾持固定座2上裝置被加工件5 ；
[0028]還包括借助第一支架7安裝于機(jī)架I上的超聲波厚度檢測器8、安裝于夾持固定座2上的第一壓力傳感器12及第二壓力傳感器20、檢測反饋裝置及與主機(jī)4連接的控制器10，夾持固定座2上還裝置滾軸15及第三壓力傳感器22，滾軸15位于被加工件5的折彎側(cè)，第三壓力傳感器22位于被加工件5的底面；第一壓力傳感器12安裝于夾持固定座2的安裝槽21中，第二壓力傳感器20位于被加工件5的夾持側(cè)面；安裝槽21中還裝置有位于第一壓力傳感器12上端的壓板17，壓板17的上表面連接彈簧13，彈簧13的上端借助連接板14與滾軸15連接；夾持固定座2上固接有帶有豎直滑槽111的固定塊11，滑槽111中借助連桿16與連接板14連接；檢測反饋裝置包括借助第二支架18裝置于夾持固定座2上的超聲波裂紋檢測器19，超聲波裂紋檢測器19位于被加工件5的折彎處；
[0029]超聲波厚度檢測器8、第一壓力傳感器12、第二壓力傳感器20、第三壓力傳感器22及超聲波裂紋檢測器19分別通過DSP數(shù)據(jù)處理模塊9與主機(jī)4連接；超聲波厚度檢測器8檢測被加工件5的厚度并將數(shù)據(jù)經(jīng)過DSP數(shù)據(jù)處理模塊9處理輸送至主機(jī)4，主機(jī)4根據(jù)被加工件5的厚度設(shè)定初始扭矩信號，將初始扭矩信號通過控制器10控制驅(qū)動電機(jī)3的第一輸出扭矩作為初始扭矩對被加工件5進(jìn)行折彎；第一壓力傳感器12中設(shè)定第一壓力閥值，被加工件5折彎時擠壓滾軸15，滾軸15將擠壓力傳遞至第一壓力傳感器12，當(dāng)擠壓力超過第一壓力閥值時，第一壓力傳感器12通過主機(jī)4控制驅(qū)動電機(jī)3的折彎扭矩，折彎扭矩一般設(shè)定為初始扭矩的1.2?1.5倍，驅(qū)動電機(jī)3以折彎扭矩對被加工件5繼續(xù)折彎加工，直至完成折彎操作；經(jīng)折彎后的被加工件5輸送至檢測反饋裝置處，超聲波裂紋檢測器19檢測折彎后的被加工件5的折彎處的裂紋量，將裂紋量通過DSP數(shù)據(jù)處理模塊9處理反饋至主機(jī)4，主機(jī)4根據(jù)反饋信息控制驅(qū)動電機(jī)3的第二輸出扭矩作為初始扭矩對下一個被加工件5進(jìn)行折彎，第二輸出扭矩為第一輸出扭矩的0.8?I倍。
[0030]第二壓力傳感器20用于檢測