具有可视化功能的自动化折弯机的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有可视化功能的自动化折弯机，其包括移料定位机构，压紧机构、折弯机构和机架，机架上设有工作台，移料定位机构包括同步带组模、定位伺服电机、气缸和用于吸放工件的真空吸盘，压紧机构包括压紧气缸和压紧板，折弯机构包括折弯伺服电机、减速器和折弯构件；通过折弯机构的伺服电机带动折弯构件旋转，将工件在0°～90°之间任意折弯。本实用新型折弯机摆脱了传统磨具的束缚，通过折弯机构将工件在0°～90°之间任意折弯减少了复杂调模的工序，提高了工作的效率。工件加工的过程中有位置形状视觉反馈摄像头和角度视觉反馈摄像头，精准地确定工件的位置以及及时对不合格的产品进行二次加工，提高了工件合格率。工件从上料、加工、下料的全部过程都由机器自主完成，提高了自动化的水平。
【专利说明】
具有可视化功能的自动化折弯机
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种具有可视化功能的自动化折弯机。
【背景技术】
[0002]目前，由于钣金件类型多、结构繁杂，传统的折弯机对磨具要求苛刻而显得通用性不强。国外专业数控折弯机品牌众多，各品牌的折弯机数控系统均有不同的特点和功能，但多数系统针对性较强，不适合于多品种复杂板金零件的加工。而国内折弯机数控系统由于缺乏智能识别系统和精确的折弯机进深计算方法，无法精确的检测到工件的位置以及工件折弯角度，很难实现自动规划及控制功能，导致国产折弯机数控系统市场占有率很低，且调模复杂，一个模具没办法实现工件多个角度折弯。
【实用新型内容】
[0003]为了克服现有折弯机自动化程度低、调模过程复杂、效率低下、产品质量不可控等问题，进一步提高自主产权的智能装备技术水平和品质，本实用新型提供具有可视化功能的自动化折弯机。
[0004]本实用新型通过下述技术方案实现:
[0005]具有可视化功能的自动化折弯机，其包括移料定位机构，压紧机构、折弯机构和机架，所述机架上设有工作台，所述移料定位机构包括同步带组模、定位伺服电机、气缸和用于吸放工件的真空吸盘，所述压紧机构包括压紧气缸和压紧板，所述折弯机构包括依次连接的折弯伺服电机、减速器和折弯构件；
[0006]其中，所述移料定位机构，用于工件在x、y轴方向的水平定位、z轴上竖直运动、z轴的旋转以及工件的吸起和放下；
[0007]所述压紧机构，用于压紧移动定位机构放置在工作台上的工件；
[0008]所述折弯机构，用于工件在0°?90°之间任意折弯。
[0009]所述同步带组模包括一号同步带组模、二号同步带组模和三号同步带组模，所述定位伺服电机包括一号伺服电机、二号伺服电机和三号伺服电机，所述一号同步带组模和三号同步带组模对称设置并与二号同步带组模组成工字状结构，所述一号同步带组模、二号同步带组模和三号同步带组模上均设有滑块，二号同步带组模的两端分别与一号同步带组模、三号同步带组模上的滑块连接，一号同步带组模和三号同步带组模通过两联轴器和轴连接，实现同步运动，二号伺服电机通过联轴器和一号同步带组模连接，驱动一号同步带组模和三号同步带组模同步运行，二号同步带组模直接通过联轴器和一号伺服电机连接，所述工字状结构实现工件在X、y轴方向的水平定位。
[0010]所述气缸竖直安装在二号同步带组模的滑块上，可以实现工件在z轴上竖直运动，三号伺服电机与气缸的连接板连接，实现工件z轴的旋转，真空吸盘与三号伺服电机连接，实现工件的吸起和放下。
[0011]所述折弯构件通过联轴器与减速器连接，所述折弯构件包括两轴、两对应设置的阶梯型连接件及一矩形板，矩形板的两端分别固定在阶梯型连接件上，两轴分别与阶梯型连接件连接并分别设置在与机架固定的两轴承座内，其中，两轴的轴线与矩形板特定的一条棱边共线，折弯伺服电机驱动阶梯型连接件从而带动矩形板一起旋转运动，矩形板将工件在0°?90°之间任意折弯。
[0012]所述机架上设有可视化模块，所述可视化模块由用于检测工件的轮廓尺寸和用于检测工件在工作台的位置坐标的位置形状视觉反馈摄像头、用于检测工件折弯角度的角度视觉反馈摄像头以及用于采集数据的工控机(27)组成。
[0013]所述机架上还设有用于显示工件的轮廓尺寸与位置信息的显示屏。
[0014]所述角度视觉反馈摄像头和所述位置形状视觉反馈摄像头均采用面阵CCD摄像机。
[0015]本实用新型的有益效果:折弯机摆脱了传统磨具的束缚，通过折弯机构将工件在0°?90°之间任意折弯减少了复杂调模的工序，提高了工作的效率。工件加工的过程中有位置形状视觉反馈摄像头和角度视觉反馈摄像头，精准地确定工件的位置以及及时对不合格的产品进行二次加工，提高了工件合格率。工件从上料、加工、下料的全部过程都由机器自主完成，提高了自动化的水平。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型具有可视化功能的自动化折弯机的结构示意图；
[0017]图2为本实用新型的移料定位机构的结构示意图；
[0018]图3为本实用新型的压紧机构的结构示意图；
[0019]图4为本实用新型的折弯机构的结构示意图；
[0020]其中:1-一号伺服电机，2-联轴器，3-二号伺服电机，4-一号同步带组模，5-角度视觉反馈摄像头，6-减速器，7-折弯伺服电机，8-联轴器，9-轴承座，10-阶梯型连接件，11-轴，12-矩形板，13-阶梯型连接件，14-轴，15-轴承座，16-压紧板，17-压紧气缸，18-真空吸盘，19-三号伺服电机，20-气缸，21-二号同步带组模，22-三号同步带组模，23-联轴器，24-位置形状视觉反馈摄像头，25-轴，26-联轴器，27-工控机，28-工作台，29-显示屏；
【具体实施方式】
[0021 ]如图1至4所示，具有可视化功能的自动化折弯机，其包括移料定位机构，压紧机构、折弯机构和机架，机架上设有工作台28，移料定位机构包括同步带组模、定位伺服电机、气缸20和用于吸放工件的真空吸盘18，真空吸盘为三个，压紧机构包括压紧气缸17和压紧板16，压紧气缸17通过配件固定在机架上，压紧板16通过螺丝紧固在气缸连接板上，折弯机构包括依次连接的折弯伺服电机7、减速器6和折弯构件；
[0022]其中，移料定位机构，用于工件在x、y轴方向的水平定位、z轴上竖直运动、z轴的旋转以及工件的吸起和放下；
[0023]压紧机构，用于压紧移动定位机构放置在工作台28上的工件；
[0024]折弯机构，用于工件在0°?90°之间任意折弯。
[0025]进一步地，同步带组模包括一号同步带组模4、二号同步带组模21和三号同步带组模22，定位伺服电机包括一号伺服电机1、二号伺服电机3和三号伺服电机19，一号同步带组模4和三号同步带组模22对称设置并与二号同步带组模21组成工字状结构，一号同步带组模4、二号同步带组模21和三号同步带组模22上均设有滑块，二号同步带组模21的两端分别与一号同步带组模4、三号同步带组模22上的滑块连接，一号同步带组模4和三号同步带组模22通过两联轴器23，26和轴25连接，实现同步运动，二号伺服电机3通过联轴器2和一号同步带组模4连接，驱动一号同步带组模4和三号同步带组模22同步运行，二号同步带组模21直接通过联轴器和一号伺服电机I连接，工字状结构实现工件在x、y轴方向的水平定位。
[0026]气缸20竖直安装在二号同步带组模21的滑块上，可以实现工件在z轴上竖直运动，三号伺服电机19与气缸20的连接板连接，实现工件z轴的旋转，真空吸盘18与三号伺服电机19连接，实现工件的吸起和放下。
[0027]进一步地，折弯构件通过联轴器8与减速器6连接，折弯构件包括两轴14，11、两对应设置的阶梯型连接件13，10以及一矩形板12，矩形板12的两端分别固定在阶梯型连接件13，1上，两轴14，11分别与阶梯型连接件13，1连接并分别设置在与机架固定的两轴承座15，9内，其中，两轴14，11的轴线与矩形板12特定的一条棱边共线，折弯伺服电机7驱动阶梯型连接件13，10从而带动矩形板12—起旋转运动，矩形板12将工件在0°?90°之间任意折弯。
[0028]进一步，机架上设有可视化模块，可视化模块由用于检测工件的轮廓尺寸和工件在工作台28的位置坐标的位置形状视觉反馈摄像头24、用于检测工件折弯角度的角度视觉反馈摄像头5以及用于采集数据的工控机27组成。
[0029]进一步地，机架上还设有用于显示工件的轮廓尺寸与位置信息的显示屏29。
[0030]优选地，角度视觉反馈摄像头5和位置形状视觉反馈摄像头24均采用面阵CCD摄像机。
[0031]折弯机整个工作流程如下:上一道工序将要加工的钣金工件移送到折弯机上料区。
[0032]可视化模块由角度视觉反馈摄像头5、位置形状视觉反馈摄像头24和工控机27组成，角度视觉反馈摄像头5、位置形状视觉反馈摄像头24与工控机27的采集卡连接。位置形状视觉反馈摄像头24检测工件的轮廓尺寸和工件在工作台28的位置坐标，通过工控机27的采集卡将数据采集下来，在显示屏29中显示工件的轮廓尺寸与位置信息。接着移料定位机构通过可视化系统反馈的坐标，将工件移动到指定的加工区域，并根据工件的姿态，通过三号伺服电机19来调节工件的角度;然后通过压紧气缸17将工件压紧固定，最后折弯机构根据图形化编程系统发出的指令，控制折弯伺服电机7将工件折弯。
[0033]当工件被折弯后，角度视觉反馈摄像头5对工件折弯的角度进行检测，并通过工控机27的采集卡采集数据，并将数据返回给系统判断是否达到预设的角度，若没有达到预设的角度，则进行第二次补偿折弯，以达到预设的角度。最后完成折弯补偿之后，压紧机构松开，移料定位机构根据图形化编程系统发出的指令将工件旋转到指定的角度，加工另一面。加工完毕，移料定位机构将工件移送到指定的下料区，然后准备下一个工件的加工。
[0034]本实用新型的有益效果:折弯机摆脱了传统磨具的束缚，通过折弯机构将工件在0°?90°之间任意折弯减少了复杂调模的工序，提高了工作的效率。工件加工的过程中有位置形状视觉反馈摄像头和角度视觉反馈摄像头，精准地确定工件的位置以及及时对不合格的产品进行二次加工，提高了工件合格率。工件从上料、加工、下料的全部过程都由机器自主完成，提高了自动化的水平。
[0035]以上结合实施例和说明书附图对本实用新型的技术方案进行了详细阐述，应该说明的是，本实用新型的保护范围包括但并不限于上述实施例，说明书附图中所涉及的图形也只是本实用新型创意的若干种具体体现，所述技术领域的技术人员还可以在此基础上做出具备其他外观或结构的具体实施例，任何不脱离本实用新型创新理念的简单变形或等同替换，均涵盖于本实用新型，属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.具有可视化功能的自动化折弯机，其特征在于:其包括移料定位机构，压紧机构、折弯机构和机架，所述机架上设有工作台(28)，所述移料定位机构包括同步带组模、定位伺服电机、气缸(20)和用于吸放工件的真空吸盘(18)，所述压紧机构包括压紧气缸(17)和压紧板(16)，所述折弯机构包括依次连接的折弯伺服电机(7)、减速器(6)和折弯构件； 其中，所述移料定位机构，用于工件在X、y轴方向的水平定位、z轴上竖直运动、z轴的旋转以及工件的吸起和放下； 所述压紧机构，用于压紧移动定位机构放置在工作台(28)上的工件； 所述折弯机构，用于工件在0°?90°之间任意折弯。2.根据权利要求1所述的具有可视化功能的自动化折弯机，其特征在于:所述同步带组模包括一号同步带组模(4)、二号同步带组模(21)和三号同步带组模(22)，所述定位伺服电机包括一号伺服电机(I)、二号伺服电机(3)和三号伺服电机(19)，所述一号同步带组模(4)和三号同步带组模(22)对称设置并与二号同步带组模(21)组成工字状结构，所述一号同步带组模(4)、二号同步带组模(21)和三号同步带组模(22)上均设有滑块，二号同步带组模(21)的两端分别与一号同步带组模(4)、三号同步带组模(22)上的滑块连接，一号同步带组模(4)和三号同步带组模(22)通过两联轴器(23，26)和轴(25)连接，实现同步运动，二号伺服电机(3)通过联轴器(2)和一号同步带组模(4)连接，驱动一号同步带组模(4)和三号同步带组模(22)同步运行，二号同步带组模(21)直接通过联轴器和一号伺服电机(I)连接，所述工字状结构实现工件在X、y轴方向的水平定位； 所述气缸(20)竖直安装在二号同步带组模(21)的滑块上，可以实现工件在z轴上竖直运动，三号伺服电机(19)与气缸(20)的连接板连接，实现工件z轴的旋转，真空吸盘(18)与三号伺服电机(19)连接，实现工件的吸起和放下。3.根据权利要求1所述的具有可视化功能的自动化折弯机，其特征在于:所述折弯构件通过联轴器(8)与减速器(6)连接，所述折弯构件包括两轴(14，11)、两对应设置的阶梯型连接件(13，10)以及一矩形板(12)，矩形板(12)的两端分别固定在阶梯型连接件(13，10)上，两轴(14，11)分别与阶梯型连接件(13，10)连接并分别设置在与机架固定的两轴承座(15，9)内，其中，两轴(14，11)的轴线与矩形板(12)特定的一条棱边共线，折弯伺服电机(7)驱动阶梯型连接件(13，10)从而带动矩形板(12)—起旋转运动，矩形板(12)将工件在0°?90°之间任意折弯。4.根据权利要求3所述的具有可视化功能的自动化折弯机，其特征在于:所述机架上设有可视化模块，所述可视化模块由用于检测工件的轮廓尺寸和用于检测工件在工作台(28)的位置坐标的位置形状视觉反馈摄像头(24)、用于检测工件折弯角度的角度视觉反馈摄像头(5)以及用于采集数据的工控机(27)组成。5.根据权利要求4所述的具有可视化功能的自动化折弯机，其特征在于:所述机架上还设有用于显示工件的轮廓尺寸与位置信息的显示屏(29)。6.根据权利要求4所述的具有可视化功能的自动化折弯机，其特征在于:所述角度视觉反馈摄像头(5)和所述位置形状视觉反馈摄像头(24)均采用面阵CCD摄像机。
【文档编号】B21D43/00GK205701948SQ201620541549
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月2日
【发明人】吴文强, 张春良, 林贺邦, 陈广欢, 谢嘉亮, 孔令倩
【申请人】广州大学