一种工程设备座椅钣金底座的折弯系统及其折弯工艺的制作方法

本发明涉及板材折弯技术领域，具体涉及一种工程设备座椅钣金底座的折弯系统及其折弯工艺。

背景技术：

随着国家近年来为推进科技创新，在钣金加工行业的技能性人才尤为显现出短缺，该行业面临转型的另一个因素是劳动力年龄结构和企业用工成本都无法在支持传统方式制造业所需的人力资源。现有的工程设备座椅钣金底座产品，大多采用5-6mm的碳钢板冷弯成型制备而成，产品单件平均重量约为50kg，目前工程设备座椅钣金底座的折弯加工艺是将板材下料后采用多台折弯机进行折弯制作，在折弯过程中采用人工手动加工单件(至少需由4-5人共同抬起托举)，且工艺流转繁琐，工序单步折弯定位依靠手工安装模板来满足加工精度的需求。而多样化生产方式使得产品尺寸精度不稳定，大批量的尺寸抽检会随人为因素变得不稳定，为下道工艺自动焊接工序累积太多的误差，加工存在着安全隐患。

综合上述分析可知，现有工程设备座椅钣金底座的折弯工艺自动化程度较低，大部分需要人工手动的方式完成上料、定位、翻转和下料等操作，不能充分解放劳动力，且最终制备的产品尺寸精度不稳定。

技术实现要素：

为了解决上述背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种工程设备座椅钣金底座的折弯系统及其折弯工艺，其自动化程度高，工作效率高，能够实现板材的全自动多边正反面折弯，充分解放劳动力。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种工程设备座椅钣金底座的折弯系统，包括板材分离台、板材预定位台、抓取装置、抓手移动装置、板材折弯机、板材翻转台、输料机和数控系统，所述板材分离台和输料机分别位于所述抓手移动装置的两端，所述抓取装置安装在所述抓手移动装置上，抓手移动装置与抓取装置配合完成对抓取装置夹取加工件的位置移动，所述板材预定位台、板材折弯机和板材翻转台位于所述抓手移动装置的同一侧，且所述板材预定位台和板材翻转台设于所述板材折弯机的两侧，所述数控系统完成整个折弯过程的自动化控制。

进一步地改进在于，所述抓取装置包括机械手臂和机械抓手，所述机械抓手上设有用于对板材进行抓取的多组真空吸盘，所述机械手臂一端与所述机械抓手驱动连接，且所述机械手臂另一端设置在所述抓手移动装置上。机械手臂采用可编程运动的六轴机械手，具有优异的负载能力和作业半径，并在机械抓手上设置有多组真空吸盘，在控制单元的作用下，实现了对不同形状的工件进行抓取。

进一步地改进在于，所述抓手移动装置包括固定座，所述固定座一侧对称设置有线性导轨，所述线性导轨上滑动设置有安装座，所述机械手臂一端固定安装在所述安装座顶部，所述安装座一侧设有用于驱动安装座沿线性导轨长度方向往复运动的驱动电机。机械手臂沿线性导轨滑动，实现了最大范围延伸出机械抓手，便于机械抓手抓取板材在板材分离台、板材预定位台、板材折弯机、板材翻转台和输料机之间进行搬运，并在作业区域内展现出最优的折弯性能。

进一步地改进在于，所述板材折弯机上设置有多组上下相配合使用的模具组。在折弯机的折弯有效全长上将模具分为不同的模具组，机械抓手按照折弯路线将板材搬运至相应模具组处依次进行折弯，实现了同一板材在一次抓取后完成多边折弯，有效的避免了人工流转多道工序时的重复定位误差。

进一步地改进在于，所述板材预定位台包括倾斜设置的支撑架，所述支撑架顶部固定设置有定位台面，所述定位台面四周设置有定位板，且所述定位台面上表面嵌设有万向滚球。通过设置万向滚球与定位板，使得板材在定位台面上有效的完成自由活动并进行定位。

进一步地改进在于，所述板材分离台、板材预定位台、抓取装置、抓手移动装置、板材折弯机、板材翻转台和输料机外围设置有安全防护围栏，所述安全防护围栏上设置有激光保护模块，所述激光保护模块与数控系统电连接。通过在作业区域的周边设置安全防护围栏，且带有激光保护模块，具有自锁断电功能，有效的控制非人机操作时的安全隐患。

本发明的第二方面，提供一种工程设备座椅钣金底座的折弯工艺，所述折弯工艺的具体步骤为：

步骤一、将待加工板材存储至板材分离台上，机械手臂在沿线性导轨移动至板材分离台处，机械抓手夹取板材分离台上的板材，并将板材搬送至板材预定位台上进行定位；

步骤二、由机械抓手重新抓取板材预定位台上经定位后的板材，搬送至板材折弯机按照折弯路线进行多边折弯加工，在折弯加工过程中，通过抓取装置搬送板材至板材翻转台控制板材旋转翻面，实现了板材的多次翻面及多边折弯；

步骤三、折弯完成后，由机械抓手搬运板材至输料机进行下一工序加工。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明中通过机械手臂带动机械抓手对板材分离台上的板材一次抓取，然后搬运至板材预定位台、板材折弯机和板材翻转台完成板材的多次翻面及不同角度的多次折弯，机械手臂下方设置的抓手移动装置，机械手臂的运动更加灵活，解决了同一工件上的不同长度及形状的折弯边在同一板材折弯机上安装的模具组之间依次进行折弯过程中模具组与板材干涉的问题，经过折弯处理后得到的成品搬运至输料机进行下一工序加工。本发明中智能化的钣金底座的折弯工艺，更有利于大批量的、折弯步骤较多的、外形较大的金属板材的加工，板材在实际的折弯加工过程中不会受到人为因素的影响，无需多人协作转运到多台机器上折弯及不断的更换模具等繁琐工作，板材的整体尺寸、角度稳定。

附图说明

下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明中工程设备座椅钣金底座的折弯系统的整体结构图；

图2为图1中板材预定位台的结构示意图；

图3为图1中抓手移动装置处的结构示意图；

图4为本发明中产品的折弯工序图；

图5为本发明中板材折弯机的模具分组结构图；

其中，具体附图标记为：板材分离台1，板材预定位台2，支撑架3，定位台面4，定位板5，万向滚球6，机械手臂7，机械抓手8，抓手移动装置9，固定座10，线性导轨11，安装座12，板材折弯机13，板材翻转台14，输料机15，数控系统16，安全防护围栏17，激光保护模块18。

具体实施方式

本发明的实施例公开了一种工程设备座椅钣金底座的折弯系统，如图1所示，包括板材分离台1、板材预定位台2、抓取装置、抓手移动装置9、板材折弯机13、板材翻转台14、输料机15和数控系统16，板材分离台1和输料机15分别位于抓手移动装置9的两端，抓取装置安装在抓手移动装置9上，抓手移动装置9与抓取装置配合完成对抓取装置夹取加工件的位置移动，板材预定位台2、板材折弯机13和板材翻转台14位于抓手移动装置9的同一侧，且板材预定位台2和板材翻转台14设于板材折弯机13的两侧，数控系统16完成整个折弯过程的自动化控制。如图2所示，板材预定位台2包括倾斜设置的支撑架3，支撑架3顶部固定设置有定位台面4，定位台面4四周设置有定位板5，且定位台面4上表面嵌设有万向滚球6，通过设置万向滚球6和定位板5，使得板材在定位台面4上有效的完成自由滑动并进行定位。板材分离台1、板材预定位台2、抓取装置、抓手移动装置9、板材折弯机13、板材翻转台14和输料机15外围设置有安全防护围栏17，安全防护围栏17上设置有激光保护模块18，激光保护模块18与数控系统16电连接，通过在作业区域的周边设置安全防护围栏17，且带有激光保护模块18，具有自锁断电功能，有效的控制非人机操作时的安全隐患。

其中，如图3所示，抓取装置包括机械手臂7和机械抓手8，机械抓手8上设有用于对板材进行抓取的多组真空吸盘，机械手臂7一端与机械抓手8驱动连接，且机械手臂7另一端设置在抓手移动装置9上，机械手臂7采用可编程运动的六轴机械手，具有优异的负载能力和作业半径，并在机械抓手8上设置有多组真空吸盘，在控制单元的作用下，实现了对不同形状的工件进行牢固抓取。抓手移动装置9包括固定座10，固定座10一侧对称设置有线性导轨11，线性导轨11上滑动设置有安装座12，机械手臂7一端固定安装在安装座12顶部，安装座12一侧设有用于驱动安装座12沿线性导轨11长度方向往复运动的驱动电机，机械手臂7沿线性导轨11滑动，实现了最大范围延伸出机械抓手8，便于机械抓手8抓取板材在板材分离台1、板材预定位台2、板材折弯机13、板材翻转台14和输料机15之间进行搬运，并在作业区域内展现出最优的折弯性能。

其中，如图4和图5所示，板材折弯机13上设置有多组上下相配合使用的模具组，本实施例中在板材折弯机13的折弯有效全长上将模具分为a、b、c、d、e5个不同的模具组，机械抓手8将板材放置于板材折弯机13中b模具组位置，依次完成第一步、第二步和第三步的折弯顺序，由机械抓手8沿线性导轨11移动至板材翻转台14变换机械抓手8位置，实现板材的旋转翻面，再将板材送至板材折弯机13中a模具组和e模具组位置依次完成第四步和第五步的折弯，再用机械抓手8将板材搬送至板材翻转台14上变换机械抓手8位置，实现板材的再次旋转翻面，再将板材送至板材折弯机13中d模具组位置完成第六步的折弯，重复上述操作以完成后续的第七步、第八步和第九步的折弯，即得成品。

本发明公开了一种工程设备座椅钣金底座的折弯工艺，折弯工艺的具体步骤为：

步骤一、将待加工板材存储至板材分离台1上，机械手臂7沿线性导轨11移动至板材分离台1处，机械抓手8夹取板材分离台1上的板材，并将板材搬送至板材预定位台2上进行定位；

步骤二、由机械抓手8重新抓取板材预定位台2上经定位后的板材，搬送至板材折弯机13按照折弯路线进行多边折弯加工，在折弯加工过程中，通过抓取装置搬送板材至板材翻转台14控制板材旋转翻面，实现了板材的多次翻面及多边折弯；

步骤三、折弯完成后，由机械抓手8搬运板材至输料机15进行下一工序加工。

本发明中通过机械手臂7带动机械抓手8对板材分离台1上的板材一次抓取，然后搬运至板材预定位台2、板材折弯机13和板材翻转台14完成板材的多次翻面及不同角度的多次折弯，机械手臂7下方设置的抓手移动装置9，机械手臂7的运动更加灵活，解决了同一工件上的不同长度及形状的折弯边在同一板材折弯机13上安装的模具组之间依次进行折弯过程中模具组与板材干涉的问题，经过折弯处理后得到的成品搬运至输料机15进行下一工序加工。本发明中智能化的钣金底座的折弯工艺，更有利于大批量的、折弯步骤较多的、外形较大的金属板材的加工，板材在实际的折弯加工过程中不会受到人为因素的影响，无需多人协作转运到多台机器上折弯及不断的更换模具等繁琐工作，板材的整体尺寸、角度稳定。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。