CN105215096A - 一种具有定位、输料、折弯一体化的折弯系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有定位、输料、折弯一体化的折弯系统，定位装置将板料进行安置定位后，关节机器人将板料运送至折弯装置，关节机器人可以根据折弯的进程与折弯装置相配合，并在折弯过程中高精度跟随，避免板料在折弯过程中发出偏离折痕，使得关节机器人与折弯装置能够配合默契。而且在折弯过程中，关节机器人能够辅助托附板料，使折弯过程板料平稳，减少了人工操作，提高折弯的工作效率。在整个折弯过程，操作人员只要输入折弯的相关参数，关节机器人与折弯装置之间相互配合完成折弯作业。

Description

一种具有定位、输料、折弯一体化的折弯系统及方法

技术领域

本发明涉及折弯领域，尤其涉及一种具有定位、输料、折弯一体化的折弯系统及方法。

背景技术

随着劳动力成本的不断提高，工业机器人在钣金折弯领域的应用越来越普及。在钣金折弯行业中由于板材的边缘非常锋利，经常性导致工人受伤尤其是加工大板件时不仅有工人受伤的可能性而且还存在时间久了工人体力不支从而导致产品的精确度和加工数量降低。而机器人折弯则会把上述隐患消除，提高产量节省成本便于管理。然而由于机器人与折弯机之间的相反作用力很难抵消影响板件的精准度所以实现同步跟随是一关键技术难题。本发明就是针对该难题做出解决方案。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种具有定位、输料、折弯一体化的折弯系统，包括：折弯装置、关节机器人、定位装置以及分别与所述折弯装置、所述关节机器人、所述定位装置通信连接，用于控制折弯装置、关节机器人、定位装置运行的控制装置；

所述定位装置包括：定位底座，设置在所述定位底座上的定位平台，设置在定位平台上方的定位感应开关；所述定位底座上设有用于顶持所述定位平台，改变所述定位平台高度的气顶机构；所述定位平台为矩形结构，定位平台处于最低位置的直角为定位角，与定位角相邻的两条边上分别设有若干个定位销；所述定位平台上设有用于感应板料落置所述定位平台的板料感应器；

所述关节机器人包括：机械手臂，设置所述机械手臂上，用于吸附板料的吸盘组件，与所述吸盘组件连通，用于使吸盘组件产生负压吸附板料的抽吸装置，用于向所述折弯装置发出对位信号或接收所述折弯装置发出的对位信号，使所述关节机器人吸附的板料与所述折弯装置进行定位的机器人定位装置；

所述折弯装置包括：折弯刀、与所述折弯刀相适配的折弯磨具、折弯定位装置、折弯速度控制模块；

所述折弯定位装置用于向所述机器人定位装置发出对位信号或接收所述机器人定位装置发出的对位信号，使所述折弯磨具与吸附的板料进行定位；

所述折弯速度控制模块用于控制所述折弯刀运行速度，使所述折弯刀运行速度包括下降速度、下压速度、上抬速度，上升速度，并在下降速度与下压速度之间设置下速度转换点，在上抬速度与上升速度之间设置上速度转换点，并将所述下速度转换点和所述上速度转换点传输至所述控制装置；

所述控制装置包括：板料感应模块、气顶控制模块、手臂送料模块、手臂控制模块、折弯刀控制模块、定位模块、翻板速度控制模块、上翻角度控制模块、速度接收模块、抽吸控制模块；

所述板料感应模块用于接收板料感应器发送的板料感应信号，并根据板料感应信号，使气顶控制模块控制气顶机构顶持定位平台；

所述气顶控制模块用于控制气顶机构顶持定位平台，且当定位平台的被升起部分触发定位感应开关时，所述气顶控制模块接收定位感应开关发出的定位感应信号，控制气顶机构停止对定位平台的上顶；

所述手臂送料模块用于根据所述气顶控制模块接收定位感应开关发出的定位感应信号，使所述手臂送料模块控制所述机械手臂吸附所述定位平台上的板料，并根据所述定位装置与所述折弯装置之间的设置角度，控制所述机械手臂摆动将板料从定位平台送至折弯装置前；

所述折弯刀控制模块用于控制所述折弯刀下降以及根据所述抽吸控制模块发出的吸气信号，使所述折弯刀上升；

所述定位模块分别与所述机器人定位装置和所述折弯定位装置电连接，用于当所述机器人定位装置接收到所述折弯定位装置发出的对位信号或所述折弯定位装置接收到所述机器人定位装置发出的对位信号时，同时将所述折弯定位装置发出的对位信号或所述机器人定位装置发出的对位信号发送至所述定位模块，并使所述折弯刀控制模块根据所述定位模块接收到的对位信号控制所述折弯刀下降；

所述翻板速度控制模块和所述上翻角度控制模块分别用于控制所述机械手臂在板料折弯时的运行速度和上翻角度，使所述机械手臂同步跟随并托附板料；

所述速度接收模块用于接收所述下速度转换点和所述上速度转换点；

所述手臂控制模块用于控制所述机械手臂运行以及当所述折弯刀上升至上速度转换点时，所述折弯速度控制模块向所述手臂控制模块发出上速度转换点信号，使所述手臂控制模块控制所述机械手臂移动板料，对板料的下一道折边进行折弯或控制所述机械手臂将板料从所述折弯装置抽出；

所述抽吸控制模块与所述抽吸装置电连接，用于根据所述速度接收模块接收的所述下速度转换点信号，控制所述抽吸装置使所述吸盘组件放气停止吸附板料，并当所述机械手臂同步跟随托附板料折弯达到设定的上翻角度时，控制所述抽吸装置吸气，使所述吸盘组件吸附板料。

优选地，还包括：搬运装置；

所述搬运装置包括：吸板组件、传动机构以及初位传感器；

所述传动机构与所述吸板组件连接，用于驱动所述吸板组件运行，将板料运送至所述定位平台上；

所述控制装置包括：移动距离设定模块和与门模块；

所述移动距离设定模块用于设定初位传感器与定位平台之间的距离，使吸板组件吸附板料后，根据设定的距离，将板料由初位传感器位置运送至所述定位平台上；

所述板料感应模块和初位传感器与与门模块输入端电连接，与门模块输出端与所述气顶控制模块电连接，用于当所述板料感应模块接收板料感应器发送的板料感应信号，并且传动机构驱动所述吸板组件移动至初始位置，触发初位传感器时，与门模块向所述气顶控制模块发送气顶控制信号，使气顶控制模块控制气顶机构顶持定位平台。

优选地，定位装置包括：锁紧机构；

气顶机构包括：与定位平台连接的两个气顶柱和可摆动支撑架，与气顶柱连通的供气模块以及用于控制供气模块给气顶柱供气的电磁阀，所述电磁阀与所述控制装置电连接；

可摆动支撑架设置在定位平台底部的定位平台中心位置；

所述锁紧机构包括：锁紧插销和插销驱动件；

所述插销驱动件与所述定位感应开关电连接，用于当定位平台受到气顶柱升起，触发所述定位感应开关后，所述插销驱动件控制所述锁紧插销对所述气顶柱顶持锁紧；

定位平台表面设有滚轮。

优选地，所述控制装置还包括：定位调整模块；

所述定位调整模块用于当所述机器人定位装置未接收到所述折弯定位装置发出的对位信号或所述折弯定位装置未接收到所述机器人定位装置发出的对位信号时，使所述手臂控制模块控制所述机械手臂调整吸附板料的位置，使所述机器人定位装置与所述折弯定位装置完成对位；

折弯定位装置为设置在折弯磨具上，所述折弯定位装置包括：分布在同一条直线上的至少两个磨具定位传感器，至少两个所述磨具定位传感器形成磨具对位线；

所述机器人定位装置为设置在所述机械手臂上，所述机器人定位装置包括：与所述磨具定位传感器数量相等、位置相对应的手臂定位传感器；

所述机械手臂上的所述手臂定位传感器分布在同一条直线上，所述手臂定位传感器形成手臂对位线，当所述磨具对位线与所述手臂对位线相平行，且所述磨具定位传感器接收到所述手臂定位传感器发出的对位信号或所述手臂定位传感器接收到所述磨具定位传感器发出的对位信号时，所述折弯定位装置与所述机器人定位装置对位完成，使所述定位模块收到所述折弯定位装置发出的对位信号或收到所述机器人定位装置发出的对位信号，并使所述折弯刀控制模块根据所述定位模块接收到的对位信号控制所述折弯刀下降。

优选地，所述关节机器人设置在所述定位装置中心线与所述折弯装置中心线的相交点上，且所述定位装置中心线与所述折弯装置中心线的夹角范围为45°至90°；

所述定位装置与所述折弯装置在同一水平面设置，所述关节机器人设置的水平面分别低于所述定位装置与所述折弯装置。

优选地，所述控制装置还包括：定位设定模块、定位比较模块、定位接收模块；

所述定位设定模块用于储存板料按照定位标准安置在定位装置上的图像；

所述机器人定位装置设有与所述控制装置电连接的拍摄机构；所述拍摄机构用于所述关节机器人从所述定位装置吸附板料前，对定位装置上的板料进行拍摄，并将拍摄的板料定位图像发送至所述定位接收模块；

所述定位比较模块用于将接收的板料定位图像与标准的板料安置图像进行比较，当接收的板料定位图像与标准的板料安置图像存在尺寸差时，所述手臂控制模块控制机械手臂调整位置，使拍摄的接收的板料定位图像与标准的板料安置图像一致。

优选地，所述折弯装置还包括：折弯角度设定模块；

所述控制装置还包括：上翻角度换算模块；

所述折弯角度设定模块与所述控制装置电连接，用于设定板料折弯的折弯角度，并将所述折弯角度传输给所述控制装置；

所述上翻角度换算模块用于根据公式上翻角度=（180-折弯角度）/2，计算出所述机械手臂同步跟随并托附板料上翻的角度。

优选地，所述控制装置还包括：折弯设定模块、板料坐标系生成模块、折弯执行一次模块；

所述折弯设定模块用于设定板料折弯的角度、板料折弯的基准点、折边、折边间距；

所述板料坐标系生成模块用于根据所述折弯设定模块设定的板料折弯的基准点、折边、折边间距，在折弯板料上建立折弯坐标系；

所述折弯执行一次模块用于根据所述板料坐标系生成模块生成的折弯坐标系，控制所述机械手臂送板，所述折弯刀下压折弯。

优选地，所述控制装置还包括：机械手臂旋转模块，折弯执行二次模块；

所述机械手臂旋转模块用于控制所述机械手臂旋转；

所述折弯执行二次模块用于当设定板料的至少两边折弯时，根据所述板料坐标系生成模块生成的折弯坐标系，所述折弯执行一次模块对第一边折弯后，所述机械手臂旋转模块控制所述机械手臂旋转，使板料第二边对准折弯装置，并在所述折弯执行二次模块下，控制所述机械手臂送板，所述折弯刀下压折弯。

一种具有定位、输料、折弯一体化的折弯方法，方法包括：

吸板组件吸取板料，根据设定的初位传感器与定位平台之间的距离，传动机构驱动吸板组件将板料运送至定位平台上；

板料感应模块接收板料感应器发送的板料感应信号，并且传动机构驱动吸板组件移动至初始位置，触发初位传感器时，与门模块向气顶控制模块发送气顶控制信号，使气顶控制模块控制气顶机构顶持定位平台；

电磁阀控制供气模块给气顶柱供气顶持定位平台，使定位角处于定位平台的最低位置，板料在自身重力的作用下，滑落至定位角处，受定位销的挡持，当定位平台的被升起部分触发定位感应开关时，气顶控制模块控制气顶机构停止运行；

手臂送料模块根据气顶控制模块接收定位感应开关发出的定位感应信号，使手臂送料模块控制机械手臂吸附定位平台上的板料，并根据定位装置与折弯装置之间的设置角度，控制机械手臂摆动将板料从定位平台送至折弯装置前；

机器人定位装置接收到折弯定位装置发出的对位信号或折弯定位装置接收到机器人定位装置发出的对位信号，同时将折弯定位装置发出的对位信号或机器人定位装置发出的对位信号发送至定位模块；

定位模块根据接收到的对位信号，使折弯刀控制模块控制折弯刀下降，折弯速度控制模块控制折弯刀以下降速度下落；

当折弯刀下降至下速度转换点时，折弯速度控制模块向速度接收模块发出下速度转换点信号，抽吸控制模块根据速度接收模块接收的下速度转换点信号，控制抽吸装置，使吸盘组件放气停止吸附板料；

折弯速度控制模块控制折弯刀以下压速度压折板料，压折至设定折弯角度，同时机械手臂同步跟随托附板料折弯，达到设定的上翻角度；

压折至设定折弯角度后，抽吸控制模块控制抽吸装置吸气，使吸盘组件吸附板料，折弯刀控制模块根据抽吸控制模块发出的吸气信号，控制折弯刀上升，折弯速度控制模块控制折弯刀以上抬速度上升；

当折弯刀上升至上速度转换点时，折弯速度控制模块向手臂控制模块发出上速度转换点信号，使手臂控制模块控制机械手臂移动板料对下一折边进行折弯或控制机械手臂将板料从折弯装置抽出。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

定位装置将板料进行安置定位后，关节机器人将板料运送至折弯装置，关节机器人可以根据折弯的进程与折弯装置相配合，并在折弯过程中高精度跟随，避免板料在折弯过程中发出偏离折痕，使得关节机器人与折弯装置能够配合默契。而且在折弯过程中，关节机器人能够辅助托附板料，使折弯过程板料平稳，减少了人工操作，提高折弯的工作效率。在整个折弯过程，操作人员只要输入折弯的相关参数，关节机器人与折弯装置之间相互配合完成折弯作业。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的整体结构图；

图2为本发明实施例的整体示意图；

图3为定位装置结构图；

图4为折弯参数实施例示意图；

图5为板料坐标系实施例示意图；

图6为定位装置、折弯装置、关节机器人的排布图；

图7为气顶柱在定位平台上布置图；

图8为方法流程图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

本实施例提供一种具有定位、输料、折弯一体化的折弯系统，请参阅图1、图2、图3所示，包括：折弯装置2、关节机器人1、定位装置5以及分别与折弯装置2、关节机器人1、定位装置5通信连接，用于控制折弯装置2、关节机器1、定位装置5进行运行的控制装置4；

定位装置5包括：定位底座，设置在定位底座上的定位平台51；设置在定位平台上方的定位感应开关57；定位底座上设有用于顶持定位平台51，改变定位平台51高度的气顶机构59；定位平台51为矩形结构，定位平台51处于最低位置的直角为定位角52，与定位角52相邻的两条边上分别设有定位销53；定位平台51上设有用于感应板料落置定位平台51的板料感应器54；

关节机器人1包括：机械手臂11，设置机械手臂11上，用于吸附板料的吸盘组件12，与吸盘组件12连通，用于使吸盘组件12产生负压吸附板料的抽吸装置13，用于向折弯装置2发出对位信号或接收折弯装置2发出的对位信号，使关节机器人1吸附的板料3与折弯装置2进行定位的机器人定位装置14；

折弯装置2包括：折弯刀21、与折弯刀21相适配的折弯磨具、折弯定位装置22、折弯速度控制模块23；

折弯定位装置22用于向机器人定位装置14发出对位信号或接收机器人定位装置14发出的对位信号，使折弯磨具与吸附的板料3进行定位，保证折弯线的准确性。

折弯速度控制模块23用于控制折弯刀21运行速度，使折弯刀21运行速度包括下降速度、下压速度、上抬速度，上升速度，在下降速度与下压速度之间设置下速度转换点，在上抬速度与上升速度之间设置上速度转换点，并将下速度转换点和上速度转换点传输至控制装置4；

可以理解的是，本实施例中，折弯刀21在运行时，运行速度包括下降速度、下压速度、上抬速度，上升速度；

下降速度为折弯刀21从起始点下落至与板料3接触处之间的运行速度，或从起始点下落至靠近板料3处之间的运行速度；下压速度为折弯刀21下压板料3的速度；上抬速度为折弯刀21将板料3折弯完成后，上抬一定高度的速度，这里的高度为将板料3从折弯磨具中抽出的高度；上升速度为折弯刀21上抬一定高度后，继续上升至初始位置的运行速度。在下降速度与下压速度之间设置下速度转换点，在上抬速度与上升速度之间设置上速度转换点，运行至速度转换点时，向控制装置发送速度转换点信号，使控制装置4控制相应的部件，完成下道工序。

控制装置4包括：板料感应模块41、气顶控制模块40、手臂送料控制模块39、手臂控制模块31、折弯刀控制模块32、定位模块33、翻板速度控制模块34、上翻角度控制模块35、速度接收模块36、抽吸控制模块37；

板料感应模块41用于接收板料感应器54发送的板料感应信号，并根据板料感应信号，使气顶控制模块40控制气顶机构顶持定位平台51；

气顶控制模块40用于控制气顶机构顶持定位平台51，且当定位平台51的被升起部分触发定位感应开关57时，气顶控制模块40接收定位感应开关发出的定位感应信号，控制气顶机构停止对定位平台51的上顶；

手臂送料模块39用于根据气顶控制模块40接收定位感应开关57发出的定位感应信号，使手臂送料模块39控制机械手臂11吸附定位平台51上的板料，并根据定位装置与折弯装置之间的设置角度，控制机械手臂11摆动将板料从定位平台51送至折弯装置2前；

折弯刀控制模块32用于控制折弯刀21下降以及根据抽吸控制模块37发出的吸气信号，使折弯刀21上升；

定位模块33分别与机器人定位装置14和折弯定位装置22电连接，用于当机器人定位装置14接收到折弯定位装置22发出的对位信号或折弯定位装置22接收到机器人定位装置14发出的对位信号时，同时将折弯定位装置22发出的对位信号或机器人定位装置14发出的对位信号发送至定位模块33，并使折弯刀控制模块32根据定位模块33接收到的对位信号控制折弯刀21下降；

机械手臂11将板料3送至折弯磨具，机器人定位装置14与折弯定位装置22实现对位，将板料3与折弯磨具进行定位，使折弯刀21的下压位置与板料3的折弯位置相重合。如果机器人定位装置14接收到折弯定位装置22发出的对位信号或折弯定位装置22接收到机器人定位装置14发出的对位信号，即为定位成功，同时将折弯定位装置22发出的对位信号或机器人定位装置14发出的对位信号发送至定位模块33，使控制装置4获悉定位完成，使折弯刀控制模块32控制折弯刀21开始以下降速度从初始位置下降。

翻板速度控制模块34和上翻角度控制模块35分别用于控制机械手臂11在板料3折弯时的运行速度和上翻角度，使机械手臂11同步跟随并托附板料；

这里的机械手臂11同步跟随并托附板料上翻时间与折弯刀21从板料4上方下降到折弯磨具最低点的时间相等，所以计算出折弯刀21从板料4上方下降到折弯磨具最低点的时间，在计算出板料3折弯时上翻的距离，由上翻距离和时间可以计算出上翻角速度。这样能够使机械手臂11同步跟随并托附板料上翻。速度接收模块36用于接收下速度转换点和上速度转换点；

手臂控制模块31用于控制机械手臂11运行以及当折弯刀21上升至上速度转换点时，折弯速度控制模块23向手臂控制模块31发出上速度转换点信号，使手臂控制模块31控制机械手臂11移动板料3，对板料的下一道折边进行折弯或控制机械手臂11将板料3从折弯装置2抽出。

通过设置下速度转换点和上速度转换点使控制装置4获悉折弯刀21和机械手臂11的运行状态。当折弯刀21完成一次折弯作业，并上抬至上速度转换点时，折弯速度控制模块23向手臂控制模块31发出上速度转换点信号，使手臂控制模块31控制机械手臂11移动板料3。如果板料3还需要进行折弯作业即对板料的下一道折边进行折弯；如果折弯完成控制机械手臂11将板料3从折弯装置2抽出。

抽吸控制模块37与抽吸装置13电连接，用于根据速度接收模块36接收的下速度转换点信号，控制抽吸装置13使吸盘组件12放气停止吸附板料3，并当机械手臂11同步跟随托附板料3折弯达到设定的上翻角度时，控制抽吸装置13吸气，使吸盘组件12吸附板料。

折弯刀21开始对板料进行下压前，先经过下速度转换点，速度接收模块36接收的下速度转换点信号，控制抽吸装置13使吸盘组件12放气停止吸附板料3。

在折弯过程中，如果吸盘组件12继续吸附板料3，并同步跟随板料3折弯，使得在板料3下压过程中吸盘组件12无法与折弯刀21下压保持完全同步，机械手臂11和折弯刀之间就会产生反方向作用力拉拽板料3，导致偏离定位线，使折弯刀21下压位置偏移板料3折弯线，影响折弯质量。

本发明解决上述实施过程是在折弯刀21开始对板料进行下压前，先经过下速度转换点，折弯速度控制模块向速度接收模块36发送下速度转换点信号，速度接收模块36接收到下速度转换点信号，控制抽吸装置13使吸盘组件12放气停止吸附板料3，机械手臂11在折弯的过程中，迎合板料上翻，起到稳定板料3的作用，使板料3始终按照折弯刀21下压的过程上翻，保证折弯刀21下压位置不偏移板料3折弯线。

压折至设定折弯角度后，抽吸控制模块37控制抽吸装置13吸气，使吸盘组件12吸附板料3，折弯刀控制模块根据抽吸控制模块37发出的吸气信号，控制折弯刀21上升，折弯速度控制模块23控制折弯刀以上抬速度上升；

抽吸控制模块37控制抽吸装置13吸气是根据机械手臂11同步跟随托附板料3折弯的上翻角度确定，即机械手臂11同步跟随托附板料3折弯上翻达到设定的上翻角度后，抽吸控制模块37控制抽吸装置13吸气，吸住板料3，延迟一段时间后，折弯刀21以上抬速度上升；

当折弯刀21上升至上速度转换点时，折弯速度控制模块23向手臂控制模块31发出上速度转换点信号，使手臂控制模块31控制机械手臂11移动板料对下一道折边进行折弯或控制机械手臂将板料从折弯装置抽出。

通过上述过程，关节机器人1可以根据折弯的进程与折弯装置2相配合，并在折弯过程中高精度跟随，避免板料3在折弯过程中发出偏离折痕，使得关节机器人1与折弯装置2能够配合默契。而且在折弯过程中，关节机器人1能够辅助托附板料，使折弯过程板料平稳，减少了人工操作，提高折弯的工作效率。在整个折弯过程，操作人员只要输入折弯的相关参数，关节机器人1与折弯装置2之间相互配合完成折弯作业。

在本实施例中，还包括：搬运装置；

搬运装置包括：吸板组件56、传动机构63以及初位传感器59；

传动机构63与吸板组件56连接，用于驱动吸板组件56运行，将板料运送至定位平台51上；

控制装置4包括：移动距离设定模块42和与门模块43；

移动距离设定模块42用于设定初位传感器59与定位平台51之间的距离，使吸板组件56吸附板料后，根据设定的距离，将板料由初位传感器59位置运送至定位平台51上；

板料感应模块41和初位传感器59与与门模块43输入端电连接，与门模块43输出端与气顶控制模块40电连接，用于当板料感应模块41接收板料感应器54发送的板料感应信号，并且传动机构63驱动吸板组件56移动至初始位置，触发初位传感器59时，与门模块43向气顶控制模块40发送气顶控制信号，气顶机构顶持定位平台51。

这样，传动机构63驱动吸板组件56移动至初始位置，触发初位传感器59，气顶机构才顶持定位平台51，防止定位平台与吸板组件56之间相互碰撞，而且吸板组件56移动至初始位置，便于下次吸板运板的开始，提高吸板运板的效率。吸板组件56采用吸盘吸附板料3。

在本实施例中，定位装置5包括：锁紧机构58；

气顶机构59包括：与定位平台51连接的两个气顶柱和可摆动支撑架67，与气顶柱连通的供气模块以及用于控制供气模块给气顶柱供气的电磁阀，电磁阀与控制装置电连接；

气顶机构包括：两个气顶柱和可摆动支撑架67，可摆动支撑架67设置在定位平台51底部的中心位置；

这样将气顶柱设置在与定位角52临近的两个顶角位置，与定位角52呈对角线分布的顶角未设置气顶柱；当气顶柱提升，将与定位角52临近的两个顶角顶起，同时可摆动支撑架将定位角52摆动至定位平台51的最低位置。

请参阅图7所示，这里形成定位角52的两个边为定位边，两个气顶柱61设置在两个定位边以外的位置，即沿着两个气顶柱61画一条直线，形成52a区域和52b区域，定位角52设置在52a区域。52a区域的面积大于52b区域的面积。这样两个气顶柱61设置的位置，画一条直线51a，形成52a区域的面积大于52b区域的面积，板料放置定位平台51上时，由于52a区域的板料面积大于52b区域的板料面积，定位平台51向定位角52倾斜，使定位角52摆动至定位平台51的最低位置。当定位平台51的被升起部分触发定位感应开关57时，气顶控制模块控制气顶机构停止运行；

锁紧机构58包括：锁紧插销和插销驱动件；插销驱动件与定位感应开关57电连接，用于当定位平台51受到气顶柱升起，触发定位感应开关57后，插销驱动件控制锁紧插销对气顶柱顶持锁紧；

定位平台51表面设有滚轮55，滚轮55可使板料3滑动至定位角52处。

本实施例中，控制装置4还包括：定位调整模块38；定位调整模块38用于当机器人定位装置14未接收到折弯定位装置22发出的对位信号或折弯定位装置22未接收到机器人定位装置14发出的对位信号时，使手臂控制模块31控制机械手臂11调整吸附板料3的位置，使机器人定位装置14与折弯定位装置22完成对位。

可以理解的是，在定位过程中，需要不断的调整定位位置才能达到按照预定的位置实现定位折弯，只有机器人定位装置14接收到折弯定位装置22发出的对位信号或折弯定位装置22接收到机器人定位装置14发出的对位信号时，才能确定定位成功，开始下道工序的操作。

手臂控制模块31控制机械手臂11使吸附板料3移动至靠近折弯装置2位置，要实现机器人定位装置14接收到折弯定位装置22发出的对位信号或折弯定位装置22接收到机器人定位装置14发出的对位信号，手臂控制模块31控制机械手臂11不断调整位置，使得机器人定位装置14与折弯定位装置22对位成功。

具体的对位方式包括：折弯定位装置22为设置在折弯磨具上，折弯定位装置22包括：分布在同一条直线上的至少两个磨具定位传感器，至少两个磨具定位传感器形成磨具对位线；

机器人定位装置14为设置在机械手臂11上，机器人定位装置14包括：与磨具定位传感器数量相等、位置相对应的手臂定位传感器；

机械手臂11上的手臂定位传感器分布在同一条直线上，手臂定位传感器形成手臂对位线，当磨具对位线与手臂对位线相平行，且磨具定位传感器接收到手臂定位传感器发出的对位信号或手臂定位传感器接收到磨具定位传感器发出的对位信号时，折弯定位装置22与机器人定位装置14对位完成，使定位模块收到折弯定位装置22发出的对位信号或收到机器人定位装置14发出的对位信号，并使折弯刀控制模块32根据定位模块33接收到的对位信号控制折弯刀21下降。

除了采用上述定位方式，本发明还可以采用下述方式进行板料的定位。

具体的，控制装置还包括：定位设定模块、定位比较模块、定位接收模块；

定位设定模块用于储存板料按照定位标准安置在定位装置上的图像；

机器人定位装置设有与控制装置电连接的拍摄机构；拍摄机构用于关节机器人从定位装置吸附板料前，对定位装置上的板料进行拍摄，并将拍摄的板料定位图像发送至定位接收模块；

定位比较模块用于将接收的板料定位图像与标准的板料安置图像进行比较，当接收的板料定位图像与标准的板料安置图像存在尺寸差时，手臂控制模块控制机械手臂调整位置，使拍摄的接收的板料定位图像与标准的板料安置图像一致。

本实施例中，吸盘组件12包括：与抽吸装置相连通的容气腔板，设置在容气腔板上，与容气腔板连通的数个吸盘以及数量与吸盘相同的电磁阀；电磁阀设置在容气腔板与吸盘之间，控制吸盘的吸附或松开；电磁阀与抽吸控制模块37电连接，用于使抽吸控制模块37控制电磁阀开启或关闭。

为了能够更迅速的使吸盘组件12断气或吸气，在在容气腔板与吸盘之间设置电磁阀，抽吸控制模块37控制电磁阀开启或关闭实现吸盘组件12断气或吸气，从而达到控制吸板和松板的效果，这样控制更加及时，准确，保证折弯的质量。

本实施例中，折弯装置2还包括：折弯角度设定模块；控制装置4还包括：上翻角度换算模块；折弯角度设定模块与控制装置4电连接，用于设定板料折弯的折弯角度，并将折弯角度传输给控制装置；

上翻角度换算模块用于根据公式上翻角度=（180-折弯角度）/2，计算出机械手臂11同步跟随并托附板料上翻的角度。

本实施例中，请参阅图4和图5所示，控制装置4还包括：折弯设定模块、板料坐标系生成模块、折弯执行一次模块；

折弯设定模块用于设定板料折弯的角度、板料折弯的基准点、折边、折边间距；板料坐标系生成模块用于根据折弯设定模块设定的板料折弯的基准点、折边、折边间距，在折弯板料上建立折弯坐标系；折弯执行一次模块用于根据板料坐标系生成模块生成的折弯坐标系，控制机械手臂送板，折弯刀下压折弯。

折弯设定模块设定板料折弯的角度N，板料折弯的基准点O，折边a1、a2、a3、b1，折边间距A1、A2、A3、B1。

板料坐标系生成模块根据折弯设定模块设定的板料折弯的基准点、折边、折边间距，在折弯板料上建立如图3所示的折弯坐标系。

折弯执行一次模块用于根据板料坐标系生成模块生成的折弯坐标系，控制机械手臂送板，折弯刀下压折弯，折弯次序依次从a3、a2、a1，折完后，取出板料3.

为了能够继续折b1边，控制装置4还包括：机械手臂旋转模块，折弯执行二次模块；

机械手臂旋转模块用于控制机械手臂11旋转；折弯执行二次模块用于当设定板料的至少两边折弯时，根据板料坐标系生成模块生成的折弯坐标系，折弯执行一次模块对第一边折弯后，机械手臂旋转模块控制机械手臂旋转，使板料第二边对准折弯装置，并在折弯执行二次模块下，控制机械手臂11送板，折弯刀21下压折弯。

对折边a1、a2、a3折弯后，机械手臂旋转模块控制机械手臂11旋转至折边b1，机械手臂11送板折弯刀21下压对折边b1进行折弯。

在机械手臂旋转模块控制机械手臂11旋转后，如果需要二次定位，则按照上述过程重新定位再进行折弯操作。如果板料3为四边形，经过一次定位后，不需要再二次定位，机械手臂旋转模块控制机械手臂11旋转，保持机械手臂11位置不动，不会带精度造成影响。

本实施例中，请参阅图6所示，关节机器人1设置在定位装置5中心线与折弯装置2中心线的相交点上，且定位装置5中心线与折弯装置2中心线的夹角β范围为45°至90°；

定位装置5与折弯装置2在同一水平面设置，关节机器人1设置的水平面分别低于定位装置5与折弯装置2。关节机器人1蹲放到深坑内，降低关节机器人1与定位装置5与折弯装置2的相对高度，可以扩大关节机器人1运料摆动的距离范围，还有效防止板料与机器人轴发生碰撞。关节机器人1与定位装置5与折弯装置2的相对高度根据关节机器人1的具体尺寸以及折弯装置折弯的能力设定，这里不做限定。

本发明还提供一种具有定位、输料、折弯一体化的折弯方法，请参阅他图8所示，方法包括：

S1：吸板组件吸取板料，根据设定的初位传感器与定位平台之间的距离，传动机构驱动吸板组件将板料运送至定位平台上；

S2：板料感应模块接收板料感应器发送的板料感应信号，并且传动机构驱动吸板组件移动至初始位置，触发初位传感器时，与门模块向气顶控制模块发送气顶控制信号，使气顶控制模块控制气顶机构顶持定位平台；

S3：电磁阀控制供气模块给气顶柱供气顶持定位平台，使定位角处于定位平台的最低位置，板料在自身重力的作用下，滑落至定位角处，受定位销的挡持，当定位平台的被升起部分触发定位感应开关时，气顶控制模块控制气顶机构停止运行；

S4：手臂送料模块根据气顶控制模块接收定位感应开关发出的定位感应信号，使手臂送料模块控制机械手臂吸附定位平台上的板料，并根据定位装置与折弯装置之间的设置角度，控制机械手臂摆动将板料从定位平台送至折弯装置前；

S5：机器人定位装置接收到折弯定位装置发出的对位信号或折弯定位装置接收到机器人定位装置发出的对位信号，同时将折弯定位装置发出的对位信号或机器人定位装置发出的对位信号发送至定位模块；

S6：定位模块根据接收到的对位信号，使折弯刀控制模块控制折弯刀下降，折弯速度控制模块控制折弯刀以下降速度下落；

S7：当折弯刀下降至下速度转换点时，折弯速度控制模块向速度接收模块发出下速度转换点信号，抽吸控制模块根据速度接收模块接收的下速度转换点信号，控制抽吸装置，使吸盘组件放气停止吸附板料；

S8：折弯速度控制模块控制折弯刀以下压速度压折板料，压折至设定折弯角度，同时机械手臂同步跟随托附板料折弯，达到设定的上翻角度；

S9：压折至设定折弯角度后，抽吸控制模块控制抽吸装置吸气，使吸盘组件吸附板料，折弯刀控制模块根据抽吸控制模块发出的吸气信号，控制折弯刀上升，折弯速度控制模块控制折弯刀以上抬速度上升；

S10：当折弯刀上升至上速度转换点时，折弯速度控制模块向手臂控制模块发出上速度转换点信号，使手臂控制模块控制机械手臂移动板料对下一折边进行折弯或控制机械手臂将板料从折弯装置抽出。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种具有定位、输料、折弯一体化的折弯系统，其特征在于，包括：折弯装置、关节机器人、定位装置以及分别与所述折弯装置、所述关节机器人、所述定位装置通信连接，用于控制折弯装置、关节机器人、定位装置运行的控制装置；

所述定位装置包括：定位底座，设置在所述定位底座上的定位平台，设置在定位平台上方的定位感应开关；所述定位底座上设有用于顶持所述定位平台，改变所述定位平台高度的气顶机构；所述定位平台为矩形结构，定位平台处于最低位置的直角为定位角，与定位角相邻的两条边上分别设有若干个定位销；所述定位平台上设有用于感应板料落置所述定位平台的板料感应器；

所述关节机器人包括：机械手臂，设置所述机械手臂上，用于吸附板料的吸盘组件，与所述吸盘组件连通，用于使吸盘组件产生负压吸附板料的抽吸装置，用于向所述折弯装置发出对位信号或接收所述折弯装置发出的对位信号，使所述关节机器人吸附的板料与所述折弯装置进行定位的机器人定位装置；

所述折弯装置包括：折弯刀、与所述折弯刀相适配的折弯磨具、折弯定位装置、折弯速度控制模块；

所述折弯定位装置用于向所述机器人定位装置发出对位信号或接收所述机器人定位装置发出的对位信号，使所述折弯磨具与吸附的板料进行定位；

所述折弯速度控制模块用于控制所述折弯刀运行速度，使所述折弯刀运行速度包括下降速度、下压速度、上抬速度，上升速度，并在下降速度与下压速度之间设置下速度转换点，在上抬速度与上升速度之间设置上速度转换点，并将所述下速度转换点和所述上速度转换点传输至所述控制装置；

所述控制装置包括：板料感应模块、气顶控制模块、手臂送料模块、手臂控制模块、折弯刀控制模块、定位模块、翻板速度控制模块、上翻角度控制模块、速度接收模块、抽吸控制模块；

所述板料感应模块用于接收板料感应器发送的板料感应信号，并根据板料感应信号，使气顶控制模块控制气顶机构顶持定位平台；

所述气顶控制模块用于控制气顶机构顶持定位平台，且当定位平台的被升起部分触发定位感应开关时，所述气顶控制模块接收定位感应开关发出的定位感应信号，控制气顶机构停止对定位平台的上顶；

所述手臂送料模块用于根据所述气顶控制模块接收定位感应开关发出的定位感应信号，使所述手臂送料模块控制所述机械手臂吸附所述定位平台上的板料，并根据所述定位装置与所述折弯装置之间的设置角度，控制所述机械手臂摆动将板料从定位平台送至折弯装置前；

所述折弯刀控制模块用于控制所述折弯刀下降以及根据所述抽吸控制模块发出的吸气信号，使所述折弯刀上升；

所述定位模块分别与所述机器人定位装置和所述折弯定位装置电连接，用于当所述机器人定位装置接收到所述折弯定位装置发出的对位信号或所述折弯定位装置接收到所述机器人定位装置发出的对位信号时，同时将所述折弯定位装置发出的对位信号或所述机器人定位装置发出的对位信号发送至所述定位模块，并使所述折弯刀控制模块根据所述定位模块接收到的对位信号控制所述折弯刀下降；

所述翻板速度控制模块和所述上翻角度控制模块分别用于控制所述机械手臂在板料折弯时的运行速度和上翻角度，使所述机械手臂同步跟随并托附板料；

所述速度接收模块用于接收所述下速度转换点和所述上速度转换点；

所述手臂控制模块用于控制所述机械手臂运行以及当所述折弯刀上升至上速度转换点时，所述折弯速度控制模块向所述手臂控制模块发出上速度转换点信号，使所述手臂控制模块控制所述机械手臂移动板料，对板料的下一道折边进行折弯或控制所述机械手臂将板料从所述折弯装置抽出；

所述抽吸控制模块与所述抽吸装置电连接，用于根据所述速度接收模块接收的所述下速度转换点信号，控制所述抽吸装置使所述吸盘组件放气停止吸附板料，并当所述机械手臂同步跟随托附板料折弯达到设定的上翻角度时，控制所述抽吸装置吸气，使所述吸盘组件吸附板料。

2.根据权利要求1所述的具有定位、输料、折弯一体化的折弯系统，其特征在于，

还包括：搬运装置；

所述搬运装置包括：吸板组件、传动机构以及初位传感器；

所述传动机构与所述吸板组件连接，用于驱动所述吸板组件运行，将板料运送至所述定位平台上；

所述控制装置包括：移动距离设定模块和与门模块；

所述移动距离设定模块用于设定初位传感器与定位平台之间的距离，使吸板组件吸附板料后，根据设定的距离，将板料由初位传感器位置运送至所述定位平台上；

所述板料感应模块和初位传感器与与门模块输入端电连接，与门模块输出端与所述气顶控制模块电连接，用于当所述板料感应模块接收板料感应器发送的板料感应信号，并且传动机构驱动所述吸板组件移动至初始位置，触发初位传感器时，与门模块向所述气顶控制模块发送气顶控制信号，使气顶控制模块控制气顶机构顶持定位平台。

3.根据权利要求2所述的具有定位、输料、折弯一体化的折弯系统，其特征在于，

定位装置包括：锁紧机构；

气顶机构包括：与定位平台连接的两个气顶柱和可摆动支撑架，与气顶柱连通的供气模块以及用于控制供气模块给气顶柱供气的电磁阀，所述电磁阀与所述控制装置电连接；

可摆动支撑架设置在定位平台底部的中心位置；

所述锁紧机构包括：锁紧插销和插销驱动件；

所述插销驱动件与所述定位感应开关电连接，用于当定位平台受到气顶柱升起，触发所述定位感应开关后，所述插销驱动件控制所述锁紧插销对所述气顶柱顶持锁紧；

定位平台表面设有滚轮。

4.根据权利要求1所述的具有定位、输料、折弯一体化的折弯系统，其特征在于，

所述控制装置还包括：定位调整模块；

所述定位调整模块用于当所述机器人定位装置未接收到所述折弯定位装置发出的对位信号或所述折弯定位装置未接收到所述机器人定位装置发出的对位信号时，使所述手臂控制模块控制所述机械手臂调整吸附板料的位置，使所述机器人定位装置与所述折弯定位装置完成对位；

折弯定位装置为设置在折弯磨具上，所述折弯定位装置包括：分布在同一条直线上的至少两个磨具定位传感器，至少两个所述磨具定位传感器形成磨具对位线；

所述机器人定位装置为设置在所述机械手臂上，所述机器人定位装置包括：与所述磨具定位传感器数量相等、位置相对应的手臂定位传感器；

所述机械手臂上的所述手臂定位传感器分布在同一条直线上，所述手臂定位传感器形成手臂对位线，当所述磨具对位线与所述手臂对位线相平行，且所述磨具定位传感器接收到所述手臂定位传感器发出的对位信号或所述手臂定位传感器接收到所述磨具定位传感器发出的对位信号时，所述折弯定位装置与所述机器人定位装置对位完成，使所述定位模块收到所述折弯定位装置发出的对位信号或收到所述机器人定位装置发出的对位信号，并使所述折弯刀控制模块根据所述定位模块接收到的对位信号控制所述折弯刀下降。

5.根据权利要求1所述的具有定位、输料、折弯一体化的折弯系统，其特征在于，

所述关节机器人设置在所述定位装置中心线与所述折弯装置中心线的相交点上，且所述定位装置中心线与所述折弯装置中心线的夹角范围为45°至90°；

所述定位装置与所述折弯装置在同一水平面设置，所述关节机器人设置的水平面分别低于所述定位装置与所述折弯装置。

6.根据权利要求1所述的具有定位、输料、折弯一体化的折弯系统，其特征在于，

所述控制装置还包括：定位设定模块、定位比较模块、定位接收模块；

所述定位设定模块用于储存板料按照定位标准安置在定位装置上的图像；

所述机器人定位装置设有与所述控制装置电连接的拍摄机构；所述拍摄机构用于所述关节机器人从所述定位装置吸附板料前，对定位装置上的板料进行拍摄，并将拍摄的板料定位图像发送至所述定位接收模块；

所述定位比较模块用于将接收的板料定位图像与标准的板料安置图像进行比较，当接收的板料定位图像与标准的板料安置图像存在尺寸差时，所述手臂控制模块控制机械手臂调整位置，使拍摄的接收的板料定位图像与标准的板料安置图像一致。

7.根据权利要求1所述的具有定位、输料、折弯一体化的折弯系统，其特征在于，

所述折弯装置还包括：折弯角度设定模块；

所述控制装置还包括：上翻角度换算模块；

所述折弯角度设定模块与所述控制装置电连接，用于设定板料折弯的折弯角度，并将所述折弯角度传输给所述控制装置；

所述上翻角度换算模块用于根据公式上翻角度=（180-折弯角度）/2，计算出所述机械手臂同步跟随并托附板料上翻的角度。

8.根据权利要求1所述的具有定位、输料、折弯一体化的折弯系统，其特征在于，

所述控制装置还包括：折弯设定模块、板料坐标系生成模块、折弯执行一次模块；

所述折弯设定模块用于设定板料折弯的角度、板料折弯的基准点、折边、折边间距；

所述板料坐标系生成模块用于根据所述折弯设定模块设定的板料折弯的基准点、折边、折边间距，在折弯板料上建立折弯坐标系；

所述折弯执行一次模块用于根据所述板料坐标系生成模块生成的折弯坐标系，控制所述机械手臂送板，所述折弯刀下压折弯。

9.根据权利要求8所述的具有定位、输料、折弯一体化的折弯系统，其特征在于，

所述控制装置还包括：机械手臂旋转模块，折弯执行二次模块；

所述机械手臂旋转模块用于控制所述机械手臂旋转；

所述折弯执行二次模块用于当设定板料的至少两边折弯时，根据所述板料坐标系生成模块生成的折弯坐标系，所述折弯执行一次模块对第一边折弯后，所述机械手臂旋转模块控制所述机械手臂旋转，使板料第二边对准折弯装置，并在所述折弯执行二次模块下，控制所述机械手臂送板，所述折弯刀下压折弯。

10.一种具有定位、输料、折弯一体化的折弯方法，其特征在于，方法包括：

吸板组件吸取板料，根据设定的初位传感器与定位平台之间的距离，传动机构驱动吸板组件将板料运送至定位平台上；

板料感应模块接收板料感应器发送的板料感应信号，并且传动机构驱动吸板组件移动至初始位置，触发初位传感器时，与门模块向气顶控制模块发送气顶控制信号，使气顶控制模块控制气顶机构顶持定位平台；

电磁阀控制供气模块给气顶柱供气顶持定位平台，使定位角处于定位平台的最低位置，板料在自身重力的作用下，滑落至定位角处，受定位销的挡持，当定位平台的被升起部分触发定位感应开关时，气顶控制模块控制气顶机构停止运行；

手臂送料模块根据气顶控制模块接收定位感应开关发出的定位感应信号，使手臂送料模块控制机械手臂吸附定位平台上的板料，并根据定位装置与折弯装置之间的设置角度，控制机械手臂摆动将板料从定位平台送至折弯装置前；

机器人定位装置接收到折弯定位装置发出的对位信号或折弯定位装置接收到机器人定位装置发出的对位信号，同时将折弯定位装置发出的对位信号或机器人定位装置发出的对位信号发送至定位模块；

定位模块根据接收到的对位信号，使折弯刀控制模块控制折弯刀下降，折弯速度控制模块控制折弯刀以下降速度下落；

当折弯刀下降至下速度转换点时，折弯速度控制模块向速度接收模块发出下速度转换点信号，抽吸控制模块根据速度接收模块接收的下速度转换点信号，控制抽吸装置，使吸盘组件放气停止吸附板料；

折弯速度控制模块控制折弯刀以下压速度压折板料，压折至设定折弯角度，同时机械手臂同步跟随托附板料折弯，达到设定的上翻角度；

压折至设定折弯角度后，抽吸控制模块控制抽吸装置吸气，使吸盘组件吸附板料，折弯刀控制模块根据抽吸控制模块发出的吸气信号，控制折弯刀上升，折弯速度控制模块控制折弯刀以上抬速度上升；

当折弯刀上升至上速度转换点时，折弯速度控制模块向手臂控制模块发出上速度转换点信号，使手臂控制模块控制机械手臂移动板料对下一折边进行折弯或控制机械手臂将板料从折弯装置抽出。