CN105269320B - 一种板材加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种板材加工系统，板材加工系统能够实现自动运料、输料、加工、焊接、送料至下道工序，减少用工人数和用工成本，而且定位成功后，后续工序不需要再重复定位，节省加工时间，大大提高工作效率。

Description

一种板材加工系统

技术领域

本发明涉及板材加工领域，尤其涉及一种板材加工系统。

背景技术

目前现有技术对板材的制作主要采用人工搬运、折弯、手工焊接为主。而现有的人工搬运、折弯、手工焊接在某种程序上存在诸多不足和缺陷:手工焊接要预先点焊，使得点焊处容易产生很大的焊接缺陷，使得焊接质量得不到保证，存在一定的安全隐患；制作板材过程中，人工工作量大，效率低，人工成本高；随着社会的发展和生产自动化要求，现有技术在某种程序上己严重影响质量和生产效率，制约了板材的生产质量和生产效率。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明的目的在于，提供一种板材加工系统，包括：折弯装置、关节机器人、定位装置、焊接装置、送料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、所述焊接装置、所述送料装置通信连接，用于控制折弯装置、关节机器人、定位装置、焊接装置、送料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材落置所述定位平台的板材感应器；

所述关节机器人包括：机械手臂，设置在所述机械手臂上，用于吸附板材的吸盘组件，与所述吸盘组件连通，用于使吸盘组件产生负压吸附板材的抽吸装置，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材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模具、折弯定位装置、用于驱动所述折弯刀运行的液压缸、与控制装置电连接的折弯点传感器以及设置在所述液压缸上的上升电磁阀、下降电磁阀、下压电磁阀、上抬电磁阀；

所述折弯点传感器用于当折弯刀下落至折弯模具上，与板材接触时，触发所述折弯点传感器，折弯点传感器向控制装置发送折弯点触发信号以及当折弯刀上升脱离板材时，折弯点传感器解除向控制装置发送折弯点触发信号；

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，使所述折弯模具与吸附的板材进行定位；

所述焊接装置包括：焊接平台、与焊接平台相对位的弧焊机器人以及焊接对位感应器；

所述送料装置包括：输料皮带、驱动电机以及用于感应所述输料皮带上安置板材的皮带上料传感器；

所述控制装置包括：板材感应模块、气顶控制模块、手臂送料模块、手臂控制模块、定位模块、翻板速度控制模块、上翻角度控制模块、液压缸控制模块、折弯点信号接收模块、抽吸控制模块、弧焊控制模块、焊接对位感应模块、电机控制模块、皮带上料传感接收模块；

所述板材感应模块用于接收板材感应器发送的板材感应信号，并根据板材感应信号，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材，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材从定位平台送至折弯装置前；

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，并使所述液压缸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材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材；

所述液压缸控制模块分别与上升电磁阀、下降电磁阀、下压电磁阀、上抬电磁阀电连接，用于通过控制上升电磁阀、下降电磁阀、下压电磁阀、上抬电磁阀的开启或关断，控制所述折弯刀运行；

所述折弯点信号接收模块分别与折弯点传感器和抽吸控制模块电连接，用于接收折弯点触发信号，并使抽吸控制模块控制抽吸装置放气，吸盘组件停止吸附板材以及当折弯点传感器解除向控制装置发送折弯点触发信号时，抽吸控制模块控制抽吸装置吸气，吸盘组件吸附板材；

所述手臂控制模块用于控制所述机械手臂运行；

所述焊接对位感应模块用于接收焊接对位感应器发送的信号，使所述手臂控制模块控制所述机械手臂将板材放置到焊接平台上；

所述弧焊控制模块用于控制所述弧焊机器人对折弯后的板材进行焊接；

所述皮带上料传感接收模块用于接收皮带上料传感器发送的感应信号；

所述电机控制模块用于根据皮带上料传感接收模块接收皮带上料传感器发送的感应信号，控制驱动电机运行。

优选地，所述焊接平台上设有焊接定位感应器以及夹紧装置；

焊接定位感应器用于感应焊接平台上是否安置折弯后的板材；

所述控制装置包括：焊接定位控制模块和夹紧控制模块；

所述焊接定位控制模块与焊接定位感应器电连接，所述焊接定位控制模块用于接收焊接定位感应器的感应信号；

所述夹紧控制模块用于根据所述焊接定位控制模块接收焊接定位感应器的感应信号，控制夹紧装置对板材进行夹紧。

优选地，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，将板材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，使吸板组件吸附板材后，根据设定的距离，将板材由初位传感器位置运送至所述定位平台上；

所述板材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，用于当所述板材感应模块接收板材感应器发送的板材感应信号，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对角线上，所述对角线经过所述定位角；

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；

所述定位角相邻的两条边上分别设有用于容置所述定位销的长条槽；

所述定位平台设有用于驱动所述定位销在所述长条槽内沿着长条槽槽长方向移动以及沿着槽深方向升降的定位销驱动机构；

所述定位销驱动机构与所述控制装置电连接，用于使所述控制装置控制所述定位销在所述长条槽内移动；

所述定位平台表面设有滚轮。

优选地，折弯定位装置设置在折弯模具上，所述折弯定位装置包括：分布在同一条直线上的至少两个模具定位传感器，至少两个所述模具定位传感器形成模具对位线；

所述机器人定位装置设置在所述机械手臂上，所述机器人定位装置包括：与所述模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，当所述模具对位线与所述手臂对位线相平行，且所述模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模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，并使所述液压缸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，搬运装置还包括：搬运跨架；

所述搬运跨架上设有刮料机构；

所述搬运跨架底部设有用于放置待搬运板材的板材安置位；

所述吸板组件包括：横梁，所述横梁设有升降机构、升降传动机构、升降驱动机构；所述升降机构上设有吸板部；

所述搬运跨架的板材安置位的竖直方向上设有上升到位感应器和下降到位感应器，所述刮料机构设置在所述上升到位感应器和所述下降到位感应器之间；

所述刮料机构包括：沿着竖直方向延伸的刮料块，与所述刮料块连接，用于调节所述刮料块位置的位置调节机构，分别与所述升降驱动机构电连接的刮料传感器以及延时控制器；

所述刮料传感器用于所述升降驱动机构驱动所述升降传动机构，带动所述吸板部上升，当触碰所述刮料传感器时，所述延时控制器控制所述升降驱动机构停止运行，并经过设定的延时后，所述升降驱动机构继续运行。

优选地，搬运装置还包括：重量设定模块，重量比较模块；

所述吸板部设有重力传感器；

所述重量设定模块用于设定单张板材的重量；

所述重力传感器用于检测搬运板材的重量；

所述重量比较模块用于将所述重力传感器检测搬运板材的重量与单张板材的重量做比较，判断是否搬运多张板材。

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，用于设定板材折弯的折弯角度，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材上翻的角度。

优选地，所述控制装置还包括：折弯设定模块、板材坐标系生成模块、折弯执行一次模块、机械手臂旋转模块，折弯执行二次模块；

所述折弯设定模块用于设定板材折弯的角度、板材折弯的基准点、折边、折边间距；

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

所述折弯执行一次模块用于根据所述板材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；

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材的至少两边折弯时，根据所述板材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，使板材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。

优选地，所述控制装置还包括：焊接平台坐标模块、焊接位置设定模块；

所述焊接平台坐标模块用于使焊接平台生成二维坐标系；

所述焊接位置设定模块用于根据生成的二维坐标系设定折弯后板材的焊接位置，使弧焊控制模块控制弧焊机器人对折弯后的板材进行焊接。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

板材加工系统能够实现自动运料、输料、加工、焊接、送料至下道工序，减少用工人数和用工成本，而且焊接采用焊接装置，将板材放置在焊接平台上，控制装置控制焊接装置对板材板进行焊接，避免了手工焊接存在不足和缺陷，节省加工时间，大大提高工作效率。

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为板材加工系统的折弯结构图；

图2为板材加工系统的控制装置示意图；

图3为板材加工系统的定位、搬运结构图；

图4为板材加工系统的排布图；

图5为焊接装置结构图；

图6为折弯参数实施例示意图；

图7为板材坐标系实施例示意图；

图8为定位柱在定位平台上布置图；

图9为搬运装置结构图。

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。

本实施例提供一种板材加工系统，请参阅图1、图2、图3所示，在加工板材时，包括运料、折弯、焊接等工序，本发明主要保护的范围包括：运料、折弯、焊接工序，其中包括：折弯装置2、关节机器人1、定位装置5、焊接装置9、送料装置8以及分别与折弯装置2、关节机器人1、定位装置5、焊接装置9、送料装置8通信连接，用于控制折弯装置2、关节机器1、定位装置5、焊接装置9、送料装置8进行运行的控制装置4；

图4为折弯装置2、关节机器人1、定位装置5、焊接装置9、送料装置8之间的位置示意图。

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；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上设有用于感应板材落置定位平台51的板材感应器54；

关节机器人1包括：机械手臂11，设置在机械手臂11上，用于吸附板材的吸盘组件12，与吸盘组件12连通，用于使吸盘组件12产生负压吸附板材的抽吸装置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吸附的板材3与折弯装置2进行定位的机器人定位装置14；

所述送料装置8包括：输料皮带、驱动电机以及用于感应所述输料皮带上安置板材的皮带上料传感器；

所述焊接装置9包括：焊接平台91、与焊接平台91相对位的弧焊机器人93以及焊接对位感应器94；

折弯装置2包括：折弯刀21、与折弯刀21相适配的折弯模具、折弯定位装置22、用于驱动所述折弯刀21运行的液压缸23、与控制装置4电连接的折弯点传感器24以及设置在所述液压缸23上的上升电磁阀211、下降电磁阀212、下压电磁阀213、上抬电磁阀214；

折弯点传感器用于当折弯刀21下落至折弯模具上，与板材接触时，触发折弯点传感器24，折弯点传感器24向控制装置4发送折弯点触发信号以及当折弯刀21上升脱离板材时，折弯点传感器24解除向控制装置4发送折弯点触发信号；

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，使折弯模具与吸附的板材3进行定位，保证折弯线的准确性。

可以理解的是，折弯刀21在运行时，是通过电磁阀的开启或关断来实现上升或下降，控制装置4通过控制液压缸23的上升电磁阀211、下降电磁阀212、下压电磁阀213、上抬电磁阀214控制折弯刀21运行。当折弯刀21接触板材时，触发折弯点传感器24，折弯点传感器24向控制装置4发送触发信号，折弯点传感器24被触发后，始终保持触发状态，当折弯刀21脱离板材时，停止触发折弯点传感器24。

控制装置4包括：板材感应模块41、气顶控制模块40、手臂送料模块39、手臂控制模块31、定位模块33、翻板速度控制模块34、上翻角度控制模块35、液压缸控制模块36、折弯点信号接收模块244、抽吸控制模块37、弧焊控制模块81、焊接对位感应模块83、电机控制模块89、皮带上料传感接收模块88；

板材感应模块41用于接收板材感应器54发送的板材感应信号，并根据板材感应信号，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上的板材，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摆动将板材从定位平台51送至折弯装置2前；

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，并使液压缸控制模块根据定位模块33接收到的对位信号控制折弯刀21下降；

机械手臂11将板材3送至折弯模具，机器人定位装置14与折弯定位装置22实现对位，将板材3与折弯模具进行定位，使折弯刀21的下压位置与板材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，使液压缸控制模块控制折弯刀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在板材3折弯时的运行速度和上翻角度，使机械手臂11同步跟随并托附板材；

这里的机械手臂11同步跟随并托附板材上翻时间与折弯刀21从板材3上方下降到折弯模具最低点的时间相等，所以计算出折弯刀21从板材3上方下降到折弯模具最低点的时间，计算出板材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同步跟随并托附板材上翻。

手臂控制模块31用于控制机械手臂11运行。

液压缸控制模块36分别与上升电磁阀211、下降电磁阀212、下压电磁阀213、上抬电磁阀214电连接，用于通过控制上升电磁阀211、下降电磁阀212、下压电磁阀213、上抬电磁阀214的开启或关断，控制所述折弯刀21运行；

折弯点信号接收模块244与抽吸控制模块37电连接，用于接收折弯点触发信号，并使抽吸控制模块37控制抽吸装置放气，吸盘组件停止吸附板材以及当折弯点传感器解除向控制装置4发送折弯点触发信号时，抽吸控制模块控制抽吸装置吸气，吸盘组件吸附板材；

当折弯刀21接触板材时，触发折弯点传感器24，折弯点传感器24向控制装置4发送触发信号，折弯点传感器24被触发后，始终保持触发状态，折弯点信号接收模块244分别与折弯点传感器24和抽吸控制模块37电连接，折弯点信号接收模块244接收折弯点触发信号，使抽吸控制模块37控制抽吸装置放气，吸盘组件停止吸附板材，这样避免了在折弯过程中，如果吸盘组件12继续吸附板材3，并同步跟随板材3折弯，使得在板材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材3，导致偏离定位线，使折弯刀21下压位置偏移板材3折弯线，影响折弯质量。

控制抽吸装置13使吸盘组件12放气停止吸附板材3，机械手臂11在折弯的过程中，迎合板材上翻，起到稳定板材3的作用，使板材3始终按照折弯刀21下压的过程上翻，保证折弯刀21下压位置不偏移板材3折弯线。

压折至设定折弯角度后，当折弯刀21脱离板材时，停止触发折弯点传感器24，抽吸控制模块37控制抽吸装置13吸气，使吸盘组件12吸附板材3，使手臂控制模块31控制机械手臂11移动板材对下一道折边进行折弯或控制机械手臂将板材从折弯装置抽出。

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，避免板材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能够辅助托附板材，使折弯过程板材平稳，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。

所述焊接对位感应模块83用于接收焊接对位感应器94发送的信号，使所述手臂控制模块控制所述机械手臂11将板材放置到焊接平台91上；

所述弧焊控制模块81用于控制所述弧焊机器人93对折弯后的板材进行焊接。

所述皮带上料传感接收模块88用于接收皮带上料传感器发送的感应信号；

所述电机控制模块89用于根据皮带上料传感接收模块88接收皮带上料传感器发送的感应信号，控制驱动电机运行。

本实施例中，请参阅图5所示，所述焊接平台91上设有焊接定位感应器92以及夹紧装置95；焊接定位感应器92用于感应焊接平台91上是否安置折弯后的板材；

所述控制装置4包括：焊接定位控制模块84和夹紧控制模块85；所述焊接定位控制模块84与焊接定位感应器92电连接，所述焊接定位控制模块84用于接收焊接定位感应器92的感应信号；所述夹紧控制模块85用于根据所述焊接定位控制模块84接收焊接定位感应器92的感应信号，控制夹紧装置95对板材进行夹紧。

板材的板材经过折弯后，关节机器人1将折弯后的板材运送至焊接平台91上，焊接定位感应器92感应焊接平台91上安置折弯后的板材，夹紧装置95对折弯后的板材进行夹紧，夹紧后进行焊接。

所述控制装置4还包括：焊接平台坐标模块86、焊接位置设定模块87；

所述焊接平台坐标模块86用于使焊接平台91生成二维坐标系；所述焊接位置设定模块87用于根据生成的二维坐标系设定折弯后板材的焊接位置，使弧焊控制模块81控制弧焊机器人93对折弯后的板材进行焊接。

为了使弧焊机器人93能够准确的找到折弯后板材的焊接位置，焊接平台坐标模块86使焊接平台91形成二维坐标系；用户通过控制装置4的焊接位置设定模块87，根据生成的二维坐标系设定折弯后板材的焊接位置，使弧焊控制模块81控制弧焊机器人93对折弯后的板材进行焊接。弧焊机器人93根据走行的最小路径，对板材进行焊接。

在本实施例中，还包括：搬运装置；

搬运装置包括：吸板组件、传动机构63以及初位传感器59；

传动机构63与吸板组件连接，用于驱动吸板组件运行，将板材运送至定位平台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，使吸板组件吸附板材后，根据设定的距离，将板材由初位传感器59位置运送至定位平台51上；

板材感应模块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，用于当板材感应模块41接收板材感应器54发送的板材感应信号，并且传动机构63驱动吸板组件移动至初始位置，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之间相互碰撞，而且吸板组件移动至初始位置，便于下次吸板运板的开始，提高吸板运板的效率。吸板组件采用吸盘吸附板材3。

在本实施例中，定位装置5包括：锁紧机构58；

气顶机构包括：与定位平台51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，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，可摆动支撑架设置在定位平台底部的对角线上，对角线经过定位角52。

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8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，板材放置定位平台51上时，由于52a区域的板材面积大于52b区域的板材面积，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可使板材3滑动至定位角52处。

所述定位角相邻的两条边上分别设有用于容置所述定位销的长条槽；

所述定位平台设有用于驱动所述定位销在所述长条槽内沿着长条槽槽长方向移动以及沿着槽深方向升降的定位销驱动机构；所述定位销驱动机构与所述控制装置电连接，用于使所述控制装置控制所述定位销在所述长条槽内移动。

本发明采用下述方式进行板材的定位。控制装置4还包括：定位调整模块；定位调整模块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调整吸附板材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使吸附板材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设置在折弯模具上，折弯定位装置22包括：分布在同一条直线上的至少两个模具定位传感器，至少两个模具定位传感器形成模具对位线；

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：与模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，当模具对位线与手臂对位线相平行，且模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模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，并使液压缸控制模块根据定位模块33接收到的对位信号控制折弯刀21下降。

搬运装置5还包括：搬运跨架71，请参阅图9所示；

所述搬运跨架71上设有刮料机构75；搬运跨架71底部设有用于放置待搬运板材的板材安置位；吸板组件包括：横梁56，横梁56设有升降机构、升降传动机构、升降驱动机构；升降机构上设有吸板部72；

搬运跨架71的板材安置位的竖直方向上设有上升到位感应器73和下降到位感应器74，刮料机构75设置在上升到位感应器73和下降到位感应器74之间；

刮料机构75包括：沿着竖直方向延伸的刮料块以及与刮料块连接，用于调节刮料块位置的位置调节机构。

由此可知，待搬运的板材放置在板材安置位上，需要搬运板材时，升降驱动机构驱动升降传动机构运行，带动升降机构下降，使吸板部72吸附板材。其中上升到位感应器73和下降到位感应器74起到了限制吸板部72的上升和下降的位置极限，避免搬运装置运行过程中超出限位。

刮料机构75设置在上升到位感应器73和下降到位感应器74之间，也即设置在板材安置位上方；在搬运的板材之前，根据搬运板材的尺寸，先通过位置调节机构调节刮料块的位置，使板材在上升的过程中，板材边部与刮料块产生摩擦，将多余的板材刮落至板材安置位上，只搬运一张板材。这样每次只搬运一张板材，避免安全事故的发生，也给后续的生产加工带来便利。

刮料块可以通过位置调节机构与搬运跨架71连接，也可以单独采用支架与搬运跨架71连接。也可以在地面设有一个地面支撑架将刮料块架起来，与地面保持一定高度，位置调节机构为地面支撑架的滚轮或锁紧装置，通过推动地面支撑架找到能够与板材刮擦的位置，通过锁紧装置将地面支撑架锁紧固定。这里对刮料块的固定方式不做限定。

优选地，刮料块表面设有凸纹，可以增加与板边的摩擦力，能够提高刮板能力。

本实施例中，刮料机构75还包括：分别与升降驱动机构电连接的刮料传感器和延时控制器；

刮料传感器用于升降驱动机构驱动升降传动机构，带动吸板部上升，当触碰刮料传感器时，延时控制器控制升降驱动机构停止运行，并经过设定的延时后，升降驱动机构继续运行。

在板材提升时，经过停止后再上升，增加了刮料块与板边的摩擦力，提高刮板能力。

本实施例中，搬运装置还包括：重量设定模块，重量比较模块；吸板部设有重力传感器；重量设定模块用于设定单张板材的重量；重力传感器用于检测搬运板材的重量；重量比较模块用于将重力传感器检测搬运板材的重量与单张板材的重量做比较，判断是否搬运多张板材。这样可以获取每次搬运板材时，是否搬运多张板材。

本实施例中，升降传动机构采用带传动，或链条传动，或丝杆传动；升降驱动机构采用气缸驱动，或电机驱动。传动机构采用带传动，或链条传动，或丝杆传动，并采用电机驱动传动机构运行。

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，用于设定板材折弯的折弯角度，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同步跟随并托附板材上翻的角度。

本实施例中，请参阅图6和图7所示，控制装置4还包括：折弯设定模块、板材坐标系生成模块、折弯执行一次模块；

折弯设定模块用于设定板材折弯的角度、板材折弯的基准点、折边、折边间距；板材坐标系生成模块用于根据折弯设定模块设定的板材折弯的基准点、折边、折边间距，在折弯板材上建立折弯坐标系；折弯执行一次模块用于根据板材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材折弯的角度N，板材折弯的基准点O，折边a1、a2、a3、b1，折边间距A1、A2、A3、B1。

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

折弯执行一次模块用于根据板材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，取出板材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材的至少两边折弯时，根据板材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，使板材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。如果板材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，不会对精度造成影响。

本发明的制作方法包括：吸板组件吸取板材，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材运送至定位平台上；

板材感应模块接收板材感应器发送的板材感应信号，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，板材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材，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材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，使液压缸控制模块控制折弯刀下降；

当折弯刀下降至与板材接触时，触发折弯点传感器，折弯点传感器向折弯点信号接收模块发送折弯点触发信号，使抽吸控制模块控制抽吸装置放气，吸盘组件停止吸附板材；

液压缸控制模块控制折弯刀下压，压折板材，压折至设定折弯角度，同时机械手臂同步跟随托附板材折弯，达到设定的上翻角度；

压折至设定折弯角度后，液压缸控制模块控制折弯刀上抬，当折弯刀脱离板材时，停止触发折弯点传感器，折弯点传感器停止向折弯点信号接收模块发送折弯点触发信号，抽吸控制模块控制抽吸装置吸气，吸盘组件吸附板材；使手臂控制模块控制机械手臂移动板材对下一折边进行折弯或控制机械手臂将板材从折弯装置抽出；

关节机器人将折弯后的板材运送至焊接平台上，焊接定位感应器感应焊接平台上安置折弯后的板材，夹紧装置对折弯后的板材进行夹紧，夹紧后进行焊接。

焊接完成后，关节机器人将焊接后的板材运送至输料皮带上，皮带上料传感器感应板材放置到输料皮带上，皮带上料传感接收模块接收皮带上料传感器发送的感应信号，电机控制模块控制驱动电机运行，使驱动电机驱动皮带运行，将板材运送至下道工序进行加工。

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 (4)

1.一种板材加工系统，其特征在于，包括：折弯装置、关节机器人、定位装置、焊接装置、送料装置、搬运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、所述焊接装置、所述送料装置通信连接，用于控制折弯装置、关节机器人、定位装置、焊接装置、送料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材落置所述定位平台的板材感应器；

所述关节机器人包括：机械手臂，设置所述机械手臂上，用于吸附板材的吸盘组件，与所述吸盘组件连通，用于使吸盘组件产生负压吸附板材的抽吸装置，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材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模具、折弯定位装置、用于驱动所述折弯刀运行的液压缸、与控制装置电连接的折弯点传感器以及设置在所述液压缸上的上升电磁阀、下降电磁阀、下压电磁阀、上抬电磁阀；

所述折弯点传感器用于当折弯刀下落至折弯模具上，与板材接触时，触发所述折弯点传感器，折弯点传感器向控制装置发送折弯点触发信号以及当折弯刀上升脱离板材时，折弯点传感器解除向控制装置发送折弯点触发信号；

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，使所述折弯模具与吸附的板材进行定位；

所述焊接装置包括：焊接平台、与焊接平台相对位的弧焊机器人以及焊接对位感应器；

所述送料装置包括：输料皮带、驱动电机以及用于感应所述输料皮带上安置板材的皮带上料传感器；

所述控制装置包括：板材感应模块、气顶控制模块、手臂送料模块、手臂控制模块、定位模块、翻板速度控制模块、上翻角度控制模块、液压缸控制模块、折弯点信号接收模块、抽吸控制模块、弧焊控制模块、焊接对位感应模块、电机控制模块、皮带上料传感接收模块、焊接平台坐标模块、焊接位置设定模块；

所述板材感应模块用于接收板材感应器发送的板材感应信号，并根据板材感应信号，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材，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材从定位平台送至折弯装置前；

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，并使所述液压缸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材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材；

所述液压缸控制模块分别与上升电磁阀、下降电磁阀、下压电磁阀、上抬电磁阀电连接，用于通过控制上升电磁阀、下降电磁阀、下压电磁阀、上抬电磁阀的开启或关断，控制所述折弯刀运行；

所述折弯点信号接收模块分别与折弯点传感器和抽吸控制模块电连接，用于接收折弯点触发信号，并使抽吸控制模块控制抽吸装置放气，吸盘组件停止吸附板材以及当折弯点传感器解除向控制装置发送折弯点触发信号时，抽吸控制模块控制抽吸装置吸气，吸盘组件吸附板材；

所述手臂控制模块用于控制所述机械手臂运行；

所述焊接对位感应模块用于接收焊接对位感应器发送的信号，使所述手臂控制模块控制所述机械手臂将板材放置到焊接平台上；

所述弧焊控制模块用于控制所述弧焊机器人对折弯后的板材进行焊接；

所述皮带上料传感接收模块用于接收皮带上料传感器发送的感应信号；

所述电机控制模块用于根据皮带上料传感接收模块接收皮带上料传感器发送的感应信号，控制驱动电机运行；

所述焊接平台上设有焊接定位感应器以及夹紧装置；

焊接定位感应器用于感应焊接平台上是否安置折弯后的板材；

所述控制装置包括：焊接定位控制模块和夹紧控制模块；

所述焊接定位控制模块与焊接定位感应器电连接，所述焊接定位控制模块用于接收焊接定位感应器的感应信号；

所述夹紧控制模块用于根据所述焊接定位控制模块接收焊接定位感应器的感应信号，控制夹紧装置对板材进行夹紧；

所述焊接平台坐标模块用于使焊接平台生成二维坐标系；

所述焊接位置设定模块用于根据生成的二维坐标系设定折弯后板材的焊接位置，使弧焊控制模块控制弧焊机器人对折弯后的板材进行焊接；折弯定位装置设置在折弯模具上，所述折弯定位装置包括：分布在同一条直线上的至少两个模具定位传感器，至少两个所述模具定位传感器形成模具对位线；

所述机器人定位装置设置在所述机械手臂上，所述机器人定位装置包括：与所述模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，当所述模具对位线与所述手臂对位线相平行，且所述模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模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，并使所述液压缸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；

搬运装置包括：吸板组件、传动机构、搬运跨架以及初位传感器；

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，将板材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，使吸板组件吸附板材后，根据设定的距离，将板材由初位传感器位置运送至所述定位平台上；

所述板材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，用于当所述板材感应模块接收板材感应器发送的板材感应信号，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；

所述搬运跨架上设有刮料机构；

所述搬运跨架底部设有用于放置待搬运板材的板材安置位；

所述吸板组件包括：横梁，所述横梁设有升降机构、升降传动机构、升降驱动机构；所述升降机构上设有吸板部；

所述搬运跨架的板材安置位的竖直方向上设有上升到位感应器和下降到位感应器，所述刮料机构设置在所述上升到位感应器和所述下降到位感应器之间；

所述刮料机构包括：沿着竖直方向延伸的刮料块，与所述刮料块连接，用于调节所述刮料块位置的位置调节机构，分别与所述升降驱动机构电连接的刮料传感器以及延时控制器；

所述刮料传感器用于所述升降驱动机构驱动所述升降传动机构，带动所述吸板部上升，当触碰所述刮料传感器时，所述延时控制器控制所述升降驱动机构停止运行，并经过设定的延时后，所述升降驱动机构继续运行；

搬运装置还包括：重量设定模块，重量比较模块；

所述吸板部设有重力传感器；

所述重量设定模块用于设定单张板材的重量；

所述重力传感器用于检测搬运板材的重量；

所述重量比较模块用于将所述重力传感器检测搬运板材的重量与单张板材的重量做比较，判断是否搬运多张板材。

2.根据权利要求1所述的板材加工系统，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对角线上，所述对角线经过所述定位角；

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；

所述定位角相邻的两条边上分别设有用于容置所述定位销的长条槽；

所述定位平台设有用于驱动所述定位销在所述长条槽内沿着长条槽槽长方向移动以及沿着槽深方向升降的定位销驱动机构；

所述定位销驱动机构与所述控制装置电连接，用于使所述控制装置控制所述定位销在所述长条槽内移动；

所述定位平台表面设有滚轮。

3.根据权利要求1所述的板材加工系统，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，用于设定板材折弯的折弯角度，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材上翻的角度。

4.根据权利要求1所述的板材加工系统，其特征在于，

所述控制装置还包括：折弯设定模块、板材坐标系生成模块、折弯执行一次模块、机械手臂旋转模块，折弯执行二次模块；

所述折弯设定模块用于设定板材折弯的角度、板材折弯的基准点、折边、折边间距；

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

所述折弯执行一次模块用于根据所述板材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；

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材的至少两边折弯时，根据所述板材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，使板材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。