CN109248940B - 自动化集成系统及应用自动化集成系统的折弯方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自动化集成系统及应用自动化集成系统的折弯方法，所述自动化集成系统包括视觉单元、控制单元和折弯单元；视觉单元用于采集放入托盘中的工件的形状结构信息，判断所述工件是否为预加工的板材；控制单元用于控制抓手推送板材至预加工位置，用于获取板材尺寸并进一步获取板材尺寸的偏差并匹配出补偿参数，用于调整所述前挡指、后挡指与板材的相对位置；或者，用于控制抓手将工件移出托盘；折弯单元用于折弯板材并对板材进行折弯矫正。本发明实现自动识别板材，自动识别板材的尺寸，自动补偿板材尺寸的偏差；自动矫正板材的折弯角度，对板材折弯的全过程实行自动化，并减小尺寸偏差、折弯误差对板材中间部位的尺寸误差影响。

Description

自动化集成系统及应用自动化集成系统的折弯方法

技术领域

本发明涉及折弯技术领域，尤其涉及自动化集成系统及应用自动化集成系统的折弯方法。

背景技术

目前，对板材进行多次折弯时，一般需要人工辅助才能完成对板材折弯的全过程，需要人工选取板材，再利用人工将板材放置到折弯设备上对板材进行折弯，利用人工操控折弯设备对板材进行折弯，并需要实时对工件尺寸进行测量，这样需要大量的人力劳动，折弯的效率较低，通过人为操作折弯设备，难免具有误操作的情况，常常出现折弯不合格的情况。

现有的折弯设备往往采用一个基准面对板材的多处进行折弯，这样会造成板材折弯误差会累积到一个部位，同时，若有板材本身具有尺寸偏差，尺寸的偏差和折弯的误差可能会全都累积到一个部位，造该部位的误差非常大，可能会导致折弯出来的产品不合格。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明所要解决的技术问题在于，提出自动化集成系统及应用自动化集成系统的折弯方法，用于解决不能全自动折弯板材以及折弯误差、偏差累积的问题。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是应用自动化集成系统的折弯方法，其特征在于，包括步骤：

S1,采集放入托盘中的工件的形状结构信息，判断所述工件是否为预加工的板材，若是，发出推送信号，若否，发出移出信号；

S2，根据推送信号控制抓手推送板材至预加工位置，接收分别安装在前挡指、后挡指的位移传感器测量的感应信号，根据感应信号获取板材尺寸并进一步获取板材尺寸的偏差；根据板材尺寸的偏差匹配出补偿参数，根据补偿参数调整前挡指、后挡指的位置进而调整板材与前挡指基准面、后挡指基准面的相对位置，使板材的尺寸的偏差分摊到工件的非关键尺寸；

或者，根据移出信号控制抓手移出工件，重复步骤S1；

S3，根据预存的折弯参数折弯板材；实时监控板材折弯时的折弯情况；根据实时折弯情况对板材进行折弯矫正。

优选地，步骤S1中，采集工件的形状结构信息时，对工件拍照，采集工件中的工艺孔尺寸以及工件边缘线条的线型、尺寸以判断工件是否为预加工的板材。

优选地，步骤S2中，预存多个补偿参数，在获取板材尺寸的偏差后，再调用与该板材尺寸的偏差对应的补偿参数。

优选地，步骤S3中，折弯参数包括板厚和折弯压力。

优选地，步骤S3中，折弯情况包括实时折弯角度和实时板厚；若实时折弯角度在折弯误差范围内，则板材折弯完成；若实时折弯角度在折弯误差范围之外，根据实时折弯角度和实时板厚调整折弯压力对板材进行折弯矫正。

自动化集成系统，其特征在于，包括：

视觉单元,用于采集放入托盘中的工件的形状结构信息，判断所述工件是否为预加工的板材；

控制单元：

用于控制抓手推送板材至预加工位置，用于获取板材尺寸并进一步获取板材尺寸的偏差并匹配出补偿参数，用于调整所述前挡指、后挡指与板材的相对位置；

或者，用于控制抓手将工件移出托盘；

折弯单元，用于折弯板材并对板材进行折弯矫正。

优选地，视觉单元包括照相机，所述照相机用于对放入托盘中的工件进行拍照，进而采集工件中的工艺孔尺寸以及工件边缘线条的线型、尺寸。

优选地，所述控制单元预存有补偿参数，所述补偿参数与工件尺寸及工件尺寸的偏差对应。

优选地，折弯单元包括上模、V型下模、前挡指和后挡指，所述前挡指和后挡指可为板材折弯时的基准面。

优选地，所述V型下模装有用于实时监测板材折弯时的折弯角度的激光角度测量器。

本发明实现自动识别板材，自动识别板材的尺寸，自动补偿板材尺寸的偏差；自动矫正板材的折弯角度，对板材折弯的全过程实行自动化，同时，通过自动补偿板材的尺寸偏差以及采用两个基准面，以减小尺寸偏差、折弯误差两方面对工件关键尺寸误差影响。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明中对板材进行折弯的结构示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

请参照图1-图2，本发明公开了自动化集成系统及应用自动化集成系统的折弯方法。

实施例1

应用自动化集成系统的折弯方法，其特征在于，包括步骤：

S1,采集放入托盘中的工件的形状结构信息，判断所述工件是否为预加工的板材500，若是，发出推送信号，若否，发出移出信号；具体的说，对板材500进行折弯的时候，有时候会出现错将其它工件放到了托盘中情况，若不对托盘中的工件进行识别判断，就会出现误加工的情况，不仅影响效率而且会出现损坏折弯设备的情况，判断所述工件是否为预加工的板材500的主要依据为，识别工件中工艺孔的尺寸、形状与预加工板材500的工艺孔的尺寸形状是否一致，识别工件的边缘线条形状、尺寸和预加工板材500的边缘线条形状、尺寸是否一致，若都是一致的，便判断该工件为预加工板材500，若不都一致，则判断该工件不是预加工板材500。

S2，根据推送信号控制抓手400推送板材500至预加工位置，接收分别安装在前挡指340、后挡指350的位移传感器测量的感应信号，根据感应信号获取板材500尺寸并进一步获取板材500尺寸的偏差；根据板材500尺寸的偏差匹配出补偿参数，根据补偿参数调整前挡指340、后挡指350的位置进而调整板材500与前挡指340基准面、后挡指350基准面的相对位置，使板材500的尺寸的偏差分摊到板材500的非关键尺寸上，在本次实施例中，非关键尺寸指的是板材的两端尺寸。

具体的说，在对板材500进行折弯时，有些板材500的两端都需要折弯，例如，板材500的两端需要折弯，板材500包括第一折弯部位510、第二折弯部位520以及中间部位530，传统的折弯，先以第一折弯部位510作为折弯基准折弯第一折弯部位510，完成第一折弯部位510的折弯后，再以第二折弯部位520作为折弯基准去折弯第二折弯部位520；这样虽然保证第一折弯部位510、第二折弯部位520的尺寸精度，但是中间部位530的精度却没法保证，若板材500出现的尺寸偏差，对有偏差的板材500进行折弯后，板材500的尺寸偏差全都集中在中间部位530；在很多情况下，所述中间部位530的尺寸最为关键，这种传统的折弯方法无法保证中间部位530的精度；例如，预折弯长度为100mm的板材500，想要得到第一折弯部位510的长度为25mm，第二折弯部位520的长度为25mm，中间部位530的长度为50mm的折弯板材500，若板材500的尺寸有偏差，板材500的长度为101mm，用传统的方法，先以第一折弯部位510为基准进行折弯，使第一折弯部位510的长度为25mm，再以第二折弯部位520为基准进行折弯，使得第二折弯部位520的长度为25mm，如此一来，中间部位530的尺寸为51mm，在很多的情况先中间部位530的尺寸为关键尺寸，这种加工方法使得中间部位530的尺寸误差较大。

而在本发明中，将板材500推送到预设的位置，采集位移传感器感应的板材500的尺寸，板材500的尺寸包括长宽高等，当板材500的尺寸出现偏差时，调出补偿参数，根据补偿参数调整所述前挡指340、后挡指350的位置进而调整板材500与前挡指340基准面、后挡指350基准面的相对位置，使板材500的尺寸的偏差分摊到板材500的两端。具体的，预折弯长度为100mm的板材500，想要得到第一折弯部位510的长度为25mm，第二折弯部位520的长度为25mm，中间部位530的长度为50mm的折弯板材500；若板材500的尺寸有偏差，板材500的长度为101mm；对长度为101mm进行折弯时，先通过位移传感器感应的板材500感应出板材500的尺寸，并得出板材500尺寸的偏差为1mm，调用预存的与1mm偏差对应的补偿参数，调整前挡指340和后挡指350的位置，使第一折弯部位510与后挡指350基准面的位置相距25.5mm，第二折弯部位520与前挡指340基准面的位置相距25.5mm，即控制第一折弯部位510的长度为25.5mm，第二折弯部位520的长度为25.5mm；如此一来，便控制了中间部位530的尺寸为50mm，保证了中间部位530的精度。也就说，将板材500的偏差分摊到第一折弯部位510上、第二折弯部位520上，保证中间部位530关键尺寸的精度。

在本发明中，仅仅以板材500分为第一折弯部位510、第二折弯部位520和中间部位530进行举例，并非限于只将板材500分为第一折弯部位510、第二折弯部位520和中间部位530，对将板材500分为更多的折弯部位，同样适用，如将板材500分为第一折弯部位510、第二折弯部位520、第三折弯部位第四折弯位，采用本发明同样适用。

或者，根据移出信号控制抓手400移出工件，当判断出托盘中的工件不是预加工板材500时，控制机械手将该工件移出到托盘外，再重复步骤S1，这样可以避免加工错误，造成工件的浪费以及损坏折弯设备。

S3，根据预存的折弯参数折弯板材500；实时监控板材500折弯时的折弯情况；根据实时折弯情况对板材500进行折弯矫正；具体的说，对板材500进行折弯时，上模310下压板材500使其部分部位伸入V型下模320中进而实现对板材500的折弯，对板材500折弯时，识别板材500的板厚，采用与板厚对应的上模310和V型下模320，预存与各种不同厚度的板材500对应的折弯压力参数；在对板材500折弯时，调用与板材500厚度对应的折弯压力参数对板材500进行折弯；V型下模320上装有激光角度测量器330，对板材500进行实时折弯监控；通过激光角度测量器330实时测量板材500折弯的角度，若激光角度测量器330检测到所述板材500折弯的角度没有在预设的角度范围内，通过控制折弯单元300对所述板材500进行折弯矫正，在对所述板材500进行折弯矫正时，根据激光角度测量器330测得的板材500的实时折弯角度以及板材500的实时厚度对板材500进行矫正，具体的矫正过程，率先预存多个折弯矫正压力，激光角度测量器330实时监测所述板材500的厚度和板材500折弯角度，调用与板材500厚度、板材500折弯角度相对应的折弯矫正压力对板材500进行矫正，为提高对板材500的折弯效率，矫正板材500的次数具有限制，例如，矫正两次仍不能使板材500折弯的角度在预设的角度范围内，便放弃矫正板材500，通过抓手400将该板材500推送到报废区域。

步骤S1中，采集工件的形状结构信息时，对工件拍照，采集工件中的工艺孔尺寸以及工件边缘线条的线型、尺寸以判断工件是否为预加工的板材500。

步骤S2中，预存多个补偿参数，在获取板材500尺寸的偏差后，再调用与该板材500尺寸的偏差对应的补偿参数。

优选地，步骤S3中，折弯参数包括板厚和折弯压力，板厚与折弯压力对应，不同的板厚对应不同的折弯压力。

优选地，步骤S3中，折弯情况包括实时折弯角度和实时板厚；若实时折弯角度在折弯误差范围内，则板材500折弯完成；若实时折弯角度在折弯误差范围之外，根据实时折弯角度和实时板厚调整折弯压力对板材500进行折弯矫正。

实施例2

自动化集成系统，其特征在于，包括：

视觉单元100,用于采集放入托盘中的工件的形状结构信息，判断所述工件是否为预加工的板材500，若是，发出推送信号，若否，发出移出信号；视觉单元100通过拍照的方式采集供件的形状结构信息，在然后再与预存好的预加工板材500的形状结构信息进行对比，判断工件是否为预加工板材500。

控制单元200：

用于根据推送信息控制抓手400推送板材500至预加工位置，接收分别安装在前挡指340、后挡指350的位移传感器测量的感应信号，根据感应信号获取板材500尺寸并进一步获取板材500尺寸的偏差；根据板材500尺寸的偏差匹配出补偿参数，根据补偿参数调整所述前挡指340、后挡指350与板材500的相对位置；控制单元200控制抓手400推送工件至预加工位置，接收位移传感器测量的板材500尺寸，若测量的板材500的尺寸与一早设定的预加工板材500的尺寸有偏差，便匹配出与与测得的板材500尺寸相对应的补偿参数，根据补偿参数调整所述前挡指340、后挡指350与板材500的相对位置。也就是说，判断出工件为预加工板材500的情况下，将板材500推送到预加工位置。

或者，用于根据移出信号控制抓手400将工件移出托盘；也就是说，判断出工件非预加工板材500时，将工件移出到托盘外，避免了折弯单元300对非预加工板材500进行加工。

折弯单元300，用于根据预存的折弯参数折弯板材500；实时监控板材500折弯时的折弯情况；根据实时折弯情况对板材500进行折弯矫正。

优选地，视觉单元100包括照相机110，所述照相机用于对放入托盘中的工件进行拍照，进而采集工件中的工艺孔尺寸以及工件边缘线条的线型、尺寸。

优选地，所述控制单元200预存有补偿参数，所述补偿参数与工件尺寸及工件尺寸的偏差对应。

优选地，折弯单元300包括上模310、V型下模320、前挡指340和后挡指350，所述前挡指340和后挡指350可为板材500折弯时的基准面。具体的或，所述折弯单元300具有两个折弯基准面，这样可让板材500在折弯时，板材500的中间部位530精度可得到有效的保障。

传统的折弯单元300只有一个折弯基准面，例如，后挡指350为基准面，在折弯板材500的第一折弯部位510时，第一折弯部位510靠住后挡指350基准面，确保第一折弯部位510的尺寸，折弯第一折弯部位510时，第二折弯部分靠住后挡指350基准面，确保第二折弯部位520的折弯尺寸；这样一来，板材500的尺寸减去第一折弯部位510的尺寸，再减去第二折弯部位520的尺寸便得出中间部位530的尺寸，这样的中间部位530误差很大，除去实施例提到的板材500尺寸偏差集中在中间部位530外，还会出现误差累加的情况，具体如下：

在折弯第一折弯部位510时，用后挡指350为折弯基准面时，本身具有折弯误差，再用后挡指350作为第二折弯部位520的基准面时，又出现同样的折弯误差，板材500中间部位530的尺寸＝板材500的尺寸-第一折弯部位510的尺寸-第二折弯部位520的尺寸，这样折弯的板材500，其中间部位530的误差为第一折弯部位510的误差和第二折弯折弯部位的误差之和。

在本发明中，前挡指340、后挡指350均为基准面，在折弯第一折弯部位510时，第一折弯部位510靠住后挡指350；在折弯第二折弯部位520时，中间部位530靠住前挡指340，这样便直接控制住中间部位530的尺寸，避免了板材500的折弯尺寸误差集中到中间部位530上。

在本发明中，仅仅以板材500分为第一折弯部位510、第二折弯部位520和中间部位530进行举例，并限于只将板材500分为第一折弯部位510、第二折弯部位520和中间部位530，对将板材500分为更多的折弯部位，同样适用，如将板材500分为第一折弯部位510、第二折弯部位520、第三折弯部位第四折弯位，采用本发明同样适用。

优选地，所述V型下模320装有用于实时监测板材500折弯时的折弯角度的激光角度测量器330。激光角度测量器330实时监控所述板材500的角度，发送实时折弯角度给控制单元200。

本发明实现自动识别板材500，自动识别板材500的尺寸，自动补偿板材500尺寸的偏差；自动矫正板材500的折弯角度，对板材500折弯的全过程实行自动化，同时，通过自动补偿板材500的尺寸偏差以及采用两个基准面，以减小尺寸偏差、折弯误差两方面对板材500中间部位530的尺寸误差影响。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.应用自动化集成系统的折弯方法，其特征在于，包括步骤：

S1,采集放入托盘中的工件的形状结构信息，判断所述工件是否为预加工的板材，若是，发出推送信号，若否，发出移出信号；

S2，根据推送信号控制抓手推送板材至预加工位置，接收分别安装在前挡指、后挡指的位移传感器测量的感应信号，根据感应信号获取板材尺寸并进一步获取板材尺寸的偏差；根据板材尺寸的偏差匹配出补偿参数，根据补偿参数调整前挡指、后挡指的位置进而调整板材与前挡指基准面、后挡指基准面的相对位置，使板材的尺寸的偏差分摊到产品的非关键尺寸上；

或者，根据移出信号控制抓手移出工件，重复步骤S1；

S3，根据预存的折弯参数折弯板材；实时监控板材折弯时的折弯情况；根据实时折弯情况对板材进行折弯矫正。

2.根据权利要求1所述应用自动化集成系统的折弯方法：步骤S1中，采集工件的形状结构信息时，对工件拍照，采集工件中的工艺孔尺寸以及工件边缘线条的线型、尺寸以判断工件是否为预加工的板材。

3.根据权利要求1所述应用自动化集成系统的折弯方法：步骤S2中，预存多个补偿参数，在获取板材尺寸的偏差后，再调用与该板材尺寸的偏差对应的补偿参数。

4.根据权利要求1所述应用自动化集成系统的折弯方法：步骤S3中，折弯参数包括板厚和折弯压力。

5.根据权利要求1所述应用自动化集成系统的折弯方法：步骤S3中，折弯情况包括实时折弯角度和实时板厚；若实时折弯角度在折弯误差范围内，则板材折弯完成；若实时折弯角度在折弯误差范围之外，根据实时折弯角度和实时板厚调整折弯压力对板材进行折弯矫正。

6.自动化集成系统，其特征在于，包括：

视觉单元,用于采集放入托盘中的工件的形状结构信息，判断所述工件是否为预加工的板材；

控制单元：

用于控制抓手推送板材至预加工位置，用于获取板材尺寸并进一步获取板材尺寸的偏差并匹配出补偿参数，根据补偿参数调整前挡指、后挡指的位置进而调整板材与前挡指基准面、后挡指基准面的相对位置，使板材的尺寸的偏差分摊到产品的非关键尺寸上；

或者，用于控制抓手将工件移出托盘；

折弯单元，用于折弯板材并对板材进行折弯矫正。

7.根据权利要求6所述的自动化集成系统，其特征在于：视觉单元包括照相机，所述照相机用于对放入托盘中的工件进行拍照，进而采集工件中的工艺孔尺寸以及工件边缘线条的线型、尺寸。

8.根据权利要求6所述的自动化集成系统，其特征在于：所述控制单元预存有补偿参数，所述补偿参数与工件尺寸及工件尺寸的偏差对应。

9.根据权利要求6所述的自动化集成系统，其特征在于：折弯单元包括上模、V型下模、前挡指和后挡指，所述前挡指和后挡指可交替作为板材折弯时的基准面。

10.根据权利要求9所述的自动化集成系统，其特征在于：所述V型下模装有用于实时监测板材折弯时的折弯角度的激光角度测量器。