CN112207151A - 一种板材平面度整形机及其整形工艺 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种板材平面度整形机及其整形工艺，涉及整形机领域，板材平面度整形机包括机架，所述机架设有用于固定工件的夹具，所述机架上滑动设置有滑架一、驱使滑架一滑动的驱动源一，所述滑架一的滑动方向沿工件的板面延伸方向；所述滑架一上设有驱动源二、由驱动源二驱动滑动的滑架二，所述滑架二的滑动方向垂直于工件的板面，所述滑架二上设有用于抵接工件板面的整形头。所述整形头包括整形架、转动设置于整形架上的滚轮，所述滚轮用于与工件的板面滚动接触。在滑架一完成单次滑动后，即可完成工件边缘单个方向的平面度整形，具有较高的整形效率；本整形机的整形的效果好，能够减少二次整形的次数，整形时不易损伤工件表面。

Description

一种板材平面度整形机及其整形工艺
技术领域
本申请涉及整形机领域，尤其是涉及一种板材平面度整形机及其整形工艺。
背景技术
板材工件在冲压、加工后会产生不可预料的形变，板材的平面度不佳，尤其对于钣金件。对于应用于电子设备的金属板材，其对平面度的要求较高，比如笔记本电脑的外面板、平板电脑的外壳等；该类板材在组装前需要进行整形，使近边缘处的板面平面度符合标准。
相关技术中对板材的整形，采用在板材的板面一侧设置压头，压头的滑动方向朝向板材的板面，通过压头向板材板面施压的方式使板材向提高平整度的趋势形变。
针对上述中的相关技术，发明人认为板材不平整的位置随机性大，且不平整的弧度、宽度均存在不同，采用单纯的板面施压的方式，需要频繁更换施压点才能得到所需平面度的板材，效率较低。
发明内容
为了提高整形效率，本申请提供一种板材平面度整形机及其整形工艺。
第一方面，本申请提供的一种板材平面度整形机，采用如下的技术方案：
一种板材平面度整形机，包括机架，所述机架设有用于固定工件的夹具，所述机架上滑动设置有滑架一、驱使滑架一滑动的驱动源一，所述滑架一的滑动方向沿工件的板面延伸方向；所述滑架一上设有驱动源二、由驱动源二驱动滑动的滑架二，所述滑架二的滑动方向垂直于工件的板面，所述滑架二上设有用于抵接工件板面的整形头。
通过采用上述技术方案，夹具用于夹持工件，整形时，驱动源一驱使滑架一滑动，在此过程中控制驱动源二动作，使滑架二在工件的板面垂向上产生位移，滑架二带动整形头移动，整形头通过挤压工件板面的方式使工件向平整度高的趋势形变，完成整形。整形过程中滑架一可不停止移动。通过本板材平面度整形机，在滑架一完成单次滑动后，即可完成工件边缘单个方向的平面度整形，具有较高的整形效率。
可选的，所述整形头包括整形架、转动设置于整形架上的滚轮，所述滚轮用于与工件的板面滚动接触。
通过采用上述技术方案，整形头通过滚轮接触工件，整形头沿工件板面滑动时，滚轮与工件的板面滚动接触，工件表面不易受损。
可选的，所述整形架上的滚轮数量为两个，两个滚轮之间设有供工件进入的通口，两个滚轮分别用于与工件的两侧板面滚动接触。
通过采用上述技术方案，整形时工件位于通口内，整形头可对工件的两侧板面进行整形，若工件上凸，则整形头向下移动对工件进行整形，若工件下凹，则整形头向上移动对工件进行整形；整形时，均由滚轮与工件表面接触，工件表面不易受损。
可选的，所述整形头滑动设置于滑架二上，所述滑架二设有驱使整形头滑动的驱动源三，所述整形头的滑动方向沿工件的板面延伸方向，且整形头的滑动方向垂直于滑架一的滑动方向。
通过采用上述技术方案，驱动源三能通过驱使整形头滑动，使整形头远离或靠近工件，当整形头远离工件后，人员或机械手能方便地对夹具上的工件进行上下料。
可选的，所述夹具包括多个呈周向分布的垫块、旋转气缸，所述旋转气缸的活塞杆端设有压块，所述压块、垫块间用于夹紧工件。
通过采用上述技术方案，旋转气缸动作时，其活塞杆能转动并沿轴线滑动，实现对工件的夹紧或放松；旋转气缸松开工件后，不会遮挡工件的板面，便于对工件进行下料。
可选的，所述滑架一、滑架二、整形头沿工件的周向设有多套。
通过采用上述技术方案，多套整形头能分别移动，从而对工件周向的边缘同时进行整形，提高整形效率。
可选的，所述机架上还设置有平面度检测仪。
通过采用上述技术方案，整形后可将工件放于平面度检测仪重新检测，若工件的平面度不满足要求，便于工件快速移动回整形工位进行二次整形。
第二方面，本申请提供一种整形工艺，采用如下的技术方案：
一种整形工艺，包括以下步骤：
步骤S1：工件经平面度检测仪检测平面度后，得到需要矫正的位置信号，将工件安装于夹具上，使整形头位于靠近工件板面的位置；
步骤S2：驱动源一驱使滑架一滑动，在此过程中控制驱动源二动作，使滑架二在工件的板面垂向上产生位移，由步骤S1得到的需要矫正的位置信号控制滑架二的移动幅度，整形头挤压工件进行整形。
通过采用上述技术方案，整形时，驱动源一驱使滑架一滑动，在此过程中控制驱动源二动作，使滑架二在工件的板面垂向上产生位移，滑架二带动整形头移动，使整形头的高度升高或下降。整形头通过挤压工件板面的方式使工件向平整度高的趋势形变，完成整形，整形过程中滑架一不停止移动。通过本整形工艺，在滑架一完成单次滑动后，即可完成工件边缘单个方向的平面度整形，具有较高的整形效率，且整形的效果好，能够减少二次整形的次数。
可选的，整形头整形工件时的移动轨迹为抛物线形。
通过采用上述技术方案，整形头的移动轨迹为抛物线形时，正好能抵消工件的形变量，能对工件起到较好的整形效果，能在很大程度上一次性完成整形。
可选的，所述步骤S2完成后，将工件放回平面度检测仪进行平面度检测，然后重复执行步骤S1和步骤S2，直至工件的平面度符合要求；通过机械手操作工件的位置移动。
通过采用上述技术方案，若工件一次整形后仍不满足平面度要求，通过重复检测、整形，使工件最终符合平面度要求。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.在滑架一完成单次滑动后，即可完成工件边缘单个方向的平面度整形，具有较高的整形效率；
2.整形的效果好，能够减少二次整形的次数；
3.整形时不易损伤工件表面。
附图说明
图1是实施例一的一种板材平面度整形机的整体图。
图2是实施例一的整形工位的整体图。
图3是图2的A处放大图。
图4是实施例一的整形头的驱动结构图。
图5是实施例二的步骤S2中整形头的移动示意图。
附图标记说明：1、机架；11、检测台；12、平面度检测仪；2、夹具；3、整形头；13、电机一；14、滑座一；15、电机二；16、滑座二；21、垫块；22、旋转气缸；23、压块；41、滑架一；42、驱动源一；43、滑架二；44、驱动源二；45、驱动源三；31、整形头一；311、整形架；312、滚轮；313、通口；32、整形头二；321、整形块。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。
实施例一：
本申请实施例公开一种板材平面度整形机，用于对一种矩形的板材工件进行平面度整形工序。参照图1，板材平面度整形机包括机架1，机架1上设有两个工位，其中一个工位为检测工位，检测工位设有供工件放置的检测台11、用于检测工件平面度的平面度检测仪12；另一个工位为整形工位，整形工位设有用于固定工件的夹具2、用于整形的整形头3。
机架1上设有电机一13、由电机一13驱动滑动的滑座一14，电机一13通过丝杆传动的方式驱使滑座一14滑动。滑座一14上设有电机二15、由电机二15驱动滑动的滑座二16，电机二15通过丝杆传动的方式驱使滑座二16滑动。电机一13、电机二15均为伺服电机，滑座一14、滑座二16的滑动方向均沿水平方向且相互垂直，平面度检测仪12固定于滑座二16上，平面度检测仪12的检测端竖直朝下设置。通过滑座一14、滑座二16的滑动，能实现平面度检测仪12在水平面上的移动，从而对检测台11上的工件的所需位置进行平面度检测。平面度检测仪12为CCD平整度检测仪或线激光测量仪。
参照图2和图3，夹具2包括多个呈周向分布的垫块21、旋转气缸22，旋转气缸22的轴向沿竖直方向，旋转气缸22的缸体固定于机架1顶面。工件放置于所有旋转气缸22之间，本实施例的旋转气缸22数量为四个，分别对应工件的四个角，垫块21的数量、位置与旋转气缸22一一对应。旋转气缸22的活塞杆端设有压块23，垫块21固定于旋转气缸22上朝向工件的侧壁上，压块23、垫块21间用于夹紧工件，压块23、垫块21夹紧工件后，工件位于高于机架1顶面的高度位置，工件的板面沿水平方向。
参照图3和图4，机架1上滑动设置有滑架一41、驱使滑架一41滑动的驱动源一42，滑架一41、驱动源一42对应于工件周向的四条边分别设有四套。滑架一41的滑动方向沿工件的板面延伸方向，具体为工件对应板面边缘的延伸方向，此方向也为水平方向。驱动源一42为伺服电机，驱动源一42通过丝杆传动的方式驱动滑架一41滑动。
滑架一41上设有驱动源二44、由驱动源二44驱动滑动的滑架二43，滑架二43的滑动方向垂直于工件的板面，具体沿竖直方向。驱动源二44为伺服电机，驱动源二44通过丝杆传动的方式驱动滑架二43滑动。整形头3滑动设置在滑架二43上，整形头3的滑动方向沿水平方向且与滑架一41的滑动方向垂直。滑架二43设有驱使整形头3滑动的驱动源三45，驱动源三45具体为气缸。
整形头3沿工件的周向设有四个，分别对应于工件的四条边。驱动源三45能通过驱使整形头3滑动，使整形头3远离或靠近工件，当整形头3远离工件后，人员或机械手能方便地对夹具2上的工件进行上下料。整形头3具有两种形式，分别为对应于工件长边的整形头一31、对应于工件短边的整形头二32。
整形头一31包括整形架311、转动设置于整形架311上的两个滚轮312，两个滚轮312的转动轴线相互平行且均沿水平方向，滚轮312的滚动方向沿工件对应边的延伸方向。滚轮312为从动轮，两个滚轮312用于分别与工件的两侧板面滚动接触，但两个滚轮312不会同时接触工件。两个滚轮312之间设有供工件进入的通口313。
整形头二32包括整形架311、固定于整形架311上的两个整形块321，两个整形块321呈上下设置，两个整形块321之间设有供工件进入的通口313，两个整形块321相互正对的面外凸形成圆弧面，该圆弧面用于与工件的板面滑动接触。
实施例二：
本申请实施例还公开了一种整形工艺。整形工艺包括以下步骤：
步骤S1：将工件安装于检测台11上，通过电机一13、电机二15的运行，使平面度检测仪12在水平面上移动位置，通过检测电机一13、电机二15的转动角度，使之形成工件检测位置的信号，电机一13、电机二15转动角度的检测由编码器实现。同时，平面度检测仪12通过扫描的方式检测出工件对应位置的平面度数据。将上述产生的工件检测位置、平面度数据信号传送至控制系统并进行数据对应。
步骤S2：驱动源三45驱使整形头3移动，使各整形头3预先位于相互远离的位置。将工件从检测台11该移动至夹具2，夹具2通过动作夹紧工件，驱动源三45驱动对应的整形头3移动，使工件的边缘进入各个通口313内。
参照图5，驱动源一42驱使滑架一41滑动，在此过程中控制驱动源二44动作，使滑架二43在工件的板面垂向上产生位移，滑架二43带动整形头3移动。由步骤S1得到的需要矫正的数据信号控制滑架二43的移动幅度，具体控制方式如下：在控制系统中，以步骤S1得到的工件检测位置、平面度数据为原始数据，通过函数计算出工件对应位置的需要矫正的位移量，该数据转换成电信号后控制驱动源二44运行，使整形头3的高度升高或下降，整形头3通过挤压工件板面的方式使工件向平整度高的趋势形变，完成整形。整形过程中滑架一41不停止移动。
若步骤S1检测到的平面度为上凸，则步骤S2时整形头3在对应位置的移动为向下移动，整形头3通过上方的滚轮312或整形块321接触工件。若步骤S1检测到的平面度为下凹，则步骤S2时整形头3在对应位置的移动为向上移动，整形头3通过下方的滚轮312或整形块321接触工件。
步骤S2时，整形头3整形工件时的移动轨迹为抛物线形，以整形头3上移进行整形为例，具体的实现方法为：滑架一41受驱动源一42驱动以恒定速度平移，滑架二43在整形位置先以某一初速度升高，然后线性降低上升速度，当上升速度为零后，再线性升高下降速度，使整形头3相对于机架1的移动轨迹为抛物线形，作为驱动源二44的伺服电机能够完成此动作。一般情况下，工件整形前的截面形状多为抛物线形，整形头3的移动轨迹为抛物线形时，正好能抵消工件的形变量，通过增加整形头3的位移量，能平衡工件整形后应弹性回弹的形变量，能对工件起到较好的整形效果，能在很大程度上一次性完成整形。
步骤S2完成后，将工件放回平面度检测仪12进行平面度检测，然后重复执行步骤S1和步骤S2，直至工件的平面度符合要求。工件的位置移动通过机械手（图中未示出）实现，机械手通过电磁铁吸住工件的中部，再带动工件移动。
综上，通过本板材平面度整形机及其整形工艺，在滑架一41完成单次滑动后，即可完成工件边缘单个方向的平面度整形，具有较高的整形效率，且整形的效果好，能够减少二次整形的次数。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种板材平面度整形机，其特征在于：包括机架(1)，所述机架(1)设有用于固定工件的夹具(2)，所述机架(1)上滑动设置有滑架一(41)、驱使滑架一(41)滑动的驱动源一(42)，所述滑架一(41)的滑动方向沿工件的板面延伸方向；所述滑架一(41)上设有驱动源二(44)、由驱动源二(44)驱动滑动的滑架二(43)，所述滑架二(43)的滑动方向垂直于工件的板面，所述滑架二(43)上设有用于抵接工件板面的整形头(3)。
2.根据权利要求1所述的一种板材平面度整形机，其特征在于：所述整形头(3)包括整形架(311)、转动设置于整形架(311)上的滚轮(312)，所述滚轮(312)用于与工件的板面滚动接触。
3.根据权利要求2所述的一种板材平面度整形机，其特征在于：所述整形架(311)上的滚轮(312)数量为两个，两个滚轮(312)之间设有供工件进入的通口(313)，两个滚轮(312)分别用于与工件的两侧板面滚动接触。
4.根据权利要求1所述的一种板材平面度整形机，其特征在于：所述整形头(3)滑动设置于滑架二(43)上，所述滑架二(43)设有驱使整形头(3)滑动的驱动源三(45)，所述整形头(3)的滑动方向沿工件的板面延伸方向，且整形头(3)的滑动方向垂直于滑架一(41)的滑动方向。
5.根据权利要求1所述的一种板材平面度整形机，其特征在于：所述夹具(2)包括多个呈周向分布的垫块(21)、旋转气缸(22)，所述旋转气缸(22)的活塞杆端设有压块(23)，所述压块(23)、垫块(21)间用于夹紧工件。
6.根据权利要求1所述的一种板材平面度整形机，其特征在于：所述滑架一(41)、滑架二(43)、整形头(3)沿工件的周向设有多套。
7.根据权利要求1所述的一种板材平面度整形机，其特征在于：所述机架(1)上还设置有平面度检测仪(12)。
8.一种整形工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：工件经平面度检测仪(12)检测平面度后，得到需要矫正的位置信号，将工件安装于夹具(2)上，使整形头(3)位于靠近工件板面的位置；
步骤S2：驱动源一(42)驱使滑架一(41)滑动，在此过程中控制驱动源二(44)动作，使滑架二(43)在工件的板面垂向上产生位移，由步骤S1得到的需要矫正的位置信号控制滑架二(43)的移动幅度，整形头(3)挤压工件进行整形。
9.根据权利要求8所述的整形工艺，其特征在于：所述步骤S2时，整形头(3)整形工件时的移动轨迹为抛物线形。
10.根据权利要求8所述的整形工艺，其特征在于：所述步骤S2完成后，将工件放回平面度检测仪(12)进行平面度检测，然后重复执行步骤S1和步骤S2，直至工件的平面度符合要求；通过机械手操作工件的位置移动。
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