CN114160616A - 一种全自动钣金折弯加工设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种全自动钣金折弯加工设备，涉及板件折弯的技术领域，其包括跺盘、机械臂组件、侧边定位结构、折弯机和钣料翻面辅助结构；其中，机械臂组件包括第一平移装置和机械臂，第一平移装置用于驱使机械盘沿着第一平移装置的长度方向做直线平移工作，跺盘和折弯机分别位于第一平移装置的两长边侧上，侧边定位结构和钣料翻面辅助结构分别位于第一平移装置的两端。本申请具有便于全自动钣金折弯加工设备的机械臂在取用、转移钣料的效果。

Description

一种全自动钣金折弯加工设备

技术领域

本申请涉及板件折弯的技术领域，尤其是涉及一种全自动钣金折弯加工设备。

背景技术

钣料折弯是钣金制造的一个主要工序，常见于电梯门板、电控柜壳体等生产过程中，折弯后的钣料再经过焊接、喷涂等工序最终成为产品的零部件。为提供钣料的折弯加工效率，各大钣料加工厂商开始实施自动化加工，为实现钣料折弯加工的自动化加工，需要配置一系列机械爪、定位机构等装置。

相关技术可参照申请公布号为CN111672997A的中国专利所公开的一种全自动钣金折弯设备，包括放置钣料的跺盘、抓取跺盘上的钣料的正面且空间移动的机械臂、检测机械臂上的钣料是否为单张的单钣检测结构、对机械臂上的钣料进行侧边定位的侧边定位结构以及将钣料进行折弯操作的折弯机；依钣料的折弯操作工序，跺盘、侧边定位结构以及折弯机依序间隔围合布置，形成加工围合圈，机械臂处于所述加工围合圈内。

针对上述中的相关技术，本发明人认为，钣料如果尺寸过大时，则会导致机械臂取用、转移钣料的难度过大，因此需要改进。

发明内容

为了改善相关技术中，全自动钣金折弯加工设备的机械臂在取用、转移钣料时难度过大的问题，本申请提供一种全自动钣金折弯加工设备。

本申请提供的一种全自动钣金折弯加工设备采用如下的技术方案。

一种全自动钣金折弯加工设备，包括：

跺盘，所述跺盘用于供钣料堆放；

机械臂组件，所述机械臂组件包括第一平移装置和机械臂，所述第一平移装置用于带动机械臂沿着跺盘的长度方向做平移工作，所述跺盘位于第一平移装置其中一长边侧上；

侧边定位结构，所述侧边定位结构靠近第一平移装置的端部；

折弯机，所述折弯机位于第一平移装置远离跺盘的另外一长边侧上，所述折弯机上设置有至少两件内定位机构，各所述内定位机构可调节的位于折弯机的折弯机构远离机械臂的一侧上；

以及钣料翻面辅助结构，所述钣料翻面辅助结构靠近第一平移装置的端部。

通过采用上述技术方案，进行折弯时，由机械臂在跺盘上取出一片钣料，然后利用第一平移装置移动至靠近侧边定位结构处，使得机械臂能够将尺寸过大的钣料放置在侧边定位结构以进行钣料的定位工装，再由机械臂将定位完成的钣料取下，然后利用第一平移装置移动至折弯机处进行折弯工作，折弯工作完成后，机械臂再次利用第一平移装置移动至靠近钣料翻面辅助结构的位置处，通过机械臂与钣料翻面辅助结构之间的配合，对钣料进行一次翻面工装，最后由机械臂带动翻面完成的钣料进行二次折弯或者堆叠送出即可。

可选的，所述侧边定位结构包括：

支撑机构，所述支撑机构所在平面与地面直接为倾斜关系，所述支撑机构靠近地面的两道侧边向下设置的一端均倾斜朝下；

侧定位机构，所述侧定位机构设置有若干件，各所述侧定位机构分布于支撑机构靠近地面的两道侧边上；

其中，当钣料放置在侧边定位结构上，所述钣料的其中一侧面靠在支撑机构上，所述钣料的其中两侧边与各件侧定位机构抵接。

通过采用上述技术方案，当需要对钣料进行定位时，首先将钣料放置在支撑机构上，使得钣料能够靠在支撑机构倾斜向上的一侧面上，此时，钣料会在重力的作用下向下滑动，直至钣料的两个侧边抵在位置相应的各件侧定位机构上即可实现钣料的定位工装。

可选的，所述侧定位机构包括：

安装块，所述安装块安装于支撑件的侧边上，所述安装块内具有安装腔；

限位件，所述限位件至少部分位于安装腔内，所述限位件其中一端伸出安装腔外；

弹性件，所述弹性件安装于安装腔内，所述弹性件位于限位件远离支撑机构的一侧上，所述弹性件驱使限位件靠近支撑机构。

通过采用上述技术方案，利用安装块能够起到供限位件和弹性件安装的效果，当钣料在重力的作用下沿着支撑机构的倾斜面向下滑动时，钣料会撞击到限位件，使得限位件会发生偏移，利用弹性件能够在钣料撞击到限位件时进行缓冲，避免钣料与限位件之间的作用力过大，同时，利用弹性件还能够驱使限位件位置发生变化后进行复位，确保对钣料的定位精准。

可选的，所述限位件包括：

抵接部，所述抵接部位于安装腔外，当钣料靠在侧边定位结构上时，所述钣料的侧边与抵接部相接；

连接部，所述连接部位于安装腔内，所述连接部远离抵接部的一端与安装块转动连接；

杠杆部，所述杠杆部位于安装腔外，所述杠杆部位于连接部远离抵接部的一端上；

其中，在安装块远离侧边定位结构的一侧面上螺纹连接有调节杆，所述调节杆靠近侧边定位结构的一端与杠杆部抵接。

通过采用上述技术方案，通过旋转调节杆能够达到调整杠杆部与支撑结构侧边之间间距的效果，利用连接部与安装块之间的转动连接关系，使得杠杆部与支撑结构侧边之间间距发生变化时，抵接部与支撑结构侧边之间间距也会随之发生变化，通过调整各道抵接部位置的效果，能够对钣料的实际位置进行调整。

可选的：

所述抵接部上套设有缓冲套，所述缓冲套与抵接部之间为转动连接关系，所述缓冲套的轴线与连接部的中心线重合，所述缓冲套的外径大于连接部的边长。

通过采用上述技术方案，利用缓冲套能够进一步起到缓冲的作用，同时还能够起到遮挡安装腔部分开口的效果，避免弹性件意外脱离安装腔外。

可选的，所述内定位机构包括：

安装板，所述安装板上安装有应变式传感器，各所述应变式传感器均与机械臂控制连接；

抵接板，所述抵接板安装于托板上表面，所述抵接板与托板之间的滑移方向水平且与折弯机的折弯机构长度方向垂直，所述抵接板位于应变式传感器的上方，所述抵接板的下表面具有与应变式传感器配合的触块；

以及托板，所述托板设置于抵接板的下表面，当钣料与内定件配合时，所述钣料的下表面靠在托板上，所述钣料的侧边与抵接板的侧边抵接。

通过采用上述技术方案，当机械臂将钣料移动至伸进折弯机内时，使钣料伸进折弯机内的部分靠在托板上，并使得钣料伸进折弯机内的部分抵住抵接板的侧边，当钣料抵住抵接板时会对抵接板施力，抵接板受力后会通过触块与应变式传感器配合，从而达到判断钣料侧边位置的效果。

可选的，所述折弯机上还设置有：

第二平移装置，所述第二平移装置安装于折弯机上，所述第二平移装置用于带动安装板沿着折弯机的长度方向平移；

第三平移装置，所述第三平移装置安装于第二平移装置上，所述第三平移装置用于带动安装板沿着折弯机的宽度方向平移；

升降装置，所述升降装置设置于第三平移装置上，所述升降装置用于带动安装板调节高度。

通过采用上述技术方案，利用第二平移装置、第三平移装置和升降装置配合，能够对安装板的位置进行调整，使得该内定位机构能够满足板钣料在折弯加工中不同的定位需求。

可选的，所述钣料翻面辅助结构包括：

立架，所述立架包括立柱和横向条，所述立柱竖直设置，所述横向条互相平行的设置有若干根，各所述横向条的其中一端与立柱连接；

第一真空吸盘，所述第一真空吸盘设置有若干件，各所述第一真空吸盘均布于各根横向条上。

通过采用上述技术方案，当需要翻面时，只需要利用机械臂将钣料移动至钣料翻面辅助结构其中一侧上，使得钣料能够利用第一真空吸盘吸附固定在立架上，然后在利用第一平移装置使得机械臂能够移动至钣料翻面辅助结构的另外一侧上，使得机械臂能够从钣料的一侧面抓取钣料。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

利用第一平移机构，使得抓取尺寸较大的钣料能够在跺盘、侧边定位结构、折弯机和钣料翻面辅助结构之间转移；

侧边定位结构能够对钣料的实际位置进行调整，满足不同尺寸的定位需求；

利用内定位机构能够对钣料进行二次定位，进一步确保钣料的折弯精度。

附图说明

图1是本申请实施例1的全自动钣金折弯加工设备的主视图；

图2是本申请实施例1的侧边定位结构的主视图；

图3是本申请实施例1的侧定位机构的主视图；

图4是本申请实施例1的侧定位机构的爆炸示意图；

图5是本申请实施例1的内定位机构的安装方式示意图；

图6是本申请实施例1的内定位机构的主视图；

图7是本申请实施例1的钣料翻面辅助结构的主视图；

图8是本申请实施例2的侧边定位结构和钣料翻面辅助结构的主视图。

附图标记：1、跺盘；2、机械臂组件；21、第一平移装置；22、机械臂；3、侧边定位结构；31、支撑机构；311、支架；312、支撑台；313、转动杆；314、斜撑杆；315、气缝槽；32、侧定位机构；321、安装块；322、限位件；323、弹性件；324、调节杆；325、安装腔；326、抵接部；327、连接部；328、杠杆部；329、缓冲套；4、折弯机；41、内定位机构；411、安装板；412、抵接板；413、托板；414、应变式传感器；415、触块；42、第二平移装置；43、第三平移装置；44、升降装置；5、钣料翻面辅助结构；51、立架；511、立柱；512、横向条；52、第一真空吸盘；53、驱动装置；54、第二真空吸盘；6、双向气泵。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种全自动钣金折弯加工设备。

实施例1：

参照图1，该全自动钣金折弯加工设备包括跺盘1、机械臂组件2、侧边定位结构3、折弯机4和钣料翻面辅助结构5；其中，机械臂组件2包括第一平移装置21和机械臂22，第一平移装置21用于驱使机械臂22沿着第一平移装置21的长度方向做直线平移工作，跺盘1和折弯机4分别位于第一平移装置21的两长边侧上，侧边定位结构3和钣料翻面辅助结构5分别位于第一平移装置21的两端。

参照图2，侧边定位机构包括支撑机构31和侧定位机构32，支撑机构31上具有一倾斜设置的支撑面，当钣料放置在支撑机构31上时，钣料会在重力的作用下沿着支撑面所在平面向下倾斜滑动，侧定位机构32设置有若干件，当钣料滑移至指定位置时，钣料靠近地面的两个侧边与侧定位机构32配合，从而起到实现钣料定位的效果。

参照图2，支撑机构31包括支架311和支撑台312，支架311用于起主要的支撑承载作用，支撑台312安装于支架311上，支撑面为支撑台312远离机架的一侧面，支撑台312呈矩形状设置，且支撑台312其中两个侧边倾斜朝向地面，侧定位机构32具有若干件，且各件侧定位机构32布设于支撑台312靠近地面的两个侧边上；当钣料放置在支撑机构31上时，钣料在重力的作用下沿着支撑面所在平面向下滑动，直至钣料靠近地面的两个侧边与位置相应的各件侧定位机构32配合即可。

参照图3和图4，各件侧定位机构32均包括安装块321、限位件322、弹性件323和调节杆324；安装块321安装于支撑台312的侧边上，在安装块321内具有一道横截面呈矩形状的安装腔325，限位件322至少部分位于安装腔325内，限位件322其中一端与钣料的边缘相接以起到限制钣料位置的效果，弹性件323安装于安装腔325内以用于驱使限位件322与钣料配合的一端朝向支撑台312所在方向移动，调节杆324安装于安装块321上以用于调整限位件322与钣料配合的一端的实际位置。

参照图4，限位件322包括沿限位件322长度方向依次排布的抵接部326、连接部327和杠杆部328。其中，连接部327位于安装腔325内，且连接部327靠近杠杆部328的一端与安装块321转动连接，弹性件323的两端分别与连接部327远离支撑台312的一侧面和安装块321的内壁抵接；抵接部326其中一端与连接部327连接，且抵接部326的另外一端伸出安装腔325外以与钣料的侧边相接，在抵接部326上通过套设的方式转动连接有缓冲套329，缓冲套329的轴线与连接部327的中心线重合，且缓冲套329的外径大于连接部327的边长，使得缓冲套329部分伸出连接部327外，缓冲套329伸出连接部327外的部分能够起到限制弹性直接脱离安装腔325的效果；杠杆部328其中一端与连接部327连接，且杠杆部328另外一端伸出安装腔325外，调节杆324采用螺纹连接的方式与安装块321远离支撑台312的一侧面连接，且调节杆324靠近支撑台312的一端与杠杆部328抵接。

当需要对钣料的实际位置进行微调时，由工作人员旋拧调节杆324，通过调整调节杆324与支撑台312之间的间隙，使得调节杆324能够推动杠杆部328朝向支撑台312所在方向移动，杠杆部328朝向靠近支撑台312的位置移动时，抵接部326则会朝向远离支撑台312的方向移动，从而达到调整抵接部326实际位置的效果。

参照图5，在折弯机4上设置有若干件内定位机构41，内定位机构41位于折弯机4折弯结构远离机械臂22的一侧上，各件内定位机构41与机械臂22配合以用于对钣料的折弯位置再次进行定位；其中，在折弯机4远离机械臂22的一侧上设置有第二平移装置42，第二平移装置42用于带动各件内定位机构41沿着折弯机4的长度方向移动，在第二平移装置42上安装有若干进第三平移装置43，第三平移装置43用于带动内定位机构41沿着折弯机4的宽度方向移动，在各件第三平移装置43上均设置有升降装置44，各件内定位机构41分别安装于各件升降装置44上，升降装置44用于带动内定位机构41做竖直升降工作。

参照图6，内定位机构41包括安装板411、抵接板412、托板413和应变式传感器414，安装板411其中一端与升降装置44的活动部件连接，应变式传感器414固定安装于活动安装板411的上表面，抵接板412安装于安装板411上，且抵接板412位于应变式传感器414的上方，在抵接板412的下表面且靠近机械臂22的一端上设置有与应变式传感器414的探头配合的触块415，托板413安装于抵接板412靠近机械臂22的一端的下表面上；其中，应变式传感器414与机械臂22控制连接。

当需要的钣料进行定位时，首先利用第二平移装置42、第三平移装置43和升降装置44驱动各件内定位装置移动至指定位置处，然后由机械臂22带动钣料需要折弯的部分伸至折弯机4内，并使得钣料伸至折弯机4内的部分搭在托盘上，此时，继续利用机械臂22带动钣料朝向内定位机构41所在方向移动，直至钣料的侧边与其中一件抵接板412的侧边抵接，当钣料与抵接板412的侧边抵接时，钣料会对抵接板412施力，使得抵接板412发生受力发生微小变形或移动，利用应变式传感器414对抵接板412进行检测，当应变式传感器414检测到抵接板412存在变化时，应变式传感器414会控制机械臂22做调整，使得机械臂22带动钣料以与内定位机构41接触的部位为圆心进行偏转，确保钣料的侧边至少与两件内定位机构41配合即可。

参照图7，钣料翻面辅助结构5作为钣料的中转机构使用，主要包括立架51和若干第一真空吸盘52，立架51竖直设置的立柱511和若干互相平行的横向条512，各根横向条512的其中一端与立柱511连接，各件第一真空吸盘52均布于各根横向条512靠近第一平移装置21的一侧面上。

翻面时，首先由机械臂22将待翻面的钣料其中一侧面抵接在第一真空吸盘52上，然后控制机械臂22松开钣料，在利用第一平移装置21和机械臂22之间的配合，使得机械臂22抓取钣料的部分能够移动至钣料的另外一侧面上，使得机械臂22能够再次抓取钣料即可。

实施例1的实施原理为：

进行大尺寸的钣料折弯加工时，首先，机械臂22利用第一平移装置21移动至靠近跺盘1的位置处，使得机械臂22能够抓取钣料，然后在利用第一平移装置21移动至靠近侧边定位结构3的位置处，使得机械臂22能够将钣料放置在侧边定位结构3处进行定位，钣料定位完成后，机械臂22会重新抓取定位完成的钣料，并利用第一平移装置21移动至靠近折弯机4的位置以进行钣料的折弯工作，钣料折弯完成后，机械臂22会利用第一平移装置21移动至靠近钣料翻面辅助结构5处，使得机械臂22与钣料翻面辅助结构5配合以对钣料进行翻面，最后由机械臂22抓取翻面完成的钣料再次至折弯机4进行折弯即可。

实施例2：

参照图8，本实施例与实施例1的不同之处在于，支撑台312包括转动杆313和斜撑杆314，转动杆313沿着支撑台312的长度方向倾斜设置，斜撑杆314设置有若干根，且各根斜撑杆314均布于转动杆313的两长边侧上；其中，转动杆313的两端分别与支架311上侧两端转动连接。

参照图8，钣料翻面辅助结构5包括驱动装置53和若干第二真空吸盘54，驱动装置53安装于支架311上，驱动装置53用于驱使支撑台312以转动杆313的中心为轴线进行转动，第二真空吸盘54设置有若干件，各件第二真空吸盘54布设于各根斜撑杆314上；其中，驱动装置53设置为电机。

其中，在侧定位机构32上还设置有双向气泵6，在支撑台312具有支撑面的一侧上设置有若干气缝槽315，各道气缝槽315均与支撑面相通，且各道气缝槽315均布于各根斜撑杆314的侧面，且各道气缝槽315之间互相连通，双向气泵6通过软管与任意一道气缝槽315相通。

实施例2的实施原理为：

当需要进行钣料定位时，首先利用机械臂22将钣料放置在支撑台312上，同时利用双向气泵6鼓出空气，使得空气能够从各道气缝槽315处排出，起到隔离支撑台312和钣料的下，使得钣料更容易沿着支撑台312的倾斜面滑下。

当需要进行钣料翻面时，首先利用机械臂22将钣料放置在支撑台312上，同时利用第二真空吸盘54吸附固定住钣料，然后利用驱动装置53带动支撑台312转动，使得支撑台312具有支撑面的一侧背对机械臂22，即可使得钣料的背面朝向机械臂22，最后利用机械臂22将翻面完成钣料取下即可。

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 (8)

1.一种全自动钣金折弯加工设备，其特征在于，包括：

跺盘（1），所述跺盘（1）用于供钣料堆放；

机械臂组件（2），所述机械臂组件（2）包括第一平移装置（21）和机械臂（22），所述第一平移装置（21）用于带动机械臂（22）沿着跺盘（1）的长度方向做平移工作，所述跺盘（1）位于第一平移装置（21）其中一长边侧上；

侧边定位结构（3），所述侧边定位结构（3）靠近第一平移装置（21）的端部；

折弯机（4），所述折弯机（4）位于第一平移装置（21）远离跺盘（1）的另外一长边侧上，所述折弯机（4）上设置有至少两件内定位机构（41），各所述内定位机构（41）可调节的位于折弯机（4）的折弯机（4）构远离机械臂（22）的一侧上；

以及钣料翻面辅助结构（5），所述钣料翻面辅助结构（5）靠近第一平移装置（21）的端部。

2.根据权利要求1所述的一种全自动钣金折弯加工设备，其特征在于，所述侧边定位结构（3）包括：

支撑机构（31），所述支撑机构（31）所在平面与地面直接为倾斜关系，所述支撑机构（31）靠近地面的两道侧边向下设置的一端均倾斜朝下；

侧定位机构（32），所述侧定位机构（32）设置有若干件，各所述侧定位机构（32）分布于支撑机构（31）靠近地面的两道侧边上；

其中，当钣料放置在侧边定位结构（3）上，所述钣料的其中一侧面靠在支撑机构（31）上，所述钣料的其中两侧边与各件侧定位机构（32）抵接。

3.根据权利要求2所述的一种全自动钣金折弯加工设备，其特征在于，所述侧定位机构（32）包括：

安装块（321），所述安装块（321）安装于支撑件的侧边上，所述安装块（321）内具有安装腔（325）；

限位件（322），所述限位件（322）至少部分位于安装腔（325）内，所述限位件（322）其中一端伸出安装腔（325）外；

弹性件（323），所述弹性件（323）安装于安装腔（325）内，所述弹性件（323）位于限位件（322）远离支撑机构（31）的一侧上，所述弹性件（323）驱使限位件（322）靠近支撑机构（31）。

4.根据权利要求3所述的一种全自动钣金折弯加工设备，其特征在于，所述限位件（322）包括：

抵接部（326），所述抵接部（326）位于安装腔（325）外，当钣料靠在侧边定位结构（3）上时，所述钣料的侧边与抵接部（326）相接；

连接部（327），所述连接部（327）位于安装腔（325）内，所述连接部（327）远离抵接部（326）的一端与安装块（321）转动连接；

杠杆部（328），所述杠杆部（328）位于安装腔（325）外，所述杠杆部（328）位于连接部（327）远离抵接部（326）的一端上；

其中，在安装块（321）远离侧边定位结构（3）的一侧面上螺纹连接有调节杆（324），所述调节杆（324）靠近侧边定位结构（3）的一端与杠杆部（328）抵接。

5.根据权利要求4所述的一种全自动钣金折弯加工设备，其特征在于：

所述抵接部（326）上套设有缓冲套（329），所述缓冲套（329）与抵接部（326）之间为转动连接关系，所述缓冲套（329）的轴线与连接部（327）的中心线重合，所述缓冲套（329）的外径大于连接部（327）的边长。

6.根据权利要求1所述的一种全自动钣金折弯加工设备，其特征在于，所述内定位机构（41）包括：

安装板（411），所述安装板（411）上安装有应变式传感器（414），各所述应变式传感器（414）均与机械臂（22）控制连接；

抵接板（412），所述抵接板（412）安装于托板（413）上表面，所述抵接板（412）与托板（413）之间的滑移方向水平且与折弯机（4）的折弯机（4）构长度方向垂直，所述抵接板（412）位于应变式传感器（414）的上方，所述抵接板（412）的下表面具有与应变式传感器（414）配合的触块（415）；

以及托板（413），所述托板（413）设置于抵接板（412）的下表面，当钣料与内定件配合时，所述钣料的下表面靠在托板（413）上，所述钣料的侧边与抵接板（412）的侧边抵接。

7.根据权利要求6所述的一种全自动钣金折弯加工设备，其特征在于，所述折弯机（4）上还设置有：

第二平移装置（42），所述第二平移装置（42）安装于折弯机（4）上，所述第二平移装置（42）用于带动安装板（411）沿着折弯机（4）的长度方向平移；

第三平移装置（43），所述第三平移装置（43）安装于第二平移装置（42）上，所述第三平移装置（43）用于带动安装板（411）沿着折弯机（4）的宽度方向平移；

升降装置（44），所述升降装置（44）设置于第三平移装置（43）上，所述升降装置（44）用于带动安装板（411）调节高度。

8.根据权利要求1所述的一种全自动钣金折弯加工设备，其特征在于，所述钣料翻面辅助结构（5）包括：

立架（51），所述立架（51）包括立柱（511）和横向条（512），所述立柱（511）竖直设置，所述横向条（512）互相平行的设置有若干根，各所述横向条（512）的其中一端与立柱（511）连接；

第一真空吸盘（52），所述第一真空吸盘（52）设置有若干件，各所述第一真空吸盘（52）均布于各根横向条（512）上。

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