多道次机器人柔性翻边全模成形方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113714359A(43)申请公布日2021.11.30(21)申请号202111024436.0(22)申请日2021.09.02(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人赵亦希程旋于忠奇(74)专利代理机构上海交达专利事务所31201代理人王毓理王锡麟(51)Int.Cl.B21D19/04(2006.01)G06F17/15(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称多道次机器人柔性翻边全模成形方法(57)摘要一种多道次机器人柔性翻边全模成形方法，在工艺规划阶段，以待成形板料下平面为基准面，板料圆心为原点，建立三维直角坐标系，设置滚轮首先沿X轴运动至运动起始点，然后绕Y轴根据目标翻边件的翻边开角，设置多道次翻边成形；根据原始板料内径、圆弧开角以及厚度、目标翻边件的翻边开角、过渡圆角半径、待成形板料的压紧部分的长度、翻边部分长度、滚轮半径、滚轮底面到滚轮与板料成形时的理论切点距离；以及模具平面的Y轴坐标计算得到每道次滚轮初始坐标；在执行阶段，通过工业六轴机器人控制滚轮达到每道次滚轮初始坐标并对板料待翻边部分施加成形力以实现柔性翻边成形本发明能够有效地提高钣金翻边件成形性能、提高成形质量，方法简单可行。CN113714359ACN113714359A权利要求书1/2页1.一种多道次机器人柔性翻边全模成形方法，其特征在于，在工艺规划阶段，以待成形板料下平面为基准面，板料圆心为原点，建立三维直角坐标系，设置滚轮首先沿X轴运动至运动起始点，然后绕Y轴在(β/2，‑β/2)范围内根据目标翻边件的翻边开角α，设置n道次翻边成形；根据原始板料内径R0、圆弧开角β以及厚度d、目标翻边件的翻边开角α、过渡圆角半径r、待成形板料的压紧部分的长度L1、翻边部分长度L2、滚轮半径rw、滚轮底面到滚轮与板料成形时的理论切点距离hw；以及模具平面的Y轴坐标为y0计算得到每道次滚轮初始坐标；在执行阶段，通过工业六轴机器人控制滚轮达到每道次滚轮初始坐标并对板料待翻边部分施加成形力以实现柔性翻边成形。2.根据权利要求1所述的多道次机器人柔性翻边全模成形方法，其特征是，所述的压紧模块包括：分别与待成形板料的侧面和顶面相接触的三角垫块和直齿压板。3.根据权利要求1所述的多道次机器人柔性翻边全模成形方法，其特征是，所述的全模翻边工作台为带斜面的工作台，其斜面与平面部分通过过渡圆角圆滑过渡，斜面倾角与目标翻边件的翻边角度相同，斜面长度大于目标翻边件的翻边高度。4.根据权利要求1～3所述的多道次机器人柔性翻边全模成形方法，其特征是，具体包括：i)测量得到原始板料内径R0为1200mm、圆弧开角β为90°以及厚度d为2mm，目标翻边件的翻边开角α为120°、过渡圆角半径r为10mm、压紧部分的长度L1为100mm以及翻边部分的长度L2为32mm；然后根据翻边部分的长度L2，确定滚轮半径rw为24mm及滚轮底面到滚轮与板料成形时的理论切点距离hw为30mm；ii)以板料的下平面为基准面，板料的圆心为原点，建立三维直角坐标系，则模具平面的Y轴坐标为y0为0，滚轮首先沿X轴运动至运动起始点，然后绕Y轴在(45°，‑45°)范围内进行翻边成形；iii)根据目标翻边件的翻边开角α为120°，设置6道次翻边成形；iv)利用R0、d、α、β、r、L1、L2、hw、y0计算得到每道次滚轮初始坐标，具体包括：第一道次X坐标为：Y坐标为Z坐标为第二道次X坐标为：Y坐标为Z坐标为：第三道次X坐标为：Y坐标为2CN113714359A权利要求书2/2页Z坐标为：第四道次X坐标为：Y坐标为：Z坐标为：第五道次X坐标为：Y坐标为：Z坐标为：第六道次x坐标为：Y坐标为：Z坐标为：3CN113714359A说明书1/4页多道次机器人柔性翻边全模成形方法技术领域[0001]本发明涉及的是一种钣金件制造领域的技术，具体是一种多道次机器人柔性翻边全模成形方法。背景技术[0002]钣金翻边构件在航空航天领域有着广泛的应用。然而由于品种多，批量少，目前这类钣金翻边件大都采用人工锤击的方式翻边成形，噪音大，成形效率低，翻边件的质量稳定性与一致性难以保证。随着钣金翻边结构件越来越丰富，产品开发周期越来越短，现有人工锤击翻边成形工艺和制造质量难以满足不断变化的产品需求和不断加快的生产节拍。因此，亟待开发新的钣金翻边工艺，解决目前钣金翻边结构件制造难题。发明内容[0003]本发明针对现有翻边成形技术成形效率低，翻边件的质量稳定性与一致性难以保证，翻边部分容易出现凹陷，仅能用于小圆弧半径、小圆弧开角的翻边件精确成形的不足，提出一种多道次机器人柔性翻边全模成形方法，有效地提高钣金翻