[发明专利]多道次机器人柔性翻边全模成形方法

说明书

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。

技术领域

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

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

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，有效地提高钣金翻边件成形性能、提高成形质量，方法简单可行，生产效率高，在航空、航天、汽车制造等工程领域具有重要的工程应用价值和明显的经济效益。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及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r_w、滚轮底面到滚轮与板料成形时的理论切点距离h_w；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。

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。

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。

技术效果

本发明整体解决了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等问题；

与现有技术相比，本发明在翻边成形过程中只需要控制机器人带动工具头，即可对板料进行多道次渐进翻边成形；同时，通过调整滚轮每道次旋转角度以及初始坐标，即可实现实时补偿调整回弹量。本发明简单可行，在完成工艺规划后，成形出一个合格零件仅需要十几分钟，极大提高了成形效率。

附图说明

图1为实施例多道次机器人柔性翻边全模成形装置图；

图2为实施例原始板料尺寸图；

图3为实施例目标翻边件尺寸图；

图4为实施例翻边成形过程中滚轮与模具的相对位置示意图；