[发明专利]板材随动式机器人柔性渐进翻边成形优化方法

说明书

一种板材随动式机器人柔性渐进翻边成形优化方法，根据目标翻边件特征，并引入修正系数，确定每道次翻边角度；根据滚轮长度设置待成形板料下表面与圆心距离并确定滚轮初始位置；以待成形板料的下平面为基准面，待成形板料的圆心为原点，根据每道次翻边角度以及滚轮半径，确定每道次滚轮初始坐标；最后根据设备属性计算得到不同成形轨迹下的板材随动角速度；基于成形精度判断依据，进行有限元迭代计算，反复修改修正系数，直至成形精度满足要求。本发明能够快速匹配板材随动速度和机器人成形滚轮速度，无需停机即可确定下一道次成形轨迹初始位置，实现翻边成形连续进行，有效地提高成形生产节奏，使得成形节拍更加紧凑，提高成形效率及成形质量。

技术领域

本发明涉及的是一种钣金制造领域的技术，具体是一种板材随动式机器人柔性渐进翻边成形优化方法。

背景技术

现有航空航天用钣金翻边件大都采用人工锤击或机器人引导滚轮的方式翻边成形，采用人工锤击方式成形时噪音大，成形效率低；而采用机器人引导滚轮进行翻边成形时，在成形过程中由于成形滚轮对板材施加翻边成形力不均匀，导致成形质量及一致性难以保证。因此，亟待开发新的钣金翻边工艺，满足不断加快的生产节拍，解决目前钣金翻边结构件制造难题。

发明内容

本发明针对现有柔性翻边成形技术工作台与成形滚轮配合不协调，每道次成形后需要停机确定下一道次成形轨迹初始位置，影响生产节奏及成形质量的问题，提出一种板材随动式机器人柔性渐进翻边成形优化方法，能够快速匹配板材随动速度和机器人成形滚轮速度，无需停机即可确定下一道次成形轨迹初始位置，实现翻边成形连续进行，有效地提高成形生产节奏，使得成形节拍更加紧凑，提高成形效率及成形质量。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种板材随动式机器人柔性渐进翻边成形优化方法，根据目标翻边件特征，并引入修正系数，确定每道次翻边角度；根据滚轮长度设置待成形板料下表面与圆心距离并确定滚轮初始位置；以待成形板料的下平面为基准面，待成形板料的圆心为原点，根据每道次翻边角度以及滚轮半径，确定每道次滚轮初始坐标；最后根据设备属性计算得到不同成形轨迹下的板材随动角速度；基于成形精度判断依据，进行有限元迭代计算，反复修改修正系数，直至成形精度满足要求。

所述的设备属性包括：钣金机器人运动速度、角度调整时间以及柔性渐进翻边工作台转动角度。

所述的仿真结果，当不满足要求时，通过修改每道次翻边角度的修正系数后，反复计算；当满足要求时，则保存对应的工艺参数用于控制执行，实现优化柔性翻边成形。

所述的成形轨迹是指待成形板料完成不同角度翻边时的轨迹路径。

所述的成形精度判断依据为迭代计算计算出的翻边件的翻边开角与翻边长度与理想翻边件误差小于1％。

技术效果

与现有技术相比，本发明通过反复修改修正系数，得到不同特征翻边件快速成形轨迹，无需停机即可确定下一道次成形轨迹初始位置，实现翻边成形连续进行。相对于传统翻边成形每道次成形后需要停机确定下一道次成形轨迹初始位置，成形合格零件需要耗费数个小时，本发明可快速确定柔性渐进翻边工作台转动速度与机器人移动速度之间的协调关系，在不停机条件下确定每道次成形轨迹，仅需要十几分钟即可实现零件成形，有效地提高了成形生产节奏，使得成形节拍更加紧凑。

附图说明

图1为板材随动式机器人柔性渐进翻边成形仿真方法流程图；

图2为实施例初始位置示意图；

图3为实施例1目标翻边件尺寸图；

图4为实施例1原始板料尺寸图；

图5为实施例1多次调整修正系数k时的翻边开角对比图；

图6为实施例1多次调整修正系数k时的翻边长度对比图；