[发明专利]基于阶段式折弯与反馈扭矩控制的钣金折弯系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及钣金加工技术领域，尤其是钣金折弯装置。

背景技术

现行使用的板料折弯机，常用的有机枕液压两类，机械折弯机是利用电机通过一系列齿轮变速及偏心轮而实现工作合的上下移动。而液压折弯机则是利用液压油缸及一整套油路控制元件来实现。这些折弯机在大型企业批量生产中起着重要作用，但毕竞由于价格昂贵、结构复杂，限制了它的普及。随着商品经济的发展，日用小商品冲压制件日益增多，小型企业乃至个体经营户迫切需要价格低廉、结构简单的板料折弯机。

目前市场上出现了部分小型折弯机，能实现板材的简易折弯加工，但其存在以下缺点：工作时依靠工人经验设定折弯扭矩，不能随着板材的厚度实时调节，并且采用恒定的折弯力，不能随着折弯角度的变化而变化，板材加工质量不高，折弯后的板材存在裂纹；折弯后的板材只能依靠肉眼检测，检测不准确、效果不佳；折弯后其凹面的板材材料由于挤压出现裂纹及毛刺，需要进一步加工，导致加工周期长。

发明内容

本申请人针对上述折弯设备的上述缺点，提供一种基于阶段式折弯与反馈扭矩控制的钣金折弯系统及方法，其具有结构精巧、加工质量高的特点。

本发明所采用的技术方案如下：

一种基于阶段式折弯与反馈扭矩控制的钣金折弯系统，包括装置于机架上的驱动电机、夹持固定座及控制驱动电机的主机，驱动电机的电机轴上安装折弯轴，夹持固定座上装置被加工件；

还包括借助第一支架安装于所述机架上的超声波厚度检测器、安装于夹持固定座上的压力传感器及滚轴、检测反馈装置及与所述主机连接的控制器，所述滚轴位于被加工件的折弯侧，所述压力传感器安装于夹持固定座的安装槽中，所述安装槽中还装置有位于压力传感器上端的压板，压板的上表面连接弹簧，弹簧的上端借助连接板与所述滚轴连接；所述夹持固定座上固接有带有竖直滑槽的固定块，滑槽中借助连杆与连接板连接；所述检测反馈装置包括借助第二支架装置于夹持固定座上的超声波裂纹检测器，超声波裂纹检测器位于被加工件的折弯处；

所述超声波厚度检测器、压力传感器及超声波裂纹检测器分别通过DSP数据处理模块与主机连接；所述超声波厚度检测器检测被加工件的厚度并将数据经过所述DSP数据处理模块处理输送至主机，主机根据被加工件的厚度设定初始扭矩信号，将初始扭矩信号通过控制器控制驱动电机的第一输出扭矩；所述超声波裂纹检测器检测折弯后的被加工件的折弯处的裂纹量，将裂纹量通过所述DSP数据处理模块处理反馈至主机，主机根据反馈信息控制驱动电机的第二输出扭矩；压力传感器检测压板的压力信号并通过主机控制所述驱动电机的折弯扭矩。

一种基于阶段式折弯与反馈扭矩控制的钣金折弯方法，包括以下步骤：

第一步：将被加工件置于夹持固定座上，设定压力传感器的压力阀值；

第二步：调整第一支架将电容感应厚度检测器置于被加工件的侧面；

第三步：启动电容感应厚度检测器对被加工件的厚度进行检测，检测的厚度数据通过DSP数据处理模块处理；

第四步：处理后的被加工件的厚度信息输送至主机，主机设定扭矩信号，通过控制器控制驱动电机的输出扭矩，驱动电机控制折弯轴对被加工件进行第一阶段折弯，折弯过程中被加工件的折弯面与滚轴摩擦挤压；

第五步：压力传感器检测到被加工件的折弯面的压力，当压力达到压力阀值时，压力传感器将信号输送至主机，主机设定扭矩信号，通过控制器控制驱动电机的输出扭矩，驱动电机控制折弯轴进行第二阶段折弯，直至完成折弯操作。

第六步：超声波裂纹检测器对被加工件的折弯处进行裂纹检测，将检测数据通过所述DSP数据处理模块处理反馈至主机，主机根据反馈信息控制驱动电机的第二输出扭矩，并计算出第二输出扭矩与第一输出扭矩的相对比例；

第七步：将下一个被加工件装置于夹持固定座上，重复第二步至第三步；

第八步：处理后的被加工件的厚度信息输送至主机，主机设定扭矩信号，通过控制器控制驱动电机的第一输出扭矩，经第五步中的相对比例计算出输出扭矩，驱动电机以此输出扭矩驱动折弯轴对被加工件进行第一阶段折弯；

第九步：重复第五步至第八步进行后续被加工件的折弯加工。

本发明的有益效果如下：