一种机器人伺服折弯系统技术方案

本发明专利技术公开了一种机器人伺服折弯系统，包括：一减速机构；一折弯装置，包含：安装在所述减速机构下端的折弯刀、与所述折弯刀相匹配的凹模；一伺服电机组，与所述减速机构电连接；一关节机器人，用于向所述折弯装置搬运、托举待折弯工件；以及一机器人控制器，分别与所述伺服电机组、所述关节机器人电连接，并使得折弯刀的运动和关节机器人的运动组成一个总的闭环控制系统。该机器人伺服折弯系统中，机器人控制器作为唯一的运动控制单元将折弯刀的运动和关节机器人的运动组成一个总的闭环控制系统进行控制，避免了关节机器人的运动滞后现象，从而提高了关节机器人在工件折弯过程中的实时跟随精度，进而有效保证工件的折弯精度和折弯效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及折弯
，具体是涉及一种机器人伺服折弯系统。
技术介绍
钣金件在进行折弯时，需要配合折弯机的行程距离将工件翻转到特定的角度。采用传统的人工折弯板材时，工人需要在每次折弯的时候托着板材向上抬起，此动作非常费力，劳动强度大、生产效率低，且人工的托举运动轨迹并不能很好的跟踪板材移动，折弯效果也难于保证。而机器人非常擅长重复的工作，将折弯路径做好后，让机器人根据指令运动，实现自动化的无人作业，可提高生产效率。机器人折弯需根据折弯刀的移动托着板材同步运动，避免折弯过程中由于重力作用导致的板材变形和折弯质量差的问题。在此过程中，折弯机器人需要精确地实时跟随折弯机的折弯进给速度和轨迹，否则极小的跟随误差都会。现有技术公开了钣金折弯自动化工作中的几种方法：第一种、基于纯粹示教机器人轨迹的方法。根据钣金折弯过程的角度和速度先估算一个轨迹，然后带着工件进行实际折弯，视实际情况不断调整机器人动作的速度和位置，最终实现一个相对稳定的机器人和折弯机动作之间的配合。这种做法需要不断调整机器人折弯轨迹，难以实现以上将机器人的动作和折弯机行程距离进行配合。第二种、使用编码器反馈折弯行程，机器人配合进行折弯翻转动作的方法。相比于第一种方法，这样的方法减轻了机器人动作示教的工作量，但跟随的动
作会造成时间滞后，因此带来了跟踪误差，即机器人的实际翻转角度的速度跟不上理论上应该翻转的速度。第三种、使用专用的翻转机构和折弯配合折弯的方法。这种方法虽然能够令翻转专机和折弯机进行联动的配合，但翻转专机只有翻转一个自由度，这对与安装的平行度要求很高；而且限制了一次折弯后后续进行继续折弯的能力，其生产柔性很差。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，现旨在提供一种机器人伺服折弯系统，以提高折弯过程中关节机器人的实时跟随精度。具体技术方案如下：一种机器人伺服折弯系统，具有这样的特征，包括：一减速机构；一折弯装置，包含：安装在减速机构下端的折弯刀、与折弯刀相匹配的凹模；一伺服电机组，与减速机构电连接；一关节机器人，用于向折弯装置搬运、托举待折弯工件；以及一机器人控制器，分别与伺服电机组、关节机器人电连接，并使得折弯刀的运动和关节机器人的运动组成一个总的闭环控制系统；其中，机器人控制器具有可读取信息和输入指令的人机交互界面。上述的一种机器人伺服折弯系统，其中，折弯装置还包括一定位挡块，并且，定位挡块和凹模均固定在外部折弯机的工作台上。上述的一种机器人伺服折弯系统，其中，关节机器人包括：由若干个臂节依次两两相铰接组成的机械臂，支撑机械臂的底座、安装在机械臂操作端的抓取装置。上述的一种机器人伺服折弯系统，其中，抓取装置具有若干个矩形阵列分
布的真空吸盘。上述的一种机器人伺服折弯系统，其中，抓取装置具有若干个环形阵列分布的真空吸盘。上述的一种机器人伺服折弯系统，其中，抓取装置为磁力吸盘。上述的一种机器人伺服折弯系统，其中，凹模为V型块。上述技术方案的积极效果是：上述的机器人伺服折弯系统，机器人控制器分别与伺服电机组、关节机器人电连接，安装折弯刀的减速机构与伺服电机组电连接，使得机器人控制器作为唯一的运动控制单元将折弯刀的运动和关节机器人的运动组成一个总的闭环控制系统进行控制，避免了关节机器人的运动滞后现象，从而提高了关节机器人在工件折弯过程中的实时跟随精度，进而有效保证工件的折弯精度和折弯效率。附图说明图1为本专利技术的一种机器人伺服折弯系统的实施例的结构图；图2为本专利技术的一种机器人伺服折弯系统的实施例中工件未折弯时机械臂的位置示意图；图3为本专利技术的一种机器人伺服折弯系统的实施例中工件折弯时机械臂的位置示意图。附图中：101、工件；1、减速机构；2、折弯装置；21、折弯刀；22、凹模；23、定位挡块；3、伺服电机组；4、关节机器人；41、机械臂；42、底座；43、抓取装置；431、真空吸盘；5、机器人控制器；51、人机交互界面；6、工作台。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1对本专利技术提供的技术方案作具体阐述，但以下内容不作为本专利技术的限定。图1为本专利技术的一种机器人伺服折弯系统的实施例的结构图；图2为本专利技术的一种机器人伺服折弯系统的实施例中工件未折弯时机械臂的位置示意图。如图1和图2所示，本实施例提供的机器人伺服折弯系统包括：一减速机构1、一折弯装置2、一伺服电机组3、一关节机器人4以及一机器人控制器5。具体的，折弯装置2包含：安装在减速机构1下端的折弯刀21、与折弯刀21相匹配的凹模22。伺服电机组3与减速机构1电连接。关节机器人4用于向折弯装置2搬运、托举待折弯工件101。机器人控制器5分别与伺服电机组3、关节机器人4电连接，并使得折弯刀21的运动和关节机器人4的运动组成一个总的闭环控制系统。其中，机器人控制器5具有可读取信息和输入指令的人机交互界面51。通过人机交互界面51，用户可向机器人控制器5输入折弯工艺参数。作为优选的实施方式，折弯装置2还包括一定位挡块23，并且，定位挡块23和凹模22均固定在外部折弯机的工作台6上。作为优选的实施方式，关节机器人4包括：由若干个臂节依次两两相铰接组成的机械臂41，支撑机械臂41的底座42、安装在机械臂41操作端的抓取装置43。作为优选的实施方式，抓取装置43具有若干个矩形阵列分布的真空吸盘431；或者，抓取装置43具有若干个环形阵列分布的真空吸盘431。作为优选的实施方式，抓取装置43为磁力吸盘。作为优选的实施方式，凹模22为V型块。图3为本专利技术的一种机器人伺服折弯系统的实施例中工件折弯时机械臂的位置示意图。如图1至图3所示，对本实施例中的机器人伺服折弯系统工作过程进行说明：1)先以工作台为参考建立关节机器人的操作端坐标系，在本实施例中，优选的，以凹模刀槽口的纵向中心线的延伸方向作为Y轴方向，以折弯刀3的移动方向作为Z轴方向，X轴方向可基于Y轴方向和Z轴方向根据右手法则确定；2)再通过人机交互界面51向机器人控制器输入折弯工艺参数，本实施例中，折弯工艺参数包括：折弯刀刀尖圆角半径、凹模倾角、凹模倒角半径、凹模高度、工件厚度、工件的中间层厚度、工件折弯目标角度等数据；机器人控制器根据输入的折弯工艺参数可以预先确定折弯刀具的形成距离和关节机器人的操作端翻转角度之间的相互关系。3)当关节机器人抓取待折弯工件搬运到工作台的位置后，机器人控制器获取关节机器人的操作端原始坐标信息；4)在弯刀在运动的过程中，关节机器人的操作端坐标系跟随翻转的工件实时变化，机器人控制器根据坐标系的变化值计算出关节机器人的操作端所需翻转角度，从而驱动关节机器人4自动完成整个折弯跟随运动过程。本实施例提供的机器人伺服折弯系统，机器人控制器分别与伺服电机组、关节机器人电连接，安装折弯刀的减速机构与伺服电机组电连接，使得机器人控制器作为唯一的运动控制单元将折弯刀的运动和关节机器人的运动组成一个总的闭环控制系统进行控制，避免了关节机器人的运动滞后现象，从而提高了
关节机器人在工件折弯过程中的实时跟随精度，进而有效保证工件的折弯精度和折弯效率。以上仅为本专利技术较佳的实施例，并非因此限制本专利技术的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人伺服折弯系统，其特征在于，包括：一减速机构；一折弯装置，包含：安装在所述减速机构下端的折弯刀、与所述折弯刀相匹配的凹模；一伺服电机组，与所述减速机构电连接；一关节机器人，用于向所述折弯装置搬运、托举待折弯工件；以及一机器人控制器，分别与所述伺服电机组、所述关节机器人电连接，并使得所述折弯刀的运动和所述关节机器人的运动组成一个总的闭环控制系统；其中，所述机器人控制器具有可读取信息和输入指令的人机交互界面。

【技术特征摘要】
1.一种机器人伺服折弯系统，其特征在于，包括：一减速机构；一折弯装置，包含：安装在所述减速机构下端的折弯刀、与所述折弯刀相匹配的凹模；一伺服电机组，与所述减速机构电连接；一关节机器人，用于向所述折弯装置搬运、托举待折弯工件；以及一机器人控制器，分别与所述伺服电机组、所述关节机器人电连接，并使得所述折弯刀的运动和所述关节机器人的运动组成一个总的闭环控制系统；其中，所述机器人控制器具有可读取信息和输入指令的人机交互界面。2.根据权利要求1所述的机器人伺服折弯系统，其特征在于，所述折弯装置还包括一定位挡块，并且，所述定位挡块和所述凹模均固定在外部折弯机的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨恒亮，吴琼，钱晖，童梁，
申请(专利权)人：上海发那科机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31