钢筋的力控式柔顺折弯系统技术方案

本发明专利技术所公开的一种钢筋的力控式柔顺折弯系统，其涉及钢筋自动折弯设备技术领域，第一自动推压机构的动作部和第二自动推压机构的动作部均成型夹头，一成型夹头上设置成型凸起，另一成型夹头上设置与成型凸起相匹配的成型凹陷；自动送料取料装置将钢筋输送至两成型夹头之间后，第一自动推压机构的动作部和第二自动推压机构的动作部发生动作，促使各成型夹头位移后将钢筋折弯成型，待钢筋折弯成型后自动送料取料装置将其取走。其第一自动推压机构和第二自动推压机构来推动两成型夹头相压，采用柔顺力控制的方式，使得对两成型夹头之间的钢筋进行自动折弯成型，从而自动折弯的加工方式提升生产效率，抑制折弯过程中对冲击，并降低折弯过程中的能源消耗。

【技术实现步骤摘要】
钢筋的力控式柔顺折弯系统
本专利技术涉及一种自动折弯设备
，尤其是一种钢筋的力控式柔顺折弯系统。
技术介绍
目前，对于建筑用的钢筋(如建筑用钢筋等)折弯一般采用人工折弯机进行折弯操作，从而使得在条形折弯操作时产生如下缺陷：1、折弯操作效率低下；2、大批量操作时，需要大量人工进行加工操作，使得人工成本和加工成本提升；3、折弯机构在进行折弯的时候，无法实现对钢筋的柔性加力，无法在折弯过程中实现效率的最大化，避免了折弯过程中的冲击振动。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种钢筋的力控式柔顺折弯系统，能够以特定的期望力实现钢筋的柔顺折弯，抑制折弯过程中对冲击，并降低折弯过程中的能源消耗。本专利技术所设计的一种钢筋的力控式柔顺折弯系统，包括自动送料取料装置、以及分别位于相对应两端的第一自动推压机构和第二自动推压机构，第一自动推压机构的动作部和第二自动推压机构的动作部均安装有位置相互对应的成型夹头，一成型夹头上设置成型凸起，另一成型夹头上设置与成型凸起相匹配的成型凹陷，第二油缸推动成型凸起进行升级运动；其中，自动送料取料装置将钢筋输送至两成型夹头之间后，第一自动推压机构的动作部和第二自动推压机构的动作部发生动作，促使各成型夹头位移后将钢筋折弯成型，待钢筋折弯成型后自动送料取料装置将其取走。建立成型凸起在进行钢筋折弯时的等效动力学模型：质量-弹簧-阻尼系统，fact、fdis和fext分别是成型凸起的驱动力、成型凸起的外部扰动和成型凸起对钢筋的挤压力。成型凸起在进行钢筋折弯时的完整动力学模型，如下其中，m为成型凸起的质量，b为阻尼系数，k为刚性系数，p为第二油缸的压力，d(t)为压力系数，且压力系数d(t)为一个时变函数。定义期望力fd和成型凸起对钢筋的挤压力fext之间的力误差ferror为ferror＝fd-fext(2)力控式柔顺折弯系统的目标是使折弯系统实现对期望力的精确跟踪，即，ferror→0，尽管系统存在未知扰动的影响。通过控制第二油缸的压力p，驱动成型凸起做升降运动，将动力学模型进行整理，得设置一个正常数用于近似于压力系数d(t)。通过第二油缸的压力p实现对折弯系统的控制，重新书写成型凸起在折弯过程中的完整动力学模型，得其中其中，ξ(x，fdis)是包括了未知扰动在内的不确定项，显然，不确定项是无法构建数学模型的。为了使力误差ferror趋近于0，设计控制器如下p＝pTDE+pservo(5)pTDE用于抵消未知项的作用；pservo用于完成主动伺服控制。采用时延估计技术实现对未知量的估计，时延估计(TimeDelayEstimation，TDE)技术的核心公式如下其中L为时延系数，t代表当前时刻，那么，t-L代表上一时刻。采用时延估计技术以获取pTDE定义一种PID形式的力误差动力学模型，如下对上式进行变化，可以得到所以，结合公式(3)、(5)、(7)和(9)，可以得到控制律为将上述控制律称为柔顺力控制器。在工业领域，PID控制器得到了非常广泛的应用，那么，利用PID控制器所定义的控制律如下进一步优选，第一自动推压机构包括基座、推力放大板、固定于基座上的导向结构和推力发生装置；推力放大板的两端销轴铰接有推力杆，其中部销轴铰接有球头铰链；球头铰链与推力发生装置相互连接，一推力杆的端部与一成型夹头销轴铰接，另一推力杆的端部与基座销轴铰接，且一成型夹头在导向结构的导向作用下进行平移滑动。进一步优选，推力发生装置包括与导向结构垂直设置的壳体和安装于壳体的槽内的第一油缸；第一油缸的活塞杆一端部固定有伸缩杆，壳体的槽内端口处设置有导向块，导向块上具有通孔，通孔内设置有伸缩杆，伸缩杆的另一端球头铰链连接，通孔的侧壁具有导向槽，伸缩杆的侧壁安装有导向滚轮，导向滚轮置于导向槽内。进一步优选，导向结构包括固定于基座上的两导向柱和固定于一成型夹头上的导轮，且一成型夹头位于两导向柱之间，导向柱的侧壁设置有导向板，导向板侧部插入导轮的导槽内。进一步优选，自动送料取料装置包括六轴工业机器人和安装于六轴工业机器人的机械手臂上的抓取机械手，且六轴工业机器人固定于基板上。进一步优选，一成型夹头包括两块相互位置对应设置的V型块，两V型块的底部通过一连接板联结，导轮固定于V型块上；两V型块的一倾斜板之间固定有多根第一撑杆，两V型块的另一倾斜板之间固定有多根第二撑杆。进一步优选，第二自动推压机构包括第二油缸、定位块、铰接件、L型力放大板、固定于定位块上的安装板和固定于安装板顶端的安装架，安装架的顶端固定第二油缸；L型力放大板的纵向部顶端销轴铰接在安装架的底端，第二油缸的活塞杆端部与L型力放大板的横向部端部销轴铰接，定位块的底部两端分别固定于两导向柱的顶端，定位块的定位通孔内置设有导向杆，铰接件的两端分别与导向杆的顶端和L型力放大板的横向部与纵向部之间的位置销轴铰接，导向杆的底端设置有对成型夹头进行固定安装的安装结构，安装结构处成型夹头的成型凸起为半圆型成型凸起，半圆型成型凸起的圆弧面设置有截面呈圆弧状的成型通槽。进一步优选，安装结构包括设置导向杆底端的第一夹板和与第一夹板侧面贴合的第二夹板，第一夹板的内侧面和第二夹板的内侧面设置有位置相互对应的固定槽，且两固定槽形成固定腔，该处成型夹头的顶端安装块置于固定腔内，固定腔的内侧壁和安装块侧壁分别设置定位凸块和定位凹槽，定位凸块对应嵌入对应凹槽内进行定位，第二夹板的顶端设置固定块，第一夹板的顶端设置与固定块位置对应的固定槽，固定块对应嵌入固定槽内，固定块的内侧设置固定杆，固定杆上套有拉紧弹簧，拉紧弹簧的两端分别与固定块和固定槽的槽底固定相连，固定杆贯穿第一夹板的固定孔，且固定杆的端部销轴铰接有凸轮，凸轮的凸起部与第一夹板抵触；第一夹板的两端侧销轴铰接有挡板，且两端挡板通过连接杆相连，挡板抵触安装块两端侧。进一步优选，第一夹板的侧面固定有上定位板和下定位板，上定位板和下定位板均具有嵌槽，挡板抵触安装块两端侧后，连接杆嵌入下定位板的嵌槽内进行定位，挡板远离安装块两端侧后，连接杆嵌入上定位板的嵌槽内进行定位。进一步优选，还包括微调装置，微调装置固定于基板上，且微调装置的位移块上固定推力发生装置的壳体。本专利技术所设计的钢筋的力控式柔顺折弯系统，其第一自动推压机构和第二自动推压机构来推动两成型夹头相压，使得对两成型夹头之间的钢筋进行自动折弯成型，从而自动折弯的加工方式提升了生产效率，降低人工成本、加工成本和人工劳动强度的技术效果。附图说明图1是实施例的整体结构示意图(一)；图2是实施例的整体结构示意图(二)；图3是实施例的整体结构示意图(三)；图4是实施例的整体结构示意图(四)；图5是实施例的整体结构示意图(五)；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢筋的力控式柔顺折弯系统，其特征在于，包括自动送料取料装置、以及分别位于相对应两端的第一自动推压机构和第二自动推压机构，第一自动推压机构的动作部和第二自动推压机构的动作部均安装有位置相互对应的成型夹头，一成型夹头上设置成型凸起，另一成型夹头上设置与成型凸起相匹配的成型凹陷；其中，自动送料取料装置将钢筋输送至两成型夹头之间后，第一自动推压机构的动作部和第二自动推压机构的动作部发生动作，促使各成型夹头位移后将钢筋折弯成型，待钢筋折弯成型后自动送料取料装置将其取走；/n定义期望力f

【技术特征摘要】
1.一种钢筋的力控式柔顺折弯系统，其特征在于，包括自动送料取料装置、以及分别位于相对应两端的第一自动推压机构和第二自动推压机构，第一自动推压机构的动作部和第二自动推压机构的动作部均安装有位置相互对应的成型夹头，一成型夹头上设置成型凸起，另一成型夹头上设置与成型凸起相匹配的成型凹陷；其中，自动送料取料装置将钢筋输送至两成型夹头之间后，第一自动推压机构的动作部和第二自动推压机构的动作部发生动作，促使各成型夹头位移后将钢筋折弯成...

【专利技术属性】
技术研发人员：马金玉，
申请(专利权)人：温州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33