帶反饋扭矩控制與定位檢測的鈑金折彎系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鈑金加工技術領域，尤其是鈑金折彎裝置。
【背景技術】
[0002]現行使用的板料折彎機，常用的有機枕液壓兩類，機械折彎機是利用電機通過一系列齒輪變速及偏心輪而實現工作合的上下移動。而液壓折彎機則是利用液壓油缸及一整套油路控制元件來實現。這些折彎機在大型企業批量生產中起著重要作用，但畢競由于價格昂貴、結構復雜，限制了它的普及。隨著商品經濟的發展，日用小商品沖壓制件日益增多，小型企業乃至個體經營戶迫切需要價格低廉、結構簡單的板料折彎機。
[0003]目前市場上出現了部分小型折彎機，能實現板材的簡易折彎加工，但其存在以下缺點:被加工件依靠手工調節夾緊，夾持力度往往偏大或偏小，導致折彎時被加工件松動或者夾持處變形過大；工作時依靠工人經驗設定折彎扭矩，不能隨著板材的厚度實時調節，并且采用恒定的折彎力，不能隨著折彎角度的變化而變化，板材加工質量不高，折彎后的板材存在裂紋缺陷；折彎后的板材質量只能依靠肉眼檢測，檢測不準確、效果不佳；缺少定位及折彎角度的控制裝置，易出現折偏、空折及折彎過度的情況，存在安全隱患。
【發明內容】
[0004]本申請人針對上述折彎設備的上述缺點，提供一種帶反饋扭矩控制與定位檢測的鈑金折彎系統及方法，其具有結構精巧、加工質量高的特點。
[0005]本發明所采用的技術方案如下:
[0006]一種帶反饋扭矩控制與定位檢測的鈑金折彎系統，包括裝置于機架上的驅動電機、夾持固定座及控制驅動電機的主機，驅動電機的電機軸上安裝折彎軸，夾持固定座上裝置被加工件，
[0007]還包括借助第一支架安裝于機架上的電容感應厚度檢測器、安裝于夾持固定座的第一壓力傳感器及接近開關、檢測反饋裝置及與所述主機連接的控制器，所述第一壓力傳感器借助彈簧裝置于擋塊的安裝槽中，所述擋塊裝置于被加工件的折彎側，所述接近開關借助支撐桿裝置于被加工件的折彎側；所述檢測反饋裝置包括借助第二支架裝置于夾持固定座上的超聲波裂紋檢測器，超聲波裂紋檢測器位于被加工件的折彎處；所述夾持固定座上還安裝有第二壓力傳感器及第三壓力傳感器，第二壓力傳感器位于所述被加工件的夾持側面，第三壓力傳感器位于被加工件的底面；
[0008]所述電容感應厚度檢測器、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器、接近開關及超聲波裂紋檢測器分別通過DSP數據處理模塊與主機連接；所述電容感應厚度檢測器檢測被加工件的厚度并將數據經過所述DSP數據處理模塊處理輸送至主機，主機根據被加工件的厚度設定扭矩信號，將扭矩信號通過控制器控制驅動電機的第一輸出扭矩；所述超聲波裂紋檢測器檢測折彎后的被加工件的折彎處的裂紋量，將裂紋量通過所述DSP數據處理模塊處理反饋至主機，主機根據反饋信息控制驅動電機的第二輸出扭矩。
[0009]一種帶反饋扭矩控制與定位檢測的鈑金折彎方法，包括以下步驟:
[0010]第一步:設定第一壓力傳感器的第一壓力閥值，設定第二壓力傳感器的第二壓力閥值，設定第三壓力傳感器的第三壓力閥值；
[0011]第二步:將被加工件置于夾持固定座上，調節夾持壓力至第二壓力閥值，第二壓力傳感器將壓力信號輸送至主機；調節夾持位置使得第三壓力傳感器檢測到的壓力至第三壓力閥值，第三壓力傳感器將壓力信號輸送至主機；
[0012]第三步:調整第一支架將電容感應厚度檢測器置于被加工件的側面；
[0013]第四步:啟動電容感應厚度檢測器對被加工件的厚度進行檢測，檢測的厚度數據通過DSP數據處理模塊處理；
[0014]第五步:處理后的被加工件的厚度信息輸送至主機，主機設定扭矩信號，通過控制器控制驅動電機的第一輸出扭矩，驅動電機驅動折彎軸對被加工件進行第一階段折彎；
[0015]第六步:第一壓力傳感器檢測到被加工件的折彎面的壓力，當壓力達到壓力閥值時，第一壓力傳感器將信號輸送至主機，主機設定扭矩信號，通過控制器控制驅動電機的輸出扭矩，驅動電機控制折彎軸進行第二階段折彎；
[0016]第七步:接近開關檢測到被加工件折彎端的接近信號，將接近信號輸送至主機，主機停止驅動電機工作；
[0017]第八步:將已折彎加工的被加工件輸送至檢測反饋裝置，超聲波裂紋檢測器對被加工件的折彎處進行裂紋檢測，將檢測數據通過所述DSP數據處理模塊處理反饋至主機，主機根據反饋信息控制驅動電機的第二輸出扭矩，并計算出第二輸出扭矩與第一輸出扭矩的相對比例；
[0018]第九步:將下一個被加工件裝置于夾持固定座上，重復第二步至第四步；
[0019]第十步:處理后的被加工件的厚度信息輸送至主機，主機設定扭矩信號，通過控制器控制驅動電機的第一輸出扭矩，經第五步中的相對比例計算出輸出扭矩，驅動電機以此輸出扭矩驅動折彎軸對被加工件進行折彎；
[0020]第十一步:重復第七步至第十步進行后續被加工件的折彎加工。
[0021]本發明的有益效果如下:
[0022]本發明通過第二壓力傳感器控制穩定的夾持壓力，避免夾持壓力過大或過小時被加工件的夾持處變形過大或產生松動；通過第三壓力傳感器控制被加工件的安裝位置，避免了折偏或空折現象，提高加工可靠性；通過電容感應厚度檢測器檢測被加工件的厚度，利用主機根據被加工件的厚度控制驅動電機的初始輸出扭矩，并通過檢測裂紋調整初始輸出扭矩，以最合適的初始扭矩對被加工件進行第一階段折彎，避免了初始扭矩過大或過小對被加工件的影響，采用第一壓力傳感器控制驅動電機的折彎輸出扭矩，以折彎輸出扭矩進行第二階段折彎，通過分階段折彎，大大地減小了裂紋比例，提高了加工質量；設置接近開關自動控制折彎角度，防止過度折彎，并且接近開關能方便調節高度及角度，適應多尺寸、多角度的鈑金件折彎。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明的結構示意圖。
[0024]圖2為本發明的工作狀態圖。
[0025]圖3為本發明的檢測反饋裝置的結構示意圖。
[0026]圖4為本發明的工作原理框圖。
[0027]圖中:1、機架；2、夾持固定座；21、夾持槽；3、驅動電機；4、主機；5、被加工件；6、折彎軸；7、第一支架；8、電容感應厚度檢測器；9、DSP數據處理模塊；10、控制器；11、支撐桿；12、接近開關；13、彈簧；14、第一壓力傳感器；15、擋塊；16、第二支架；17、超聲波裂紋檢測器；18、第二壓力傳感器；19、第三壓力傳感器。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖，說明本發明的【具體實施方式】。
[0029]如圖1至圖4所示，本實施例的帶反饋扭矩控制與定位檢測的鈑金折彎系統，包括裝置于機架I上的驅動電機3、夾持固定座2及控制驅動電機3的主機4，驅動電機3的電機軸上安裝折彎軸6，夾持固定座2上裝置被加工件5，
[0030]還包括借助第一支架7安裝于機架I上的電容感應厚度檢測器8、安裝于夾持固定座2的第一壓力傳感器14及接近開關12、檢測反饋裝置及與主機4連接的控制器10，第一壓力傳感器14借助彈簧13裝置于擋塊15的安裝槽中，擋塊15裝置于被加工件5的折彎側，接近開關12借助支撐桿11裝置于被加工件5的折彎側；檢測反饋裝置包括借助第二支架16裝置于夾持固定座2上的超聲波裂紋檢測器17，超聲波裂紋檢測器17位于被加工件5的折彎處；夾持固定座2上還安裝有第二壓力傳感器18及第三壓力傳感器19，第二壓力傳感器18位于被加工件5的夾持側面，第三壓力傳感器19位于被加工件5的底面；
[0031]電容感應厚度檢測器8、第一壓力傳感器14、第二壓力傳感器18、第三壓力傳感器19、接近開關12及超聲波裂紋檢測器17分別通過DSP數據處理模塊9與主機4連接；電容感應厚度檢測器8檢測被加工件5的厚度并將數據經過DSP數據處理模塊9處理輸送至主機4，主機4根據被加工件5的厚度設定扭矩信號，將扭矩信號通過控制器10控制驅動電機3以第一輸出扭矩即初始輸出扭矩對被加工件5進行第一階段折彎；超聲波裂紋檢測器17檢測折彎后的被加工件5的折彎處的裂紋量，將裂紋量通過DSP數據處理模塊9處理反饋至主機4，主機4根據反饋信息控制驅動電機3以第二輸出扭矩對被加工件5進行第二階段折彎。
[0032]第一壓力傳感器14中設定第一壓力閥值，被加工件5折彎時對第一壓力傳感器14產生壓力，當壓力超過第一壓力閥值時，第一壓力傳感器14通過主機4控制驅動電機3的折彎輸出扭矩，折彎輸出扭矩一般設定為第一輸出扭矩(初始輸出扭矩)的1.2?1.5倍，驅動電機3以折彎輸出扭矩對被加工件5繼續折彎；當被加工件5觸碰接近開關12時，停止驅動電機3工作，完成折彎操作；折彎后的被加工件5經超聲波裂紋檢測器17檢測裂紋量，將裂紋量通過DSP數據處理模塊9處理反饋至主機4，主機4根據反饋信息控制驅動電機3的第二輸出扭矩，第二輸出扭矩為第一輸出扭矩的0.8?I倍，驅動電機3以第二輸出扭矩作為初始輸出扭矩對被加工件5進行折彎；由于折彎過程中，被加工件5的角度變化，第一壓力傳感器14通過轉軸安裝于擋塊15的安裝槽中以實時改變角度；
[0033]第二壓力傳感器18根據經驗設定第二壓力閥值，安裝被加工件5時，第二壓力傳感器18檢測到的壓力必須達到第