一种板料折弯的自动定位系统

技术领域

本发明涉及板料折弯技术领域，特别是一种板料折弯的自动定位系统。

背景技术

折弯机是钣金行业工件折弯成形的重要设备，其作用是将钢板根据工艺需要压制成各种形状的零件。现有技术中，用来折弯圆管、型材或者板路的折弯机，一般包括基座和设于基座上的折弯操作台，其在折弯工作时，操作工人会将待折弯工件放置在操作台上进行折弯操作。

目前市场上的折弯机的板材进料大都由人工进行进料，人员需要将板材抬至折弯机的工作台上，在工作时有可能发生危险状况。板材进入折弯机前需要划定位线，现有的折弯机在划线板材伸入折弯机后，需要通过操作者人工对板材进行定位，这个人工定位的过程对操作者的操作技能有很高的要求，容易造成折弯效率低、折弯质量差等问题；且这个过程中，操作者位于折弯设备前面，折弯设备后面由于折弯设备的遮挡形成了视线死角，在工作时操作台工作部分和待折弯工件通常表露在外，没有防护措施，如果从折弯设备后面有人或者其他物品伸入到折弯设备模板间，就容易造成事故。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供一种板料折弯的自动定位系统，其能够解决现有的折弯设备需要人工进料带来的疲劳问题，也能解决现有的折弯设备在板材放入对齐环节效率和精度均不高的问题，还不能防止因视线死角和工件裸露带来的事故。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种板料折弯的自动定位系统，其包括沿坐标系x轴方向的进料系统，以及沿y轴方向的对中系统；

所述坐标系是以一个设定尺寸的板材中心为原点，以该设定尺寸板材的长度方向为x轴，以该设定尺寸的板材的宽度方向为y轴建立的坐标系；

其中，进料系统能沿着x轴推进或远离坐标系原点；所述对中系统能沿着y轴的正半轴或负半轴同时推进或远离坐标系原点。

作为本发明所述板料折弯的自动定位系统的一种优选方案，其中：还包括控制系统，所述控制系统能分别控制进料系统和对中系统进行工作；

所述控制系统内置有所述坐标系，并定位有所述坐标系的原点。

为解决上述技术问题，本发明进一步提供如下技术方案：一种适配自动定位系统的板料折弯机，其包括折弯机；平衡单元，包括工作台、设置于所述工作台底部的一对滑轨、设置于所述滑轨之间的旋转臂、设置于所述旋转臂两侧的一对铰接杆、设置于所述滑轨一侧的调整组件，以及设置于所述滑轨另一侧的辅助组件；

调节单元，包括调节齿轮、设置于所述调节齿轮一侧的传动齿轮，以及设置于所述传动齿轮顶部的伺服电机；

进料系统，包括设置于所述工作台一侧的支撑壁、设置于所述支撑壁一侧的推板，以及设置于所述支撑壁另一侧的推杆；

对中系统包括设置于所述调整组件和所述辅助组件之间的延伸辊和伸缩辊、分别设置于所述延伸辊和所述伸缩辊两端的一组压缩弹簧、设置于所述支撑壁一侧的电机台、设置于所述电机台表面的传动电机、设置于所述传动电机轴端的大皮带轮，以及设置于所述大皮带轮圆周的多个皮带。

作为本发明所述适配自动定位系统的板料折弯机的一种优选方案，其中：所述调整组件包括调整夹，以及设置于所述调整夹一侧的调整板。

作为本发明所述适配自动定位系统的板料折弯机的一种优选方案，其中：所述调整夹包括设置于其底部的一对第一滑动座、设置于所述调整夹一侧的第一定位柱、设置于所述调整夹另一侧的活动孔、设置于所述活动孔下方的底板，以及设置于所述底板表面的电机架。

作为本发明所述适配自动定位系统的板料折弯机的一种优选方案，其中：所述调整板包括设置于其一侧的活动柱、设置于所述活动柱一侧的限位槽、设置于所述调整板另一侧的一对第一压紧柱，以及设置于所述活动柱柱身的复位弹簧。

作为本发明所述适配自动定位系统的板料折弯机的一种优选方案，其中：所述辅助组件包括辅助夹，以及设置于所述辅助夹一侧的辅助板。

作为本发明所述适配自动定位系统的板料折弯机的一种优选方案，其中：所述辅助夹包括设置于其底部的第二滑动座，以及设置于所述辅助夹一侧的第二定位柱；

所述辅助板包括设置于其一侧的限位块，以及设置于所述辅助板另一侧的一对第二压紧柱。

作为本发明所述适配自动定位系统的板料折弯机的一种优选方案，其中：所述延伸辊包括小皮带轮、设置于所述小皮带轮两侧的一对丝杆、设置于所述丝杆杆身的内螺纹杆，以及设置于所述内螺纹杆一侧的第一套杆；

所述伸缩辊包括空心杆、设置于所述空心杆一侧的伸入杆、设置于所述伸入杆一侧的细杆，以及分别设置于所述空心杆和所述伸入杆一侧的第二套杆；

所述第一套杆和所述第二套杆数量各两个，且形状及作用一致；所述丝杆数量有两个，且两个所述丝杆杆身螺纹互为反向。

作为本发明所述适配自动定位系统的板料折弯机的一种优选方案，其中：所述调节齿轮包括设置于其顶部的凸轮；所述传动齿轮包括设置于其顶部的扭力管；所述推板包括设置于其一侧的一对平衡杆。

本发明的有益效果：本发明能够通过自动进料降低人员的工作强度，同时在折弯过程中对进料后的板材进行对齐和精准定位，板材的姿态也可进行调整，同时通过工作台周围的栏板进行防护，降低安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明实施例2中适配自动定位系统的板料折弯机整体三维视图。

图2为图1中局部放大图。

图3为实施例2中适配自动定位系统的板料折弯机的左视图。

图4为图3的A-A全剖视图。

图5为图3的B-B全剖视图。

图6为本发明实施例2中适配自动定位系统的板料折弯机的对中结构和平衡氮源部分的局部结构视图。

图7为本发明实施例2中适配自动定位系统的板料折弯机的对中结构的局部结构补充视图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种板料折弯的自动定位系统，其包括沿坐标系x轴方向的进料系统，以及沿y轴方向的对中系统；

坐标系是以一个设定尺寸的板材中心为原点，以该设定尺寸板材的长度方向为x轴，以该设定尺寸的板材的宽度方向为y轴建立的坐标系；

其中，进料系统能沿着x轴的推进或远离坐标系原点；对中系统能沿着y轴的正半轴或负半轴同时推进或远离坐标系原点。

进一步的，还包括控制系统，控制系统能分别控制进料系统和对中系统进行工作；

控制系统内置有坐标系，并定位有坐标系的原点。

需要说明的是，定位系统通过根据不同的产品尺寸推进不同的距离来实现自动进料。具体是通过进料系统和对中系统的三个移动路径构成一个平面坐标系，对中系统上的推板协同进料系统上的推板可以将角度固定成一个固定的角度，通过产品的尺寸和设定的原点(上述平面坐标系原点)来实现整个板材的对中和定位，最后通过进料系统的进一步运作实现板材的进料。

当待进料的大型板材进行定位时，首先需要设定一个中心位置(即坐标系原点)，在将三个平台安装好之后，放置一个模板产品(设定尺寸的板材)；然后分别去用三个推板贴靠大型板材，使大型板材固定，并当产品(大型板材)不再有角度变化时将大型板材当前中点位置设定为原点或对中点，控制系统记录平台上电动推杆或传动电机反馈的结果，为模板结果，此结果为大型板材在对中台中心时的位置坐标。

当板材尺寸变大或变小时，根据模板产品的尺寸和现在产品的尺寸进行减法运算，得到的结果乘以电动推杆或传动电机的精度就是进料系统或对中系统需要移动的偏移值。

当对中系统或进料系统接收到中控系统(控制系统)发送的偏移值时，对中系统或进料系统开始运动，对中系统或进料系统前进的位置根据模板产品的边所在位置加上偏移量即为最终的伺服位置(对中系统或进料系统推进或远离坐标系原点的位移)。

具体的是，传动电机控制相对两个方向的位置形成一个坐标轴，电动推杆控制的方向则形成另一个坐标轴，对中系统或进料系统构成两个坐标轴，共同完成偏移的对中。总结为：当大型板材的尺寸大于模板尺寸时，顶杆向远离原点的方向移动；当大型板材的尺寸小于模板尺寸时，顶杆向原点方向移动。

伺服电机或电动推杆将运动结果反馈至控制系统，控制系统通过与中控系统(外部设置的)计算的数据进行对比，确定是否到位。

最后，当定位完成后，再次通过电动推杆向x轴负半轴方向移动即可实现板材的自动进料。

综上，本设计能够请通过设定坐标系，定位原点，通过对中系统或进料系统工作并沿对应的坐标系移动发生相对原点的移动，使得板材在尺寸发生变化时首先计算出板材中点，再通过推动板材将板材中点推动至坐标系原点实现板材的定位，最后实现精准的板材进料的效果。

实施例2

参照图1～7，为本发明第二个实施例，该实施例提供了一种板料折弯的自动定位系统，其包括折弯机100；平衡单元200，包括工作台201、设置于工作台201底部的一对滑轨202、设置于滑轨202之间的旋转臂203、设置于旋转臂203两侧的一对铰接杆204、设置于滑轨202一侧的调整组件205，以及设置于滑轨202另一侧的辅助组件206；

调节单元300，包括调节齿轮301、设置于调节齿轮301一侧的传动齿轮302，以及设置于传动齿轮302顶部的伺服电机303；

进料系统400，包括设置于工作台201一侧的支撑壁401、设置于支撑壁401一侧的推板402，以及设置于支撑壁401另一侧的推杆403；

对中系统500包括设置于调整组件205和辅助组件206之间的延伸辊501和伸缩辊502、分别设置于延伸辊501和伸缩辊502两端的一组压缩弹簧503、设置于支撑壁401一侧的电机台504、设置于电机台504表面的传动电机505、设置于传动电机505轴端的大皮带轮506，以及设置于大皮带轮506圆周的多个皮带507。

进一步的，调整组件205包括调整夹205a，以及设置于调整夹205a一侧的调整板205b。

进一步的，调整夹205a包括设置于其底部的一对第一滑动座205a-1、设置于调整夹205a一侧的第一定位柱205a-2、设置于调整夹205a另一侧的活动孔205a-3、设置于活动孔205a-3下方的底板205a-4，以及设置于底板205a-4表面的电机架205a-5。

进一步的，调整板205b包括设置于其一侧的活动柱205b-1、设置于活动柱205b-1一侧的限位槽205b-2、设置于调整板205b另一侧的一对第一压紧柱205b-3，以及设置于活动柱205b-1柱身的复位弹簧205b-4。

进一步的，辅助组件206包括辅助夹206a，以及设置于辅助夹206a一侧的辅助板206b。

进一步的，辅助夹206a包括设置于其底部的第二滑动座206a-1，以及设置于辅助夹206a一侧的第二定位柱206a-2；

辅助板206b包括设置于其一侧的限位块206b-1，以及设置于辅助板206b另一侧的一对第二压紧柱206b-2。

进一步的，延伸辊501包括小皮带轮501a、设置于小皮带轮501a两侧的一对丝杆501b、设置于丝杆501b杆身的内螺纹杆501c，以及设置于内螺纹杆501c一侧的第一套杆501d；

伸缩辊502包括空心杆502a、设置于空心杆502a一侧的伸入杆502b、设置于伸入杆502b一侧的细杆502c，以及分别设置于空心杆502a和伸入杆502b一侧的第二套杆502d；

第一套杆501d和第二套杆502d数量各两个，且形状及作用一致；丝杆501b数量有两个，且两个丝杆501b杆身螺纹互为反向。

进一步的，调节齿轮301包括设置于其顶部的凸轮301a；传动齿轮302包括设置于其顶部的扭力管302a；推板402包括设置于其一侧的一对平衡杆402a。

需要说明的是，折弯机100用于板材的折弯，参照附图1，工作台201固定在折弯机100的进料口处，协助置于工作台201上的板材进行折弯，在工作台201的底部固定连接了一对滑轨202，该滑轨202用于第一滑动座205a-1和第二滑动座206a-1的配合，保证第一滑动座205a-1和第二滑动座206a-1的横向直线运动，此外两者之间还存在着限位结构用于防止第一滑动座205a-1和第二滑动座206a-1运动时候的脱落，在两个滑轨202之间正中心处有用于安装旋转臂203的平台，此时的旋转臂203能够与前述平台上的圆柱活动连接，保证旋转臂203能够旋转。

参照附图5，铰接杆204数量有两根，一根用于第一滑动座205a-1和旋转臂203一侧之间的铰接，另一根则用于第二滑动座206a-1旋转臂203另一侧的铰接，因此，当第一滑动座205a-1或第二滑动座206a-1任意一个进行运动时，另一个滑动座相应的移动同等距离，保证里两个滑动座能够同时运动且运动的状态及距离一致。

较佳的，调整组件205和辅助组件206分别安装在一对滑轨202的两侧，分别通过第一滑动座205a-1和第二滑动座206a-1带动而活动，在工作台201上面，有延伸辊501和伸缩辊502，两根辊同时与调整组件205和辅助组件206之间活动连接，压缩弹簧503则用于上述两根辊的压紧作用。

较佳的，调整组件205由调整夹205a和调整板205b构成，辅助组件206由辅助夹206a和辅助板206b构成。两个组件需要成对使用，以实现定位对中效果。

较佳的，参照附图6，调整夹205a整体形状为两个C型结构钢同时焊接在第一滑动座205a-1，在其中一个C型结构钢的上端有固定有朝下的第一定位柱205a-2，能够与调整板205b进行铰接，在另一个C型结构钢上开设有活动孔205a-3，孔口朝向为滑轨202的走向，用于置入活动柱205b-1，需要注意的是，活动柱205b-1直径要小于活动孔205a-3的孔径，便于提供调整板205b调节移动时的运动余量，在活动孔205a-3底部位置固定有水平的底板205a-4，用于承载调节单元300，底板205a-4上有固定的电机架205a-5，用于固定伺服电机303，伺服电机303轴端朝下，与扭力管302a上端面固定连接，通过伺服电机303驱动传动齿轮302进行旋转，此外伺服电机303的自锁能力保证了传动齿轮302锁紧后不再移动。

较佳的，调整板205b通过与第一定位柱205a-2铰接，以及活动柱205b-1插入活动孔205a-3的方式确定其摆放姿态，此外活动柱205b-1的端部还固定有用于对复位弹簧205b-4限位的圆形垫片，因此复位弹簧205b-4套在活动柱205b-1的柱身上，且同时与前述圆形垫片与活动孔205a-3的孔口固定连接，保证调整板205b被牢靠地安装在调整夹205a上，限位槽205b-2则在调整板205b靠近活动柱205b-1的一侧开设，形状为方形直槽，用于与凸轮301a之间的配合，限位槽205b-2的上下两个槽壁紧贴凸轮301a上下两面，凸轮301a侧边紧贴限位槽205b-2槽底，由于活动孔205a-3与活动柱205b-1之间留有较大间隙，用于对调整板205b调节时运动的进一步支撑和限位，凸轮301a侧壁则直接作用与限位槽205b-2的槽底。第一压紧柱205b-3数量为两个，对称分布在调整板205b的侧边，与调整板205b固定连接，第一压紧柱205b-3方向朝上。

较佳的，参照附图5，辅助夹206a与调整夹205a形状相似，同样由两个C型结构钢焊接在第二滑动座206a-1上，在其中一个C型机构钢上端部固定有朝下的第二定位柱206a-2，能够与辅助板206b进行铰接。需要注意的是，第二定位柱206a-2和第一定位柱205a-2两者圆心的连线与滑轨202平行。

较佳的，辅助板206b与调整板205b形状相似，限位块206b-1固定在辅助板206b一侧，与辅助夹206a上另一个C型结构钢位置对应，限位块206b-1能够置于前述C型结构钢的上端，两者之间能够相对滑动，当辅助板206b被带动发生偏移时，限位块206b-1支撑住辅助板206b的同时在前述C型结构钢上端以滑动的方式进行运动。

较佳的，延伸辊501通过两侧的第一套杆501d分别与第一压紧柱205b-3和第二压紧柱206b-2进行铰接，伸缩辊502通过两侧的第二套杆502d分别与另一边的第一压紧柱205b-3和第二压紧柱206b-2进行铰接，因此，延伸辊501、伸缩辊502、调整板205b和辅助夹206a能够构成可变形的平行四边形。第一套杆501d和第二套杆502d在与对应的压紧柱进行铰接时，铰接处设置有压缩弹簧503，共计四个，各个压紧柱上有限位圆片，用于对压缩弹簧503的安装固定，压缩弹簧503两端分别与前述的限位圆片和套杆铰接处固定连接，能够通过压缩弹簧503将延伸辊501和伸缩辊502向下压紧，当有板材通过前两者下方时，延伸辊501和伸缩辊502依次被顶起并伴随着自身的旋转，在压缩弹簧503的作用下对板材能够进行压紧。

较佳的，延伸辊501通过一个小皮带轮501a和两个对称的内螺纹杆501c构成，小皮带轮501a两端与螺纹相反的两个丝杆501b固定连接，两个内螺纹杆501c分别与丝杆501b螺纹连接，由于一对丝杆501b的螺纹方向互为反向，所以当小皮带轮501a旋转的时候，两个内螺纹杆501c同时向里侧或外侧移动。与旋转臂203和对铰接杆204不同的是，不具备将调整组件205和辅助组件206对称的安装在工作台201的能力，仅能调节前述两组件的间距，以适应不同板材的尺寸，两个内螺纹杆501c两端又与对应位置的两个第一套杆501d活动连接，参照附图4，连接处有限位结构，保证两个内螺纹杆501c仅能进行旋转而不会发生脱落。

优选的，小皮带轮501a直径小于内螺纹杆501c外径。皮带507为柔性能够相较于齿轮等刚性连接，对于两个需要传动的零部件在连接的过程中发生偏转或错位有更好的兼容和传动能力。

较佳的，传动电机505固定在电机台504上表面，传动电机505的轴端与大皮带轮506中心固定连接，通过同时在大皮带轮506和小皮带轮501a上加装两根皮带507，以实现传动电机505拖动小皮带轮501a及其两侧丝杆501b的旋转。

较佳的，伸缩辊502由空心杆502a和伸入杆502b构成，两者之间活动连接，在空心杆502a和伸入杆502b端部又分别与第二套杆502d活动连接，细杆502c插入空心杆502a中，构成可伸缩的伸缩辊502，伸缩辊502不仅能够进行板材的压紧，也能保证上述平行四边形的结构稳定，伸缩辊502为被动调节。

较佳的，调节齿轮301与传动齿轮302能够进行啮合，当传动齿轮302通过扭力管302a发生旋转的时候，调节齿轮301能够带动凸轮301a进行旋转，从而顶起调整板205b，使整个平行四边形发生变形，进而调整调整板205b和辅助板206b的姿态。需要注意的是，调节齿轮301直径大于传动齿轮302，便于伺服电机303精调调节齿轮301，同时能够提供更大的扭矩。

优选的，调整板205b和辅助板206b底部分别有限位用的矩形块，见附图6，对需要折弯的板材起到导向作用。此外，在常规状态下，伸缩辊502和延伸辊501应当紧贴工作台201的台面。

较佳的，推杆403固定在离折弯机100最远侧方向的支撑壁401位置上，支撑壁401整体围绕在工作台四周，能够对人员起到防护作用，推杆403的伸缩端与推板402固定连接，因此推杆403可以推动推板402进行直线运动，对板材起到进料作用，平衡杆402a则贯穿支撑壁401，对推板402进行平衡和限位，保证进料过程的稳定。

优选的，推杆403应当使用电动推杆。

使用时，通过伺服电机303调整传动齿轮302，调节齿轮301因为啮合带动凸轮301a进行旋转，凸轮301a顶起调整板205b，此时的调整板205b因为同时与延伸辊501和伸缩辊502铰接，辅助板206b同理，调整板205b和辅助板206b同时发生偏移，因而调整板205b和辅助板206b能够以平行的姿态进行调平或变形，在复位弹簧205b-4的作用下调整板205b始终顶向凸轮301a并保证其姿态稳定，通过将伺服电机303的自锁即可实现传动齿轮302的锁止，而后凸轮301a保持静止不动。

而后通过传动电机505带动小皮带轮501a直接进行正转或翻转，并在对向双螺纹的作用下，两个内螺纹杆501c同时伸出或缩回，相应的伸缩辊502也对应自动调整至合适长度，此时的旋转臂203同步发生旋转，使得调整组件205和辅助组件206同时外扩或内缩，能够适应板材的宽度，最后将板材置于调整组件205和辅助组件206之间，启动推杆403，推杆403带动推板402将板材推入折弯机。

综上，本设计能够通过自动进料降低人员的工作强度，同时在折弯过程中对进料后的板材进行对齐和精准定位，板材的姿态也可进行调整，同时通过工作台周围的栏板进行防护，降低安全隐患。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或与实现本发明不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。