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1. (WO2019047065) SHEET MATERIAL WORKPIECE SHAPING DEVICE
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板材工件整形设备

技术领域

[0001] 本发明属于板材整形技术领域,更具体地说,是涉及一种板材工件整形设备。

背景技术

[0002] 板材工件在成型之后均有不同程度的弯曲,因此,需通过整形设备将板材工件 整形平整才可进行产品组装。

[0003] 现有的板材工件整形设备大多通过人工测量方式检测板材工件的平整度,即完 成一次整形工序后,再由操作员取出板材工件进行测量,如此为一次整形周期 。当待检测的板材数量较多吋,人工测量方式则无法满足测量需求,因此,亟 需解决板材工件采用人工测量所导致的测量效率低的问题。

技术问题

[0004] 本发明实施例的目的在于:提供一种板材工件整形设备,用以解决现有技术中 板材工件整形设备因采用人工测量平整度的方式所导致测量效率低的技术问题

问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 为解决上述技术问题,本发明实施例采用的技术方案是:

[0006] 提供了一种板材工件整形设备,包括工作平台,所述板材工件整形设备还包括 多个整形机构、用于承载待整形板材工件的定位机构、测量机构以及主控单元

[0007] 各所述整形机构并排立设于所述工作平台上,各所述定位机构与各所述整形机 构相对应且位于对应的所述整形机构的前方,所述整形机构于竖直平面内朝向 对应的所述定位机构下行且挤压设于所述定位机构内的板材工件以实现整形;

[0008] 所述测量机构包括传输导轨以及于所述传输导轨上作往复运动的检测组件,所 述检测组件和所述整形机构均与所述主控单元电性连接,所述传输导轨设于所 述工作平台上且位于各所述定位机构的前方,所述检测组件于所述传输导轨上 移动至测量工位处以测量各所述定位机构内的板材工件的平整度,并且,所述 检测组件将测量结果信号反馈至所述主控单元,所述主控单元再根据所述测量 结果信号驱动所述整形机构完成整形动作。

发明的有益效果

有益效果

[0009] 与现有技术相比,本发明实施例提供的板材工件整形设备的有益效果在于:该 板材工件整形设备,其工作过程如下:操作人员将板材工件放置在定位机构上 ,检测组件在传输导轨上移动,并且,移动至测量工位测量板材工件的平整度 ,若检测到板材工件的待整形表面沿背离整形机构的方向凸伸吋,检测组件将 测量结果信号反馈至主控单元,此吋,整形机构不启动,并且,提示操作人员 需将板材工件翻转,即板材工件的待整形表面朝向整形机构方向凸伸。完成准 备工作后,检测组件再次移动至测量工位,测量板材工件的平整度,并将测量 结果信号反馈至主控单元,主控单元根据测量结果信号驱动整形机构于竖直平 面内朝向定位机构下行,该下行距离由主控单元根据测量结果信号而定,整形 机构挤压设于定位机构内的板材工件,使其待整形表面沿背离整形机构的方向 凸伸而趋于平整,以上为一个整形周期。如此,检测组件于传输导轨上移动至 下一测量工位完成上述整形周期。完成所有板材工件的初整形后,检测组件再 移动至首个测量工位,对该测量工位处的板材工件进行复检,同样将测量结果 信号反馈至主控单元,由主控单元进行对比判断,若符合预设平整度要求,整 形机构静止不动,并提示操作员取下板材工件,若未达到预设平整度要求,主 控单元驱动整形机构下行对板材工件再次整形,以上为一个复检周期。如此, 检测组件于传输导轨上移动至下一测量工位完成上述复检周期,直至所有板材 工件的平整度达到预设值为止。本发明实施例提供板材工件整形设备的整形以 及测量过程自动化程度高,无需人工操作,整形效率高。

对附图的简要说明

附图说明

[0010] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描 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的 前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

[0011] 图 1是本发明实施例提供的板材工件整形设备的结构示意图;

[0012] 图 2是本发明实施例提供的板材工件整形设备的整形机构的结构示意图;

[0013] 图 3是本发明实施例提供的板材工件整形设备的定位机构初始状态的结构示意 图;

[0014] 图 4是本发明实施例提供的板材工件整形设备的定位机构的左定位组件伸出状 态的结构示意图;

[0015] 图 5是本发明实施例提供的板材工件整形设备的定位机构的右定位组件伸出状 态的结构示意图;

[0016] 图 6是本发明实施例提供的板材工件整形设备的定位机构的左定位组件和右定 位组件同吋伸出状态的结构示意图;

[0017] 图 7是本发明实施例提供的定位机构的定位治具伸出状态的结构示意图;

[0018] 其中,附图中的标号如下:

[0019] 100—工作平台、 200—整形机构、 300—定位机构、 400—测量机构、 401—传 输导轨、 402_检测组件、 403_定位件、 404_镭射传感器、 201_支架板、 202 _丝杆组件、 203_压头装置、 204_旋转气缸、 205_压头组件、 206_固定板 、 207—第一压块、 208—第二压块、 301—第一基板、 302—第二基板、 303_定 位治具、 304—第一推顶组件、 305—第三基板、 306—第一固定柱、 307—第一 驱动电机、 308_第四基板、 309_第一活动柱、 310_左定位块、 311_右定位 块、 312—第一本体、 313_第一支撑块、 314—第二本体、 315_第二支撑块、 3 16—第一倾斜支撑面、 317—第二倾斜支撑面、 318—左定位组件、 319—左支撑 板、 320_左安装座、 321_第一支撑柱、 322_第二推顶组件、 323_第五基板 、 324_第二固定柱、 325_第二驱动电机、 326_第六基板、 327_第二活动柱 、 328—右定位组件、 329—右支撑板、 330—右安装座、 331—第二支撑柱、 332 一第三推顶组件、 333—第三驱动电机、 334—第七基板、 335—第三活动柱。

本发明的实施方式

[0020] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例 ,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以 解释本发明,并不用于限定本发明。

[0021] 需说明的是,当部件被称为 "固定于"或"设置于"另一个部件,它可以直接在另 一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是 "连接于"另一个部 件,它可以是直接连接到另一个部件或者间接连接至该另一个部件上。

[0022] 还需说明的是,本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部 件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语"上"、 "下"、 "左"、 "右"等指 示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本 发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作,因此,附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说 明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据 具体情况理解上述术语的具体含义。

[0023] 此外,术语"第一"、 "第二 "仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重 要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有 "第一"、 "第二 "的特 征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明的描述中, "多个 "的 含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

[0024] 为了说明本发明所述的技术方案,以下结合具体附图对本发明提供的一种板材 工件整形设备的实现通过具体实施例进行详细说明。

[0025] 请参考图 1,本发明实施例提供的板材工件整形设备,包括工作平台 100、多个 整形机构 200、用于承载待整形板材工件的定位机构 300、测量机构 400以及主控 单元(图中未示):

[0026] 各整形机构 200并排立设于工作平台 100上,各定位机构 300与各整形机构 200相 对应且位于对应的整形机构 200的前方,整形机构 200在竖直平面内朝向对应的 定位机构 300下行且挤压设于所述定位机构 300内的板材工件以实现整形;

[0027] 测量机构 400包括传输导轨 401以及于传输导轨 401上作往复运动的检测组件 402 ,检测组件 402和整形机构 200均与主控单元电性连接,传输导轨 401设于工作平 台 100上且位于各定位机构 300的前方,检测组件 402在传输导轨 401上移动至测 量工位处以测量各定位机构 300内的板材工件的平整度,并且,检测组件 402将 测量结果信号反馈至主控单元,主控单元再根据测量结果信号驱动整形机构 200 完成整形动作。

[0028] 本发明实施例提供板材工件整形设备,其工作过程如下:操作人员将板材工件 放置在定位机构 300上,检测组件 402在传输导轨 401上移动,并且,移动至测量 工位测量板材工件的平整度,若检测到板材工件的待整形表面沿背离整形机构 2 00的方向凸伸吋,检测组件 402将测量结果信号反馈至主控单元,此吋,整形机 构 200不启动,并且,提示操作人员需将板材工件翻转,即板材工件的待整形表 面朝向整形机构 200方向凸伸。完成准备工作后,检测组件 402再次移动至测量 工位,测量板材工件的平整度,并将测量结果信号反馈至主控单元,主控单元 根据测量结果信号驱动整形机构 200于竖直平面内朝向定位机构 300下行,该下 行距离由主控单元根据测量结果信号而定,整形机构 200挤压设于定位机构 300 内的板材工件,使其待整形表面沿背离整形机构 200的方向凸伸而趋于平整,以 上为一个整形周期。如此,检测组件 402于传输导轨 401上移动至下一测量工位 完成上述整形周期。完成所有板材工件的初整形后,检测组件 402再移动至首个 测量工位,对该测量工位处的板材工件进行复检,同样将测量结果信号反馈至 主控单元,由主控单元进行对比判断,若符合预设平整度要求,整形机构 200静 止不动,并提示操作员取下板材工件,若未达到预设平整度要求,主控单元驱 动整形机构 200下行对板材工件再次整形,以上为一个复检周期。如此,检测组 件 402于传输导轨 401上移动至下一测量工位完成上述复检周期,直至所有板材 工件的平整度达到预设值为止。本发明实施例提供板材工件整形设备的整形以 及测量过程自动化程度高,无需人工操作,整形效率高。

[0029] 具体地,请参考图 1,检测组件 402包括于传输导轨 401上移动的定位件 403以及 设于定位件 403上的镭射传感器 404,镭射传感器 404与主控单元电性连接,并且 ,镭射传感器 404随定位件 403移动至测量工位处吋位于定位机构 300的正上方。 优选地,定位件 403呈 L形,包括竖直段以及垂直连接于水平段,竖直段设于传 输导轨 401上,水平段则朝向定位机构 300方向伸出于传输导轨 401,镭射传感器 404则设设于水平段上,这样,当定位件 403移动至测量工位吋,镭射传感器 404 正好位于定位机构 300的正上方,测量位于定位机构 300内的板材工件的平整度

[0030] 具体地,请参考图 2,整形机构 200包括支架板 201、丝杆组件 202以及压头装置 203,支架板 201立设于工作平台 100上,丝杆组件 202固定于支架板 201上,压头 装置 203连接于丝杆组件 202上,并且,压头装置 203与定位机构 300相对应,压 头装置 203于竖直平面内在丝杆组件 202上往复移动。这样,压头装置 203于丝杆 组件 202上下行移动吋可挤压位于定位机构 300内的板材工件。

[0031] 具体地,请参考图 2,压头装置 203包括旋转气缸 204以及压头组件 205,压头组 件 205通过旋转气缸 204连接于所述丝杆组件 202,并且,压头组件 205随旋转气 缸 204于竖直平面内绕轴线转动。压头组件 205的作用是挤压位于定位机构 300的 板材工件,使得板材工件朝背离压头组件 205方向凸伸从而实现整形。这里,根 据测量机构 400所反馈的测量结果信号,主控单元可控制旋转气缸 204以实现压 头组件 205的更换。即初始状态吋,压头组件 205平行于工作平台 100,此吋,压 头组件 205的一侧朝向板材工件,若整形要求改变吋,旋转气缸 204带动压头组 件 205在竖直平面内绕轴线 180°转动,即压头组件 205的另一侧朝向板材工件。

[0032] 具体地,请参考图 2,压头组件 205包括固定板 206、两第一压块 207以及两第二 压块 208,固定板 206固定于旋转气缸 204上且与工作平台 100相平行,两第一压 块 207间隔设置于固定板 206朝向工作平台 100的一侧上,两第二压块 208间隔设 置于固定板 206背离工作平台 100的一侧上。这样,根据实际需求,通过旋转气 缸 204转动固定板 206以实现第一压块 207和第二压块 208的切换,从而适用不同 的整形需求。

[0033] 具体地,请参考图 2,固定板 206为矩形固定板,两第一压块 207可拆卸地连接 于矩形固定板上,这样,根据实际整形需求,可更换不同形状的第一压块 207。 并且,两第一压块 207可沿矩形固定板长边方向相对滑动。优选地,在矩形固定 板朝向操作人员的一侧上设有刻度,这样,两第一压块 207之间的间距可精确调 控,以满足板材工件整形精度的要求。

[0034] 具体地,请参考图 2,固定板 206为矩形固定板,两第二压块 208可拆卸地连接 于矩形固定板上,这样,根据实际整形需求,可更换不同形状的第二压块 208。

并且,两第二压块 208可沿矩形固定板长边方向相对滑动。优选地,在矩形固定 板朝向操作人员的一侧上设有刻度,这样,两第二压块 208之间的间距可精确调 控,以满足板材工件整形精度的要求。

[0035] 具体地,请参考图 3,定位机构 300包括第一基板 301、第二基板 302以及定位治 具 303,第二基板 302在竖直方向上可第一基板 301上下移动第二基板 302,定位 治具 303的作用是用于固定板 206材工件。第一基板 301固定于工作平台 100上, 定位治具 303设于第二基板 302上。当压头组件 205于竖直平面内下行,挤压位于 定位治具 303内的板材工件完成整形动作。

[0036] 具体地,请参考图 3和图 7,定位机构 300还包括第一推顶组件 304,第一推顶组 件 304用于推顶第二基板 302,实现其与第一基板 301分离。第一推顶组件 304包 括第三基板 305、多个第一固定柱 306、第一驱动电机 307、第四基板 308以及多 个第一活动柱 309,第三基板 305通过各第一固定柱 306固定于第一基板 301朝向 工作平台 100的一侧上,第一驱动电机 307设于第三基板 305上,第四基板 308位 于第一基板 301和第一驱动电机 307之间且连接于第一驱动电机 307的输出轴,各 第一活动柱 309的一端依次穿设于工作平台 100和第一基板 301抵靠于第二基板 30 2上,各第一活动柱 309的另一端固定于第四基板 308上。这样,当定位治具 303 于竖直平面内需相对第一基板 301抬高吋,第一驱动电机 307的输出轴朝向第一 基板 301凸伸,推动第四基板 308远离第三基板 305运动,各第一活动柱 309则随 第四基板 308—起运动,依次穿过工作平台 100和第一基板 301将第二基板 302顶 起,从而实现第二基板 302与第一基板 301的分离,定位治具 303也随第二基板 30 2上抬,该种定位形式是用于给中部翘曲程度大于左右两侧的翘曲程度的板材工 件固定定位,这样,在整形过程中,压头组件 205挤压板材工件的中部,使得压 板材工件的中部形变程度大。

[0037] 具体地,请参考图 3,定位治具 303包括左定位块 310和右定位块 311,左定位块 310和右定位块 311相对设置于第二基板 302上,板材工件架设于左定位块 310和 右定位块 311之间。利用左定位块 310和右定位块 311固定板材工件,防止其在整 形过程中发生位置偏移。

[0038] 具体地,请参考图 3和图 7,左定位块 310包括第一本体 312,该第一本体 312呈 U 形,第一本体 312立设于第二基板 302上,右定位块 311包括第二本体 314,该第 二本体 314呈 U形,第二本体 314与第一本体 312相对立设于第二基板 302上,第一 本体 312的幵口和第二板体的幵口相对,在第一本体 312的水平段上设有第一支 撑块 313,在第二本体 314的水平段上设有第二支撑块 315,这样,板材工件的两 短边分别架设在第一支撑块 313上和第二支撑块 315上,板材工件的两长边则分 别抵靠于第一本体 312的两竖直段上和第二本体 314的两竖直段上。

[0039] 优选地,请参考图 3和图 7,在本实施例中,第一支撑块 313上包括第一倾斜支 撑面 316,第一倾斜支撑面 316与第一本体 312的水平段呈锐角夹角,第二支撑块 315上包括第二倾斜支撑面 317,第二倾斜支撑面 317与第二本体 314的水平段呈 锐角夹角,板材工件的两短边分别架设在第一倾斜支撑面 316上和第二倾斜支撑 面 317上,这样,当板材工件的长边改变吋,同样可架设在第一支撑块 313和第 二支撑块 315上,同吋,第一倾斜支撑面 316和第二倾斜支撑面 317在整形过程中 起到缓冲作用,即板材工件受压后沿第一倾斜支撑面 316和第二倾斜支撑面 317 向第二基板 302滑动,避免板材工件因整形机构 200挤压而发生不可逆转的形变

[0040] 进一步地,请参考图 3和图 4,在本实施例中,定位机构 300还包括左定位组件 3 18,左定位组件 318位于左定位块 310和右定位块 311之间,左定位组件 318包括 左支撑板 319以及设于左支撑板 319上的左安装座 320,左支撑板 319可于竖直平 面内相对第一基板 301上下移动。左定位组件 318的作用是用于支撑板材工件, 并且,该板材工件的右侧翘曲程度大于左侧的翘曲程度,这样,当板材工件放 置在左安装座 320上吋,板材工件的右侧伸出至左安装座 320的外部呈悬空状态 ,这样,压头组件 205下行挤压板材工件吋,板材工件右侧的形变量大于左侧的 形变量,更容易达到预设平整度的要求。

[0041] 优选地,请参考图 4,在本实施例中,在左支撑板 319上设置两个第一支撑柱 32 1,两第一支撑柱 321可沿左支撑板 319的长边方向相对左支撑板 319滑动。这样 ,可根据板材工件的长度不同而调整第一支撑柱 321在左支撑板 319上的位置。

[0042] 进一步地,请参考图 3和图 4,定位机构 300包括还包括第二推顶组件 322,第二 推顶组件 322作用是推顶左定位组件 318,使其与定位治具 303上下分离,形成整 形加工空间。第二推顶组件 322包括第五基板 323、多个第二固定柱 324、第二驱 动电机 325、第六基板 326以及多个第二活动柱 327,第五基板 323通过各第二固 定柱 324固定于第一基板 301朝向工作平台 100的一侧上,第二驱动电机 325设于 第五基板 323上,第六基板 326位于第一基板 301和第二驱动电机 325之间且连接 于第二驱动电机 325的输出轴,各第二活动柱 327的一端依次穿设于工作平台 100 、第一基板 301以及第二基板 302后抵靠于左支撑板 319上,各第二活动柱 327的 另一端固定于第六基板 326上。这样,当左定位组件 318于竖直平面内需相对定 位治具 303抬高吋,第二驱动电机 325的输出轴朝向第六基板 326凸伸,推动第六 基板 326远离第五基板 323运动,各第二活动柱 327则随第六基板 326—起运动, 依次穿过工作平台 100、第一基板 301以及第二基板 302将左支撑板 319顶起,从 而实现左定位组件 318上抬与定位治具 303上下分离,该种定位形式是用于给右 侧翘曲程度大于左侧的翘曲程度的板材工件固定定位,这样,在整形过程中, 板材工件的右侧获得比左侧更大的形变空间,使得压板材工件的右侧形变程度 增大,便于板材工件达到预设平整度的要求。

[0043] 进一步地,请参考图 3和图 5,定位机构 300还包括右定位组件 328,右定位组件 328与左定位组件 318并排设置于左定位块 310和右定位块 311之间,右定位组件 3 28包括右支撑板 329以及设于右支撑板 329上的右安装座 330,右支撑板 329可于 竖直平面内相对第一基板 301上下移动。右定位组件 328的作用是用于支撑板材 工件,并且,该板材工件的左侧翘曲程度大于右侧的翘曲程度,这样,当板材 工件放置在右安装座 330上吋,板材工件的左侧伸出至右安装座 330的外部并且 处于悬空状态,这样,压头组件 205下行挤压板材工件吋,板材工件左侧的形变 量大于右侧的形变量,更容易达到预设平整度的要求。

[0044] 优选地,请参考图 5,在本实施例中,在右支撑板 329上设置两个第二支撑柱 33 1,两第二支撑柱 331可沿右支撑板 329的长边方向相对右支撑板 329滑动。这样 ,可根据板材工件的长度不同而调整第二支撑柱 331在右支撑板 329上的位置。

[0045] 具体地,请参考图 3和图 5,定位机构 300包括还包括第三推顶组件 332,第三推 顶组件 332作用是推顶右定位组件 328,使其与定位治具 303上下分离,形成整形 加工空间。第三推顶组件 332包括第三驱动电机 333、第七基板 334以及多个第三 活动柱 335,第三驱动电机 333与第二驱动电机 325并排设置第五基板 323上,第 七基板 334位于第一基板 301和第三驱动电机 333之间且连接于第三驱动电机 333 的输出轴,各第三活动柱 335的一端依次穿过工作平台 100、第一基板 301以及第 二基板 302后抵靠于右支撑板 329上,各第三活动柱 335的另一端固定于第七基板 334上。这样,当右定位组件 328于竖直平面内需相对定位治具 303抬高吋,第三 驱动电机 333的输出轴朝向第七基板 334凸伸,推动第七基板 334远离第五基板 32 3运动,各第三活动柱 335则随第七基板 334—起运动,依次穿过工作平台 100、 第一基板 301以及第二基板 302将右支撑板 329顶起,从而实现右定位组件 328上 抬与定位治具 303上下分离,该种定位形式是用于给左侧翘曲程度大于右侧的翘 曲程度的板材工件固定定位,这样,在整形过程中,板材工件的左侧获得比右 侧更大的形变空间,使得压板材工件的左侧形变程度增大,便于板材工件达到 预设平整度的要求。

[0046] 优选地,请参考图 3和图 6,在本实施例中,当板材工件的左右两侧的翘曲程度 大于其中部的翘曲程度吋,左定位组件 318和右定位组件 328分别在第二推顶组 件 322和第三推顶组件 332共同推顶下相对定位治具 303上下分离,此吋,左支撑 板 319与右支撑板 329并排设置且于第一基板 301平行,该种定位形式是用于给左 右两侧翘曲程度大于中部翘曲程度的板材工件固定定位,这样,在整形过程中 ,板材工件的左右侧分别伸出至外部且处于悬空状态,从而获得形变空间,便 于板材工件达到预设平整度的要求。

[0047] 以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明。对于本领域的技术 人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所 作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。