一种钣金件折弯角度在线检测系统的制作方法

本实用新型涉及钣金件加工技术领域，具体涉及一种钣金件折弯角度在线检测系统。

背景技术：

钣金加工包括剪、冲、折等基本工序，以及铆、焊等工序，具有节省材料，生产效率明显高于机械加工等优点，在机械制造中的占比越来越大。

随着钣金加工设备的性能提高，钣金加工的制作精度也相应提高，部分已取代机械加工，同时随着自动化生产的需要，钣金加工的智能化生产也同步提高，自动在线检测钣金质量工序，也大量布置在钣金加工自动化流水线上。

折弯角度是钣金折弯加工的一个重要质量指标，目前无论是人工折弯或机器人折弯或国外自动钣金生产线都是钣金件折弯完成后人工检测折弯角度，考虑到人工成本的因素，一般对折弯件进行抽检。

目前，采用的抽检和人工检测结合的方法具有如下缺陷：

(1)采用抽检的方式，无法避免未抽检到的不合格产品进入到后续的组装线中，导致后道装配质量无法得到保证；

(2)采用人工检测，劳动强度大；同时，长时间检测时，检测人员容易出现疲劳，导致检测精度得不到保证。

(3)人工检测由于需要大量人力，导致检测成本较高，企业生产压力较大。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种钣金件折弯角度在线检测系统，通过对中夹具实时对在线生产的折弯件进行对中，并利用传感器检测折弯角度，特别适于流水线作业的在线自动检测，提高了折弯件的尺寸精度，同时降低了企业的劳动力投入成本。

一种钣金件折弯角度在线检测系统，包括机架、以及安装在机架上的折弯件输送线，所述机架上设有：

用于阻拦或放行折弯件的升降阻挡机构；

分布在折弯件输送线两侧且同步运动的对中夹具；

安装在对中夹具上以检测折弯件折弯角度的两组传感器；

与所述两组传感器相连以显示折弯角度的输出设备。

本实用新型提供的钣金件折弯角度在线检测系统，既适用于采用人工折弯制作的生产线，也可用于自动化流水生产线；特别是用于自动化流水生产线时，无需人工干预，大大提高了钣金折弯加工的效率和检测精度。

钣金件在折弯件输送线上运动，所述升降阻挡机构上升后阻拦钣金件的行进，对中夹具动作对钣金件进行对中，两组传感器分别位于折弯件输送线两侧对应的对中夹具上，通过传感器采集信号，并对所述信号进行处理后输出。利用传感器信号计算折弯角度采用现有技术中的算法。

作为优选，所述升降阻挡机构包括：

设置在机架上的基座；

安装在所述基座上且竖直布置的直线导轨；

滑动配合在所述直线导轨上的阻挡板；

与所述阻挡板相对固定用以检测折弯件到位的光电传感器；

安装在所述基座上，用以接收所述光电传感器的信号并相应驱动阻挡板升降的驱动气缸。

当待检测折弯件运行到撞击阻挡板的同时，布置在阻挡板上的光电传感器检测到折弯件并发送触发信号，折弯件输送线停止运行，此时对中夹具进行对中操作，阻挡板下降，角度检测完成后，折弯件输送线将待检测折弯件运行至下一工序，折弯件离开角度检测工作位后，阻挡板上升，等待下一待检测折弯件。

作为优选，所述对中夹具包括：

两套推挡件，分别与折弯件的两侧相作用，各组传感器固定在相应的推挡件上；

驱动机构，与其中一套推挡件相连；

同步机构，连接在两套推挡件之间。

该技术方案中的对中夹具运行过程中，两套推挡件同步动作实现对钣金折弯件位置的限制和调整，实现对中。

作为优选，每套推挡件包括：沿折弯件输送方向布置的同步推板以及间隔固定在同步推板上与折弯件侧边相抵的顶杆，各组传感器固定在对应的同步推板上。

对中过程中，顶杆与折弯件两侧接触，实现对折弯件的位置调整。顶杆一般设置两个或者两个以上。

作为优选，所述驱动机构为气缸，气缸的活塞杆与对应推挡件的同步推板相连。

气缸一般通过气缸角座水平的固定在机架上。所述驱动机构也可根据需要采用其他驱动机构，例如也可采用液压缸。

作为优选，所述同步机构包括：

沿折弯件输送方向布置的同步导轨，两套推挡件对称布置在同步导轨两侧；

沿同步导轨滑动的移动座；

铰接在移动座与每根同步推板之间的连杆。

通过同步导轨，满足了推挡件运行的同步性。

作为优选，所述对中夹具还包括导向机构，该导向机构包括：

与折弯件输送方向垂直的横移导轨；

与横移导轨相配合的两组滑座，每套推挡件固定在对应的一组滑座上。

横移导轨为相互平行的两条，每条横移导轨上配合有两组滑座。

所述输出设备包括：运算电路，用于接收传感器信号并计算折弯件的折弯角度；报警或显示电路，与运算电路相连，用于根据折弯件检测角度进行报警或显示折弯件角度。

上述技术方案中，所述的输出设备除上述组成外，也可以是受传感器控制的驱动折弯件输送线的驱动装置，例如所述输出设备可为折弯件输送线的驱动电机，当传感器检测到当前的折弯件角度不符合要求时，向上述驱动电机输出控制信号，停止电机运行。

上述技术方案中，所述运算电路可采用现有计算电路。该技术方案中，所述报警或显示电路，既可以是具有报警功能的传统报警电路，此时当检测到折弯角度不合格时，报警电路进行声和/或光报警。或者，所述报警或显示电路也可为显示屏，用于实时显示折弯件的角度。或者，所述报警或显示电路也可是同时具有报警和显示的电路。所述运算电路、报警或显示电路也可直接集成在主控板上，主控板与报警灯或者显示屏相连。

作为优选，每组传感器包括三个传感器，三个传感器沿折弯件输送方向间隔布置，位置分别对应折弯件的中部和两端。

所述传感器为2D激光位移传感器。激光位移传感器利用激光的高方向性、高单色性和高亮度等特点可实现无接触远距离测量。

每组传感器包括三个传感器，以确保折弯件前中后3点位置的检测精度，当任意1个传感器检测得到的角度数据不符合要求时，即可进行报警或者显示。

所述的2D激光位移传感器通过安装架固定在对中夹具的同步推板上，确保传感器与需检测折弯件保持在设定距离，保证检测精度。

本实用新型提供的钣金件折弯角度在线检测系统，可满足不同宽度的折弯件自动折弯后角度检测，尺寸范围介于折弯件宽度300-600之间，特别适用于企业生产规模逐渐扩大的设备现代化改造，实现智能检测无人化。

附图说明

图1为本实用新型钣金件折弯角度在线检测系统的装配示意图(省略工作台面)；

图2为本实用新型钣金件折弯角度在线检测系统的侧面装配示意图；

图3为本实用新型钣金件折弯角度在线检测系统的俯视装配示意图；

图4为本实用新型钣金件折弯角度在线检测系统中折弯件输送线的装配示意图；

图5为本实用新型钣金件折弯角度在线检测系统中折弯件输送线的侧面装配示意图；

图6为本实用新型钣金件折弯角度在线检测系统中对中夹具的装配示意图；

图7为本实用新型钣金件折弯角度在线检测系统中对中夹具的俯视装配示意图；

图8为本实用新型钣金件折弯角度在线检测系统中对中夹具的侧视装配示意图；

图9为本实用新型钣金件折弯角度在线检测系统中传感器和输出设备的布置结构图；

图10为本实用新型钣金件折弯角度在线检测系统中升降阻挡件的立面结构示意图；

图11为本实用新型钣金件折弯角度在线检测系统中升降阻挡件的平面结构示意图。

图中：1、机架；2、折弯件输送线；3、对中夹具；4、升降阻挡机构；5、检测单元；7、钣金折弯件；8、工作台面；

201、传送带机架；202、平皮带中间托架；203、平皮带；204、带导向槽的传送带机架；205、平皮带轮轴；206、从动平皮带轮；207、顶丝；208、伺服电机；209、主动平皮带轮；210、伺服电机固定板；211、从动同步带轮；212、同步带；213、主动同步带轮；

301、同步推板；302、顶杆；303、横移导轨支座；304、滑座；305、横移导轨；306、气缸；307、气缸角座；308、气缸角座垫高块；309、同步推板角座；310、销轴；311、连杆；312、移动座销轴板；313、移动座；314、同步导轨；315、同步导轨支座；

401、基座；402、滑块；403、直线导轨；404、阻挡板；405、连接件；406、驱动气缸；407、光电传感器；408、支架；

501、传感器；502、安装架；503、放大器；504、可编程控制器；505、电源变压器；506、工控机；507、键盘；508、显示器；

801、毛刷板面；802、毛刷板面钢架。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本实用新型的详细技术内容和实施例。附图所示的标记和实施例不应看作是对本实用新型技术的限制，任何在本实用新型基础上的扩展和增加均视为本实用新型的保护范围。

如图1、图2、图3所示，一种钣金件折弯角度在线检测系统，包括机架1、安装在机架1上的折弯件输送线2、用于阻拦或放行折弯件的升降阻挡机构4、分布在折弯件输送线2两侧且同步运动的对中夹具3、安装在对中夹具3上以检测折弯件折弯角度的检测单元5、以及与检测单元5相连以显示折弯角度的输出设备。

机架1上铺设有工作台面8，机架1和工作台面8为在线检测系统提供支撑，检测单元5为检测系统的核心部件。

如图2所示，工作台面8安装在机架1上，工作台面8有二组，分别布置在折弯件输送线2的两侧，工作台面8包括毛刷板面801和毛刷板面钢架802，对折弯件起辅助承托作用。

折弯件输送线2、对中夹具3以及升降阻挡机构4是实施检测功能的必要保证，折弯件输送线2采用流水线形式运输折弯件，使折弯件连续移动，升降阻挡机构4将折弯件阻挡在检测位置，在检测折弯件角度时，折弯件处于静止状态。对中夹具3保证折弯件检测精度，防止折弯件歪斜引起测量误差。

如图4、图5所示，折弯件输送线2安装在机架1上，沿流水线方向延伸布置，实现折弯件的送料和出料。

折弯件输送线2包括：传送带机架201、平皮带中间托架202、平皮带203、带导向槽的传送带机架204、从动平皮带轮206、平皮带轮轴205、顶丝207、伺服电机208、主动平皮带轮209、伺服电机固定板210、主动同步带轮213、从动同步带轮211、同步带212。

伺服电机208转动，装在伺服电机208轴头上的主动同步带轮213通过同步带212带动从动同步带轮211，与从动同步带轮211同轴的主动平皮带轮209转动，通过摩擦带动平皮带203移动。通过顶丝207的调节，从动平皮带轮206、平皮带轮轴205可沿带导向槽的传送带机架204的槽作纵向移动，调节平皮带203的松紧。

如图6、图7、图8所示，对中夹具33安装在机架1上，包括：分别与折弯件两侧相作用的两套推挡件、与其中一套推挡件相连的驱动机构、以及连接在两套推挡件之间的同步机构。

每套推挡件包括：沿折弯件输送方向布置的同步推板301以及间隔固定在同步推板301上与折弯件侧边相抵的顶杆302。

驱动机构为气缸306，气缸306通过气缸角座307固定在机架1上，气缸306的活塞杆与对应推挡件的同步推板301相连。为了保证气缸的高度，机架1上还设有气缸角座垫高块308。

同步机构包括：沿折弯件输送方向布置的同步导轨314、沿同步导轨314滑动的移动座313、以及铰接在移动座313与每根同步推板301之间的连杆311。两套推挡件对称布置在同步导轨314两侧。同步导轨314的两端通过同步导轨支座315安装在机架1上。

同步推板301上固定有同步推板301角座309，移动座313上安装有移动座313销轴板312，连杆311的一端与同步推板301角座309铰接，另一端与移动座313销轴板312通过销轴310转动连接。

对中夹具3还包括导向机构，导向机构包括：与折弯件输送方向垂直的横移导轨305、以及与横移导轨305相配合的两组滑座304，每套推挡件中的同步推板301固定在对应的一组滑座304上，横移导轨305的两端通过横移导轨支座303安装在机架1上。

同步推板301位于工作台面8的毛刷板面801下方，每个同步推板301与两个滑座304固定连接。每侧同步推板301上设有两根顶杆302，每根顶杆302沿竖直方向延伸，两根顶杆302分别布置在同步推板301水平方向的两端，顶杆302上方露出毛刷板面801。

当需要对钣金折弯件7进行对中时，气缸306作为整个机构的驱动机构动作，单侧的同步推板301带动顶杆302向中间靠拢，另一侧的同步推板301因连杆311和移动座313、同步导轨314形成的连杆同步机构也带动另一侧顶杆302向中间同步靠拢，完成对折弯件的自动对中。

如图9所示，检测单元5包括：固定在同步推板301上的两组传感器501，如图6所示，传感器501通过安装架502固定在同步推板301上。输出设备包括：放大器503、可编程控制器504、电源变压器505、工控机506、键盘507、显示器508。

传感器501采用2D激光位移传感器，每组传感器包括三个传感器，三个传感器沿折弯件输送方向间隔布置，位置分别对应折弯件的中部和两端，可同时对折弯件的两侧的前、中、后3个部位折弯面进行角度尺寸检测，检测后的数据经放大器503、可编程控制器504和工控机506的程序处理显示在显示器508上。可编程控制器504也可采用现有的运算电路。工控机506用于接收可编程控制器504的运算信息，并将该信息显示在显示器508上。

如图10、图11所示，升降阻挡机构4安装在机架1上，升降阻挡机构4包括：设置在机架1上的基座1、安装在基座1上且竖直布置的直线导轨403、滑动配合在直线导轨403上的阻挡板404、与阻挡板404相对固定用以检测折弯件到位的光电传感器407、以及安装在基座1上，用以接收光电传感器407的信号并相应驱动阻挡板404升降的驱动气缸406。

直线导轨403上滑动配合有滑块402，滑块402与阻挡板404固定连接。基座1上固定有支架408，光电传感器407407固定安装在支架408上。驱动气缸406通过连接件405与阻挡板404连接。

随折弯件输送线2移动的钣金折弯件7碰到阻挡板404的同时，触发光电传感器407发出信号，折弯件输送线2停止工作。当检测完成，自动折弯后的折弯件自动流入下一工位后，升降阻挡件4的气缸406工作上升，等待下一折弯件，只有在驱动气缸406处于上限位置且光电传感器407检测到板件到位时，传感器501的信号为有效信号。

本实施例提供的钣金件折弯角度在线检测系统，工作过程如下：

步骤一、钣金折弯件7两边折弯后，经流水线进入在线检测系统，折弯件输送线2带动钣金折弯件7纵向移动，碰到升降阻挡件4后，折弯件输送线2停止移动，升降阻挡件4的阻挡板404下降。

步骤二、对中夹具3的气缸306动作，带动两侧的同步推板301和顶杆302同步对钣金折弯件7夹紧对中。

步骤三、传感器501对钣金折弯件7进行检测，并将检测数据经程序计算在显示器508上显示。

步骤四、对中夹具3的气缸306动作，带动两侧的同步推板301和顶杆302接触对钣金折弯件7的夹紧。

步骤五、折弯件输送线2带动钣金折弯件7纵向移动，进入下一工位，升降阻挡件4的阻挡板404上升，等待下一个检测。

本实用新型提供的钣金件折弯角度在线检测系统，特别适于自动化流水线作业，对弯折后的钣金件实现在线实时检测，100％全检，减人增效明显，同时保证折弯件中间和两端的角度均符合要求。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。