折弯机送料机构位置检测装置设计

周永升 许彩云 王强

摘要：本文设计了一种应用于折弯机送料机构的位置检测装置，该装置由触板、底槽、销轴、限位杆、微动开关、回复弹簧等组成。通过触板的转动推动微动开关，将折弯件的位置检测转化为角位移检测，检测范围较广，结构简单，可靠性好。

关键词：折弯机；送料机构；数控；位置检测

中图分类号：TH122文献标识码：A

折弯机作为一种基本的弯曲设备，可以通过更换上模和下模进行多种复杂零件的加工，操作简单，适用性广，因此在制造业得到了广泛的应用[1，2]。目前，折弯件的角度折弯、回弹和补偿研究已经相对成熟，[3]但是送料机构仍需人工操作，生产自动化程度不高，存在加工效率低，精度控制不稳定的现象。[4，5]因此根据折弯机的生产工艺过程，将送料机构进行数字化改造就显得尤为重要。

在送料机构的数字化改造过程中，需要将送料机构推杆位置坐标化，[6]由于推杆沿导轨垂直于折弯机运行，一维坐标即可满足要求。在此背景下本文设计了一种位置检测装置，将此装置安装在推杆上后，即可在不改变推杆结构的基础上，实现推杆位置的坐标化。

1 位置检测装置结构设计

根据折弯机的折弯工艺流程，[7]送料机构推杆在运行过程中需要先将折弯件推到指定位置，然后推杆后退，上模下压、完成一次折弯；该过程循环进行，直到完成全部折弯工序。送料机构的位置布置示意图如图1所示。

在送料机构的数字化控制方案中，对于钢板的位置，需要通过推杆与钢板的接触做出准确的判断，而且钢板在折弯后，随着折弯角与折弯件宽度的不同，与推杆的接触位置也会发生变化，因此需要扩大推杆的有效接触区域来提高加工范围。

为了实现上述效果，在推杆上采用极坐标进行接触状态的检测。推杆三角板前端安装有底槽，底槽与触板通过销轴连接在一起，触板以销轴为中心自由转动。底槽内由上到下依次布置回复弹簧、限位杆、微动开关，触板内侧安装顶杆。结构示意图如图2所示。

2 位置检测装置工作原理

底槽与推杆三角板焊接在一起，触板与底槽通过销轴连接在一起，可以围绕销轴自由转动，销轴孔位于底槽上端。底槽内由上到下依次安装有回复弹簧、限位杆、微动开关；触板上安装有顶杆，用来推动微动开关。推杆向前运动时，触板首先与钢板接触，随着推杆继续运动，触板以销轴为中心旋转后移，触板上的顶杆将微动开关触头压下，发出状态指令，同时限位杆与触板接触，限制触板位移，起到支撑和保护微动开关的作用。推杆向后运动时，触板与钢板逐渐脱离接触，在回复弹簧的作用下，触板弹起，顶杆与微动开关脱离接触，检测装置恢复到初始状态。

3 结论

（1）该装置在检测折弯件位置时，不受折弯件高度的影响，能在较大范围内进行位置检测。

（2）该装置将折弯件的位置检测转化为角位移检测，灵敏度较高，检测精度可靠；结构简单，能够适应较恶劣的工作环境，可靠度较高。

参考文献：

[1]徐刚，崔瑞奇，王华.我国金属成形机床的技术进步与发展[J].锻压装备与制造技术，2018，53（03）：716.

[2]林光启，侯俊哲，陈浩，何铭林，黄凌森.基于微型折弯机的自动控制系统设计[J].装备制造技术，2018（07）：8487.

[3]李敏.金属钣金机器人自动化折弯技术的研究[J].世界有色金属，2018（22）：262263.

[4]徐刚，崔瑞奇，王华.我国金属成形（锻压）机床的现状与发展动向[J].鍛压装备与制造技术，2017，52（03）：716.

[5]卞正其，张超，朱志金.冲折机器人钣金加工自动化柔性生产线[J].锻压装备与制造技术，2016，51（03）：5154.

[6]王伟，张文军.液压数控折弯机控制系统的研发[J].山东工业技术，2016（16）：11.

[7]刘荣.全伺服直接驱动的自动化折弯单元的研发[D].南京航空航天大学，2014.