[实用新型]五轴金属板材折弯加工机器人

权利要求书

1.一种五轴金属板材折弯加工机器人，其特征在于：包括底座、滑块、大臂、小臂、前臂、旋转轴和夹具；

底座呈直线型，滑块底部沿底座直线滑移，滑块与底座之间形成1轴关节，简称1轴；

滑块的顶部通过2轴与大臂的底部相铰接，大臂的顶部通过3轴与小臂的后端相铰接，小臂的前端通过4轴与前臂的后端相铰接；1轴、2轴、3轴和4轴的轴线均相互平行；

旋转轴为5轴，旋转轴的底部与前臂的前端转动连接，旋转轴的顶部与夹具固定连接，夹具能与金属板材可拆卸连接；

旋转轴的轴线与4轴的轴线相垂直。

2.根据权利要求1所述的五轴金属板材折弯加工机器人，其特征在于：旋转轴的轴线与4轴的轴线无相交点。

3.根据权利要求1所述的五轴金属板材折弯加工机器人，其特征在于：旋转轴为法兰轴，法兰轴中的法兰盘形成为夹具。

4.根据权利要求1所述的五轴金属板材折弯加工机器人，其特征在于：夹具为真空吸盘或电磁铁。

5.根据权利要求1所述的五轴金属板材折弯加工机器人，其特征在于：将原点设置在2轴的轴线上，并将与2轴的轴线相垂直的水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，建立直角坐标系，则4轴中心在所述直角坐标系中的坐标为(d_x，d_y)，则d_x和d_y的计算公式如下：

式中，X₀为折弯机中模具中心线的X轴向距离值；Y₀为折弯机中下模高度；L₁₀为夹具的竖直偏距；L₂₀为夹具的水平偏距；β为折弯过程中金属板材与水平面之间的夹角。

6.根据权利要求5所述的五轴金属板材折弯加工机器人，其特征在于：折弯过程中金属板材与水平面之间的夹角β采用如下公式进行计算：

式中，B为折弯机中下模槽口的宽度；d为折弯机中上模的工进行程。

7.根据权利要求5或6所述的五轴金属板材折弯加工机器人，其特征在于：2轴、3轴和4轴相互联动，假设2轴的驱动转角为θ₂、3轴的驱动转角为θ₃、4轴的驱动转角为θ₄；则θ₂、θ₃和θ₄满足如下计算公式：

θ₂＝a₂；

θ₃＝a₃-a₂；

θ₄＝a₄-a₃；

a₄＝-β

C_x＝d_x-L₄cos(a₄)

C_y＝d_y-L₄sin(a₄)

式中，a₂为大臂与X轴夹角；a₃为小臂与X轴夹角；a₄为前臂与X轴的夹角；L₂为大臂长度；L₃为小臂的长度；L₄为前臂长度，C_x和C_y为中间变量。