[发明专利]钢筋的力控式柔顺折弯系统

说明书

本发明所公开的一种钢筋的力控式柔顺折弯系统，其涉及钢筋自动折弯设备技术领域，第一自动推压机构的动作部和第二自动推压机构的动作部均成型夹头，一成型夹头上设置成型凸起，另一成型夹头上设置与成型凸起相匹配的成型凹陷；自动送料取料装置将钢筋输送至两成型夹头之间后，第一自动推压机构的动作部和第二自动推压机构的动作部发生动作，促使各成型夹头位移后将钢筋折弯成型，待钢筋折弯成型后自动送料取料装置将其取走。其第一自动推压机构和第二自动推压机构来推动两成型夹头相压，采用柔顺力控制的方式，使得对两成型夹头之间的钢筋进行自动折弯成型，从而自动折弯的加工方式提升生产效率，抑制折弯过程中对冲击，并降低折弯过程中的能源消耗。

技术领域

本发明涉及一种自动折弯设备技术领域，尤其是一种钢筋的力控式柔顺折弯系统。

背景技术

目前，对于建筑用的钢筋(如建筑用钢筋等)折弯一般采用人工折弯机进行折弯操作，从而使得在条形折弯操作时产生如下缺陷：1、折弯操作效率低下；2、大批量操作时，需要大量人工进行加工操作，使得人工成本和加工成本提升；3、折弯机构在进行折弯的时候，无法实现对钢筋的柔性加力，无法在折弯过程中实现效率的最大化，避免了折弯过程中的冲击振动。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种钢筋的力控式柔顺折弯系统，能够以特定的期望力实现钢筋的柔顺折弯，抑制折弯过程中对冲击，并降低折弯过程中的能源消耗。

本发明所设计的一种钢筋的力控式柔顺折弯系统，包括自动送料取料装置、以及分别位于相对应两端的第一自动推压机构和第二自动推压机构，第一自动推压机构的动作部和第二自动推压机构的动作部均安装有位置相互对应的成型夹头，一成型夹头上设置成型凸起，另一成型夹头上设置与成型凸起相匹配的成型凹陷，第二油缸推动成型凸起进行升级运动；其中，自动送料取料装置将钢筋输送至两成型夹头之间后，第一自动推压机构的动作部和第二自动推压机构的动作部发生动作，促使各成型夹头位移后将钢筋折弯成型，待钢筋折弯成型后自动送料取料装置将其取走。

建立成型凸起在进行钢筋折弯时的等效动力学模型：质量-弹簧-阻尼系统，f_act、f_dis和f_ext分别是成型凸起的驱动力、成型凸起的外部扰动和成型凸起对钢筋的挤压力。

成型凸起在进行钢筋折弯时的完整动力学模型，如下

其中，m为成型凸起的质量，b为阻尼系数，k为刚性系数，p为第二油缸的压力，d(t)为压力系数，且压力系数d(t)为一个时变函数。

定义期望力f_d和成型凸起对钢筋的挤压力f_ext之间的力误差f_error为

f_error＝f_d-f_ext (2)

力控式柔顺折弯系统的目标是使折弯系统实现对期望力的精确跟踪，即，f_error→0，尽管系统存在未知扰动的影响。

通过控制第二油缸的压力p，驱动成型凸起做升降运动，将动力学模型进行整理，得

设置一个正常数用于近似于压力系数d(t)。

通过第二油缸的压力p实现对折弯系统的控制，重新书写成型凸起在折弯过程中的完整动力学模型，得

其中

其中，ξ(x，f_dis)是包括了未知扰动在内的不确定项，显然，不确定项是无法构建数学模型的。