本发明专利技术涉及一种金属板材的空间折弯方法、装置、电子设备及可读介质，其中，前述方法包括：获取预设面组，将预设面组展为平面，标注相邻曲面的公共边界的位置、相邻曲面的夹角及平面的边缘轮廓；构建二维网格面；基于二维网格面构建动力学模拟，进行三维形状预测，得到三维形状预测结果，其中三维形状预测结果包括多个中间三维预测形状；根据机械臂运动路径与金属板材折弯过程的形态变化的对应关系、夹角及三维形状预测结果，得到机械臂的运动路径；基于运动路径对金属板材进行空间折弯。该方法彻底摒弃了目前必须依托模具对金属板材进行折弯的技术路线，在设计阶段即可快速检验其折弯形态是否符合要求。形态是否符合要求。形态是否符合要求。
【技术实现步骤摘要】
一种金属板材的空间折弯方法、装置、电子设备及可读介质
[0001]本专利技术涉及金属板材加工
，尤其涉及一种金属板材的空间折弯方法、装置、电子设备及可读介质。
技术介绍
[0002]金属板折弯成形是将2D金属板材加工成3D的壳体形式，是一种简单、快速的成型手段。目前在工业制造领域中，金属板折弯成形已渗入到诸多行业，如建筑、装置、汽车、家电及消费品等。由于各行各业对产品的品种要求繁多、数量巨大，所以用机器人替代人工作业也逐渐成为必然发展趋势。目前金属板折弯技术主要以数控折弯机与机械臂组成的钣金自动化加工单元为主，在这个基础上进行改良去适应不同种类的成型件。
[0003]目前金属板折弯技术主要以数控折弯机与机械臂组成的钣金自动化加工单元为主，但是这种集成设备的成本过高，加工空间有限，并且只能加工造型简单(折痕为直线)的钣金件，无法加工复杂的曲面造型。
[0004]因此，如何设计一种能够对金属板材进行空间折弯的方法，便成为了目前亟需解决的技术难题。
技术实现思路
[0005]本专利技术公开了一种金属板材的空间折弯方法、装置、电子设备及可读介质，旨在解决现有技术中存在的一系列问题。
[0006]本专利技术采用下述技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供了一种金属板材的空间折弯方法，该方法包括：
[0008]获取预设面组，将所述预设面组展为平面，根据所述预设面组标注相邻曲面的公共边界的位置、相邻曲面的夹角及所述平面的边缘轮廓；
[0009]基于预设网格精度、所述公共边界的位置、所述相邻曲面的夹角及所述平面的边缘轮廓，生成二维网格面，所述公共边界包括至少一条曲线；
[0010]基于所述二维网格面构建动力学模拟，进行三维形状预测，得到三维形状预测结果，其中所述三维形状预测结果包括多个中间三维预测形状；
[0011]获取机械臂运动路径与金属板材折弯过程的形态变化的对应关系，根据所述对应关系、所述夹角及所述三维形状预测结果，得到机械臂的运动路径；
[0012]基于所述运动路径对金属板材进行空间折弯。第二方面，本专利技术实施例提供了一种金属板材的空间折弯装置，包括：
[0013]获取模块，用于获取预设面组，将所述预设面组展为平面，根据所述预设面组标注相邻曲面的公共边界的位置、相邻曲面的夹角及所述平面的边缘轮廓；
[0014]生成模块，用于基于预设网格精度、所述公共边界的位置、所述相邻曲面的夹角及所述平面的边缘轮廓，生成二维网格面，所述公共边界包括至少一条曲线；
[0015]动力学模拟模块，用于基于所述二维网格面构建动力学模拟，进行三维形状预测，
得到三维形状预测结果，其中所述三维形状预测结果包括多个中间三维预测形状；
[0016]计算模块，用于获取机械臂运动路径与金属板材折弯过程的形态变化的对应关系，根据所述对应关系、所述夹角及所述三维形状预测结果，得到机械臂的运动路径；
[0017]控制模块，用于基于所述运动路径对金属板材进行空间折弯。
[0018]第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，包括：
[0019]一个或多个处理器；
[0020]存储器，用于存储一个或多个程序；
[0021]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上任一项所述的金属板材的空间折弯方法。
[0022]第四方面，本专利技术实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有金属板材的空间折弯程序，所述金属板材的空间折弯程序被处理器执行时，能够实现如上任一项所述的金属板材的空间折弯方法。
[0023]本专利技术采用的技术方案能够达到以下有益效果：
[0024]本专利技术主要提供了一种金属板材的空间折弯方法，能够在生产制造的前期对平面的金属板材进行动力学模拟，并确定空间折弯后的三维形态，基于平面金属板材的折弯过程，计算机械臂工具头的运动路径，并将该运动路径的指令发送至机械臂，利用机械臂直接对平面的金属板材进行折弯。
[0025]该方法舍弃了现有技术中必须使用上、下模具进行钣金的方式，通过将手工折纸的经验转化成工业机械臂的运行程序，模拟折纸的方法来使用机械臂对金属板材进行空间折弯，形成复杂的流线造型曲面壳体，具有作业空间大，布局灵活、成形方式多样等特点，适合于新产品的研发工作及小批量定制化产品的生产制造，能够缩短产品研发周期，降低制造成本。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0027]图1为本专利技术公开的一种优选实施方式中对金属板材进行空间折弯的设备的结构示意图；
[0028]图2为本专利技术公开的一种优选实施方式中对金属板材进行空间折弯的示意图
[0029]图3为本专利技术公开的一种优选实施方式中金属板材的空间折弯方法的流程图；
[0030]图4为本专利技术公开的一种优选实施方式中被展为平面的预设面组的示意图；
[0031]图5为本专利技术公开的一种优选实施方式中二维网格面的示意图；
[0032]图6、图7为本专利技术公开的一种优选实施方式中对平面进行动力学模拟的示意图。
[0033]附图标记：
[0034]六轴工业机器人100，吸盘110，机械臂工具头120，支架200，金属板材300，平面500，二维网格面600，三维时序网格面700。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。
[0036]显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]在现有技术中，面对结构复杂、批量生产的金属板材压弯件，为了提升产能，必须缩短生产时间,因此需要采用模具折弯。折弯机折弯的基本原理就是利用折弯机的折弯刀(上模)和V形槽(下模)，对钣金件进行折弯和成形。但是现有的折弯机只能加工造型简单的钣金件，无法加工复杂的曲面造型，且设备布局死板、加工空间有限，无法满足各种不同种类成型件的生产需求。
[0038]为解决上述问题，在本实施例中，提供了一种金属板材的空间折弯方法，该方法利用至少两台机械臂机器人对金属板材进行折弯，通过模拟折纸的方法来实现金属板材的空间折弯，以形成复杂的流线造型曲面壳体。
[0039]在本专利技术一个实施例中，用于对金属板材300进行折弯的设备至少包括两台六轴工业机器人100；优选的，还包括一台安装有吸盘110的支架200，用于固定金属板材300，如本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种金属板材的空间折弯方法，其特征在于，所述方法包括：获取预设面组，将所述预设面组展为平面，根据所述预设面组标注相邻曲面的公共边界的位置、相邻曲面的夹角及所述平面的边缘轮廓；基于预设网格精度、所述公共边界的位置、所述相邻曲面的夹角及所述平面的边缘轮廓，生成二维网格面，所述公共边界包括至少一条曲线；基于所述二维网格面构建动力学模拟，进行三维形状预测，得到三维形状预测结果，其中所述三维形状预测结果包括多个中间三维预测形状；获取机械臂运动路径与金属板材折弯过程的形态变化的对应关系，根据所述对应关系、所述夹角及所述三维形状预测结果，得到机械臂的运动路径；基于所述运动路径对金属板材进行空间折弯。2.根据权利要求1所述的金属板材的空间折弯方法，其特征在于，在所述根据所述预设面组标注相邻曲面的公共边界的位置、相邻曲面的夹角及所述平面的边缘轮廓的步骤中：所述预设面组被配置为金属板材被空间折弯后的三维曲面模型；所述预设面组包括至少两个曲面；所述夹角的数据包括所述预设面组中相邻曲面的夹角大小及方向。3.根据权利要求1所述的金属板材的空间折弯方法，其特征在于，在所述基于预设网格精度、所述公共边界的位置、所述相邻曲面的夹角及所述平面的边缘轮廓，生成二维网格面的步骤中：根据所述预设网格精度设置所述二维网格面中网格的数量；确定所述二维网格面中每个网格的顶点位置及序号，每个网格均被配置为四边形网格。4.根据权利要求3所述的金属板材的空间折弯方法，其特征在于，在所述确定所述二维网格面中每个网格的顶点位置及序号的步骤中：所述二维网格面中的网格顶点分别设置于所述公共边界及所述平面的边缘轮廓上；所述二维网格面中网格顶点的序号由所述平面的边缘轮廓的一角规则排序至对角。5.根据权利要求1所述的金属板材的空间折弯方法，其特征在于，在所述基于所述二维网格面构建动力学模拟，进行三维形状预测的步骤中：将所述二维网格面离散为若干模拟单元，每个所述模拟单元对应一个网格；建立相邻的所述模拟单元之间的角度约束，基于动力学计算使该角度逐渐趋近于所述预设面组中相邻曲面的所述夹角。6.根据权利要求1所述的金属板材的空间折弯方法，其特征在于，在所述得到三维形状...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：贵州翰凯斯智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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