【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及双曲铝板加工，特别涉及一种基于机械臂的制作大尺度双曲铝板的装置及方法。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。
2、双曲铝单板是以铝单板为基材，根据两种不同的弧线曲率经裁剪、折边、弯弧、焊接加紧、打磨、喷涂等多道工序加工而成的拥有两个曲面铝单板产品，其外观特点主要是水平和垂直方向都具有弯曲的造型铝单板，具有非常高的装饰效果和美观度，造型多变，可根据不同曲率进行设计加工，能很好地满足设计师的建筑创意设想，根据曲率、形状的不同，常见的有球形、半球形、扭曲双弯曲、单弯曲等不同双曲率单板，如图1所示，为空间双曲铝板在公共建筑中的应用，如图2所示，为空间双曲铝板在住宅建筑中的应用。
3、空间双曲铝板是一种预制板材，需要在工厂预制成型后在现场根据图纸进行拼接，且由于自身造型需要满足水平、垂直两个方向的弯曲，所以对于工厂预制精度要求很高。而大尺度空间双曲铝板具有重量轻、力学性能好、装饰效果好等优异性能，因而被广泛应用于对造型弧度有要求的建筑幕墙、室内墙面及吊顶等场所。
4、专利技术人发现，常见的大尺度空间双曲铝板的加工成形方式有以下几种：
5、(1)胎膜拉伸成形，这是最常见的双曲面金属板的加工方式，首先根据设计需求制作胎膜，其次将铝板利用胶皮拉伸固定在胎膜上，工人敲击铝板使得铝板更加贴合模具，待内应力消除后裁除残缺边角，即可得到设计所需的曲面板材，胎膜通常为木材、塑料、钢材等，胎膜拉伸成形的特点适用于大批量、同曲率铝板的成形，其缺点
6、(2)多点成形压力机成形，这种方式的模具由离散的点组成，这些离散点位置可调，能够实现模具重复利用，产品误差小，但成本高，仅适用于小批量生产；
7、(3)机械金属模一次性冲压成形，金属模具一般分为上模与下模，利用机床液压一次性压制成型，一次性制作好模具可以实现大批量生产，但因模具制作周期和费用的限制不适合于小批量异形件成形；机床模具还可以采用多点成形模具，能够实现复杂曲面金属板的一次成型，对产品的批量及数量没有很大要求，将模型导入计算机可以很快地实现全自动化生产，产品精度高，但机床设备昂贵，可推广性差。
8、综上所述，传统金属成形方法常常需要多个步骤结合复杂的工具来完成成型制造，成本高、不适合小规模定制化生产，生产周期长、能耗高，且存在材料的浪费和成本的增加；此外，对于具有复杂内部结构或微细尺寸的金属零件，传统方法往往难以实现精确的制造，这些问题限制了金属制造行业的发展潜力，尤其是机械金属模一次性冲压成形法，金属模具制作周期长，制模费用高，且在制模过程中会带来大量碳排放，不符合减排目标。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于机械臂的制作大尺度双曲铝板的装置及方法，无需开模，可以在保证不增加成本、不增加生产周期的情况下，实现正向生产，满足了建筑项目的个性化设计需求。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种基于机械臂的制作大尺度双曲铝板的装置。
4、一种基于机械臂的制作大尺度双曲铝板的装置，包括：
5、多点模具、板材夹持机构以及与机械臂末端连接的柔性滚球，所述多点模具包括阵列式布置的多个可升降金属点阵头以及开有多个通孔的模具锁板；
6、每个点阵头的侧壁均开有沿上下方向布置的多个锯齿状凹槽，点阵头穿过模具锁板上的通孔，点阵头的锯齿状凹槽与模具锁板配合完成点阵头的锁定；
7、板材夹持机构用于夹持固定板材，柔性滚球用于在机械臂的带动下滚动下压板材并与点阵头接触，以使得板材被压制成设定曲面，其中，设定曲面为各个点阵头形成的包络形面。
8、作为本专利技术第一方面进一步的限定，模具锁板包括上下布置的第一模具锁板和第二模具锁板，第一模具锁板和第二模具锁板均包括有多个用于点阵头穿过的通孔；第一模具锁板和第二模具锁板均包括上板和下板，所述上板和下板的孔位有错位，以配合锯齿状凹槽的固定卡位。
9、作为本专利技术第一方面进一步的限定，每个点阵头的顶部均设有弹性垫。
10、作为本专利技术第一方面进一步的限定，板材夹持机构包括板材固定座和板材固定件，板材固定件与升降机构的输出端连接，以在升降机构的带动下将板材压紧在板材固定座上，或者在加工完成后松开板材。
11、作为本专利技术第一方面更进一步的限定，升降机构的固定端与固定架连接或者固定在地面。
12、作为本专利技术第一方面进一步的限定，升降机构为气缸升降驱动机构，或者油缸升降驱动机构，或者伺服电机驱动机构，或者手摇驱动机构
13、作为本专利技术第一方面进一步的限定，所述定位机构包括x轴导轨、y轴导轨和z轴伸缩触头，y轴导轨与x轴导轨滑动连接，z轴伸缩触头与y轴导轨滑动连接，z轴伸缩触头用于按照各个点阵头的设定z向位移推动各个点阵头。
14、作为本专利技术第一方面更进一步的限定，板材固定座固定在固定架的上部，模具锁板固定在固定架的中间位置，x轴导轨与固定架的底部位置连接。
15、作为本专利技术第一方面更进一步的限定，z轴伸缩触头与z轴驱动机构连接，z轴驱动机构为气缸升降驱动机构，或者油缸升降驱动机构，或者伺服电机驱动机构，或者手摇驱动机构。
16、第二方面，本专利技术提供了一种基于机械臂的制作大尺度双曲铝板的方法。
17、一种基于机械臂的制作大尺度双曲铝板的方法，利用本专利技术第一方面所述的装置，包括以下过程：
18、控制伸缩触头按照各个点阵头的z向位移距离依次向上推动各个点阵头，当所有点阵头都完成定位后，通过第一模具锁板和第二模具锁板将各个点阵头卡锁固定，形成所需双曲包络面；
19、把金属板材放置在包络面z轴方向最高点上，由板材夹持机构夹紧固定，通过机械臂带动柔性滚球沿等高线逐层推压板材，使板材贴合包络面，形成三维空间曲面。
20、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
21、1、本专利技术无需开模，可满足小批量定制生产。空间双曲铝板在建筑外立面的应用中，用来拼合连续的大尺度曲面造型，往往每块板材都曲度不同，本专利技术采用多点模具进行生产，无需开模，可以在保证不增加成本、不增加生产周期的情况下，实现正向生产，满足建筑项目的个性化需求。
22、2、本专利技术降低了造价。传统模具的开模费用在几千元到几十万元人民币不等(根据尺寸、造型复杂程度、材质、制造工艺上下浮动)，本专利技术采用基于多点模具的成型技术，无需开模，可节省大量费用，因此该技术可大大节约成本。
23、3、本专利技术可降低碳排放。在传统的工业生产中，制造大多数产品需要通过开发具有特定形状和尺寸的模具进行成型，这些模具通常使用金属、木材和其他材料制成，并依赖于大量的机器及能源消耗来完成，因此碳排放量巨大，根据一些估算数据，每1吨金属模具生产过程中产生的碳排放量约为100本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于机械臂的制作大尺度双曲铝板的装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于机械臂的制作大尺度双曲铝板的装置，其特征在于，
3.如权利要求1所述的基于机械臂的制作大尺度双曲铝板的装置，其特征在于，
4.如权利要求1所述的基于机械臂的制作大尺度双曲铝板的装置，其特征在于，
5.如权利要求4所述的基于机械臂的制作大尺度双曲铝板的装置，其特征在于，
6.如权利要求4或5所述的基于机械臂的制作大尺度双曲铝板的装置，其特征在于，
7.如权利要求1所述的基于机械臂的制作大尺度双曲铝板的装置，其特征在于，
8.如权利要求7所述的基于机械臂的制作大尺度双曲铝板的装置，其特征在于，
9.如权利要求7所述的基于机械臂的制作大尺度双曲铝板的装置，其特征在于，
10.一种基于机械臂的制作大尺度双曲铝板的方法，其特征在于，利用权利要求1-9任一项所述的装置，包括以下过程：
【技术特征摘要】
1.一种基于机械臂的制作大尺度双曲铝板的装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于机械臂的制作大尺度双曲铝板的装置，其特征在于，
3.如权利要求1所述的基于机械臂的制作大尺度双曲铝板的装置，其特征在于，
4.如权利要求1所述的基于机械臂的制作大尺度双曲铝板的装置，其特征在于，
5.如权利要求4所述的基于机械臂的制作大尺度双曲铝板的装置，其特征在于，
6.如权利要求4或...
【专利技术属性】
技术研发人员：马超，徐洲，鲍鼎文，屠天舒，杨平，刘海东，范天伟，于晓晨，王白雪，赵东坤，王玉开，亓文杰，张乐翠，李琦，张向欣，董昭恒，王一辰，王惟义，李猛，王榕，徐宁，
申请(专利权)人：山东万象智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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