一种板材拆垛分张方法和装置

技术领域

本发明涉及板材输送技术领域，特别是涉及一种板材拆垛分张方法和装置。

背景技术

在汽车车架制造等钢板应用行业，码垛后的钢板之间存在油膜和真空负压，钢板不易分开，在机械自动化上下料的时候极其容易把多片料同时送入模具当中，为了避免多片料送入模具，造成冲压模具损坏，常规的取板方式为人工敲取实现分张或利用磁力分张器进行自动化的磁力分张。

但是，现有的分张方法存在以下问题：1、人工敲取分张，不仅容易对操作人手造成伤害，当铁板表面含油渍、贴合较紧时分离较为困难，厚板的抓取时容易粘连，当前用工趋紧，人工费用日益昂贵的情况下，如果全部依靠人工而不能实现铁板自动分张，降低生产成本、提高生产效率显然很困难；2、磁力分张器是利用同名磁极相互排斥的原理工作，当磁性材料靠近磁铁就会被磁化，被磁化的材料由于极性相同，所以材料与材料之间会产生互斥力，把原来贴合很紧的材料分开，但磁力分张器配合拆垛磁力吊进行拆垛分张设备结构比较复杂，成本较高，不利于生产低成本、高效率自动化的实现。

发明内容

本申请的目的是提供一种板材拆垛分张方法和装置，以实现可靠的自动化板材上料。

本申请的目的是通过如下技术方案实现的：

一种板材拆垛分张方法，包括如下步骤：

S1：在磁力吊上安装距离传感器，所述距离传感器的一侧设有安装在所述磁力吊上的拆垛电磁铁；

S2：控制所述磁力吊从原始位置到达参考高度并控制所述距离传感器到达垛料上方，所述距离传感器测量其至所述垛料顶部的距离为h1，所述垛料由多个厚度为d的冲压工件组成；

S3：控制所述磁力吊横移使所述距离传感器偏离所述垛料上方，所述距离传感器测量其至参考平面的距离为h2，所述参考平面的高度不高于所述垛料的底面高度；

S4：控制所述磁力吊横移使所述距离传感器偏离所述垛料上方且所述拆垛电磁铁到达所述垛料上方，然后控制所述磁力吊下降通过所述拆垛电磁铁吸附所述冲压工件后垂直上升到所述参考高度，所述距离传感器测量其至所述参考平面的距离为h3；

S5：控制所述磁力吊横移使所述距离传感器到达所述垛料上方，所述距离传感器测量其至所述垛料顶部的距离为h4；

S6：判断(h2-h1)-(h3-h4)与d的大小关系，当(h2-h1)-(h3-h4)≤d时，将所述冲压工件送入模具中冲压，然后所述磁力吊回到所述原始位置；当(h2-h1)-(h3-h4)＞d时，将所述磁力吊横移使所述拆垛电磁铁吸附的所述冲压工件回到所述垛料上方，并对所述冲压工件进行自动分张后重复步骤S4。

本申请的一些实施例中，在所述S3中，所述距离传感器测量得到h2后，将h1和h2传输至PLC中计算得到吸附所述冲压工件前的所述垛料高度值为(h2-h1)。

本申请的一些实施例中，在所述S5中，所述距离传感器测量得到h4后，将h3和h4传输至PLC中计算得到吸附所述冲压工件后的所述垛料高度值为(h3-h4)。

本申请的一些实施例中，在所述S6中，h1、h2、h3和h4通过PLC进行数据处理，并根据判断结果给PLC发出对应信号。

本申请的一些实施例中，所述参考平面为所述垛料的底面所在的平面。

本申请的一些实施例中，所述冲压工件采用高频抖动的方法进行自动分张。

一种使用如上述所述的板材拆垛分张方法的板材拆垛分张装置，包括：

机械手、安装在所述机械手上的磁力吊、安装在所述磁力吊上的距离传感器和拆垛电磁铁，所述机械手用于控制所述磁力吊移动，所述距离传感器用于测距，所述拆垛电磁铁用于吸附冲压工件。

本申请的一些实施例中，还包括堆垛电磁铁，所述堆垛电磁铁安装于所述磁力吊上，所述堆垛电磁铁与所述拆垛电磁铁分别设置于所述距离传感器的两侧。

本申请的板材拆垛分张方法和装置，通过距离传感器的距离检测功能，对吸附冲压工件前的垛料高度和吸附冲压工件后的垛料高度分别进行检测，并通过运算得到吸附板材的厚度，对比其与单张冲压工件的厚度从而判断得出吸附的板材是否存在多片冲压工件粘连的情况，根据判断结果选择进行下一步工序或者进行分张处理，整个过程自动化程度高，无需人工操作，降低用工成本和人工作业的安全隐患，有效提高了经济效益。

附图说明

图1是本申请的磁力吊从原始位置到达参考高度时的示意图；

图2是本申请的距离传感器测量h1时的示意图；

图3是本申请的距离传感器测量h2时的示意图；

图4是本申请的距离传感器测量h3时的示意图；

图5是本申请的拆垛电磁铁正常工作时距离传感器测量h4的示意图；

图6是本申请的拆垛电磁铁异常工作时距离传感器测量h4的示意图；

图7是本申请的磁力吊进行自动抖动分张的示意图；

图8是本申请的工作流程示意图；

图9是本申请的磁力吊、距离传感器、拆垛电磁铁和堆垛电磁铁的安装结构示意图；

图10是本申请的机械手结构示意图。

图中，1、磁力吊；2、距离传感器；3、拆垛电磁铁；4、垛料；5、冲压工件；6、机械手；7、堆垛电磁铁；

X1、参考高度；X2、参考平面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本申请的描述中，应当理解的是，本申请中采用的术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-9所示，本申请的实施例第一方面提出一种板材拆垛分张方法，包括如下步骤：S1：在磁力吊1上安装距离传感器2，所述距离传感器2的一侧设有安装在所述磁力吊1上的拆垛电磁铁3；S2：控制所述磁力吊1从原始位置到达参考高度X1并控制所述距离传感器2到达垛料4上方，所述距离传感器2测量其至所述垛料4顶部的距离为h1，所述垛料4由多个厚度为d的冲压工件5组成；S3：控制所述磁力吊1横移使所述距离传感器2偏离所述垛料4上方，所述距离传感器2测量其至参考平面X2的距离为h2，所述参考平面X2的高度不高于所述垛料4的底面高度；S4：控制所述磁力吊1横移使所述距离传感器2偏离所述垛料4上方且所述拆垛电磁铁3到达所述垛料4上方，然后控制所述磁力吊1下降通过所述拆垛电磁铁3吸附所述冲压工件5后垂直上升到所述参考高度X1，所述距离传感器2测量其至所述参考平面X2的距离为h3；S5：控制所述磁力吊1横移使所述距离传感器2到达所述垛料4上方，所述距离传感器2测量其至所述垛料4顶部的距离为h4；S6：判断(h2-h1)-(h3-h4)与d的大小关系，当(h2-h1)-(h3-h4)≤d时，将所述冲压工件5送入模具中冲压，然后所述磁力吊1回到所述原始位置；当(h2-h1)-(h3-h4)＞d时，将所述磁力吊1横移使所述拆垛电磁铁3吸附的所述冲压工件5回到所述垛料4上方，并对所述冲压工件5进行自动分张后重复步骤S4。

基于上述技术方案，本申请的板材拆垛分张方法，通过距离传感器2的距离检测功能，对吸附冲压工件5前的垛料4高度和吸附冲压工件5后的垛料4高度分别进行检测，并通过运算得到吸附板材的厚度，对比其与单张冲压工件5的厚度从而判断得出吸附的板材是否存在多片冲压工件5粘连的情况，根据判断结果选择进行下一步工序或者进行分张处理，整个过程自动化程度高，无需人工操作，降低用工成本和人工作业的安全隐患，有效提高了经济效益。

本申请的一些实施例中，如图2、3、8所示，在所述S3中，所述距离传感器2测量得到h2后，将h1和h2传输至PLC中计算得到吸附所述冲压工件5前的所述垛料4高度值为(h2-h1)。PLC又叫可编程逻辑控制器，是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统，其采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程，对于本方案来讲，PLC能够对距离传感器2测量得到的h1和h2进行运算，具有可靠性高、编程容易、运行速度快等优势。

本申请的一些实施例中，如图4、5、6、8所示，在所述S5中，所述距离传感器2测量得到h4后，将h3和h4传输至PLC中计算得到吸附所述冲压工件5后的所述垛料4高度值为(h3-h4)。PLC能够对距离传感器2测量得到的h3和h4进行运算，具有可靠性高、编程容易、运行速度快等优势。

本申请的一些实施例中，如图1-8所示，在所述S6中，h1、h2、h3和h4通过PLC进行数据处理，并根据判断结果给PLC发出对应信号。PLC能够对计算得到的数据(h2-h1)和(h3-h4)进行进一步的计算，进而得到磁力吊1吸附的板材厚度，从而判断出是否需要进行分张操作，根据判断结果PLC执行相应的操作，控制逻辑简单有效，可靠性高。

本申请的一些实施例中，如图1-7所示，所述参考平面X2为所述垛料4的底面所在的平面。通常来讲，垛料4会堆放在地面上，因此垛料4的底面所在的平面即为地面，对于距离传感器2来讲测量更方便，可以更方便的获取数据并对数据进行处理。

本申请的一些实施例中，如图7所示，所述冲压工件5采用高频抖动的方法进行自动分张。冲压板材为了润滑和防锈，其上都会覆盖大量的油，这会造成拿取板材时冲压工件5会粘连在一起，从而出现磁力吊1一次吸附多块冲压工件5的情况，对于这种情况，本方案的PLC内置了高频抖动的功能，当PLC计算得到磁力吊1吸附了多块冲压工件5时，磁力吊1回到垛料4上方并开始高频抖动，将粘连的冲压工件5抖落下来，随后再重复吸附冲压工件5的步骤或将分张完成的工件送入模具中进行冲压，这种高频抖动的分张方法简单有效，只需要给PLC输入高频抖动指令即可。

如图9、10所示，本申请的实施例第二方面提出一种使用如上述所述的板材拆垛分张方法的板材拆垛分张装置，包括：机械手6、安装在所述机械手6上的磁力吊1、安装在所述磁力吊1上的距离传感器2和拆垛电磁铁3，所述机械手6用于控制所述磁力吊1移动，所述距离传感器2用于测距，所述拆垛电磁铁3用于吸附冲压工件5。

基于上述技术特征，本申请的板材拆垛分张装置，通过机械手6控制磁力吊1进行各个方向的移动，并且磁力吊1上设置距离传感器2和拆垛电磁铁3，可以利用距离传感器2测量的距离计算得出堆垛的高度，拆垛电磁铁3吸附冲压工件5前后的堆垛高度差与板厚对比即可完成磁力吸附是否正常的结论，结构简单，使用方便，运行可靠。

本申请的一些实施例中，如图1-9所示，还包括堆垛电磁铁7，所述堆垛电磁铁7安装于所述磁力吊1上，所述堆垛电磁铁7与所述拆垛电磁铁3分别设置于所述距离传感器2的两侧。本方案在上述结构的基础上还集成了堆垛功能，其可以通过堆垛电磁铁7完成下料的操作，使冲压工件5堆叠在一起，以供后续的拆垛分张上料工作进行。

综上，本申请的板材拆垛分张方法和装置，通过距离传感器2的距离检测功能，对吸附冲压工件5前的垛料4高度和吸附冲压工件5后的垛料4高度分别进行检测，并通过运算得到吸附板材的厚度，对比其与单张冲压工件5的厚度从而判断得出吸附的板材是否存在多片冲压工件5粘连的情况，根据判断结果选择进行下一步工序或者进行分张处理，整个过程自动化程度高，无需人工操作，降低用工成本和人工作业的安全隐患，有效提高了经济效益。

以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本申请的保护范围。