CN110125265A - 一种板料张数检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板料张数检测系统及方法，所述夹持单元包括立柱及设于立柱上的固定夹持机构和活动夹持机构，固定夹持机构与活动夹持机构配合沿被测板料的厚度方向夹持被测板料；检测单元为直线位移传感器，直线位移传感器用于检测及显示被夹持板料的厚度值，当直线位移传感器检测到被夹持板料的厚度大于单张板料厚度的允许上偏差时，判定被测板料为多张。本发明通过采用高精位移传感器测量被夹紧板料的厚度来检测分张张数，操作简单，检测精度高，适用性广。

Description

一种板料张数检测系统及方法

技术领域

本发明涉及钣金行业的板料检测系统，具体涉及板料张数检测系统及方法。

背景技术

在钣金行业，板料进行折弯等操作时，首先需要对叠放在一起的板料进行分张，由于板 料之间具有粘性，分张操作时可能使分张不彻底，存在多张的可能性，在加工前需要检测分 张后的板料张数，发现多张时报警。

现有技术中多采用磁场感应的方式检测分张张数，该方式只对金属板检测有效，非金属 板料等非导磁材料则无法检测；并且采用现有方式检测，每次变换不同厚度的板料时都需要 人工调试检测的初始状态，操作较为复杂，检测性能不稳定，检测精度低。

发明内容

本发明提出一种板料张数检测系统及方法，通过采用高精位移传感器测量被夹紧板料的 厚度来检测分张张数，操作简单，检测精度高，适用性广。

为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种板料张数检测系统，所述夹持单元包括立 柱及设于立柱上的固定夹持机构和活动夹持机构，固定夹持机构与活动夹持机构配合沿被测 板料的厚度方向夹持被测板料；检测单元为直线位移传感器，直线位移传感器用于检测及显 示被夹持板料的厚度值。

当直线位移传感器检测到被夹持板料的厚度大于单张板料厚度的允许上偏差时，判定被 测板料为多张。

进一步地，所述固定夹持机构包括固定板及固定夹持件；固定板设于立柱的上端，固定 夹持件的一端与固定板连接，另一端为自由端，固定夹持件自由端的端面为第一夹持面；活 动夹持机构包括气缸、活动板及活动夹持件，气缸设于立柱或固定板上，气缸活塞杆与活动 板固定连接，活动夹持件的一端与活动板连接，活动夹持件的另一端为自由端，活动夹持件 自由端的端面为第二夹持面，第一夹持面与第二夹持面相对；气缸驱动活动夹持机构向固定 夹持机构运动，第一夹持面与第二夹持面夹持被测板料。

进一步地，所述第一夹持面为平面，第二夹持面为中部向上突出的弧形面。设计第一夹 持面为平面，第二夹持面为弧形面，是为了进一步提高检测精度，平面与弧形面的设计是为 了使两夹持面为点与面夹持，使两夹持面之间的距离更接近板料厚度，提高检测精度。

进一步地，所述固定夹持件及活动夹持件均由调质圆钢制成。设计固定夹持件、活动夹 持件为调质圆钢，是为了保证其硬度，防止在夹持被测板料时因其硬度不够形变过大影响检 测精度。

进一步地，所述直线位移传感器设于活动板上，其测杆朝向固定板。

进一步地，所述直线位移传感器设于固定板上，其测杆朝向活动板。

进一步地，所述板料张数检测系统还包括电磁阀、报警器及PLC控制器，所述电磁阀用 于控制气缸活塞杆的伸出或回缩，PLC控制器与电磁阀、报警器及直线位移传感器电连接。

为实现上述目的，本发明第二方面提供了一种板料张数检测方法，用于上述检测系统中， 包括以下步骤：

步骤一，气缸驱动活动夹持机构向固定夹持机构运动，第一夹持面与第二夹持面紧密闭 合，直线位移传感器的测杆伸出抵靠固定板或活动板，将此时直线位移传感器的读数设为初 始值A；

步骤二，在PLC控制器中输入被测板料的单张厚度及允许的上偏差；

步骤三，气缸驱动活动夹持机构向远离固定夹持机构的方向运动，第一夹持面与第二夹 持面分离，将被测板料放入第一夹持面与第二夹持面之间且贴近第一夹持面；

步骤四，气缸驱动活动夹持机构再次向固定夹持机构运动，第一夹持面与第二夹持面夹 持被测板料，直线位移传感器的测杆再次伸出抵靠固定板或活动板，直线位移传感器读取被 测板料的厚度值B并传送给PLC控制器，PLC控制器将厚度值B减去初始值A所得的差值C 与输入的被测板料的单张厚度及允许上偏差作比较，当差值C大于被测板料的单张厚度与允 许上偏差的和时发出警报。

本发明的有益效果：本发明的板料张数检测系统，不仅适用于碳钢板、不锈钢、铝板的 检测，还适用于等非导磁性板料的检测，应用性广；本发明采用机械式夹持检测结构，性能 稳定，检测精度高；本发明在变换板料厚度时，切换应用简单，无需另外调试；本发明的制 造成本低。

附图说明

图1是本发明实施方式1的板料张数检测系统的立体结构示意图。

图2、图3是本发明实施方式1的板料张数检测系统的夹持单元的立体结构示意图。

符号说明：

1 立柱

2 气缸

3 固定夹持机构

4 活动夹持机构

5 直线位移传感器

6 电磁阀

7 罩壳

21 气缸活塞杆

31 固定板

32 固定夹持件

41 活动板

42 活动夹持件

51 传感器测杆

311 固定板固定端

312 固定板夹持端

321 第一夹持面

411 活动板安装端

412 活动板夹持端

421 第二夹持面

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及一种优选的实施方式 对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

在以下的描述中，以图1所示板料张数检测系统的方位为基准，图中所示检测系统的上 方即为“上”，反之为“下”。

实施方式1

参阅图1～图3，一种板料张数检测系统，包括夹持单元及检测单元，所述夹持单元包括 立柱1、固定夹持机构3及活动夹持机构4，检测单元为直线位移传感器5。

立柱1通过其底座竖直设置在地面上，其高度与分张机器人适配，立柱用于支撑整个检 测系统。

固定夹持机构3包括固定板31及固定夹持件32。在本实施例中，固定板31为一块大致 呈L形的钢制平板，包括固定端311及夹持端312。固定端311通过螺钉水平安装在立柱1的顶部，夹持端312延伸出立柱。固定夹持件32呈长杆状，由调质圆钢制成。固定夹持件 32的上端设通过螺母、锁紧垫圈与固定板的夹持端312紧固连接，固定夹持件32的下端竖 直向下延伸，下端面为一水平平面，该水平平面为第一夹持面321。

活动夹持机构4包括活动板41、活动夹持件42及气缸2。活动板42为一块大致呈L形的钢制平板，包括安装端411及夹持端412。活动板42与固定板31大致适配，活动板安装 端411的尺寸小于固定板固定端311。气缸2通过其底座固定安装在固定板31的下侧面，例 如气缸底座通过螺丝安装在固定板上，气缸活塞杆21竖直向下延伸。活动板安装端411通过螺钉水平安装在气缸活塞杆21上，活动板夹持端412与固定板夹持端312相对。活动夹持件42呈长杆状，由调质圆钢制成。活动夹持件42的下端通过通过螺母、锁紧垫圈与与活动板夹持端412紧固连接，上端竖直向上延伸，上端面为中部向上突出的弧形面，该弧形面为第二夹持面421。第二夹持面421与第一夹持面321相对。活动板及固定板为钢制平板，是为 了保证夹持机构的强度，为了提高其可靠性及检测精度。

在初始状态下，气缸2的活塞杆回缩，气缸闭合，第一夹持面321与第二夹持面421紧 密接触。在待夹持状态下，气缸2的活塞杆伸出，气缸打开，第一夹持面321与第二夹持面421分离到最大距离。气缸2由电磁阀6控制启动，电磁阀为现有技术。

直线位移传感器5为现有技术，在本实施例中，选用KSC-15型小量程带弹簧自复位式位 移传感器。直线位移传感器5的底座通过螺钉固定安装在活动板41上，传感器测杆51竖直 向上伸出。在初始状态或夹持状态下，传感器测杆51抵靠固定板32的下侧面。

夹持单元及检测单元的外部还设有罩壳7，罩壳7通过螺钉固定在立柱上，用于保护夹 持机构及位移传感器。

在本实施例中，板料张数检测系统还包括报警器及PLC控制器，PLC控制器与电磁换向 阀6、报警器及直线位移传感器5电连接。PLC控制器根据直线位移传感器5测定的被夹持板 料的厚度值与被测板料单张厚度做比较判断被夹持板料的张数，当被夹持板料为多张时控制 报警器发出警报。PLC控制器、报警器均为现有技术，可由市场采购。

实施方式2

实施方式2与实施方式1基本相同，不同之处仅在于，直线位移传感器的底座通过螺钉 固定安装在固定板上，传感器测杆竖直向下伸出。在初始状态或夹持状态下，传感器测杆抵 靠活动板的上侧面。

实施方式3

实施方式3与实施方式1基本相同，不同之处仅在于，气缸通过其底座固定安装在固定 板的上侧面，气缸活塞头竖直向上延伸，活动板通过螺钉水平安装在气缸活塞头上，活动板 与固定板相对。在初始状态下，气缸的活塞杆回缩，气缸闭合，第一夹持面与第二夹持面紧 密接触。在夹持状态下，气缸的活塞杆伸出，气缸打开，第一夹持面与第二夹持面分离到最 大距离。在实施方式3中，直线位移传感器既可安装在固定板上，也可按照在活动板上。

实施方式4

实施方式4与实施方式1基本相同，不同之处仅在于，气缸通过其底座固定安装在立柱 上，气缸活塞头竖直向上延伸，活动板通过螺钉水平安装在气缸活塞头上，活动板与固定板 相对。在初始状态下，气缸的活塞杆伸出，气缸打开，第一夹持面与第二夹持面紧密接触。 在待夹持状态下，气缸的活塞杆回缩，气缸闭合，第一夹持面与第二夹持面分离到最大距离。 在实施方式4中，直线位移传感器既可安装在固定板上，也可按照在活动板上。

实施方式5

一种板料张数检测方法，用于实施方式1所述的检测系统中，包括以下步骤：

步骤一，电磁阀6打开，气缸2活塞杆回缩，第一夹持面321与第二夹持面421紧密闭合，直线位移传感器5的测杆伸出抵靠固定板32的下侧面，将此时直线位移传感器的读数设为初始值A；例如为0.1mm

步骤二，在PLC控制器中输入被测板料的单张厚度及允许的上偏差；例如1mm+0.2mm

步骤三，电磁阀6关闭，气缸2活塞杆伸出，第一夹持面321与第二夹持面421分离到最大距离，将被测板料01放入第一夹持面与第二夹持面之间且贴近第一夹持面；

步骤四，电磁阀6再次打开，气缸2的活塞杆回缩，第一夹持面321与第二夹持面421夹持被测板料01，直线位移传感器5的测杆再次伸出抵靠固定板32，直线位移传感器读取被测板料的厚度值B，例如为1.8mm，并传送给PLC控制器，PLC控制器将厚度值B减去初始值 A所得的差值C，例如差值C＝1.8-0.1＝1.7mm，将差值C与输入的被测板料的单张厚度及允许上偏差作比较，当差值C大于被测板料的单张厚度与允许上偏差的和时,例如1.7﹥1.2mm，发出警报。

当板料厚度变化时，只需改变步骤二中输入被测板料的单张厚度即可。

以上说明书中未做特别说明的部分均为现有技术，或者通过现有技术既能实现。

Claims (8)

1.一种板料张数检测系统，包括夹持单元及检测单元，其特征在于，所述夹持单元包括立柱及设于立柱上的固定夹持机构和活动夹持机构，固定夹持机构与活动夹持机构配合沿被测板料的厚度方向夹持被测板料；检测单元为直线位移传感器，直线位移传感器用于检测及显示被夹持板料的厚度值。

2.如权利要求1所述的板料张数检测系统，其特征在于，所述固定夹持机构包括固定板及固定夹持件；固定板设于立柱的上端，固定夹持件的一端与固定板连接，另一端为自由端，固定夹持件自由端的端面为第一夹持面；活动夹持机构包括气缸、活动板及活动夹持件，气缸设于立柱或固定板上，气缸活塞杆与活动板固定连接，活动夹持件的一端与活动板连接，活动夹持件的另一端为自由端，活动夹持件自由端的端面为第二夹持面，第一夹持面与第二夹持面相对；气缸驱动活动夹持机构向固定夹持机构运动，第一夹持面与第二夹持面夹持被测板料。

3.如权利要求2所述的板料张数检测系统，其特征在于，所述第一夹持面为平面，第二夹持面为中部向上突出的弧形面。

4.如权利要求2所述的板料张数检测系统，其特征在于，所述固定夹持件及活动夹持件均由调质圆钢制成。

5.如权利要求2所述的板料张数检测系统，其特征在于，所述直线位移传感器设于活动板上，其测杆朝向固定板。

6.如权利要求2所述的板料张数检测系统，其特征在于，所述直线位移传感器设于固定板上，其测杆朝向活动板。

7.如权利要求5或6所述的板料张数检测系统，其特征在于，还包括电磁阀、报警器及PLC控制器，所述电磁阀用于控制气缸活塞杆的伸出或回缩，PLC控制器与电磁阀、报警器及直线位移传感器电连接。

8.一种板料张数检测方法，用于如权利要求7所述的检测系统中，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，气缸驱动活动夹持机构向固定夹持机构运动，第一夹持面与第二夹持面紧密闭合，直线位移传感器的测杆伸出抵靠固定板或活动板，将此时直线位移传感器的读数设为初始值A；

步骤二，在PLC控制器中输入被测板料的单张厚度及允许的上偏差；

步骤三，气缸驱动活动夹持机构向远离固定夹持机构的方向运动，第一夹持面与第二夹持面分离，将被测板料放入第一夹持面与第二夹持面之间且贴近第一夹持面；

步骤四，气缸驱动活动夹持机构再次向固定夹持机构运动，第一夹持面与第二夹持面夹持被测板料，直线位移传感器的测杆再次伸出抵靠固定板或活动板，直线位移传感器读取被测板料的厚度值B并传送给PLC控制器，PLC控制器将厚度值B减去初始值A所得的差值C与输入的被测板料的单张厚度及允许上偏差作比较，当差值C大于被测板料的单张厚度与允许上偏差的和时发出警报。