CN110668192A - 一种可调节的堆垛拍打装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调节的堆垛拍打装置，板厚检测装置位于前拍打装置上方，后拍打装置通过支撑机构与堆垛机构直接连接，后拍打总成包括后拍板调整机构、可拆卸拍打板和拍板机构，可拆卸拍打板插在拍打机构上，可拆卸拍打板与拍板机构采用燕尾槽插拔连接，拍打总成上部通过销键连接在支撑机构上，拍打总成下部通过铰链与氮气缸相连再通过铰链连接在支撑机构上，后拍板调整机构包括调整丝杆和限位块，限位块与拍打机构之间有冲力传感器，后拍板调整机构与支撑机构连接。本发明用于解决堆垛工艺过程中不同规格、厚度、材质的板料产生堆垛不齐、翻边、压伤等质量缺陷等问题，达到流畅的堆垛板料，降低堆垛停机率和板料表面质量不合格率。

Description

一种可调节的堆垛拍打装置

技术领域

本发明涉及板料堆垛设备，特别是一种可调节的堆垛拍打装置。

背景技术

随着市场对于钢材产品表面质量的要求越来越高，许多被用于汽车外观面的板料的要求更为严苛。板料在堆垛过程中于堆垛装置接触过程中可能产生堆垛不齐、翻边、压伤等质量缺陷，甚至板料因为堆垛不齐倾斜导致板料倾翻，出现这种情况生产出的板料只能报废。

传统生产线的板料堆垛设备一般由气缸推动拍打板向前使板料堆垛整齐，或者是拍打板背面安装弹簧或气囊使板料减速到达堆垛位置。但是由气缸推动拍打板的堆垛方式不适用于薄板软板，而背面安装弹簧或气囊的堆垛方式在生产大板厚板时会造成弹簧断裂或气囊破损，损坏的弹簧和气囊掉落在板料中又会造成新的质量缺陷。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于解决堆垛工艺过程中不同规格、厚度、材质的板料产生堆垛不齐、翻边、压伤等质量缺陷等问题，达到流畅的堆垛板料，降低堆垛停机率和板料表面质量不合格率的可调节的堆垛拍打装置。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种可调节的堆垛拍打装置，包括板厚检测装置、后拍打装置、前拍打装置、侧拍打装置、堆垛升降机，所述板厚检测装置位于前拍打装置上方，所述后拍打装置通过支撑机构与堆垛机构直接连接，所述后拍打装置包括后拍打位置调整机构、后拍打位置调整电机和后拍打总成，所述后拍打总成包括后拍板调整机构、可拆卸拍打板和拍板机构，所述可拆卸拍打板插在拍打机构上，所述可拆卸拍打板与拍板机构采用燕尾槽插拔连接，所述后拍打总成上部通过销键连接在支撑机构上，所述后拍打总成下部通过连接件和销键与氮气缸相连再通过铰链连接在支撑机构上，所述后拍板调整机构包括调整丝杆和限位块，所述限位块与拍打机构之间有冲力传感器，所述后拍板调整机构与支撑机构连接。

所述调整丝杆与支撑机构通过螺纹连接，所述调整丝杆和后拍板调整电机上有同步轮并通过同步带连接，所述限位块与调整丝杆通过连接销连接，通过后拍板调整电机带动调整丝杆改变限位块的位置。

所述限位块为聚氨酯限位块。

所述板厚检测装置包括上部激光测头和下部激光测头，所述上部激光测头和下部激光测头以固定间距A相对布置，板料经过时所述上部激光测头发射一束激光照射被测板料的上表面，所述上表面光斑的漫反射光再返回到上部激光测头内的CMOS或CCD芯片上，通过对CMOS或CCD芯片上光斑的位置分析和计算，可以得到上部激光测头到被测物上表面的实际距离B1；同理可以得到下部激光测头到被测物下表面的距离B2，用两个测头之间的间距A减去两个测头到被测物上、下表面的距离B1、B2即可得到被测物的厚度H。得到的厚度H传输到堆垛控制系统中作为实时板厚数据供给PLC计算。

所述冲力传感器在板料撞击到拍打机构后将产生的冲力转化为电信号传输到堆垛控制系统中，PLC对冲量信号与板厚值进行换算，得到的计算值再与系统内的冲量曲线值进行对比，对比后的差值反馈给后拍板调整电机进行调整，直至对比后的差值在冲量曲线值公差区间内。

所述可拆卸拍打板表面材质为聚氨酯。

所述调整丝杆螺纹为M18*2.5mm，所述后拍板调整机构的最大调整行程为80mm,最大调整角度为13°。

所述燕尾槽的角度为55°。

相比于现有技术，本发明的优点在于：本发明安装在堆垛设备内部，当板料进入堆垛设备后可实时测量板料厚度，板料撞击到可拆卸拍打板，冲力传感器将冲力转换为电信号，拍打总成通过氮气缸的作用下将板料的冲力卸载，堆垛控制系统通过板厚和冲力进行计算比对，并将结果反馈给后拍板调整电机对聚氨酯限位块进行位置调整，板料在聚氨酯限位块的作用下停止在设定的位置。

后拍板调整机构的行程为80mm，调整角度为13°，通过后拍板调整机构解决了不同规格、厚度、材质的板料堆垛的难题。并消除了板厚在0.5mm以下，抗拉强度280MPa以下的软钢薄板在堆垛过程中出现的翻边、压伤。降低了板料报废，减少停机时间。

拍打总成上的可拆卸拍打板与拍板机构采用燕尾槽插拔连接，拆卸时只需要将可拆卸拍打板向上拔出，安装时向下插入，可拆卸拍打板可根据材料特性自由选择。可拆卸拍打板上装有聚氨酯板，聚氨酯板与板料接触时不会对板料表面造成划伤，且材质耐磨长期与板料接触磨损小，减少异物对板料的二次污染，大大降低了板料表面质量缺陷率。

所述侧拍打装置与前拍打装置与堆垛机构相连，用于对板料的其他面进行拍打达到堆垛的目的。所述升降机位于堆垛机构的下方，用于堆放板料。

本发明很好的解决了板料堆垛过程中堆垛不齐、堆垛倾翻和板料表面质量缺陷问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明后拍打总成的结构示意图。

图3为本发明板厚与冲量曲线图。

图中：1、后拍打总成 2、板厚检测装置 3、后拍打位置调整机构 4、侧拍打装置 5、前拍打装置 6、堆垛机构 7、堆垛升降机 8、后拍打位置调整电机 9、拍板机构 10、可拆卸拍打板 11、调整丝杆 12、连接销 13、聚氨酯限位块 14、连接件 15、销键 16、氮气缸 17、冲力传感器 18、支撑机构 19、拍打连接销 20、同步轮 21、同步带 22、后拍板调整电机。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。

一种可调节的堆垛拍打装置，包括板厚检测装置2、后拍打装置、前拍打装置5、侧拍打装置4、堆垛升降机7，所述板厚检测装置2位于前拍打装置5上方，所述后拍打装置通过支撑机构18与堆垛机构6直接连接，所述后拍打装置包括后拍打位置调整机构3、后拍打位置调整电机8和后拍打总成1，所述后拍打总成1包括后拍板调整机构、可拆卸拍打板10和拍板机构9，所述可拆卸拍打板10插在拍打机构上，所述可拆卸拍打板10与拍板机构9采用燕尾槽插拔连接，所述燕尾槽的角度为55°。

所述后拍打总成1上部通过销键连接在支撑机构18上，所述后拍打总成1下部通过连接件14和销键15与氮气缸16相连再通过铰链连接在支撑机构18上，所述后拍板调整机构包括调整丝杆11和限位块，所述限位块与拍打机构之间有冲力传感器17，所述后拍板调整机构与支撑机构18连接。

所述调整丝杆11与支撑机构18通过螺纹连接，所述调整丝杆11和后拍板调整电机上有同步轮20并通过同步带21连接，所述限位块与调整丝杆11通过连接销12连接，通过后拍板调整电机22带动调整丝杆11改变限位块的位置。

所述限位块为聚氨酯限位块13。

所述板厚检测装置2包括上部激光测头和下部激光测头，所述上部激光测头和下部激光测头以固定间距A相对布置，板料经过时所述上部激光测头发射一束激光照射被测板料的上表面，所述上表面光斑的漫反射光再返回到上部激光测头内的CMOS或CCD芯片上，通过对CMOS或CCD芯片上光斑的位置分析和计算，激光束在被测物体表面上形成一个很小的光斑,成像物镜将该光斑成像到光敏接收器的光敏面上,产生探测其敏感面上光斑位置的电信号。当被测物体移动时,其表面上光斑相对成像物镜的位置发生改变,相应地其像点在光敏器件上的位置也要发生变化,进而可计算出被测物体的实际移动距离。可以得到上部激光测头到被测物上表面的实际距离B1；同理可以得到下部激光测头到被测物下表面的距离B2，用两个测头之间的间距A减去两个测头到被测物上、下表面的距离B1、B2即可得到被测物的厚度H。得到的厚度H传输到堆垛控制系统中作为实时板厚数据供给PLC计算。

所述冲力传感器17在板料撞击到拍打机构后将产生的冲力转化为电信号传输到堆垛控制系统中，PLC对冲量信号与板厚值进行换算，得到的计算值再与系统内的冲量曲线值进行对比，对比后的差值反馈给后拍板调整电机进行调整，直至对比后的差值在冲量曲线值公差区间内。冲力计算公式为F＝kρBLHV,F--板料产生的冲力；k--常数系数，根据板料抗拉强度变化，通常取0.8～1.0；ρ--材料密度，通常取7.85g/cm³，B--材料的宽度，L--材料的长度，H--材料的厚度，V--产线的瞬时生产速度。板料撞击到拍打板后冲力传感器17将冲力转化为电信号传输到堆垛控制系统中，PLC对冲量信号与板厚值进行换算，得到的计算值ΔF再与系统内的冲量曲线值进行对比，对比后若ΔF>Fmax，则反馈给后拍板调整电机向正方向进行调整；对比后若ΔF<Fmin，则反馈给后拍板调整电机向负方向进行调整，直至对比后Fmin≤ΔF≤Fmax在冲量曲线值公差区间内，如图3所示。

所述可拆卸拍打板10表面材质为聚氨酯。聚氨酯不会对板料表面造成划伤，且材质耐磨，长期与板料接触磨损小消除异物污染板料表面隐患。

可拆卸拍打板10可快速拆装，根据不同可根据材料特性自由选择。

所述调整丝杆11螺纹为M18*2.5mm，所述后拍板调整机构推动限位块的最大调整行程为80mm,所述限位块推动拍板机构9以拍打连接销19为原点的最大调整角度为13°。

当板料进入堆垛设备后，板厚检测装置2实时测量板料厚度板料，与一种可调节的堆垛拍打装置接触时，板料首先接触到可拆卸拍打板10的聚氨酯板上，聚氨酯板受冲力带动拍打总成向后运动，冲力传感器17将冲力转换为电信号，拍打总成通过氮气缸16的作用下将板料的冲力卸载，并在聚氨酯限位块13的作用下停止。堆垛控制系统通过板厚和冲力进行计算比对，并将结果反馈给后拍板调整电机22对聚氨酯限位块13进行位置调整，板料在聚氨酯限位块13的作用下停止在设定的位置。之后侧拍打装置4与前拍打装置5对板料的其他面进行拍打达到堆垛的目的。板料累计到一定高度后升降机自动下降，直至堆垛板料完成。

Claims (8)

1.一种可调节的堆垛拍打装置，其特征在于包括板厚检测装置、后拍打装置、前拍打装置、侧拍打装置、堆垛升降机，所述板厚检测装置位于前拍打装置上方，所述后拍打装置通过支撑机构与堆垛机构直接连接，所述后拍打装置包括后拍打位置调整机构、后拍打位置调整电机和后拍打总成，所述后拍打总成包括后拍板调整机构、可拆卸拍打板和拍板机构，所述可拆卸拍打板插在拍打机构上，所述可拆卸拍打板与拍板机构采用燕尾槽插拔连接，所述后拍打总成上部通过销键连接在支撑机构上，所述后拍打总成下部通过连接件和销键与氮气缸相连再通过铰链连接在支撑机构上，所述后拍板调整机构包括调整丝杆和限位块，所述限位块与拍打机构之间有冲力传感器，所述后拍板调整机构与支撑机构连接。

2.根据权利要求1所述的一种可调节的堆垛拍打装置，其特征在于所述调整丝杆与支撑机构通过螺纹连接，所述调整丝杆和后拍板调整电机上有同步轮并通过同步带连接，所述限位块与调整丝杆通过连接销连接，通过后拍板调整电机带动调整丝杆改变限位块的位置。

3.根据权利要求1或2所述的一种可调节的堆垛拍打装置，其特征在于所述限位块为聚氨酯限位块。

4.根据权利要求1所述的一种可调节的堆垛拍打装置，其特征在于所述板厚检测装置包括上部激光测头和下部激光测头，所述上部激光测头和下部激光测头以固定间距A相对布置，板料经过时所述上部激光测头发射一束激光照射被测板料的上表面，所述上表面光斑的漫反射光再返回到上部激光测头内的CMOS或CCD芯片上，通过对CMOS或CCD芯片上光斑的位置分析和计算，可以得到上部激光测头到被测物上表面的实际距离B1；同理可以得到下部激光测头到被测物下表面的距离B2，用两个测头之间的间距A减去两个测头到被测物上、下表面的距离B1、B2即可得到被测物的厚度H。得到的厚度H传输到堆垛控制系统中作为实时板厚数据供给PLC计算。

5.根据权利要求1所述的一种可调节的堆垛拍打装置，其特征在于所述冲力传感器在板料撞击到拍打机构后将产生的冲力转化为电信号传输到堆垛控制系统中，PLC对冲量信号与板厚值进行换算，得到的计算值再与系统内的冲量曲线值进行对比，对比后的差值反馈给后拍板调整电机进行调整，直至对比后的差值在冲量曲线值公差区间内。

6.根据权利要求1所述的一种可调节的堆垛拍打装置，其特征在于所述可拆卸拍打板表面材质为聚氨酯。

7.根据权利要求1所述的一种可调节的堆垛拍打装置，其特征在于所述调整丝杆螺纹为M18*2.5mm，所述后拍板调整机构的最大调整行程为80mm,最大调整角度为13°。

8.根据权利要求1所述的一种可调节的堆垛拍打装置，其特征在于所述燕尾槽的角度为55°。

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