钢板切割零件自动分拣方法及零件分拣装置与流程

1.本发明涉及零件分拣技术领域，更具体地说，涉及一种钢板切割零件自动分拣方法。此外，还涉及一种适用于钢板切割零件自动分拣方法的零件分拣装置。


背景技术：

2.国内外工程机械等制造企业，在生产产品时使用的材料主要形状包括有板材、型材以及管材，板材主要采用数控切割设备通过割嘴垂直钢板表面切割、以形成板状零件，型材和管材主要采用锯切设备沿材料径向切割、以形成条装零件。
3.目前，板材切割后分拣、码垛的方式主要有两种，一种是对切割数量较多的批量产品，通常采用安装定制端拾器的机械臂(或桁架机械手等)进行分拣、码垛操作，但定制端拾器的结构简单，仅适合对指定特性的零件进行分拣；另一种是对切割数量较少的非批量产品，通常采用人工控制行车辅助，并利用永磁铁吸附分拣产品，再人工进行码垛操作，其存在人工劳动强度较大、操作不准确的问题。
4.综上所述，如何提高板材的分拣效果，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的是提供一种钢板切割零件自动分拣方法，可有效提高板材的分拣效果，实现板材的自动分拣和码垛摆放操作。
6.本发明的另一目的是提供一种适用于钢板切割零件自动分拣方法的零件分拣装置。
7.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种钢板切割零件自动分拣方法，包括：
9.扫描待分拣的零件，判断所述零件是否可进行分拣操作；
10.若所述零件可进行分拣操作，则计算所述零件的重心位置，将电磁组件移动至所述重心位置；
11.判断所述电磁组件的电磁铁单元是否覆盖所述零件，若所述电磁铁单元全覆盖所述零件，则控制所述电磁铁单元通电，若所述电磁铁单元未全覆盖所述零件，则控制所述电磁铁单元断电。
12.优选的，所述判断所述零件是否可进行分拣操作，包括：判断所述零件是否存在翘曲、掉落、变形或异物干扰现象，若是，则不可进行分拣操作；若否，则可进行分拣操作。
13.一种零件分拣装置，用于实施上述任一项所述的钢板切割零件自动分拣方法，包括：
14.电磁组件，其包括多个呈矩阵分布的电磁铁单元；
15.移动装置，其用于带动所述电磁组件进行空间移动；
16.扫描装置，其用于对所述零件进行扫描；
17.控制装置，所述电磁组件、所述移动装置以及所述扫描装置均与所述控制装置连
接；所述控制装置用于在所述电磁铁单元全覆盖所述零件时控制所述电磁铁单元通电，用于在所述电磁铁单元未覆盖或半覆盖所述零件时控制所述电磁铁单元断电；所述电磁组件和所述扫描装置均设于所述移动装置的移动端。
18.优选的，所述移动装置包括两个相对设置的纵梁、垂直设于两个所述纵梁之间的横梁、设于所述横梁上的抓取臂、用于驱动所述横梁沿所述纵梁前后移动的第一驱动件、用于驱动所述抓取臂沿所述横梁左右移动的第二驱动件以及用于驱动所述抓取臂的底端旋转的第三驱动件；
19.所述电磁组件和所述扫描装置均设于所述抓取臂的底端，所述第一驱动件、所述第二驱动件以及所述第三驱动件均与所述控制装置连接。
20.优选的，还包括用于存放切割后的所述零件的分拣平台，所述分拣平台的顶部设有用于容纳所述零件的容纳槽。
21.优选的，还包括用于存放分拣后的所述零件的码垛料框。
22.优选的，所述电磁组件包括用于安装所述电磁铁单元的底座和用于与所述移动装置连接的固定座，所述底座和所述固定座配合固定所述电磁铁单元，所述扫描装置设于所述固定座的一侧。
23.优选的，所述扫描装置为通过光电技术扫描成像的电子元器件。
24.在使用本发明所提供的钢板切割零件自动分拣方法时，首先，可以扫描待分拣的零件，根据零件的形状和放置状态、判断零件是否可进行分拣操作。如果零件能够被电磁组件拾取，则计算零件的重心位置，并将电磁组件移动至重心位置处。然后，判断电磁组件的电磁铁单元是否覆盖零件，若电磁铁单元全覆盖零件，则控制这些电磁铁单元通电开启电磁，从而有效吸附待分拣的零件；若电磁铁单元未全覆盖零件，则控制这些电磁铁单元断电关闭电磁，以防止将周围的未分拣零件一并吸附。完成了待分拣零件的吸附操作后，可以控制电磁组件带动零件移动至预设位置，以完成分拣和码垛摆放操作。
25.综上所述，本发明所提供的钢板切割零件自动分拣方法，可有效提高板材的分拣效果，实现板材的自动分拣和码垛摆放操作。
26.此外，本发明还提供了一种适用于钢板切割零件自动分拣方法的零件分拣装置。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
28.图1为本发明所提供的钢板切割零件自动分拣方法的流程示意图；
29.图2为本发明所提供的零件分拣装置的结构示意图；
30.图3为电磁组件的结构示意图；
31.图4为图3的侧视图；
32.图5为图3的俯视图。
33.图1-图5中：
34.1为零件、2为电磁组件、21为电磁铁单元、22为底座、23为固定座、3为移动装置、31
为纵梁、311为支座、312为h型钢结构、32为横梁、33为抓取臂、4为分拣平台、5为码垛料框、6为扫描装置、a为未通电电磁铁、b为通电电磁铁。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
36.本发明的核心是提供一种钢板切割零件自动分拣方法，可有效提高板材的分拣效果，实现板材的自动分拣和码垛摆放操作。本发明的另一核心是提供一种适用于钢板切割零件自动分拣方法的零件分拣装置。
37.请参考图1至图5，其中，图1为本发明所提供的钢板切割零件自动分拣方法的流程示意图；图2为本发明所提供的零件分拣装置的结构示意图；
38.图3为电磁组件的结构示意图；图4为图3的侧视图；图5为图3的俯视图。
39.本具体实施例提供了一种钢板切割零件自动分拣方法，包括：
40.s1，扫描待分拣的零件1，判断零件1是否可进行分拣操作；
41.s2，若零件1可进行分拣操作，则计算零件1的重心位置，将电磁组件2移动至重心位置；
42.s3，判断电磁组件2的电磁铁单元21是否覆盖零件1，若电磁铁单元21全覆盖零件1，则控制电磁铁单元21通电，若电磁铁单元21未全覆盖零件1，则控制电磁铁单元21断电。
43.需要说明的是，通过使用本发明所提供的钢板切割零件自动分拣方法，可实现零件1分拣、码垛操作，且分拣效率高、操作环境安全，可实现零件1的分拣抓取、转运、码垛以及存放额自动化管理控制。
44.在使用本发明所提供的钢板切割零件自动分拣方法时，首先，可以扫描待分拣的零件1，根据零件1的形状和放置状态、判断零件1是否可进行分拣操作。如果零件1能够被电磁组件2拾取，则计算零件1的重心位置，并将电磁组件2移动至零件1的重心位置。然后，判断电磁组件2的电磁铁单元21是否覆盖零件1，若电磁铁单元21全覆盖零件1，则控制这些电磁铁单元21通电开启电磁，从而使通电电磁铁b有效吸附待分拣的零件1；若电磁铁单元21未全覆盖零件1，则控制这些电磁铁单元21断电关闭电磁，以确保未通电电磁铁a不会将周围的未分拣零件1一并吸附。完成了待分拣零件1的吸附操作后，可以控制电磁组件2带动零件1移动至预设位置，以完成分拣和码垛摆放操作。
45.综上所述，本发明所提供的钢板切割零件自动分拣方法，可有效提高板材的分拣效果，实现板材的自动分拣和码垛摆放操作。
46.优选的，判断零件1是否可进行分拣操作，包括：判断零件1是否存在翘曲、掉落、变形或异物干扰现象，若是，则不可进行分拣操作；若否，则可进行分拣操作。可以在电磁组件2的外侧设置视觉扫描装置6，以通过视觉扫描装置6对零件1进行扫描成像，进而判定零件1被抓取前是否存在翘曲、掉落、异物干扰等现象，如果零件1存在上述问题则无法利用电磁组件2实现吸附操作，以提高零件1抓取操作的安全性和效果。
47.除了上述的钢板切割零件自动分拣方法，本发明还提供一种适用于上述实施例公
开的钢板切割零件自动分拣方法的零件分拣装置，零件分拣装置包括：
48.电磁组件2，其包括多个呈矩阵分布的电磁铁单元21；
49.移动装置3，其用于带动电磁组件2进行空间移动；
50.扫描装置6，其用于对零件1进行扫描；
51.控制装置，电磁组件2、移动装置3以及扫描装置6均与控制装置连接；控制装置用于电磁铁单元21全覆盖零件1时控制电磁铁单元21通电，用于在电磁铁单元21未覆盖或半覆盖零件1时控制电磁铁单元21断电；电磁组件2和扫描装置6均设于移动装置3的移动端。零件分拣装置的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
52.需要说明的是，扫描装置6可有效扫描待分拣的零件1，以便于控制装置判断能够利用电磁铁单元21对零件1进行吸附分拣操作。移动装置3可有效驱动吸附后的零件1进行空间移动，以将零件1移动至存放位置。控制装置用于电磁铁单元21全覆盖零件1时控制电磁铁单元21通电，用于在电磁铁单元21未覆盖或半覆盖零件1时控制电磁铁单元21断电，可防止电磁铁单元21将待分拣零件1周围的未分拣零件1一并吸附，有效实现零件1的准确分拣操作。
53.可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对电磁组件2、移动装置3、扫描装置6以及控制装置的形状、结构、尺寸、材质、位置等进行确定。
54.优选的，移动装置3包括两个相对设置的纵梁31、垂直设于两个纵梁31之间的横梁32、设于横梁32上的抓取臂33、用于驱动横梁32沿纵梁31前后移动的第一驱动件、用于驱动抓取臂33沿横梁32左右移动的第二驱动件以及用于驱动抓取臂33的底端旋转的第三驱动件；电磁组件2和扫描装置6均设于抓取臂33的底端，第一驱动件、第二驱动件以及第三驱动件均与控制装置连接。
55.需要说明的是，纵梁31可以包括支座311和设置在支座311顶部的h型钢结构312，其中，支座311可设置为方管状结构，并在方管状结构的顶底两端连接处焊接有放大板和筋板，以满足紧固需求。方管状结构底部可与混凝土预埋的螺栓连接紧固，方管状结构顶部与h型钢结构312栓接。工作过程中，该支座311不会进行移动，起到支撑固定的作用。
56.并且，可以在h型钢结构312的两翼板及腹板之间焊接加强筋增强连接刚性，在翼板正上方安装导轨，h型钢结构312的内侧安装齿条，h型钢结构312的外侧安装电缆供电支架。工作过程中，该h型钢结构312的起到支撑横梁32的作用，通过横梁32两端的伺服电机驱动，使得横梁32在纵梁31上进行往复运动。
57.还需要说明的是，可以将横梁32设置为箱形结构或加强版h型钢，可以在横梁32侧面安装平行导轨及齿条，以保证抓取臂33能够沿着横梁32进行往复运动。横梁32两端安装有伺服电机，以使电机驱动横梁32沿纵梁31进行往复运动。
58.需要进一步说明的是，可以将抓取臂33的主体设置为箱形结构，其能够实现两个自由度方向的运动，其一是能够沿着横梁32方向进行往复运动，其二是安装抓取臂33底端的电磁组件2进行360
°
旋转运动。本装置通过纵梁31、横梁32以及抓取臂33三个机构的协同数控运动，可实现零件1从分拣平台4向码垛料框5的转运操作。
59.在上述实施例的基础上，优选的，还包括用于存放切割后的零件1的分拣平台4，分拣平台4的顶部设有用于容纳零件1的容纳槽。
60.可以在分拣平台4的正上方设置格栅状或板条状支撑架，分拣平台4的宽度方向、
长度方向均大于整张钢板的宽度、长度，使得整张钢板切割完成后能够平整的摆放在分拣平台4的上表面，以存放切割完成后的钢板零件1。在整个分拣过程中，分拣平台4具有支撑作用。其中，待分拣、码垛的零件1是指整张钢板使用切割机垂直切割后，其未分拣、码垛之前的状态，本装置可对该状态下的零件1进行自动分拣、码垛操作。
61.优选的，还包括用于存放分拣后的零件1的码垛料框5。可以采用型钢、钢板焊接成码垛料框5，码垛料框5用于存放分拣后需进行码垛的零件1，可以根据待分拣零件1的大小自行定义码垛料框5的尺寸。可以将码垛料框5摆放在指定位置，以确保抓取臂33能够顺利将零件1从分拣平台4上转移至码垛料框5。
62.可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对分拣平台4和码垛料框5的形状、结构、尺寸、材质、位置等进行确定。
63.优选的，电磁组件2包括用于安装电磁铁单元21的底座22和用于与移动装置3连接的固定座23，底座22和固定座23配合固定电磁铁单元21，扫描装置6设于固定座23的一侧，以使得底座22和壳体结构配合容纳固定电磁铁单元21，且固定座23与移动装置3连接，确保电磁铁单元21吸附零件1后可带动零件1进行空间移动。将扫描装置6设置在固定座23一侧，可使扫描装置6有效扫描零件1、且不会对电磁铁单元21的吸附操作造成影响。
64.优选的，扫描装置6为通过光电技术扫描成像的电子元器件，以通过电子元器件有效扫描零件1，使得控制装置及时准确判断能否对零件1进行吸附操作。
65.为了进一步说明本发明所提供的零件分拣装置的使用过程，接下来进行举例说明。
66.使用过程中，当移动装置3接收到钢板切割完成、待分拣的指令后，控制装置可以控制位于移动装置3移动端的扫描装置6开始工作，移动装置3可沿整张钢板快速移动，进行整张钢板上表面的快速扫描操作，以判断零件1是否发生翘曲、掉落、超差变形、异物干扰等现象。扫描装置6可以将判断结果传输至控制装置，控制装置可显示相应的判断结构，以便于操作人员排除无法通过电磁组件2分拣的零件1。
67.判断操作完成后，电磁组件2将移动至零件1的重心位置进行吸附抓取操作，吸附过程中，控制装置可自动计算零件1的重心位置，并自动控制电磁组件2单元的开启和关闭，其中，全覆盖在待分拣零件1表面的电磁铁单元21通电开启电磁，未覆盖或半覆盖在待分拣零件1表面的电磁铁单元21断电关闭电磁，以防止将周围的未分拣零件1一并吸附。电磁组件2的吸附操作完成后，可通过底座22和固定座23带动零件1同步移动，以将零件1按照预设路径分拣至码垛料框5，进行分类码垛摆放。
68.需要进行说明的是，本技术文件中提到的第一驱动件和第二驱动件以及第三驱动件，其中，第一和第二以及第三只是为了区分位置的不同，并没有先后顺序之分。
69.另外，还需要说明的是，本技术的“上下”、“前后”、“左右”等指示的方位或位置关系，是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述和便于理解，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。
70.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内，在此不做赘述。
71.以上对本发明所提供的钢板切割零件自动分拣方法及零件分拣装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。