[发明专利]一种快速识别板材偏移的冲床送料机及其工作方法

说明书

技术领域

本发明属于全自动冲床送料机领域，特别是涉及一种快速识别板材偏移的冲床送料机及其工作方法。

背景技术

当前，依靠冲床冲压加工完成的各种零件应用数量巨大，而这些零件很大一部分要依靠手工操作来完成板材的送料、排料和冲压等工作，不仅危险性较大，而且效率、质量、材料利用率等指标也难以保证，另外，对于重量或尺寸稍大的原材料（金属板材），仅靠单个人力难以将材料送上冲床，又没有合适的送料机构来完成送料工作，大大限制了这类材料的加工利用。

为了解决这一问题，尽可能减少人工参与，市场上陆续推出了冲床自动送料机。旧的冲床可以保留，只需要加入自动送料机，同时在上位机（送料机的控制计算机）软件中读取工件的CAD图形文件，预先进行工件的排料，就可以将普通冲床进行改造，实现自动送料，达到“机器换人”的目的。

目前，在冲床自动化送料机研发方面，国内市场上主要有以下几种类型：

（1）纯机械联动的送料机。依靠冲床的运动行程控制材料的送料（或步进），该形式的送料机结构简单，成本低廉，但是对原材料的要求严格，必须是同一类型的整板材料，因此只适合于少数几种规则形状原材料的加工（如长条形圈带料）。

（2）半自动化的辅助设备，依靠实际获取的原材料尺寸进行固定点位的编程，依靠简单的数控系统进行点位步进，这同样限制了对原材料的灵活加工，只适用于同种规格、大批量原材料的一次性加工。

（3）采用机器视觉技术的自动送料机。利用计算机，在给定形状的板材（多为长方形或者带状材料）上进行多种规则零件（如圆形、方形）以及少数几种不规则形状零件进行排列组合及自动编程，从而实现整个冲压生产的自动化。

然而，受限于加工精度等问题，驱动板材完成进给运动的送料辊很难保证在轴线方向上的直径尺寸是完全一致的，因此，在轴线方向上送料辊的摩擦力也是难以保证完全一致的；其次，使用过程中送料辊的磨损情况也不尽相同，从而造成送料辊的摩擦力在轴线方向上难以保证完全一致。因此，上述诸多原因会造成板材在进给过程中发生“走偏”现象。现有的全自动送料机，有很大一部分会出现材料“走偏”的问题，从而使得废品率增加，材料利用率降低，有时甚至损坏冲压模具。

针对上述自动送料机的走偏问题，目前采取的技术措施是：调节送料辊两端压紧弹簧的压紧力，亦即改变送料辊与板材之间的压紧力，从而改变送料辊施加到板材上的摩擦力，以此来补偿因送料辊加工精度等问题造成的板材走偏现象（摩擦力大的地方板材的进给速度高）。但是，上述措施存在的问题是：在对各个送料辊两端的弹簧压紧力进行调节时，由于没有方便、直观的调整效果检测方法和装置，只能凭借调试人员的经验和调试后的反复冲压运行测试，故不仅调试工作的技术难度大，对调节人员的技术水平要求高，而且花费时间长，调试用板材的浪费量大，有时甚至损坏冲压模具，因此，无论是在送料机出厂时的产品检验阶段，还是在用户的使用现场，都迫切需要一套简便易行，有章可循的检测调试方法，最终达到防止板材走偏的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种方便、直观、便于实现的快速识别板材偏移的冲床送料机及其工作方法，能够实现出厂检验工序的半自动化检验和调试，显著提高检验和调试效率，有效地解决冲床送料机中板材走偏检测的技术问题。

为达到上述目的，本发明提供了如下方案：一种快速识别板材偏移的冲床送料机，包括送料辊和冲头，其特征在于：还包括摄像机、板材运动控制平台、驱动机构、分析装置和测量机构；

其中，所述板材运动控制平台水平式设置，送料辊水平式安装在板材运动控制平台上，板材沿进给方向在板材运动控制平台和送料辊之间运动，板材上设置有标记点；驱动机构与送料辊连接，送料辊用于沿进给方向运送板材；

记水平面为XY平面，其中板材的进给方向为X轴，XY平面中与X轴垂直的方向为Y轴，与XY平面垂直的方向为Z轴；

摄像机设置于板材运动控制平台的上方，摄像机和测量机构沿进给方向依次设置，摄像机的拍摄方向沿Z轴，摄像机用于拍摄标记点在摄像区域内的初始图像，分析装置与摄像机相连，分析装置用于根据初始图像分析标记点的初始Y轴坐标；当板材进入冲头的冲压区域时，测量机构测量标记点的实际Y轴坐标。