[發明專利]用于自動處理非鐵物體的系統、過程和設備

在審

• 申請號: 201611104108.0
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106984728A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: C.S.納馬杜里;T.W.內爾;J.J.艾布拉姆齊克;K.J.休梅克;M.J.卡拉古伊斯;J.S.多倫貝克爾
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B21D43/24
• 分類號: B21D43/24
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 賀紫秋

技術領域

本發明總體上涉及用于處理非鐵物體的自動系統。更具體地，本發明的一些方面涉及用于在坯料的操作和處理期間分離非鐵板件金屬坯料的自動電動力設備、系統和相關方法。

工業制造過程中出現的許多類型的沖壓機(例如用于制造汽車部件的沖壓機)將被稱為“坯料”的離散平坦板件金屬壓模成形。對于這些過程中的，某些，堆疊坯料的拖板鄰近沖壓機就位，且材料處理機器人自動地將坯料一次一個地供應到沖壓機。沖壓機的配合工具和壓模表面通過由空氣作用驅動或馬達驅動的壓頭而被帶到一起，以將接收的坯料在一個或多個沖壓階段形成為期望的形狀。為了輔助沖壓操作，每一個被裝載的坯料在處理之前與所述堆的其余部分分離。機器人的末端執行器運動到所述堆上方的位置，最上方的坯料隨后通過末端執行器提升并離開所述堆，例如使用施加的吸盤或抓持器，且其后被供應到沖壓機。

對于鋼或其他含鐵材料構造的坯料，鄰近的坯料有時被磁化為具有相反極性，以實現頂部坯料與堆的其余部分分離。具體說，磁化的鄰近坯料將彼此排斥，由此使得末端執行器能夠將最上方的坯料提升而不會不利地將其下方的坯料提升。因為這一方法依賴于金屬坯料的磁性性能，所以其通常不能用于非鐵材料制成的坯料，例如鋁、鋅、銅和鎂。用于分離非鐵坯料的過程可以涉及使用氣動空氣噴嘴或空氣刀具在鄰近坯料之間輸送壓縮空氣。然而，取決于空氣的干燥和過濾水平，使用壓縮空氣會造成污垢、壓縮機油、和水在坯料的露出表面的不期望輸送。在工廠環境中產生和維持壓縮空氣相對成本昂貴。對于一些應用，凹痕樣式可以添加到坯料邊緣，以輔助基于空氣的坯料分離，這種凹痕的增加產生額外的制造步驟和成本，其會導致沿邊緣的彎曲，這會降低在給定堆疊高度中可容納的坯料數量。

發明內容

本文公開一種用于分離非鐵金屬物體的電磁設備，用于制造和使用這種設備的方法，和具有用于處理非鐵金屬坯料堆垛的電磁分離器的自動機器人制造系統。用于分離非鐵導電坯料的電磁設備和相關系統可以在沖壓操作期間、其他機加工操作期間、或在任何相關的操作(其中期望的是將單個非鐵金屬坯料從這種坯料的堆疊結構中分離)期間采用。通過非限制性的示例，本文公開了一種新穎的制造過程，其包括設備、總體制造系統、和用于控制設備和/或系統的方法，以使得具有導電表面的非鐵物體的制造產量最大化。

根據代表性示例，板件金屬處理或沖壓工廠包括卸堆工作站，其具有用于將坯料從坯料堆垛分離的電磁器件，使得分離的坯料可以隨后被供應到下一個處理階段。例如，利用具有一個或多個預定磁極的單個或多個永磁體或電磁體的卸堆工作站，所述預定極性相對于非鐵金屬坯料的所述堆置于預定位置。導電端子被選擇性地置于與板件導電表面電接觸，所述板件正在被相對于磁體或磁體在預定位置分離。電子控制器件通過電端子和足夠的電源而將電流沿預定方向(一個或多個)導電地注入或感應地注入到坯料中。在適當取向磁場存在的情況下，將電流注入所述堆的最上坯料而在所述堆的最上坯料上產生提升力。產生的力具有足以將最上坯料從所述堆其余部分分離的量。用于生產期望的坯料提升的電流、磁場和力的向量的所需取向通過洛倫茲法則給出。本方法可以有助于降低或完全消除對使用壓縮空氣來分離坯料的依賴。

還公開一種卸堆或“帶起(fanning)”單元，其具有置于非鐵金屬坯料堆垛一側附近的單個磁體，和置于與所述堆的頂部坯料接觸的兩個焊接接觸器。單元可以通過焊接控制器或其他合適電子控制器供電。隨著坯料經歷卸堆操作，行進機構可操作為按照所述堆的高度將磁體和焊接接觸器下降或下落。可選的隔離機構可操作為一旦頂部坯料已經被帶起，則保持頂部坯料與所述堆的分離。樞轉器件可以設置為讓焊接接觸器從所述堆運動離開，以有助于通過材料處理機器人移走頂部坯料。卸堆單元的總體重量和覆蓋區域應該被最小化。

一些構造包括單個磁體，例如其為大約14.5英寸長，且按照安全規范設定，從而使得磁性可以被調節以用于人員操作。對于一些實施例，該單元包括兩個焊接接觸器，以用于讓電流通過坯料。這些接觸器可以向坯料的所述堆提供足夠的壓力，以在帶起過程期間維持接觸，同時還能隨坯料被向上帶起而順應坯料。流體管路可并入到所述單元中，以將冷卻液體(例如水，油，等)提供到接觸器，以及可以將增壓的空氣提供到卸堆設備的牽引器機構。電子控制單元可以供應DC電流或對一些應用供應AC電流到電極和電磁體(在沒有永磁體的實施例中)。對于一些示例，該控制單元可以被人員操作，且如果期望則在新的拖板設置期間，將控制單元固定到可動拖板。卸堆單元可以設置有用于搖擺臂的附接點。用于追蹤磁體和用于樞轉接觸器的機構可以是手動的或自動的。