一种用于制动器背板冲裁的智能送料装置的制作方法

本发明涉及制动器加工送料，具体为一种用于制动器背板冲裁的智能送料装置。

背景技术：

1、制动器背板作为汽车制动系统关键结构件，其冲裁加工已广泛采用自动化送料技术。当前行业主流送料装置以伺服控制为核心，集成开卷、整平、输送等功能单元，通过plc与冲床主轴编码器信号实现时序联动，送料精度可达±0.01mm至±0.03mm，适配1mm至12mm金属板材冲压需求；

2、随着汽车零部件制造向高精度、高效率升级，送料系统从单一机械传动、固定参数运行模式，向集成光电检测、伺服驱动、多机构协同控制的自动化体系演进。部分高端设备引入工业视觉辅助物料定位，功能覆盖卷料处理、定长输送、定位夹持等工序，与冲床形成间歇循环联动。目前设备多采用模块化设计，主流类型为nc伺服送料机、三合一集成送料机，在生产线中配置比例持续提升，整体呈现伺服精密化、功能集成化、控制协同化特征，同时逐步推进参数数字化设定、运行状态实时监测等基础智能化应用。

3、但是现有装置在使用过程中还存在一些问题，具体如下：

4、1、传统制动器背板冲裁送料装置多采用固定时序控制模式，仅依靠冲床编码器实现简单联动，无法根据实时工况动态调整运动节奏，在冲床速度波动或负载变化时易出现动作不同步、送料滞后等问题，难以适配多工况连续生产需求，整体运行协调性与工况适应性较差，制约冲压生产线的稳定性与通用性。

5、2、现有送料设备对工件姿态与厚度的检测手段单一，多依赖固定位置开关或简易传感器实现点位判断，缺乏多维度数据采集与特征量化分析能力，无法精准识别板材偏斜、厚度差异等状态，易导致定位偏差、夹持不稳，影响冲裁尺寸精度与产品合格率，难以满足高精度零部件加工要求。

6、3、常规送料装置的夹持力多采用人工预设固定值，未结合工件姿态、材质及厚度进行自适应调节，姿态偏差较大时易出现夹持松动滑落，姿态良好时又易因夹持力过大造成工件表面压痕、变形损伤，同时缺乏安全限幅保护机制，易引发物料报废与设备运行风险。

7、4、传统送料系统各执行机构多为独立控制模式，输送、提升、定位抓取等单元缺乏统一协同调度逻辑，数据交互能力弱、耦合性低，易出现运动冲击、定位超程等问题，且未构建完整的感知-决策-执行闭环链路，智能化程度偏低，后期调试与维护成本较高。

技术实现思路

1、本发明提供如下技术方案：一种用于制动器背板冲裁的智能送料装置，包括运输架，所述运输架的中部安装有运输机构，所述运输机构的内部安装有多个运输板，所述运输机构的两侧设置有提升架，两侧的所述提升架的内部各安装有一组提升运输机构，且其中一个所述提升架的内部还安装有一组控制件，所述控制件用于控制所述运输机构、所述提升运输机构、所述横向位移机构、所述升降机构以及所述定位抓取机构的动作，所述运输架的中部还安装有支撑架，所述支撑架的内部安装有横向位移机构，且所述横向位移机构位于所述运输机构的上方，所述横向位移机构的侧面安装有升降机构，所述升降机构的中部安装有用于抓取制动器背板的定位抓取机构。

2、所述控制件，具体包括：

3、数据采集与特征提取模块：采集工件状态、冲床运行、输送运动维度的物理量，对采集到的物理量进行预处理后提取特征，得到基础特征向量；

4、工况映射与任务分解模块：基于所述基础特征向量进行工况映射，生成节奏因子和带下限约束的安全时间窗；

5、协同控制模块：接收所述节奏因子，结合输送机构速度参数计算运动协同系数，通过所述协同系数实现运输机构与提升机构的同步约束；

6、评估与修正模块：接收所述安全时间窗和基准夹持力，结合工件姿态偏差计算姿态偏差指数，根据所述姿态偏差指数对基准夹持力进行修正，得到最终夹持力；

7、执行指令融合模块：汇集前序各模块输出的参数，计算基准夹持力和纠偏增益，基于所述纠偏增益和工件位置偏差计算补偿坐标，对补偿坐标进行行程限幅后，与所述最终夹持力整合为驱动指令，驱动执行机构完成送料动作。

8、本发明具备以下有益效果：

9、1、本方案通过多源传感器实时采集工件、冲床及输送机构运行数据，构建标准化特征向量与非线性工况映射模型，可动态生成节奏因子与安全时间窗，实现对冲床工况的精准感知与自适应匹配，有效解决工况波动导致的动作不同步问题，显著提升送料系统的工况适应性与运行同步性。

10、2、方案采用多维度特征提取与姿态量化评估算法，通过坐标偏差、角度偏转综合计算姿态偏差指数，实现对工件摆放状态的精准判定，结合厚度归一化处理消除规格差异影响，为定位纠偏与夹持控制提供可靠数据支撑，大幅提升送料定位精度与冲裁产品一致性。

11、3、本方案设计夹持力自适应修正策略，基于工件姿态、材质与厚度动态调节夹持力大小，并配置严格上下限幅保护机制，在保证夹持可靠不滑落的同时避免工件夹伤变形，兼顾生产稳定性与产品表面质量，有效降低物料报废率与设备故障风险。

12、4、方案采用网状强耦合模块化架构，构建数据采集-特征提取-协同控制-决策执行的完整智能闭环，各模块通过统一接口实时交互，实现输送、提升、抓取机构的高精度协同运动，同时具备行程限幅与安全约束功能，系统智能化水平高，调试简便且运行可靠性强。

1.一种用于制动器背板冲裁的智能送料装置，包括运输架（1），所述运输架（1）的中部安装有运输机构（2），所述运输机构（2）的内部安装有多个运输板（3），所述运输机构（2）的两侧设置有提升架（4），两侧的所述提升架（4）的内部各安装有一组提升运输机构（5），且其中一个所述提升架（4）的内部还安装有一组控制件（6），所述控制件（6）用于控制所述运输机构（2）、所述提升运输机构（5）、所述横向位移机构（8）、所述升降机构（9）以及所述定位抓取机构（10）的动作，所述运输架（1）的中部还安装有支撑架（7），所述支撑架（7）的内部安装有横向位移机构（8），且所述横向位移机构（8）位于所述运输机构（2）的上方，所述横向位移机构（8）的侧面安装有升降机构（9），所述升降机构（9）的中部安装有用于抓取制动器背板的定位抓取机构（10）；

2.根据权利要求1所述的一种用于制动器背板冲裁的智能送料装置，其特征在于：所述控制件，具体包括：

3.根据权利要求2所述的一种用于制动器背板冲裁的智能送料装置，其特征在于：所述数据采集与特征提取模块，包括：

4.根据权利要求2所述的一种用于制动器背板冲裁的智能送料装置，其特征在于：所述节奏因子，包括：

5.根据权利要求2所述的一种用于制动器背板冲裁的智能送料装置，其特征在于：所述带下限约束的安全时间窗，包括：

6.根据权利要求2所述的一种用于制动器背板冲裁的智能送料装置，其特征在于：所述协同控制模块，包括：

7.根据权利要求2所述的一种用于制动器背板冲裁的智能送料装置，其特征在于：所述姿态偏差指数，包括：

8.根据权利要求2所述的一种用于制动器背板冲裁的智能送料装置，其特征在于：所述最终夹持力以基准夹持力为基础进行自适应修正得到，修正时引入适配不同材质工件的材料系数，结合姿态偏差指数计算修正量，将基准夹持力与修正量叠加后，再进行预设的上下限安全约束处理，其中材料系数根据工件材质设定。

9.根据权利要求2所述的一种用于制动器背板冲裁的智能送料装置，其特征在于：所述执行指令融合模块，包括：