一种基于电磁吸附的汽车钢板搬运方法及装置与流程

本发明涉及一种基于电磁吸附的汽车钢板搬运方法及装置，属于汽车制造物料搬运。

背景技术：

1、汽车钢板是汽车制造中的关键基础材料，其具有尺寸大、厚度薄、表面质量要求高等特点，在冲压、焊接、装配等工序间需频繁进行搬运转移，而电磁吸附搬运方式因具有响应速度快、控制灵活、对板材表面损伤小等优势，已成为汽车钢板自动化搬运的主流手段。

2、目前，现有的电磁吸附搬运方法多采用预设固定电流参数的方式，通过设定统一的通电策略使电磁铁产生恒定磁力，或仅依靠简单的距离开关判断是否接触钢板进行启闭控制。然而，这类方法在实际应用中存在明显局限：由于汽车钢板在搬运过程中易发生形变、振动，且电磁铁与钢板之间的接触面形态、磁隙距离会随板材姿态变化而实时改变，现有方法无法动态感知这些变化并相应调整磁力输出，导致吸附不稳、钢板滑脱或过度吸附造成板材损伤等问题频发，搬运稳定性与安全性难以保障。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于电磁吸附的汽车钢板搬运方法及装置，其主要目的在于能够实时跟随钢板姿态、形变及磁隙状态动态调节磁力输出，有效提升汽车钢板搬运的稳定性与安全性，减少吸附滑脱与板材表面损伤问题。

2、为实现上述目的，本发明提供的一种基于电磁吸附的汽车钢板搬运方法，包括：

3、获取搬运设备上电磁铁与待搬运汽车钢板之间的接触面形态，并根据所述接触面形态，确定所述电磁铁在通电初始时的吸附分布磁场；

4、分析所述电磁铁在搬运过程中与汽车钢板之间的磁隙变化特征，并根据所述磁隙变化特征与所述吸附分布磁场，确定所述电磁铁与所述汽车钢板之间的磁力贴合度；

5、基于所述磁力贴合度，计算所述汽车钢板在悬空状态下的振动幅度值；

6、当所述振动幅度值超过预设阈值时，调整所述电磁铁的通电参数，并根据调整后的所述通电参数，重新确定所述电磁铁的分布磁场之后，返回执行所述电磁铁与所述汽车钢板之间的磁力贴合度的步骤；

7、当所述振动幅度值未超过所述预设阈值时，确定所述电磁铁的当前通电参数，以执行对所述汽车钢板的吸附搬运。

8、可选地，所述当所述振动幅度值未超过所述预设阈值时，确定所述电磁铁的当前通电参数，以执行对所述汽车钢板的吸附搬运，包括：

9、锁定所述振动幅度值对应的磁力贴合区间，并调取所述磁力贴合区间内各磁极单元的励磁电流稳值；

10、依据所述励磁电流稳值，确定所述电磁铁中磁极回路的通电时序与电流幅值之后，确定所述电磁铁对应的当前通电参数；

11、将所述当前通电参数写入所述搬运设备的电磁控制回路，以使所述电磁铁对所述汽车钢板执行吸附搬运。

12、可选地，所述电磁控制回路包括与各磁极单元一一对应的励磁驱动支路及振动监测支路，所述振动监测支路在搬运过程中持续采集所述汽车钢板的实时振动幅值并与所述预设阈值进行比对，当所述实时振动幅值超出所述预设阈值时，触发所述励磁驱动支路调整对应磁极单元的电流供给。

13、可选地，所述获取搬运设备上电磁铁与待搬运汽车钢板之间的接触面形态，包括：

14、测量所述电磁铁中吸附端面与所述汽车钢板表面之间的垂直间距，生成表面间距序列；

15、提取所述表面间距序列中间距为零的贴合点，并记录所有贴合点的分布位置；

16、根据所述分布位置，将所述电磁铁与待搬运汽车钢板之间的端面划分为贴合区域和离隙区域之后，识别所述贴合区域和所述离隙区域中的区域边界坐标，并输出所述区域边界坐标对应的接触面形态。

17、可选地，所述根据所述接触面形态，确定所述电磁铁在通电初始时的吸附分布磁场，包括：

18、基于所述接触面形态中的磁极接触点，生成所述电磁铁端面对应的磁极排布阵列；

19、分析所述磁极排布阵列中各磁极单元与所述汽车钢板之间的间距层级，并依据所述间距层级，配置所述各磁极单元对应的励磁分配电流；

20、基于所述励磁分配电流，标定所述电磁铁在通电初始时每个磁极单元的输出磁通量，并依据所述输出磁通量，确定所述电磁铁在通电初始时的吸附分布磁场。

21、可选地，所述分析所述电磁铁在搬运过程中与汽车钢板之间的磁隙变化特征，包括：

22、采集所述电磁铁中各端面测点在搬运时段内的实时间隙值，并生成所述实时间隙值对应的间隙时序数组；

23、分析所述间隙时序数组中相邻间隙序列对应的序列变化详情；

24、基于所述序列变化详情，确定所述电磁铁与所述汽车钢板之间的磁隙变化特征。

25、可选地，所述根据所述磁隙变化特征与所述吸附分布磁场，确定所述电磁铁与所述汽车钢板之间的磁力贴合度，包括：

26、分析所述吸附分布磁场中的磁通分布量，建立所述磁通分布量与所述磁隙变化特征之间的磁通-磁隙关联关系；

27、基于所述磁通-磁隙关联关系，检测所述吸附分布磁场中各吸附磁点对于所述汽车钢板的吸附适配程度，并筛选出满足所述吸附适配程度的吸附磁点；

28、基于筛选后的吸附磁点，确定所述电磁铁与所述汽车钢板之间的磁力贴合度。

29、可选地，所述基于所述磁力贴合度，计算所述汽车钢板在悬空状态下的振动幅度值，包括：

30、生成所述磁力贴合度对应的吸附分布图谱，并提取所述吸附分布图谱中力值波动区域对应的波动频率；

31、根据所述波动频率与所述汽车钢板的质量参数，查询所述汽车钢板在悬空时的振动响应系数；

32、基于所述振动响应系数与所述吸附分布图谱中的吸附力峰值，计算所述汽车钢板在悬空状态下的振动幅度值。

33、可选地，所述根据调整后的所述通电参数，重新确定所述电磁铁的分布磁场，包括：

34、解析调整后的所述通电参数中各磁极单元的电流分配值，并依据所述电流分配值，标定所述电磁铁中各磁极单元对应的修正磁通量；

35、提取所述修正磁通量中相邻磁极单元之间的磁通梯度值，并基于所述磁通梯度值，生成所述电磁铁中磁极阵列的磁场分布图；

36、基于所述磁场分布图，重新确定所述电磁铁的分布磁场。

37、为了解决上述问题，本发明还提供一种基于电磁吸附的汽车钢板搬运装置，所述装置包括：

38、分布磁场模块，用于获取搬运设备上电磁铁与待搬运汽车钢板之间的接触面形态，并根据所述接触面形态，确定所述电磁铁在通电初始时的吸附分布磁场；

39、磁力贴合模块，用于分析所述电磁铁在搬运过程中与汽车钢板之间的磁隙变化特征，并根据所述磁隙变化特征与所述吸附分布磁场，确定所述电磁铁与所述汽车钢板之间的磁力贴合度；

40、振幅计算模块，用于基于所述磁力贴合度，计算所述汽车钢板在悬空状态下的振动幅度值；

41、通电调整模块，用于当所述振动幅度值超过预设阈值时，调整所述电磁铁的通电参数，并根据调整后的所述通电参数，重新确定所述电磁铁的分布磁场之后，返回执行所述电磁铁与所述汽车钢板之间的磁力贴合度的步骤；

42、搬运执行模块，用于当所述振动幅度值未超过所述预设阈值时，确定所述电磁铁的当前通电参数，以执行对所述汽车钢板的吸附搬运。

43、相比于背景技术所述问题，本发明实施例通过获取搬运设备上电磁铁与待搬运汽车钢板之间的接触面形态，能够精准掌握两者接触的实际状况，并且根据该接触面形态确定电磁铁通电初始时的吸附分布磁场，可使初始磁场输出与接触状态形成精准适配，接着，本发明实施例通过分析电磁铁在搬运过程中与汽车钢板之间的磁隙变化特征，能够实时掌握两者磁隙的动态变化细节，可结合吸附分布磁场确定电磁铁与钢板之间的磁力贴合度，可精准量化磁吸附作用的实际匹配状态，然后，本发明实施例通过基于磁力贴合度计算汽车钢板在悬空状态下的振动幅度值，可以准确掌握钢板悬空搬运时的振动变化情况，并且能够真实反映钢板的动态运行状态，进一步的，本发明实施例通过在振动幅度值超过预设阈值时调整电磁铁的通电参数，可及时修正电磁铁的磁场输出状态，根据调整后的通电参数重新确定电磁铁的分布磁场，能够使磁场输出适配钢板当前的吸附与振动状态，进一步的，本发明实施例通过在振动幅度值未超过预设阈值时确定电磁铁的当前通电参数，可以精准锁定适配钢板当前吸附状态的励磁调控方案，能够反映其与钢板姿态、磁隙、振动状态的匹配程度，以此执行对汽车钢板的吸附搬运，从而保障钢板搬运过程的稳定可靠。因此，本发明能够实时跟随钢板姿态、形变及磁隙状态动态调节磁力输出，有效提升汽车钢板搬运的稳定性与安全性，减少吸附滑脱与板材表面损伤问题。