CN101091942A - 一种机器人涂胶定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机器人涂胶定位系统，它包括一对中台，两组X方向对中单元、一组Y方向对中单元和两组吸盘单元，其特征在于：每一组对中单元包括两底座，一滑道，滑道上设置两滑块；其中一滑块连接一驱动气缸，另一滑块相对设置一线性位移传感器，两滑块顶部具有一对中棒，且相对连接一同步带，每一组吸盘单元包括两型材，长型材固定在对中台上，短型材安装在长型材上，两型材的顶部设置有分别向X方向和Y方向延伸的调节板，调节板端部分别连接一吸盘组件；每一吸盘组件包括一吸盘连接板，一U型支架，U型支架的两伸出端分别通过一关节轴承枢接在一吸盘托架的两侧，吸盘托架的底部连接一气缸，气缸带动吸盘。本发明在X、Y、Z三个方向都能对玻璃进行精确定位，并识别玻璃型号，以使机器人能自动调整涂胶程序。

Description

一种机器人涂胶定位系统

技术领域

本发明涉及一种定位系统，特别是关于一种为汽车风挡玻璃上胶的机器人涂胶定位系统。

背景技术

现有技术的汽车前后风挡玻璃，一般都是采用胶条密封，由于这种密封方式整体性不好，噪音大，胶条容易老化脱落，因此目前越来越多的汽车前后风挡玻璃采用将玻璃直接粘贴在汽车框架内，使玻璃与车身连接成为一个整体，这样既没有噪音，又没有密封装置老化的问题。但是这种新的安装风挡玻璃的方法，存在涂胶机器人为风挡玻璃涂胶定位比较麻烦的问题，由于前后风挡玻璃都是弧形的表面，定位时，只能完成玻璃在X、Y两个方向的精确定位，却不能提供在Z方向的精确定位，因此就会造成机器人在为风挡玻璃边缘涂胶过程中，玻璃上的胶层薄厚不均匀的质量问题。这一质量问题直接影响是：胶层薄了，粘贴不牢固，出现密封间隙；胶层厚了会溢出安装位置，清理不方便，影响外观。另外现有的涂胶定位装置一般都不具备在定位的同时对玻璃型号进行识别的功能，因此现有的涂胶机器人无法自动调整不同型号玻璃的涂胶程序，需要人为调整控制。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种在空间的X、Y、Z三个方向都能对玻璃进行精确定位，并在玻璃定位的同时识别玻璃型号，以使机器人能自动调整涂胶程序的机器人涂胶定位系统。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种机器人涂胶定位系统，它包括一对中台，所述对中台上设置有两组X方向对中单元、一组Y方向对中单元和两组吸盘单元，其特征在于：每一组对中单元包括两底座，一通长滑道的两端分别固定连接所述两底座，所述滑道的两端分别设置一滑块；其中一滑块连接一驱动气缸，另一滑块相对设置一线性位移传感器，两同步轮分别设置在所述两底座内，环绕所述两同步轮的一同步带的两侧对称连接所述两滑块；所述两滑块顶部分别连接一对中棒；每一组吸盘单元包括一长一短两根型材，所述长型材固定在对中台上，所述短型材滑动地安装在所述长型材上，所述两型材的顶部设置有分别向X方向和Y方向延伸的调节板，在每一个方向的所述调节板端部分别连接一吸盘组件；每一所述吸盘组件包括一与所述调节板固定连接的吸盘连接板，所述吸盘连接板通过一旋转轴连接一U型支架，所述U型支架下方的所述连接板上设置有限位销，所述U型支架的两伸出端分别通过一关节轴承枢接在一吸盘托架的两侧，所述吸盘托架的底部连接一气缸，所述气缸带动一插设在所述吸盘托架中心的吸盘杆，所述吸盘杆顶部设置一吸盘。

所述两对中棒上部具有一圈向内缩的平台，所述平台上方的所述对中棒呈逐渐变粗的锥度。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于在每一个对中单元中，采用在气缸驱动一个对中棒运动的同时，通过一同步带带动另一个对中棒同步运动，因此不但使对玻璃的对中定位同步精确，而且可以方便地通过一线性位移传感器检测到位移数据并发送给控制系统，使控制系统在确定玻璃型号的同时，相应的涂胶程序。2、本发明由于将吸盘设置在一具有两个自由度旋转的吸盘托架中心，因此在玻璃未对中之前由吸盘托架支撑玻璃，当玻璃对中完成后，吸盘伸出吸住玻璃并向下拉玻璃，使吸盘托架的两个自由度运动可以很好地适应玻璃的弯曲弧度，并通过吸盘托架的刚性支撑，达到在Z方向的精确定位，从而很好地实现了本发明目的。3、本发明由于在对中棒支撑玻璃的平台上方设置了逐渐变粗的锥度，因此在对中完成后，吸盘上升吸附玻璃时，玻璃收到对中棒锥度的限制，而不会窜动。本发明可以实现在三维空间内对各种玻璃，特别是具有曲面玻璃进行精确的定位。

附图说明

图1是本发明结构示意图

图2是本发明一个对中单元结构示意图

图3是本发明两对中滑块同步运动示意图

图4是本发明吸盘单元连接示意图

图5是本发明吸盘单元结构示意图

图6是本发明吸盘单元的一种运动状态示意图

图7是本发明吸盘单元的另一种运动状态示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明包括一个对中台1，在对中台1上分开一定距离水平设置了两组X方向的对中单元2、3，在两组X方向的对中单元2、3的垂直方向水平设置了一组Y方向的对中单元4。在对中台1上还设置了两组实现玻璃Z方向定位的吸盘单元20。

如图2、图3所示，本发明的两组X方向的对中单元2、3和一组Y方向的对中单元4的结构基本相同，故下面仅以其中一组对中单元(无论是那一组)为例加以说明。对中单元包括分开一定距离相对设置在对中台1两侧的两底座5、6，两底座5、6上设置一通长的滑道7，在滑道7两端分别设置一滑块8、9，在其中一底座6上设置一气缸10，气缸10的活动端(一般是活塞杆)连接滑块9。两同步轮11、12分别设置在两底座5、6内，在两同步轮11、12上环绕一同步带13，两滑块8、9对称固联在同步带13的上、下带面上。这样气缸10带动滑块9滑动的同时，同步带13可以带动滑块8在滑道7上作相对于或相背于滑块9的同步运动，且两滑块8、9的运动距离相等，因此可以实现两滑块8、9上的对中棒14、15同步对中。两对中棒14、15上部分别具有一圈向内缩的平台16、17，可以承托对中的玻璃，平台16、17上方的对中棒14、15具有逐渐变粗的锥度，可以使定位后的玻璃受到一个向下压的分力，在吸盘向上吸住玻璃时不会向上窜动。在底座5上还安装有一线性位移传感器18，线性位移传感器18可以感应滑块8的线性位移。在三个对中单元2、3、4中分别设置一个线性位移传感器18，控制系统便可以通过感应信号的传递，判断是什么型号的玻璃，从而启动相应的涂胶程序。

如图1、图4、图5所示，本发明的两组吸盘单元20结构对称，每一吸盘单元20包括：两根长度不同的型材21、22，长的型材21固定在对中台1上，短的型材22纵向安装在型材21上，可以沿型材21上下滑动，以调节两型材21、22之间的高度。在两型材21、22顶部，分别设置有一块或两块调节板23、24，两型材21、22上的调整板23、24分别向X方向和Y方向延伸。在调整板23、24上分别连接一吸盘组件25、26，两吸盘组件25、26的结构相同。

如图5所示，每一组吸盘组件25(以吸盘组件25为例)包括一与调整板23固定连接的吸盘连接板27，吸盘连接板27通过一旋转轴28转动连接一U型支架29，U型支架29的两伸出端分别通过一关节轴承30枢接在一吸盘托架31的两侧，在吸盘托架31的底部连接一气缸32，气缸32的活塞通过一联动板33连接一吸盘杆34的一端，吸盘杆34的另一端穿设在吸盘托架31的中心导孔中，吸盘杆34的顶部设置有一表面具有柔性材料的吸盘35，在吸盘连接板27下部，设置有两限位销36，以限制U型支架29的偏转角度。

本发明在玻璃被运送到对中台1，但未实现对中时，玻璃由两组吸盘单元20的吸盘托架31支撑，玻璃通过三组对中单元2、3、4对中完成后，气缸32启动，带动吸盘35向上运动吸住玻璃，然后反向启动气缸32带动吸盘35将玻璃向下拉紧贴到吸盘托架31上表面。此时的吸盘托架31，由于既可以绕旋转轴28转动(如图6所示)，又可以以两关节轴承30为铰支点转动(如图7所示)，因此在吸盘35带动玻璃向下拉时，吸盘托架31可以随玻璃的弧度转动变化，使玻璃最大限度地贴附在刚性的吸盘托架31上，从而实现对中后的玻璃在Z方向的精确定位。同时由于吸盘托架31是刚性体，比传统的柔性吸盘定位精度更高。

Claims (2)

1、一种机器人涂胶定位系统，它包括一对中台，所述对中台上设置有两组X方向对中单元、一组Y方向对中单元和两组吸盘单元，其特征在于：

每一组对中单元包括两底座，一通长滑道的两端分别固定连接所述两底座，所述滑道的两端分别设置一滑块；其中一滑块连接一驱动气缸，另一滑块相对设置一线性位移传感器，两同步轮分别设置在所述两底座内，环绕所述两同步轮的一同步带的两侧对称连接所述两滑块；所述两滑块顶部分别连接一对中棒；

每一组吸盘单元包括一长一短两根型材，所述长型材固定在对中台上，所述短型材滑动地安装在所述长型材上，所述两型材的顶部设置有分别向X方向和Y方向延伸的调节板，在每一个方向的所述调节板端部分别连接一吸盘组件；每一所述吸盘组件包括一与所述调节板固定连接的吸盘连接板，所述吸盘连接板通过一旋转轴连接一U型支架，所述U型支架下方的所述连接板上设置有限位销，所述U型支架的两伸出端分别通过一关节轴承枢接在一吸盘托架的两侧，所述吸盘托架的底部连接一气缸，所述气缸带动一插设在所述吸盘托架中心的吸盘杆，所述吸盘杆顶部设置一吸盘。

2、如权利要求1所述的一种智能涂胶定位系统，其特征在于：所述两对中棒上部具有一圈向内缩的平台，所述平台上方的所述对中棒呈逐渐变粗的锥度。

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