CN105080787B - 点胶装置及点胶方法 - Google Patents

Abstract

一种点胶装置包括驱动组件、点胶组件、校正组件及控制器。点胶组件包括可择一装设在驱动组件上的第一点胶针头和第二点胶针头。控制器与驱动组件电性连接，用以控制驱动组件带动第二点胶针头运动。校正组件包括固定架，及固定于固定架上的发光体、反光镜及摄像机。反光镜包括反光面。第一点胶针头或第二点胶针头邻近反光面设置。发光体与摄像机位于反光面同一侧。摄像机能先后拍摄第一点胶针头及第二点胶针头的实像及由反光面反射的虚像。摄像机根据拍摄得到的第一点胶针头及第二点胶针头的实像及虚像的像的位置信息计算出第二点胶针头偏离第一点胶针头的位置偏差值并传送至控制器以控制驱动组件带动第二点胶针头运动。本发明还提供一种点胶方法。

Description

点胶装置及点胶方法

技术领域

本发明涉及一种点胶装置，尤其涉及一种能够校正点胶针头的点胶装置及点胶方法。

背景技术

在工件加工生产过程中，通常需要对工件上的某个特定位置进行点胶，以便进行后续作业。然而，在更换点胶针头进行点胶时，更换后的点胶针头的位置相对于之前使用的点胶针头的位置会存在偏差，导致对工件点胶的位置存在偏差，因此，在更换点胶针头进行点胶前需要先将更换后的点胶针头校正至之前对工件进行点胶的点胶针头所在位置，然后再使用校正位置后的点胶针头对工件进行点胶作业。目前，一般采用将点胶针头对准套筒从而对点胶针头进行校正。然而，上述点胶装置对更换后的点胶针头进行校正时只能对更换后的点胶针头在水平方向上的偏差进行校正，而无法对更换后的点胶针头在竖直方向上进行校正。另外，利用套筒对准点胶针头容易对针头造成损坏。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种水平方向与竖直方向均能进行自动校正且不易对点胶针头造成损坏的点胶装置及点胶方法。

一种点胶装置，其包括驱动组件及点胶组件，该点胶组件包括可择一装设在该驱动组件上的第一点胶针头和第二点胶针头，该点胶装置还包括校正组件及控制器，该控制器与该驱动组件电性连接，用以控制该驱动组件带动该第二点胶针头运动，该校正组件包括固定架，及固定于该固定架上的发光体、反光镜及摄像机，该反光镜包括反光面，该第一点胶针头或该第二点胶针头邻近该反光面设置，且平行于该反光面，该发光体与该摄像机位于该反光面所在平面的同一侧，该摄像机能够先后拍摄该第一点胶针头及该第二点胶针头的实像及经由反光面反射所成的虚像并将拍摄得到的像的位置信息进行存储，该摄像机能够根据拍摄得到的该第一点胶针头及该第二点胶针头的实像及虚像的像的位置信息计算出该第二点胶针头偏离该第一点胶针头的位置偏差值，并将该位置偏差值传送至该控制器，该控制器根据该偏差值控制该驱动组件带动该第二点胶针头对偏差值进行补偿，以使该第二点胶针头移动至该第一点胶针头所在的位置。

一种点胶方法，其包括以下步骤：

将发光体、反光镜及摄像机固定于固定架上，且使该发光体及该摄像机位于该反光镜的反光面所在平面的同一侧；

将第一点胶针头装设在驱动组件上，且使该第一点胶针头邻近该反光面，且平行于该反光面；

该摄像机拍摄该第一点胶针头的实像及虚像并将拍摄得到的像的位置信息存储于该摄像机中以作为基准；

该第一点胶针头进行点胶；

更换该第一点胶针头为第二点胶针头；

该摄像机拍摄该第二点胶针头的实像及虚像并将拍摄得到的像的位置信息存储于该摄像机中；

该摄像机计算得出该第二点胶针头偏离作为基准的该第一点胶针头的位置偏差值并传送至该控制器；

该控制器根据该位置偏差值控制该驱动组件带动该第二点胶针头运动以将该第二点胶针头移动至该第一点胶针头的位置处；

该第二点胶针头进行点胶。

本发明的点胶装置利用发光体发出的光照射至第一点胶针头或第二点胶针头上进行反射后，光射入摄像机使得摄像机能够拍摄第一点胶针头或第二点胶针头的实像，同时，反光镜的反光面能够将照射至点胶针头后继续传播至反光面上的光进行反射，该部分光反射后射入摄像机使得摄像机能够拍摄第一点胶针头或第二点胶针头的虚像。摄像机能够将先后拍摄第一点胶针头及第二点胶针头的实像及虚像得到的像的位置信息存储于摄像机中。摄像机根据拍摄得到的两组像的位置信息计算得到第二点胶针头在水平方向和竖直方向偏离基准点的第一点胶针头的位置偏差值，并将上述位置偏差值传送至控制器。控制器根据第二点胶针头在水平方向和竖直方向偏离基准点的位置偏差值来控制驱动组件带动第二点胶针头运动以使第二点胶针头运动至基准点，实现对第二点胶针头在水平方向和竖直方向都能进行校正。

附图说明

图1是本实施方式的点胶装置的整体组装示意图。

图2是图1所示点胶装置的第一点胶针头成像时的光路示意图。

图3是图1所示点胶装置的第一点胶针头所成的实像及虚像的示意图。

图4是图1所示点胶装置的第一点胶针头与第二点胶针头成像时的光路对比示意图。

图5是图1所示点胶装置的第一点胶针头与第二点胶针头所成的实像及虚像的对比示意图。

主要元件符号说明

点胶装置	100
		驱动组件	10
第一驱动件	11
		第二驱动件	13
第三驱动件	15
		点胶组件	20
安装件	21
		第一点胶针头	23
第二点胶针头	25
		校正组件	30
固定架	31
		第一固定件	311
第二固定件	313
		固定部	3131
支撑部	3132
		第三固定件	315
发光体	33
		反光镜	34
反光面	341
		端面	343
侧边	3431,3433
		底边	3435
摄像机	35
		控制器	50

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，点胶装置100包括驱动组件10、点胶组件20、校正组件30及控制器50。点胶组件20装设在驱动组件10上，驱动组件10能够驱动点胶组件20运动。校正组件30安置于工作台上并邻近点胶组件20设置，用以获取点胶组件20偏离基准点的偏差值。控制器50与校正组件30及驱动组件10电性连接。控制器50根据校正组件30反馈的偏差值控制驱动组件10带动点胶组件20运动至基准点，实现点胶组件20的校正。

驱动组件10包括第一驱动件11、第二驱动件13及第三驱动件15。第一驱动件11沿第一方向设置。第二驱动件13可相对第一驱动件11滑动地装设于第一驱动件11上，且第二驱动件13沿垂直于第一方向的第二方向设置。第三驱动件15可相对第二驱动件13滑动地装设于第二驱动件13上。第三驱动件15沿第三方向设置，且第三方向垂直于第一方向及第二方向。本实施方式中，第一驱动件11、第二驱动件13及第三驱动件15均为伺服电机驱动的丝杆结构，第一驱动件11、第二驱动件13及第三驱动件15任意两者均相互垂直。第二方向、第一方向及第三方向分别为三维坐标系中的X轴、Y轴及Z轴。第一驱动件11能够驱动第二驱动件13及第三驱动件15沿Y轴方向上运动。第二驱动件13能够驱动第三驱动件15沿X轴方向上运动。

点胶组件20包括安装件21、第一点胶针头23及第二点胶针头25（请参阅图4）。安装件21固定于第三驱动件15的驱动端上，第一点胶针头23和第二点胶针头25能够分别可拆卸地固定于安装件21上，以使得第一点胶针头23完成多次点胶之后，第二点胶针头25能够替换第一点胶针头23继续进行点胶作业。第一点胶针头23或第二点胶针头25安装在安装件21后分别平行于Z轴。第三驱动件15能够驱动安装件21沿Z轴方向上运动，以带动第一点胶针头23或第二点胶针头25沿Z轴方向上运动。可以理解，点胶针头的数量不限于本实施方式中的两个，还可以为三个或三个以上。

校正组件30邻近第一点胶针头23或第二点胶针头25设置。校正组件30包括固定架31、发光体33、反光镜34及摄像机35。本实施方式中，摄像机35为装有CCD图像传感器的摄像机。固定架31包括第一固定件311、第二固定件313及第三固定件315。第一固定件311大致呈L型，其一端用以安置发光体33。第二固定件313包括固定部3131及支撑部3132。固定部3131呈长方形板状，支撑部3132呈凸台状。支撑部3132固定于固定部3131的一端上，用以支撑摄像机35。第一固定件311远离发光体33的一端垂直固定于固定部3131远离支撑部3132的一端上。第三固定件315呈L型。第三固定件315的一端固定于固定部3131远离支撑部3132的一端上，且第三固定件315的另一端与固定部3131平行，用以安置反光镜34。发光体33固定于第一固定件311靠近固定部3131的一侧上。反光镜34固定于第三固定件315上，且与固定部3131垂直。本实施方式中，反光镜34呈横截面为等腰直角三角形的直三棱柱状。反光镜34包括一反光面341及一端面343。反光面341朝向发光体33设置，且反光面341与Z轴平行。发光体33发出的光照射至反光镜34的反光面341的入射角为45度。端面343为等腰直角三角形，且与反光面341垂直。端面343包括两个相互垂直的侧边3431,3433及一底边3435。侧边3431的延长线与Y轴平行，侧边3433的延长线与X轴平行。底边3435为端面343与反光面341的相交线，且其与X轴及Y轴均呈45度夹角。摄像机35固定于支撑部3132上，用以拍摄第一点胶针头23或第二点胶针头25的实像以及经由反光面341反射所成的虚像。本实施方式中，第一点胶针头23或第二点胶针头25的虚像与相应的实物本身的实像关于反光面341对称。摄像机35与发光体33位于反光面341所在平面的同一侧。摄像机35的轴线与Y轴平行。摄像机35能够将光学信号转换为数字信号以使摄像机35拍摄得到像，且摄像机35能够将像的位置信息进行存储，且摄像机35能够先后拍摄两组不同的像，并对两组不同的像的位置信息进行比对分析以得到两组不同的像的位置之间的偏差，并将该位置的偏差值传送至控制器50。侧边3431的延长线与摄像机35的轴线相互平行，侧边3433则与摄像机35的轴线相互垂直。本实施方式中，发光体33发出的光为平行光。

控制器50与摄像机35、第一驱动件11、第二驱动件13及第三驱动件15电性连接。控制器50能够获取摄像机35传送的信号，并根据该信号控制第一驱动件11、第二驱动件13及第三驱动件15工作。控制器50能够控制第一驱动件11驱动第二驱动件13及第三驱动件15沿Y轴方向上运动。控制器50也能够控制第二驱动件13驱动第三驱动件15沿X轴方向上运动。控制器50还能够控制第三驱动件15驱动第一点胶针头23或第二点胶针头25沿Z轴方向上运动。

组装时，首先第一固定件311、第二固定件313及第三固定件315依次固定，且使第一固定件311垂直于第二固定件313的固定部3131远离支撑部3132的一端；然后将发光体33、反光镜34及摄像机35分别固定于第一固定件311、第三固定件315及第二固定件313上，使反光镜34的反光面341朝向发光体33及摄像机35设置，且使发光体33发出的光照射至反光面341的入射角为45度，反光镜34的端面343的一条侧边3431的延长线与摄像机35的轴线相互平行，另一侧边3433与摄像机35的轴线相互垂直；最后将点胶组件20固定于第三驱动件15的驱动端上，使第一点胶针头23或第二点胶针头25邻近反光面341设置，且第一点胶针头23或第二点胶针头25的轴线平行于反光面341。

请同时参阅图2至图5，使用时，将上述点胶装置100安置于工作台（图未示）上。将第一点胶针头23可拆卸地固定于安装件21上，发光体33发出的光照射到第一点胶针头23上，第一点胶针头23将光进行反射使光射向摄像机35（光路示意图请参见图2），同时，发光体33发出的光照至第一点胶针头23后继续传播至反光镜34的反光面341，反光面341对该部分的光进行反射后射向摄像机35。摄像机35将射入的光的光学信号后转换为数字信号以使摄像机35拍摄得到第一点胶针头23的实像的像（请参阅图3中位于左侧的像）及第一点胶针头23虚像的像（请参阅图3中位于右侧的像）。将上述的第一点胶针头23的实像及虚像的像在X轴、Z轴上的位置信息存储于摄像机35中以作为基准值。此时，第一点胶针头23所在的位置为基准点。

使用第一点胶针头23进行点胶。

当需要更换第二点胶针头25时，将被更换的第一点胶针头23取下，将需要更换的第二点胶针头25可拆卸地固定于安装件21上。发光体33发出的光照射到第二点胶针头25上，第二点胶针头25将光进行反射使光射向摄像机35，同时，发光体33发出的光照至第二点胶针头25后继续传播至反光镜34的反光面341，反光面341对该部分的光进行反射后射向摄像机35。摄像机35将射入的光的光学信号转换为数字信号以使摄像机35拍摄得到第二点胶针头25的实像的像（请参阅图5中位于左侧的实线代表的像）及第二点胶针头25的虚像的像（请参阅图5中位于右侧的实线代表的像）。将上述的第二点胶针头25的实像及虚像的像在X轴、Z轴上的位置信息存储于摄像机35中。

摄像机35根据存储于摄像机35内的第二点胶针头25的实像及虚像的像在X轴及Z轴上的位置信息与基准点处的第一点胶针头23的实像及虚像的像在X轴及Z轴上的位置信息进行分析计算后得到第二点胶针头25在X轴、Y轴、Z轴方向上偏离基准点的偏差值△X、△Y及△Z。摄像机35将偏差值△X、△Y及△Z传送至控制器50。

控制器50根据第二点胶针头25在X轴、Y轴、Z轴方向上偏离基准点的偏差值△X、△Y及△Z控制驱动组件10中的第一驱动件11驱动第二驱动件13沿Y轴方向运动，控制第二驱动件13驱动第三驱动件15沿X轴方向上运动，同时控制第三驱动件15驱动第二点胶针头25沿Z轴方向上运动，实现第二点胶针头25在X轴、Y轴、Z轴上的偏差值△X、△Y及△Z的补偿，使得第二点胶针头25运动至基准点，实现对第二点胶针头25的自动校正。

使用第二点胶针头25进行点胶。

本实施方式中，由于反光镜34的反光面341与X轴、Y轴方向的夹角均为45度，且发光体33发出的光照射至反光面341的入射角为45度，因此，第二点胶针头25在X轴方向上偏离基准点的偏差值△X的数值等于摄像机35拍摄基准点处的第一点胶针头23的实像得到的像与摄像机35拍摄第二点胶针头25的实像得到的像在X轴上的偏差值；第二点胶针头25在Y轴方向上偏离基准点的偏差值△Y的数值等于摄像机35拍摄基准点处的第一点胶针头23的虚像得到的像与摄像机35拍摄第二点胶针头25的虚像得到的像在X轴上的偏差值；第二点胶针头25在Z轴方向上偏离基准点的偏差值△Z的数值等于摄像机35拍摄基准点处的第一点胶针头23的实像得到的像与摄像机35拍摄第二点胶针头25的实像得到的像在Z轴上的偏差值或等于摄像机35拍摄基准点处的第一点胶针头23的虚像得到的像与摄像机35拍摄第二点胶针头25的虚像得到的像在Z轴上的偏差值。

本发明的点胶装置100利用发光体33发出的光照射至第一点胶针头23或第二点胶针头25上进行反射后，光射入摄像机35使得摄像机35拍摄第一点胶针头23或第二点胶针头25的实像，反光镜34的反光面341能够将照射至点胶针头后继续传播至反光面341上的光进行反射，该部分光反射后射入摄像机35使得摄像机35拍摄第一点胶针头23或第二点胶针头25的虚像。摄像机能够将先后拍摄第一点胶针头23及第二点胶针头25的实像及虚像得到的像的位置信息存储于摄像机35中。摄像机35根据拍摄得到的两组像的位置信息计算得到第二点胶针头25在X轴、Y轴及Z轴偏离基准点的第一点胶针头23的位置偏差值，并将上述位置偏差值传送至控制器50。控制器50根据第二点胶针头25在X轴、Y轴及Z轴偏离基准点的位置偏差值来控制驱动组件10带动第二点胶针头25运动以使第二点胶针头25运动至基准点，实现对第二点胶针头25在X轴、Y轴及Z轴均能进行校正。

可以理解，本实施方式中的端面343并不局限于本实施方式中的等腰直角三角形，端面343可以为任意直角三角形，此时，将侧边3431与底边3435的夹角存储于摄像机35中，第二点胶针头25在Y轴方向上偏离基准点的偏差值等于摄像机35拍摄基准点处的第一点胶针头23的虚像得到的像与摄像机35拍摄第二点胶针头25的虚像得到的像在X轴上的偏差值乘以侧边3431与底边3435的夹角的余切值。

可以理解，本实施方式中的端面343可以为任意形状，此时需将反光面341与Y轴方向上的夹角存储于摄像机35中，第二点胶针头25在Y轴方向上偏离基准点的偏差值等于摄像机35拍摄基准点处的第一点胶针头23的虚像得到的像与摄像机35拍摄第二点胶针头25的虚像的像在X轴上的偏差值乘以反光面341与Y轴的夹角的余切值。

可以理解，本实施方式中的发光体33发出的光并不局限于本实施方式中的平行光，发光体33发出的光也可不为平行光，只要发光体33发出的光能够照射至第一点胶针头23或第二点胶针头25，且能将照射至第一点胶针头23或第二点胶针头25后继续传播至反光面341的光的入射角为45度即可。

可以理解，本实施方式中的反光镜34并不局限于本实施方式中形状，反光镜34也可为其他任何形状，只要反光镜34的反光面341为平面，且将反光面341与Y轴的夹角存储于摄像机35中即可，此时，第二点胶针头25在Y轴方向上偏离基准点的偏差值等于摄像机35拍摄基准点处的第一点胶针头23的虚像得到的像与摄像机35拍摄第二点胶针头25的虚像得到的像在X轴上的偏差值乘以反光面341与Y轴的夹角的余切值。

可以理解，本实施方式中的发光体33发出的光射入反光面341的入射角并不局限于本实施方式中的45度，可以为其他值，只要发光体33与摄像机35位于反光面341的同一侧即可，此时，第二点胶针头25在Y轴方向上偏离基准点的偏差值与摄像机35拍摄第一点胶针头23的虚像得到的像与摄像机35拍摄第二点胶针头25的虚像得到的像在X轴上的偏差值、反光面341与Y轴的夹角及发光体33发出的光的入射角度有关，因此，应先将反光面341与Y轴的夹角及发光体33发出的光的入射角度存储于摄像机35中。

可以理解，本实施方式中的摄像机35的轴线并不局限于本实施方式中的与第一驱动件11平行，也可与第一驱动件11之间有一定的角度，控制器50根据第二点胶针头25偏离第一点胶针头23的偏差值△X、△Y及△Z，并结合驱动组件10中的第一驱动件11、第二驱动件13及第三驱动件15与X轴、Y轴及Z轴之间的位置关系控制第一驱动件11、第二驱动件13及第三驱动件15带动第二点胶针头25运动，实现对第二点胶针头25的自动校正。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种点胶装置，其包括驱动组件及点胶组件，该点胶组件包括可择一装设在该驱动组件上的第一点胶针头和第二点胶针头，其特征在于：该点胶装置还包括校正组件及控制器，该控制器与该驱动组件电性连接，用以控制该驱动组件带动该第二点胶针头运动，该校正组件包括固定架，及固定于该固定架上的发光体、反光镜及摄像机，该反光镜包括反光面，该第一点胶针头或该第二点胶针头邻近该反光面设置，且平行于该反光面，该发光体与该摄像机位于该反光面所在平面的同一侧，该摄像机先后拍摄该第一点胶针头及该第二点胶针头的实像及经由反光面反射所成的虚像并将拍摄得到的像的位置信息进行存储，该摄像机根据拍摄得到的该第一点胶针头及该第二点胶针头的实像及虚像的像的位置信息计算出该第二点胶针头偏离该第一点胶针头的位置偏差值，并将该偏差值传送至该控制器，该控制器根据该位置偏差值控制该驱动组件带动该第二点胶针头对位置偏差值进行补偿，以使该第二点胶针头移动至该第一点胶针头所在的位置。

2.如权利要求1所述的点胶装置，其特征在于：该发光体发出的光照射至该反光面的入射角为45度。

3.如权利要求2所述的点胶装置，其特征在于：该反光镜还包括端面，该端面为等腰直角三角形，该端面包括两个相互垂直的侧边及底边，该底边为该反光面与该端面的相交线，其中一条侧边的延长线与该摄像机的轴线平行，另一条侧边的延长线与该摄像机的轴线垂直。

4.如权利要求1所述的点胶装置，其特征在于：该驱动组件包括第一驱动件、第二驱动件及第三驱动件，该第二驱动件可滑动地装设于该第一驱动件上，该第三驱动件可滑动地装设于该第二驱动件上，且该第一驱动件、该第二驱动件及该三驱动件任意两者均相互垂直。

5.一种利用如权利要求1-4任一项所述的点胶装置的点胶方法，其包括以下步骤：

将发光体、反光镜及摄像机固定于固定架上，且使该发光体及该摄像机位于该反光镜的反光面所在平面的同一侧；

将第一点胶针头装设在驱动组件上，且使该第一点胶针头邻近该反光面，且平行于该反光面；

该摄像机拍摄该第一点胶针头的实像及虚像并将拍摄得到的像的位置信息存储于该摄像机中以作为基准；

该第一点胶针头进行点胶；

更换该第一点胶针头为第二点胶针头；

该摄像机拍摄该第二点胶针头的实像及虚像并将拍摄得到的像的位置信息存储于该摄像机中；

该摄像机计算得出该第二点胶针头偏离作为基准的该第一点胶针头的位置偏差值并传送至控制器；

该控制器根据该位置偏差值控制该驱动组件带动该第二点胶针头运动以将该第二点胶针头移动至该第一点胶针头的位置处；

该第二点胶针头进行点胶。

6.如权利要求5所述的点胶方法，还包括：该摄像机的轴线沿第一方向设置，该摄像机的轴线的垂直线沿垂直第一方向的第二方向设置，该反光面沿第三方向设置，该第三方向垂直该第一方向及该第二方向，该第二点胶针头在该第二方向上偏离该第一点胶针头的偏差值等于该摄像机拍摄该第一点胶针头的实像得到的像与该摄像机拍摄该第二点胶针头的实像得到的像在该第二方向上的偏差值，该第二点胶针头在该第三方向上偏离该第一点胶针头的偏差值等于该摄像机拍摄该第一点胶针头的实像得到的像与该摄像机拍摄该第二点胶针头的实像得到的像在该第三方向上的偏差值。

7.如权利要求6所述的点胶方法，其特征在于：该发光体发出的光照射至该反光面的入射角为45度。

8.如权利要求7所述的点胶方法，其特征在于：该反光镜的反光面与该第一方向及该第二方向的夹角均为45度，该第二点胶针头在该第一方向上偏离该第一点胶针头的偏差值等于该摄像机拍摄该第一点胶针头的虚像得到的像与该摄像机拍摄该第二点胶针头的虚像得到的像在该第二方向上的偏差值。

9.如权利要求7所述的点胶方法，还包括：将该反光面与该第一方向的夹角存储于该摄像机中，该第二点胶针头在该第一方向上偏离该第一点胶针头的偏差值等于该摄像机拍摄该第一点胶针头的虚像得到的像与该摄像机拍摄该第二点胶针头的虚像得到的像在该第二方向上的偏差值乘以该反光面与该第一方向的夹角的余切值。

10.如权利要求8或9所述的点胶方法，其特征在于：该驱动组件包括第一驱动件、第二驱动件及第三驱动件，该第一驱动件平行于该第一方向设置，该第二驱动件可滑动地装设于该第一驱动件上，且该第二驱动件平行于该第二方向设置，该第三驱动件可滑动地装设于该第二驱动件上，且该第三驱动件平行第三方向设置，该控制器控制该第一驱动件、该第二驱动件及该三驱动件带动该第二点胶针头在该第二方向、该第一方向及该第三方向移动对应方向上的偏差值。