CN105606621B - 一种汽车挡风玻璃加热丝丝网模板智能检测及修复装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车挡风玻璃加热丝丝网模板智能检测及修复装置，包括有底座、模板箱、机械手和检测修复架，其中底座设在检测修复架的一侧，模板箱设在底座上，机械手设在检测修复架的顶端，底座上设有移动机构，模板箱在移动机构的驱使下能够在底座上进行前后移动，机械手设置在对应模板箱的位置处，机械手能够把模板箱内的模板夹持到检测修复架内进行检测及修复。底座上的移动机构由第一螺杆、第一导轨和第二导轨组成，第一螺杆由第一伺服电机驱使进行转动，第一导轨和第二导轨上设有移动块，有益效果：提高模板的检测修复效率，降低工人劳动强度。保证模板装卸平稳。防止在涂胶时弄破模板上的丝网。

Description

一种汽车挡风玻璃加热丝丝网模板智能检测及修复装置

技术领域

本发明涉及一种丝网模板智能检测及修复装置，特别涉及一种汽车挡风玻璃加热丝丝网模板智能检测及修复装置。

背景技术

当前，根据2015年1月12日中汽协发布的2014年汽车销量数据显示，2014年汽车销量达2349.19万量，同比增长6.86％。而在汽车的整车生产中，挡风玻璃的制作是重要的一环。现在汽车用挡风玻璃制作工艺上增加了电热熔冰这一技术，主要应用于汽车的后挡风玻璃，最常用的方法是在玻璃的夹层中预埋很细的电阻丝，利用其电阻热来融化玻璃上的冰霜，为驾驶者提供开阔的视野来保证安全的驾驶状态，这种方法代替汽车中的空气加热系统，能快速而均匀地加热玻璃的整个表面，准确高效。这其中电加热丝的制是利用丝网模板印刷出来的，该过程称作丝网印刷。其主要的工序为以下两部：(1)丝网模板的制作，绷网-上浆-干燥-晒版-显影-干燥(2)银浆与油墨的印刷，平板玻璃-切裁-磨边-清洗干燥-印刷-烧结。汽车挡风玻璃上的加热丝与黑边都是通过丝网印刷来完成的，所用到的工具为丝网模板。平板玻璃印刷用的丝网印版一般选用合成纤维丝网、天然纤维丝网。丝网的规格一般采用270～300目。在绷网阶段需要采用手动、机动、气动多种办法达到张力均匀，丝网经纬线保持垂直，粘网胶要牢固，不能松弛。然后选取感光胶，感光胶的选取要求具有相当的耐印性，能承受刮墨板相当次数的刮压；与丝网的结合力好，印刷时不产生脱膜故障；易剥离，利于丝网版材的再生利用。之后进行晒版阶段，晒版要求在冷光源晒版机上曝光，曝光时间要根据图案的情况确定，一般在12～30分钟之间，曝光、显影之后即制得丝网印版。最后再进行冲洗烘干检验从而得到合格丝网模板。可见丝网模板的制作是相当复杂的，然而丝网模板的寿命一般在1500次左右，过多使用通常会出现堵塞、掉漆等情况。为保证印刷的质量同时尽量节约成本，这时候就需要工人们对印版进行人工修复来达到其重复利用，模板修复过程需要在强光照射下完成，工人凭借肉眼观察其堵塞、断裂情况，判断故障位置与原因，然后进行修复。检测准确率低，对工人的身体有一定的危害，劳动强度大，并且手工修复精度低、自动化程度差，效率也跟不上，偶尔还会存在人为因素使得工件报废，这不仅加大了成本，而且也达不到国际上自动化、一体化的技术要求与发展趋势。

综上所述，目前在上述技术领域普遍存在着如下问题：

1.现有的模板检测均为人工进行，检测困难且易出现纰漏，造成检测过程不彻底而影响后续的操作过程。

2.现有的模板修复方法均为人工修复，操作慢且修复精度低，甚至发生错误修复，严重时会造成工件报废。

3.现有的操作方法不能实现模板检测过程与修复过程同时进行，只能检测出缺陷后再修复，修复完成之后再检测。

4.现有的检测修复过程模板需要人工搬运，增加工人的劳动强度，并且每次只能检测修复一个模板，不能实现模板的批量检测修补，检测修复效率低下。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的汽车挡风玻璃加热丝丝网模板在进行检测过程中存在诸多问题，而提供的一种汽车挡风玻璃加热丝丝网模板智能检测及修复装置。

本发明提供的汽车挡风玻璃加热丝丝网模板智能检测及修复装置包括有底座、模板箱、机械手和检测修复架，其中底座设在检测修复架的一侧，模板箱设在底座上，机械手设在检测修复架的顶端，底座上设有移动机构，模板箱在移动机构的驱使下能够在底座上进行前后移动，机械手设置在对应模板箱的位置处，机械手能够把模板箱内的模板夹持到检测修复架内进行检测及修复。

底座上的移动机构由第一螺杆、第一导轨和第二导轨组成，第一螺杆由第一伺服电机驱使进行转动，第一导轨和第二导轨上设有移动块，模板箱设在底座上，第一螺杆在转动过程中通过螺块带动底座，进而带动模板箱在第一导轨和第二导轨上移动。

机械手为双臂机械手，机械手的手臂为弹簧伸缩杆，机械手的每个手臂顶端均连接有滑块，每个滑块均穿设在第二螺杆、第三导轨和第四导轨上，第二螺杆由第一步进电机驱使进行转动，第二螺杆在转动过程中通过滑块带动机械手的手臂在第三导轨和第四导轨上进行移动。

检测修复架上放置模板的底部设有滚轮，检测修复架放置模板的架体上还设置有气缸夹紧装置，气缸夹紧装置设置有四个，检测修复架上还设有纵向挡板和横向挡板，纵向挡板上设有开关，检测修复架对应模板箱的一侧设有红外测距传感器。

检测修复架的一侧枢接有第一丝杆和第二丝杆，对应的另一侧枢接有第三丝杆和第四丝杆，第一丝杆和第二丝杆之间设有第五导轨，第三丝杆和第四丝杆之间设有第六导轨，第一丝杆和第三丝杆之间通过第一同步带连接，第二丝杆和第四丝杆之间通过第二同步带连接，第一丝杆由第二伺服电机驱使进行转动，第三丝杆通过第一同步带与第一丝杆同步转动，第四丝杆由第三伺服电机驱使进行转动，第二丝杆通过第二同步带与第四丝杆同步转动，第一丝杆和第五导轨上穿设有第一螺母，第三丝杆和第六导轨上穿设有第二螺母，第一螺母和第二螺母能够在第二伺服电机的带动下分别在第五导轨和第六导轨上同步进行上下移动，第一螺母和第二螺母之间连接有第七导轨、第八导轨和第一齿形带，第七导轨、第八导轨和第一齿形带上穿设有第一移动架，第一齿形带由第四伺服电机驱使转动，第一齿形带带动第一移动架在第七导轨和第八导轨上移动，第一移动架上设有高压水枪和热吹风机，高压水枪由一微型气缸驱动，第二丝杆和第五导轨上穿设有第三螺母，第四丝杆和第六导轨上穿设有第四螺母，第三螺母和第四螺母能够在第三伺服电机的带动下分别在第五导轨和第六导轨上同步进行上下移动，第三螺母和第四螺母之间连接有第九导轨、第十导轨和第二齿形带，第九导轨、第十导轨和第二齿形带上穿设有第二移动架，第二齿形带由第五伺服电机驱使转动，第二齿形带带动第二移动架在第九导轨和第十导轨上移动，第二移动架上设有涂胶系统和相机。

检测修复架上还设置有防爆灯。

涂胶系统包括有粗涂胶笔和细涂胶笔，粗涂胶笔的尾端设有第一定位块，细涂胶笔的尾端设有第二定位块，第一定位块与第二定位块均与第三同步带相连接，第三同步带由第二步进电机驱使转动，第一定位块穿设在第一定位杆和第二定位杆上，第一定位块在第三同步带的带动下能够在第一定位杆和第二定位杆上进行滑动，第二定位块穿设在第三定位杆和第四定位杆上，第二定位块在第三同步带的带动下能够在第三定位杆和第四定位杆上进行滑动。

本发明的工作原理：

模板装卸过程：

控制可移动底座将模板箱置于最前端。安装模板首先控制机械手伸至最外端抓住模板并向回运动，由于机械手的行程小于模板行程，因此机械手一个行程结束后，机械手松开重新伸直最外端，再次抓取模板重复上述过程，直至模板触碰到检测修复架上的开关，机械手松开同时气缸夹紧装置夹紧模板，模板安装完成。模板卸载过程与安装过程相反，当红外测距传感器测得前方没有物体时模板卸载完毕。一个模板安装、检测、修复、卸载完毕后，可移动底座向后移动指定距离，进行下一块模板修复，重复此过程直至模板箱中所有模板修复完毕，更换模板箱修复下一批模板。

检测修复过程：

相机在第二移动架上自下而上自左向右运动，检测系统根据相机拍摄的图案分析出模板堵塞及缺胶等问题。当检测到模板缺陷时，检测系统将对应坐标反馈给控制系统，控制系统控制第一移动架到达相应位置，高压水枪对堵塞部分进行疏通，缺胶部分进行清洗。与此同时检测系统继续向下检测，将检测到的缺陷发送给控制系统，待上一个缺陷疏通(或清洗)完毕后，高压水枪移动到下一缺陷位置继续清洗(或疏通)，重复此过程直至整个模板的检测、疏通、清洗完毕。

检测、疏通、清洗完毕后，开启热吹风机自上而下自右向左将模板上的水分烘干，重点烘干待涂胶部分，与此同时涂系统移动到已烘干完毕的待涂胶部分进行涂胶，对于精度要求较高的部分用细涂胶笔进行修补，精度要求不高的部分用粗涂胶笔修补以提高效率，涂胶笔涂胶时相机对涂胶笔的位置实时监测，实现反馈调节，提高修补精度。水分烘干与涂胶同时进行，直至整个过程结束。整个模板涂胶完毕后控制热吹风机对每一个涂胶部分进行烘干，烘干完毕后整块模板的检测修复结束。

本发明的有益效果：

1、可移动底座和模板箱配合机械手，实现模板的批量检测修复、自动装卸，提高模板的检测修复效率，降低工人劳动强度。

2、采用机械手与滚轮组上下相配合进行模板装卸，保证模板装卸平稳。

3、模板检测修复过程智能化，相比于人工检测修补模板，修复精度和修补效率大大提高。

4、采用两个双自由度移动架，使得检测与清洗、烘干与涂胶同步进行，节省修补时间。

5、每个双自由度移动架利用同步带实现单伺服电机控制，两个双自由度移动架共用一对导轨，结构紧凑，降低装置成本。

6、采用双涂胶笔涂胶系统，对于精度要求较高的部分用细涂胶笔进行修补，精度要求不高的部分用粗涂胶笔修补以提高效率。涂胶笔选用软毛笔尖，防止在涂胶时弄破模板上的丝网。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图。

图2模板箱和底座结构示意图。

图3为检测修复架前视立体结构示意图。

图4为第一移动架和第二移动架设置示意图。

图5为涂胶系统结构示意图。

1、底座 2、模板箱 3、机械手 4、检测修复架 5、模板

6、第一螺杆 7、第一导轨 8、第二导轨 9、第一伺服电机

10、移动块 11、滑块 12、第二螺杆 13、第三导轨 14、第四导轨

15、第一步进电机 16、滚轮 17、气缸夹紧装置 18、纵向挡板

19、横向挡板 20、开关 21、红外测距传感器 22、螺块 30、第一丝杆

31、第二丝杆 32、第三丝杆 34、第四丝杆 35、第五导轨

36、第六导轨 37、第一同步带 38、第二同步带 39、第二伺服电机

40、第三伺服电机 41、第一螺母 42、第二螺母 43、第七导轨

44、第八导轨 45、第一齿形带 46、第一移动架 47、第四伺服电机

48、高压水枪 49、热吹风机 50、微型气缸 51、第三螺母

52、第四螺母 53、第九导轨 54、第十导轨 55、第二齿形带

56、第二移动架 57、第五伺服电机 58、涂胶系统 59、相机

60、防爆灯 61、粗涂胶笔 62、细涂胶笔 63、第一定位块

64、第二定位块 65、第三同步带 66、第二步进电机

67、第一定位杆 68、第二定位杆 69、第三定位杆

70、第四定位杆。

具体实施方式

请参阅图1、图2、图3、图4和图5所示：

本发明提供的汽车挡风玻璃加热丝丝网模板智能检测及修复装置包括有底座1、模板箱2、机械手3和检测修复架4，其中底座1设在检测修复架4的一侧，模板箱2设在底座1上，机械手3设在检测修复架4的顶端，底座1上设有移动机构，模板箱2在移动机构的驱使下能够在底座1上进行前后移动，机械手3设置在对应模板箱2的位置处，机械手3能够把模板箱3内的模板5夹持到检测修复架4内进行检测及修复。

底座1的移动机构由第一螺杆6、第一导轨7和第二导轨8组成，第一螺杆6由第一伺服电机9驱使进行转动，第一导轨7和第二导轨8上设有移动块10，模板箱2设在底座1上，第一螺杆6在转动过程中通过螺块22带动底座1，进而带动模板箱2在第一导轨7和第二导轨8上移动。

机械手3为双臂机械手，机械手3的手臂为弹簧伸缩杆，机械手3的每个手臂顶端均连接有滑块11，每个滑块11均穿设在第二螺杆12、第三导轨13和第四导轨14上，第二螺杆12由第一步进电机15驱使进行转动，第二螺杆12在转动过程中通过滑块11带动机械手3的手臂在第三导轨13和第四导轨14上进行移动。

检测修复架4上放置模板5的底部设有滚轮16，检测修复架4放置模板5的架体上还设置有气缸夹紧装置17，气缸夹紧装置17设置有四个，检测修复架4上还设有纵向挡板18和横向挡板19，纵向挡板18上设有开关20，检测修复架4对应模板箱2的一侧设有红外测距传感器21。

检测修复架4的一侧枢接有第一丝杆30和第二丝31，对应的另一侧枢接有第三丝杆32和第四丝杆34，第一丝杆30和第二丝杆31之间设有第五导轨35，第三丝杆32和第四丝杆34之间设有第六导轨36，第一丝杆30和第三丝杆32之间通过第一同步带37连接，第二丝杆31和第四丝杆34之间通过第二同步带38连接，第一丝杆30由第二伺服电机39驱使进行转动，第三丝杆32通过第一同步带37与第一丝杆30同步转动，第四丝杆34由第三伺服电机40驱使进行转动，第二丝杆31通过第二同步带38与第四丝杆34同步转动，第一丝杆30和第五导轨35上穿设有第一螺母41，第三丝杆32和第六导轨36上穿设有第二螺母42，第一螺母41和第二螺母42能够在第二伺服电机39的带动下分别在第五导轨35和第六导轨36上同步进行上下移动，第一螺母41和第二螺母42之间连接有第七导轨43、第八导轨44和第一齿形带45，第七导轨43、第八导轨44和第一齿形带45上穿设有第一移动架46，第一齿形带45由第四伺服电机47驱使转动，第一齿形带45带动第一移动架46在第七导轨43和第八导轨44上移动，第一移动架46上设有高压水枪48和热吹风机49，高压水枪48由一微型气缸50驱动，第二丝杆31和第五导轨35上穿设有第三螺母51，第四丝杆34和第六导轨36上穿设有第四螺母52，第三螺母51和第四螺母52能够在第三伺服电机40的带动下分别在第五导轨35和第六导轨36上同步进行上下移动，第三螺母51和第四螺母52之间连接有第九导轨53、第十导轨54和第二齿形带55，第九导轨53、第十导轨54和第二齿形带55上穿设有第二移动架56，第二齿形带55由第五伺服电机57驱使转动，第二齿形带55带动第二移动架56在第九导轨53和第十导轨54上移动，第二移动架56上设有涂胶系统58和相机59。

检测修复架4上还设置有防爆灯60。

涂胶系统58包括有粗涂胶笔61和细涂胶笔62，粗涂胶笔61的尾端设有第一定位块63，细涂胶笔62的尾端设有第二定位块64，第一定位块63与第二定位块64均与第三同步带65相连接，第三同步带65由第二步进电机66驱使转动，第一定位块63穿设在第一定位杆67和第二定位杆68上，第一定位块63在第三同步带65的带动下能够在第一定位杆67和第二定位杆68上进行滑动，第二定位块64穿设在第三定位杆69和第四定位杆70上，第二定位块64在第三同步带65的带动下能够在第三定位杆69和第四定位杆70上进行滑动。

本发明的工作原理：

模板5装卸过程：

控制可移动底座1将模板箱2置于最前端。安装模板5首先控制机械手3伸至最外端抓住模板5并向回运动，由于机械手3的行程小于模板5行程，因此机械手3一个行程结束后，机械手3松开重新伸直最外端，再次抓取模板5重复上述过程，直至模板5触碰到检测修复架4上的开关20，机械手3松开同时气缸夹紧装置17夹紧模板5，模板5安装完成。模板5卸载过程与安装过程相反，当红外测距传感器21测得前方没有物体时模板5卸载完毕。一个模板5安装、检测、修复、卸载完毕后，可移动底座1向后移动指定距离，进行下一块模板5修复，重复此过程直至模板箱2中所有模板5修复完毕，更换模板箱2修复下一批模板5。

检测修复过程：

相机59在第二移动架56上自下而上自左向右运动，检测系统根据相机59拍摄的图案分析出模板5堵塞及缺胶等问题。当检测到模板5缺陷时，检测系统将对应坐标反馈给控制系统，控制系统控制第一移动架46到达相应位置，高压水枪48对堵塞部分进行疏通，缺胶部分进行清洗。与此同时检测系统继续向下检测，将检测到的缺陷发送给控制系统，待上一个缺陷疏通(或清洗)完毕后，高压水枪48移动到下一缺陷位置继续清洗(或疏通)，重复此过程直至整个模板5的检测、疏通、清洗完毕。

检测、疏通、清洗完毕后，开启热吹风机49自上而下自右向左将模板5上的水分烘干，重点烘干待涂胶部分，与此同时涂胶系统58移动到已烘干完毕的待涂胶部分进行涂胶，对于精度要求较高的部分用细涂胶笔62进行修补，精度要求不高的部分用粗涂胶笔61修补以提高效率，涂胶笔涂胶时相机59对涂胶笔的位置实时监测，实现反馈调节，提高修补精度。水分烘干与涂胶同时进行，直至整个过程结束。整个模板5涂胶完毕后控制热吹风机49对每一个涂胶部分进行烘干，烘干完毕后整块模板5的检测修复结束。

Claims (4)

1.一种汽车挡风玻璃加热丝丝网模板智能检测及修复装置，包括有底座、模板箱、机械手和检测修复架，其中底座设在检测修复架的一侧，模板箱设在底座上，机械手设在检测修复架的顶端，底座上设有移动机构，模板箱在移动机构的驱使下能够在底座上进行前后移动，机械手设置在对应模板箱的位置处，机械手能够把模板箱内的模板夹持到检测修复架内进行检测及修复，其特征在于：所述的机械手为双臂机械手，机械手的手臂为弹簧伸缩杆，机械手的每个手臂顶端均连接有滑块，每个滑块均穿设在第二螺杆、第三导轨和第四导轨上，第二螺杆由第一步进电机驱使进行转动，第二螺杆在转动过程中通过滑块带动机械手的手臂在第三导轨和第四导轨上进行移动，检测修复架上放置模板的底部设有滚轮，检测修复架放置模板的架体上还设置有气缸夹紧装置，气缸夹紧装置设置有四个，检测修复架上还设有纵向挡板和横向挡板，纵向挡板上设有开关，检测修复架对应模板箱的一侧设有红外测距传感器。

2.根据权利要求1所述的一种汽车挡风玻璃加热丝丝网模板智能检测及修复装置，其特征在于：所述的底座上的移动机构由第一螺杆、第一导轨和第二导轨组成，第一螺杆由第一伺服电机驱使进行转动，第一导轨和第二导轨上设有移动块，模板箱设在底座上，第一螺杆在转动过程中通过螺块带动底座，进而带动模板箱在第一导轨和第二导轨上移动。

3.根据权利要求1所述的一种汽车挡风玻璃加热丝丝网模板智能检测及修复装置，其特征在于：所述的检测修复架的一侧枢接有第一丝杆和第二丝杆，对应的另一侧枢接有第三丝杆和第四丝杆，第一丝杆和第二丝杆之间设有第五导轨，第三丝杆和第四丝杆之间设有第六导轨，第一丝杆和第三丝杆之间通过第一同步带连接，第二丝杆和第四丝杆之间通过第二同步带连接，第一丝杆由第二伺服电机驱使进行转动，第三丝杆通过第一同步带与第一丝杆同步转动，第四丝杆由第三伺服电机驱使进行转动，第二丝杆通过第二同步带与第四丝杆同步转动，第一丝杆和第五导轨上穿设有第一螺母，第三丝杆和第六导轨上穿设有第二螺母，第一螺母和第二螺母能够在第二伺服电机的带动下分别在第五导轨和第六导轨上同步进行上下移动，第一螺母和第二螺母之间连接有第七导轨、第八导轨和第一齿形带，第七导轨、第八导轨和第一齿形带上穿设有第一移动架，第一齿形带由第四伺服电机驱使转动，第一齿形带带动第一移动架在第七导轨和第八导轨上移动，第一移动架上设有高压水枪和热吹风机，高压水枪由一微型气缸驱动，第二丝杆和第五导轨上穿设有第三螺母，第四丝杆和第六导轨上穿设有第四螺母，第三螺母和第四螺母能够在第三伺服电机的带动下分别在第五导轨和第六导轨上同步进行上下移动，第三螺母和第四螺母之间连接有第九导轨、第十导轨和第二齿形带，第九导轨、第十导轨和第二齿形带上穿设有第二移动架，第二齿形带由第五伺服电机驱使转动，第二齿形带带动第二移动架在第九导轨和第十导轨上移动，第二移动架上设有涂胶系统和相机。

4.根据权利要求1所述的一种汽车挡风玻璃加热丝丝网模板智能检测及修复装置，其特征在于：所述的检测修复架上还设置有防爆灯。