CN107009573B - 一种玻璃检测定位自动传输的加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种玻璃检测定位自动传输的加热装置，包括支架、安装在支架上用于输送玻璃的输送单元以及依次设置在输送单元上的自动上料单元、检测单元、加热单元和定位单元，自动上料单元、检测单元、加热单元和定位单元分别完成玻璃的自动上料、质量检测、加热和入模前的精确定位。与现有技术相比，本发明通过控制系统的控制攻克了天窗玻璃总成部件玻璃加热自动供料自动出料的技术难点，改变了玻璃加热工序原有手工取放料的生产方式，集中了自动上片、自动检验、自动加热、自动定位等工序，配合机械手及相关自动设备使以上的工序进行了复杂有效的整合，实现了天窗玻璃总成部件的自动化连线生产。

Description

一种玻璃检测定位自动传输的加热装置

技术领域

本发明涉及玻璃预处理技术领域，具体涉及一种玻璃检测定位自动传输的加热装置。

背景技术

由于天窗包边注塑玻璃部件结构复杂，附件多，注塑成型技术复杂；且市场竞争激烈，人工成本上涨；因此当代天窗包边玻璃注塑对玻璃注塑前玻璃预处理要求(检测、加热、定位)较严格，且自动化水平要求较高，以降低人工成本。

中国专利ZL201120194276.X公开了一种利用余热的双层可单独控温的烘箱装置，包括上层箱体、下层箱体、上层加热器、下层加热器、上层温度传感器、下层温度传感器、翻转机构、自锁机构、PLC加热时间与温度控制器，所述的上层加热器、上层温度传感器设在上层箱体内，所述的下层加热器、下层温度传感器设在下层箱体内，所述的翻转机构设在上层箱体、下层箱体的连接处,所述的自锁机构在翻转机构打开后与翻转机构锁定连接，所述的PLC加热时间与温度控制器分别与上层加热器、下层加热器、上层温度传感器、下层温度传感器、翻转机构连接。这种装置只能用于人工取放玻璃，不适用于当代工业自动化的大规模生产。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种自动化程度高的玻璃检测定位自动传输的加热装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种玻璃检测定位自动传输的加热装置，该装置包括支架、安装在支架上用于输送玻璃的输送单元以及依次设置在输送单元上的自动上料单元、检测单元、加热单元和定位单元，所述自动上料单元、检测单元、加热单元和定位单元分别完成玻璃的自动上料、质量检测、加热和入模前的精确定位。

所述的输送单元包括驱动电机、通过传动皮带与驱动电机连接的主动链轮、通过链条与主动链轮连接的从动链轮，所述主动链轮和从动链轮位于支架的两端，所述链条的上端处于水平，且链条上设有多个与链条垂直用于固定玻璃的传输拖点，所述自动上料单元位于链条上靠近从动链轮的一端，定位单元位于链条上靠近主动链轮的一端。

所述的输送单元设有用于将链条约束稳定在支架上的链条稳定构件。

所述的自动上料单元包括用于抓取玻璃并将玻璃放置在链条传输拖点上的机械手。

所述的检测单元包括检测器以及设置在检测器下方的顶升单元，所述顶升单元设置在支架上，可将位于传输拖点上的玻璃升高至检测器下进行检测。

所述的顶升单元包括安装在支架上的检测上顶气缸、固定在检测上顶气缸顶部的十字托盘以及设置在十字托盘中心的固定吸盘，当检测上顶气缸收缩时，所述十字托盘的及固定吸盘的最高点略低于链条上传输拖点的最高点。

所述的加热单元包括设置在支架上且连通的烘箱A和烘箱B，所述烘箱A的前端以及烘箱B的后端均设有闸门以及用于控制闸门升降的闸门气缸，所述烘箱A的内部设有镀金短波红外辐射加热管及隔热保温层，所述烘箱B的内部设有镀金中波红外辐射加热管及隔热保温层。

所述的定位单元包括用于托起链条上玻璃的定位滑动单元、用于横向夹紧定位的横向定位单元以及与横向定位单元垂直用于纵向夹紧定位的纵向定位单元，定位时，所述定位滑动单元将玻璃抬起，并通过横向定位单元和纵向定位单元将玻璃加紧定位。

所述的定位滑动单元包括安装在支架上的万向球拖点以及用于控制万向球拖点升降的拖点升降气缸；

所述横向定位单元包括横向定位线轨、移动安装在横向定位线轨两端的横向定位滚轮、通过横向同步带与横向定位滚轮连接并用于控制横向同步带移动的横向定位气缸，工作时，所述横向定位气缸控制两个横向定位滚轮沿着横向定位线轨向中间移动，夹紧定位玻璃；

所述纵向定位单元包括纵向定位线轨、移动安装在纵向定位线轨两端的纵向定位滚轮、通过纵向同步带与纵向定位滚轮连接并用于控制纵向同步带移动的纵向定位气缸，工作时，所述纵向定位气缸控制两个纵向定位滚轮沿着纵向定位线轨向中间移动，夹紧定位玻璃。

所述的装置包括用于控制输送单元、自动上料单元、检测单元、加热单元和定位单元运行的控制器。控制器主要控制各个单元，使各单元有序工作，主要包含各种感应器、电器柜、PLC、触摸屏、变频器以及配套电器元件组成。感应器包括光电传感器、温度热传感器、磁性传感器、行程感应开关组成整套设备的信息实时收集反馈系统，通过信息实时收集反馈系统PLC对各个子系统元部件进行控制，并通过触摸屏实现人机交互。防护罩对设备及人员进行安全防护。

本发明的工作原理如下：先接通电源、气源、在电器柜上打开启动开关，相关系统启动后，通过电器柜上的触摸屏对要生产的天窗玻璃根据工艺参数进行设置，参数设置好，并确认其它自动设备状态后，启动连线生产。自动上片机械手抓取玻璃放置在传输拖点上，光电传感器感应，反馈给控制系统，PLC控制驱动电机转动，带动传输系统转动传输，传输拖点在链条的带动下，将玻璃传输至检验工序，光电传感器感应，吸盘吸住玻璃，检测上顶气缸带动十字托盘固定吸盘上升，把玻璃拖送至检测设备进行检测。工序完成后，传输拖点在链条的带动下，将玻璃传输至加热段工序，在玻璃到达烘箱A前，闸门机构的闸门沿闸门线轨方向，通过闸门气缸动作打开，使玻璃进入烘箱A，加热管工作对玻璃进行加热，并通过短波、中波加热管有序使用和控制，保证玻璃的加热效果。玻璃完成加热后，闸门机构的闸门沿闸门线轨方向，通过闸门气缸动作打开，使玻璃离开烘箱B，进入自动定位工序，光电传感器感应，反馈给控制系统，拖点升降气缸动作，带动万向球拖点上升，托起玻璃使玻璃定位时可以滑动。然后纵向定位气缸动作，通过纵向同步带带动纵向定位滚轮沿纵向定位线轨两边同时动作，夹紧定位，同时机构上顶气缸动作，托起纵向定位机构，纵向定位气缸动作带动纵向定位机构动作通过纵向同步带带动纵向定位滚轮沿纵向定位线轨两边同时动作，夹紧定位玻璃，两个定位机构共同完成玻璃定位。机械手收到定位OK信号，抓取玻璃入模，完成周期动作。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：

1、对传输线的应用，并通过控制系统的控制攻克了天窗玻璃总成部件玻璃加热自动供料自动出料的技术难点，改变了玻璃加热工序原有手工取放料的生产方式。

2、该装置改变了天窗总成部件玻璃的加热控制方式，原有的加热方式为普通单波段辐射加热管加热，玻璃温度输出极不稳定且加热时间较长，影响天窗总成部件玻璃注塑成型。本装置基于双波段辐射加热管的相互配合使用，通过加热时间、温度、功率等参数的控制，探索研究出了一套有效的玻璃加热方式，使玻璃加热时间更短，温度输出更稳定。

3、该装置尤其适用于复杂天窗玻璃总成部件的自动化生产，集中了自动上片、自动检验、自动加热、自动定位等工序，配合机械手及相关自动设备使以上的工序进行了复杂有效的整合，实现了天窗玻璃总成部件的自动化连线生产。

4、该装置适用于多种复杂天窗玻璃总成部件的自动化生产，产品尺寸规格在1100*950mm以下天窗玻璃总成部件的自动化生产。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的主视结构示意图；

图3为图1的俯视结构示意图。

其中，1为脚杯，2为型材框架，3为从动链轮，4为传输拖点，5为链条，6为链条稳定构件，7为固定吸盘，8为十字托盘，9为闸门线轨，10为烘箱A，11为烘箱B，12为闸门气缸，13为闸门，14为万向球拖点，15为横向定位滚轮，16为横向同步带轮，17为防护罩，18为纵向同步带轮，19为驱动电机，20为机构上顶气缸，21为检测上顶气缸，22为电器柜，23为横向定位线轨，24为横向同步带，25为纵向定位气缸，26为纵向定位线轨，27为纵向同步带，28为横向定位气缸，29为拖点升降气缸，30为主动链轮，31为纵向定位滚轮，32为型材安装支架，33为传动皮带。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种玻璃检测定位自动传输的加热装置，其结构如图1～3所示，整个天窗玻璃加热检测定位的自动线传输装置分为4个工序段，包括自动上片工序，检验工序，加热段工序，自动定位工序。由主体框架支撑并安装传输系统，在相应工序段设计相应装置，辅助检测系统、自动加热系统、自动定位系统，通过各个感应器反馈实时信息给控制系统，控制系统对各个子系统进行有序及有效控制，实现与机械手等相关自动设备的连线自动化生产。

主体框架由水平调节脚杯1、型材框架2和型材安装支架32组成。型材加工相应长度，通过型材安装支架固定组成型材框架2，型材框架2底部安装水平调节脚杯1构成主体框架。

传输系统由驱动电机19、传动皮带33、主动链轮30、从动链轮3、链条稳定构件6、链条5和传输拖点4组成。驱动电机19安装在型材框架2底部，主动链轮30、从动链轮3分别安装在型材框架2上部两端，传输拖点4均匀分布并固定在链条5上，链条5连带传输拖点4环绕主动链轮30和从动链轮3，并通过链条稳定构件6约束稳定在型材框架2的上部。驱动电机19通过传动皮带33带动主动链轮30，主动链轮30通过链条5带动传输拖点4移动，并驱动从动链轮3，由传输拖点4支撑玻璃，实现玻璃传输，并通过链条稳定构件6把链条5约束稳定在型材框架2上，使玻璃传输稳定可靠。

自动上片工序主要提供给机械手抓取玻璃后自动上片，设计为开放式，只有工序传输拖点4，以便机械手抓取玻璃后自动上片。

检验工序是对玻璃进行检测，由辅助检测系统辅助检测设备检测玻璃，辅助检测系统主要由检测上顶气缸21、十字托盘8和固定吸盘7组成。固定吸盘7和拖点固定在十字托盘8上，并通过转接板与检测上顶气缸21连接，上顶气缸21安装在在型材框架2底部。玻璃传输至检验工序时，吸盘7吸住玻璃，检测上顶气缸21带动十字托盘8固定吸盘7上升，把玻璃托送至检测设备进行检测。

加热段工序是对玻璃进行加热，使之符合天窗玻璃注塑工艺要求。自动加热系统由烘箱A10、烘箱B11、闸门气缸12、闸门13和闸门线轨9组成。由镀金短波红外辐射加热管及隔热保温层组成烘箱A10，由镀金中波红外辐射加热管及隔热保温层组成烘箱B11，烘箱A10烘箱B11连体中间相通。闸门线轨9安装烘箱上，闸门气缸12一端安装在安装烘箱上，一端安装在闸门13上，从而组成闸门机构。连体烘箱两端安装闸门机构，共同组成自动加热系统。当玻璃传送至加热段工序前时，闸门机构的闸门13沿闸门线轨9方向，通过闸门气缸12动作打开，使玻璃进入烘箱，加热管工作对玻璃进行加热，并通过短波、中波加热管有序使用和控制，保证玻璃的加热效果。

自动定位工序是对玻璃进行精确定位，保证机械手精确抓取玻璃入模定位。自动定位工序主要有机构上顶气缸20、纵向同步带轮18、纵向同步带27、纵向定位线轨26、纵向定位气缸25、纵向定位滚轮31、横向同步带轮16、横向同步带24、横向定位线轨23、横向定位气缸28、横向定位滚轮15、万向球拖点14和拖点升降气缸29组成。万向球拖点14通过转接板固定拖点升降气缸29上，拖点升降气缸29安装在型材框架2上，组成玻璃定位滑动机构。横向定位气缸28及横向定位线轨23安装在型材框架2，并通过横向同步带24相连，横向定位滚轮15固定在横向定位线轨23上，横向定位气缸28动作，通过横向同步带24带动横向定位滚轮15沿横向定位线轨23两边同时动作，夹紧定位，组成横向定位机构。纵向定位气缸25及纵向定位线轨26安装在纵向梁上，并通过纵向同步带27相连，纵向定位滚轮31固定在纵向定位线轨26上，纵向定位气缸25动作，通过纵向同步带27带动纵向定位滚轮31沿纵向定位线轨26两边同时动作，夹紧定位，组成纵向定位机构。

机构上顶气缸20安装在型材框架2上，上顶纵向梁，使整个纵向定位机构升降。当玻璃传送至自动定位工序时，拖点定位气缸29动作，玻璃定位滑动机构上升，万向球拖点14托起玻璃；横向定位气缸28动作，带动横向定位机构动作，通过横向同步带24，带动横向定位滚轮15沿横向定位线轨23两边同时动作，夹紧定位玻璃；同时机构上顶气缸20动作，托起纵向定位机构，纵向定位气缸25动作带动纵向定位机构动作通过纵向同步带27带动纵向定位滚轮31沿纵向定位线轨26两边同时动作，夹紧定位玻璃，两个定位机构共同完成玻璃定位。

控制系统主要控制各个子系统，使子系统有序工作。主要包含各种感应器、电器柜22、PLC、触摸屏、变频器以及配套电器元件组成。感应器包括光电传感器、温度热传感器、磁性传感器、行程感应开关组成整套设备的信息实时收集反馈系统，通过信息实时收集反馈系统PLC对各个子系统元部件进行控制，并通过触摸屏实现人机交互。防护罩17对设备及人员进行安全防护。

Claims (9)

1.一种玻璃检测定位自动传输的加热装置，其特征在于，该装置包括支架、安装在支架上用于输送玻璃的输送单元以及依次设置在输送单元上的自动上料单元、检测单元、加热单元和定位单元，所述自动上料单元、检测单元、加热单元和定位单元分别完成玻璃的自动上料、质量检测、加热和入模前的精确定位；

所述的加热单元包括设置在支架上且连通的烘箱A和烘箱B，所述烘箱A的前端以及烘箱B的后端均设有闸门以及用于控制闸门升降的闸门气缸，所述烘箱A的内部设有镀金短波红外辐射加热管及隔热保温层，所述烘箱B的内部设有镀金中波红外辐射加热管及隔热保温层。

2.根据权利要求1所述的一种玻璃检测定位自动传输的加热装置，其特征在于，所述的输送单元包括驱动电机、通过传动皮带与驱动电机连接的主动链轮、通过链条与主动链轮连接的从动链轮，所述主动链轮和从动链轮位于支架的两端，所述链条的上端处于水平，且链条上设有多个与链条垂直用于固定玻璃的传输拖点，所述自动上料单元位于链条上靠近从动链轮的一端，定位单元位于链条上靠近主动链轮的一端。

3.根据权利要求2所述的一种玻璃检测定位自动传输的加热装置，其特征在于，所述的输送单元设有用于将链条约束稳定在支架上的链条稳定构件。

4.根据权利要求2所述的一种玻璃检测定位自动传输的加热装置，其特征在于，所述的自动上料单元包括用于抓取玻璃并将玻璃放置在链条传输拖点上的机械手。

5.根据权利要求2所述的一种玻璃检测定位自动传输的加热装置，其特征在于，所述的检测单元包括检测器以及设置在检测器下方的顶升单元，所述顶升单元设置在支架上，可将位于传输拖点上的玻璃升高至检测器下进行检测。

6.根据权利要求5所述的一种玻璃检测定位自动传输的加热装置，其特征在于，所述的顶升单元包括安装在支架上的检测上顶气缸、固定在检测上顶气缸顶部的十字托盘以及设置在十字托盘中心的固定吸盘，当检测上顶气缸收缩时，所述十字托盘的及固定吸盘的最高点略低于链条上传输拖点的最高点。

7.根据权利要求1所述的一种玻璃检测定位自动传输的加热装置，其特征在于，所述的定位单元包括用于托起链条上玻璃的定位滑动单元、用于横向夹紧定位的横向定位单元以及与横向定位单元垂直用于纵向夹紧定位的纵向定位单元，定位时，所述定位滑动单元将玻璃抬起，并通过横向定位单元和纵向定位单元将玻璃加紧定位。

8.根据权利要求7所述的一种玻璃检测定位自动传输的加热装置，其特征在于，所述的定位滑动单元包括安装在支架上的万向球拖点以及用于控制万向球拖点升降的拖点升降气缸；

所述横向定位单元包括横向定位线轨、移动安装在横向定位线轨两端的横向定位滚轮、通过横向同步带与横向定位滚轮连接并用于控制横向同步带移动的横向定位气缸，工作时，所述横向定位气缸控制两个横向定位滚轮沿着横向定位线轨向中间移动，夹紧定位玻璃；

所述纵向定位单元包括纵向定位线轨、移动安装在纵向定位线轨两端的纵向定位滚轮、通过纵向同步带与纵向定位滚轮连接并用于控制纵向同步带移动的纵向定位气缸，工作时，所述纵向定位气缸控制两个纵向定位滚轮沿着纵向定位线轨向中间移动，夹紧定位玻璃。

9.根据权利要求1～8任一所述的一种玻璃检测定位自动传输的加热装置，其特征在于，所述的装置包括用于控制输送单元、自动上料单元、检测单元、加热单元和定位单元运行的控制器。