CN107457155A - 一种在线式3d点胶机及利用其进行点胶的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在线式3D点胶机，包括：机架；流水线装置，设于所述机架一侧，用于运送待点胶产品；定位机构，安装于流水线装置上，用于定位所述待点胶产品；机器人，设于所述机架上；点胶机构，安装在所述机器人上，用于对产品进行点胶处理；视觉系统，安装在所述机器人上，用于对产品的内部特征进行判别；供胶机构，安装在所述机架上，用于对点胶机构供胶；控制系统，定位机构、机器人、点胶机构、视觉系统分别与所述控制系统电连接。本发明可以对待点胶产品的位置同时进行三维上的调整，从而对待点胶产品进行快速的位置调整，通过视觉系统和控制系统，又能够很好的确认产品位置，并将其调整至合适的位置，从而提高点胶精确度，提高点胶效率。
Description
技术领域
本发明涉及点胶技术领域，特别是涉及了一种在线式3D点胶机及利用其进行点胶的方法。
背景技术
目前，电子及电器行业消费类产品的竞争非常激烈，并且同式化严重，为占据市场和实现产品快速推出及价值，产品的加工生产能力及产量已成为客户选择设备的首要因素。对于大部分的电子产品具备防水功能，在电子产品的四周与其他零件连接处都需要点防水胶。传统点胶的方式为手动完成，通过操作工人手动将胶点产品四周缝隙处特定位置上，待胶水凝固，这种手动点胶有二方面问题：1、手动点胶人员的技术水平和状态造成产品漏点、误点等问题，严重影响产品的质量。2、手动点胶效率低，人力成本逐步升高，为提高产品的效率，工厂自动化趋势的发展，设备自动化作业将取代手工作业。
但是现有的自动点胶机中，点胶装置往往通过X轴机构、Y轴机构和Z轴机构移动针头到特定平面后，在X、Y平面做直线或曲线运动实现点胶，这种点胶机的点胶轨迹是直线或曲线，属于平面点胶范畴，无法同时实现对产品3D点胶，具体如图3所示，A代表待点胶产品的右侧面，B代表待点胶产品的左侧面（B-1代表凸起侧面 ，B-2代表凹侧面），C代表待点胶产品的前侧面 ，D代表底面相当于平面点胶，即现有的点胶机无法一次对产品四周进行点胶。
发明内容
为了弥补已有技术的缺陷，本发明提供一种在线式3D点胶机及利用其进行点胶的方法。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种在线式3D点胶机，包括：
机架；
流水线装置，设于所述机架一侧，用于运送待点胶产品；
定位机构，安装于所述流水线装置上，用于定位所述待点胶产品；
机器人，设于所述机架上；
点胶机构，安装在所述机器人上，用于对产品进行点胶处理；
视觉系统，安装在所述机器人上，用于对产品的内部特征进行判别；
供胶机构，安装在所述机架上，用于对所述点胶机构供胶；
控制系统，所述定位机构、机器人、点胶机构、视觉系统分别与所述控制系统电连接。
进一步地，所述点胶机构安装在所述机器人手臂的末端，所述视觉系统装于机器人手臂末端侧边。
进一步地，所述机器人为六轴机器人。
进一步地，所述视觉系统包括工业相机、与所述工业相机输出端口连接的计算机、用于为所述工业相机照明的光源。
进一步地，所述计算机是普通PC机或者IPC工控机中的一种；所述光源为LED灯，所述光源为多个。 光源用于照亮产品，工业相机能够将光信号转变成有序的电信号，所述工业相机和IPC工控机分别与控制系统连接。 工作时，工业相机采集由流水线送来的产品的图像，然后将图像信息发送至计算机，计算机内部的各个软件模块依次对图像进行处理，并将处理结果传输给控制系统；再由控制系统控制机器人完成相应动作。
进一步地，所述供胶机构包括存储胶水的胶筒，所述胶筒设有压力泵，压力泵用于控制胶筒和点胶阀内部的气压；点胶阀的点胶原理是由通过胶筒的气压将储存在胶筒内的胶水胶经输胶管进入到点胶阀内，再由点胶气压对点胶阀内的气缸进行加压（弹簧返回），将进入到点胶阀前端的胶水打出。
进一步地，所述点胶机构包括点胶阀和点胶用的针头组件，所述点胶阀的下端连通所述针头组件，所述点胶阀与所述控制系统电连接，所述的点胶阀接 收控制系统传输的控制信号完成点胶动作；所述点胶阀安装在机器人手臂的末端，胶筒通过管道与点胶阀连接，向点胶阀送胶。
进一步地，所述针头组件由针头和针头固定片组成，所述针头采用45度弯角针头。由于很多产品的内部空间有限，普通针头不能进行侧面点胶，从而造成出胶不良的情况，本发明将针头折弯45度，可以实现对产品四周进行点胶。
进一步地，所述流水线装置上设有用于感应待点胶产品到达点胶位置并输出来料信号的传感器。
进一步地，所述定位机构包括阻挡机构、侧向夹紧机构和顶面夹紧机构，用于对待点胶产品进行X、Y、Z三个方向的精确定位。
进一步地，所述阻挡机构设于所述两个皮带之间，包括阻挡气缸和设置在阻挡气缸活动端顶部的挡板；所述侧向夹紧机构包括侧压紧气缸和定位板，所述定位板安装在侧压紧气缸上，用于夹紧待点胶产品的侧面； 所述顶面夹紧机构包括顶面压紧气缸和压紧块，压紧块安装在顶面压紧气缸上，用于压紧待点胶产品的顶面。
工作时，当传感器感应到待点胶产品到达点胶位置后，阻挡机构作用阻挡待点胶产品前行，侧向夹紧机构和顶面夹紧机构共同作用，分别将产品的侧面和顶面压紧。
本发明还提供采用上述在线式3D点胶机进行点胶的方法，包括以下步骤：
步骤一，将待点胶产品放入流水线装置上；
步骤二，待点胶产品移动到点胶机构下方的点胶位置时，传感器产生电信号，控制系统接收到后，阻挡机构阻止待点胶产品前进，同时侧向夹紧机构和顶面夹紧机构将待点胶产品夹紧完成定位；
步骤三，定位完成后，视觉系统对待点胶产品进行第一次拍照，并将产品的特征反馈给控制系统，控制系统控制机器人动作到产品合适的位置并进行自动点胶，同时控制点胶机构和供胶机构准备出胶与控制出胶量的精度；
步骤四：当完成点胶程序后，视觉系统对点胶位置进行第二次拍照，检验点胶的轨迹和点胶量是否合格，若不合格，则将点胶位置反馈给控制系统，控制系统控制机器人进行第二次点胶，直至点胶合格后，机器人会发出信号给控制系统，控制系统控制定位机构将产品解除定位，让产品前移。
本发明具有如下有益效果：
本发明可以对待点胶产品的位置同时进行三维上的调整，从而对待点胶产品进行快速的位置调整，通过视觉系统和控制系统，又能够很好的确认产品位置，并将其调整至合适的位置，从而提高点胶精确度，提高点胶效率。
本发明将点胶机与流水线相结合 ，使产品在流水上自动运行，自动点胶，达到点胶过程中无人作业。
附图说明
图1为本发明的结构图；
图2为本发明点胶机构的结构图；
图3为待点胶产品的外形结构图。
图中：1、机架，2、流水线装置，3、定位机构，4、机器人，5、点胶机构，6、视觉系统，7、供胶机构，8、点胶阀，9、针头组件。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。
实施例1
参阅图1，一种在线式3D点胶机，包括：机架、流水线装置、定位机构、机器人、点胶机构、视觉系统、供胶机构和控制系统；所述定位机构、机器人、点胶机构、视觉系统分别与所述控制系统电连接。
所述流水线装置，设于所述机架一侧，用于运送待点胶产品。所述流水线装置上设有用于感应待点胶产品到达点胶位置并输出来料信号的传感器。优选地，所述流水线装置包括流水线驱动装置、支撑块、皮带安装块、皮带、传感器，所述皮带安装块有两个，分别通过支撑块支撑固定；所述皮带安装块上安装有皮带；所述流水线驱动装置位于其中一个皮带安装块的侧面，所述流水线驱动装置通过皮带轮与皮带连接在一起，并带动皮带旋转；待点胶产品通过皮带的带动前移；所述传感器位于两个皮带之间，用于感应待点胶产品到达点胶位置并输出来料信号。但是流水线装置的结构不限于此。
所述定位机构，安装于所述流水线装置上，用于定位所述待点胶产品。优选地，所述定位机构包括阻挡机构、侧向夹紧机构和顶面夹紧机构，用于对待点胶产品进行X、Y、Z三个方向的精确定位。具体地，所述阻挡机构设于所述两个皮带之间，包括阻挡气缸和设置在阻挡气缸活动端顶部的挡板；所述侧向夹紧机构包括侧压紧气缸和定位板，所述定位板安装在侧压紧气缸上，用于夹紧待点胶产品的侧面； 所述顶面夹紧机构包括顶面压紧气缸和压紧块，压紧块安装在顶面压紧气缸上，用于压紧待点胶产品的顶面。 工作时，当待点胶产品移动到点胶位置，传感器感应到信号后反馈给控制系统，阻挡机构作用阻挡待点胶产品前行，侧向夹紧机构和顶面夹紧机构共同作用，分别将产品的侧面和顶面压紧。
所述机器人设于所述机架上。优选地，所述机器人为六轴机器人。本发明采用六轴机器人点胶，此设备适应任何角度，任何产品点胶，而且精度高。
所述供胶机构，安装在所述机架上，用于对所述点胶机构供胶；所述供胶机构包括存储胶水的胶筒，所述胶筒设有压力泵，压力泵用于控制胶筒和点胶阀内部的气压；点胶阀的点胶原理是由通过胶筒的气压将储存在胶筒内的胶水胶经输胶管进入到点胶阀内，再由点胶气压对点胶阀内的气缸进行加压（弹簧返回），将进入到点胶阀前端的胶水打出。本发明采用上述供胶机构可以确保材料中没有气泡，实现定量点胶。
所述点胶机构安装在所述机器人上，用于对产品进行点胶处理。优选地，所述点胶机构安装在所述机器人手臂的末端。参阅图2，所述点胶机构包括点胶阀和点胶用的针头组件，所述点胶阀的下端连通所述针头组件，所述点胶阀与所述控制系统电连接，所述的点胶阀接收控制系统传输的控制信号完成点胶动；所述点胶阀安装在机器人手臂的末端，胶筒通过管道与点胶阀连接，向点胶阀送胶。本发明可以精确控制出胶量和出胶速度，同时避免胶水滴落到其它位置。作为进一步改进，所述针头组件由针头和针头固定片组成，所述针头采用45度弯角针头。由于很多产品的内部空间有限，普通针头不能进行侧面点胶，从而造成出胶不良的情况，本发明将针头折弯45度，可以实现对产品四周进行点胶。
所述视觉系统安装在所述机器人上，用于对产品的内部特征进行判别。优选地，所述视觉系统装于机器人手臂末端侧边。所述视觉系统包括工业相机、与所述工业相机输出端口连接的计算机、用于为所述工业相机照明的光源。优选地，所述计算机是普通PC机或者IPC工控机中的一种；所述光源为LED灯，所述光源为多个。 光源用于照亮产品，工业相机能够将光信号转变成有序的电信号，所述工业相机和IPC工控机分别与控制系统连接。 工作时，工业相机采集由流水线送来的产品的图像，然后将图像信息发送至计算机，计算机内部的各个软件模块依次对图像进行处理，并将处理结果传输给控制系统；再由控制系统控制机器人完成相应动作。本发明的视觉系统可将产品的特征并反馈给机器人，此时机器人动作到产品合适的位置并进行自动点胶，视觉系统还可检测点胶是否合格，若未达到要求，可再次点胶，达到产品的胶量要求，免漏点及点位不正现象，使得点胶的精度可得到保证，提高可靠性与准确性。
实施例2
采用实施例1中的在线式3D点胶机进行点胶的方法，包括以下步骤：
步骤一，将待点胶产品放入流水线装置上；
步骤二，待点胶产品移动到点胶机构下方的点胶位置时，传感器产生电信号，控制系统接收到后，阻挡机构阻止待点胶产品前进，同时侧向夹紧机构和顶面夹紧机构将待点胶产品夹紧完成定位；
步骤三，定位完成后，视觉系统对待点胶产品进行第一次拍照，并将产品的特征反馈给控制系统，控制系统控制机器人动作到产品合适的位置并进行自动点胶，同时控制点胶机构和供胶机构准备出胶与控制出胶量的精度；
步骤四：当完成点胶程序后，视觉系统对点胶位置进行第二次拍照，检验点胶的轨迹和点胶量是否合格，若不合格，则将点胶位置反馈给控制系统，控制系统控制机器人进行第二次点胶，直至点胶合格后，机器人会发出信号给控制系统，控制系统控制定位机构将产品解除定位，让产品前移。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种在线式3D点胶机，其特征在于，其包括：
机架；
流水线装置，设于所述机架一侧，用于运送待点胶产品；
定位机构，安装于所述流水线装置上，用于定位所述待点胶产品；
机器人，设于所述机架上；
点胶机构，安装在所述机器人上，用于对产品进行点胶处理；
视觉系统，安装在所述机器人上，用于对产品的内部特征进行判别；
供胶机构，安装在所述机架上，用于对所述点胶机构供胶；
控制系统，所述定位机构、机器人、点胶机构、视觉系统分别与所述控制系统电连接。
2.如权利要求1所述的在线式3D点胶机，其特征在于，所述点胶机构安装在所述机器人手臂的末端，所述视觉系统装于机器人手臂末端侧边；所述机器人为六轴机器人。
3.如权利要求1所述的在线式3D点胶机，其特征在于，所述视觉系统包括工业相机、与所述工业相机输出端口连接的计算机、用于为所述工业相机照明的光源；其中所述计算机是普通PC机或者IPC工控机中的一种；所述光源为LED灯，所述光源为多个。
4.如权利要求1所述的在线式3D点胶机，其特征在于，所述供胶机构包括存储胶水的胶筒，所述胶筒设有压力泵，压力泵用于控制胶筒和点胶阀内部的气压。
5.如权利要求4所述的在线式3D点胶机，其特征在于，所述点胶机构包括点胶阀和点胶用的针头组件，所述点胶阀的下端连通所述针头组件，所述点胶阀与所述控制系统电连接，所述的点胶阀接收控制系统传输的控制信号完成点胶动作；所述点胶阀安装在机器人手臂的末端，胶筒通过管道与点胶阀连接，向点胶阀送胶。
6.如权利要求5所述的在线式3D点胶机，其特征在于，所述针头组件由针头和针头固定片组成，所述针头采用45度弯角针头。
7.如权利要求1所述的在线式3D点胶机，其特征在于，所述流水线装置上设有用于感应待点胶产品到达点胶位置并输出来料信号的传感器。
8.如权利要求1所述的在线式3D点胶机，其特征在于，所述定位机构包括阻挡机构、侧向夹紧机构和顶面夹紧机构，用于对待点胶产品进行X、Y、Z三个方向的精确定位。
9.如权利要求8所述的在线式3D点胶机，其特征在于，所述阻挡机构包括阻挡气缸和设置在阻挡气缸活动端顶部的挡板；所述侧向夹紧机构包括侧压紧气缸和定位板，所述定位板安装在侧压紧气缸上，用于夹紧待点胶产品的侧面； 所述顶面夹紧机构包括顶面压紧气缸和压紧块，压紧块安装在顶面压紧气缸上，用于压紧待点胶产品的顶面。
10.采用如权利要求1-9任一项所述在线式3D点胶机进行点胶的方法，包括以下步骤：
步骤一，将待点胶产品放入流水线装置上；
步骤二，待点胶产品移动到点胶机构下方的点胶位置时，传感器产生电信号，控制系统接收到后，阻挡机构阻止待点胶产品前进，同时侧向夹紧机构和顶面夹紧机构将待点胶产品夹紧完成定位；
步骤三，定位完成后，视觉系统对待点胶产品进行第一次拍照，并将产品的特征反馈给控制系统，控制系统控制机器人动作到产品合适的位置并进行自动点胶，同时控制点胶机构和供胶机构准备出胶与控制出胶量的精度；
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