CN107876311B - 一种基于仿形加工的点胶装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于仿形加工的点胶装置，包括转速恒定的旋转驱动机构、受所述旋转驱动机构做圆周运动的水平摇臂、随所述水平摇臂一同做圆周运动的点胶机构、驱动点胶机构沿所述水平摇臂轴向运动的平动驱动机构、固定于点胶机构一侧的测距传感器、单片机；与使用三轴点胶机器人或四轴点胶机器人相比，制造成本较低，点胶效率较快，适用于大规模生产，具有良好的实用性。

Description

一种基于仿形加工的点胶装置

技术领域

本发明涉及到点胶机械领域，具体涉及到一种基于仿形加工的点胶装置。

背景技术

在产品点胶工序中，如果点胶轨迹为圆形201或圆弧，可以使用圆形点胶机进行点胶；如果点胶轨迹非圆形或圆弧，则使用三轴或四轴点胶机进行点胶。在实际生产中，经常会遇到图1中所示的点胶轨迹200，该类点胶轨迹200整体轮廓与圆形轨迹201类似，但在圆形轨迹中，会具有一些凹陷的部分。目前大部分厂家在进行这类类圆轨迹200的时候，通常使用三轴或四轴点胶机进行点胶，点胶速率较慢且机器成本较高。

进一步，在大批量点胶轨迹为类圆轨迹的产品点胶加工过程中，方向是较难确定的，因此，很难用固定的加工程序实现点胶。

因此，针对这类类圆轨迹，需要一种速度较快，成本较低且能自适应点胶轨迹的点胶装置进行作业。

发明内容

为了克服所述问题，本发明实施例提供了一种基于仿形加工的点胶装置，利用水平摇臂绕一轴线做转动运动的特性，并基于测距传感器捕抓工件的外形轮廓，尤其适用于圆形轨迹或类圆轨迹的点胶轨迹，具有良好的实用性。

相应的本发明实施例提供的基于仿形加工的点胶装置，包括转速恒定的旋转驱动机构、受所述旋转驱动机构做圆周运动的水平摇臂、随所述水平摇臂一同做圆周运动的点胶机构、驱动点胶机构沿所述水平摇臂轴向运动的平动驱动机构、固定于点胶机构一侧的测距传感器、单片机；

所述水平摇臂上一支点连接固定于所述旋转驱动机构上并绕所述支点旋转；

所述点胶机构包括点胶头、点胶筒、点胶控制盒；所述点胶头安装于所述点胶筒上，所述点胶筒通过气管与所述点胶控制盒连接；

所述点胶筒安装于水平摇臂上，朝向所述圆周运动轴向一侧，并受所述平动驱动机构控制可沿水平摇臂做轴向运动；

所述测距传感器固定在所述点胶筒圆周运动转向的前方，测距方向朝向所述圆周运动的轴向一侧；

所述测距传感器所探测的位置高度与所述点胶头的高度一致；

所述单片机分别与所述旋转驱动机构、所述测距传感器、所述点胶控制盒、所述平动驱动机构连接。

所述点胶装置还包括调节点胶头竖直方向位置的竖直驱动机构。

优选的实施方式，所述竖直驱动机构包括水平布置的连接板、固定板和手拧螺丝；所述旋转驱动机构安装于所述连接板上，所述固定板固定，手拧螺丝经所述固定板后拧入所述连接板。

优选的实施方式，所述旋转驱动机构包括伺服电机，所述伺服电机的本体固定，转轴与所述水平摇臂连接固定。

优选的实施方式，所述平动驱动机构包括步进电机、丝杆、丝杆套、滑块、导轨；所述导轨沿所述水平摇臂轴向安装于所述水平摇臂上，所述丝杆套安装于所述滑块上，所述滑块安装于所述导轨上；所述平动步进电机的本体固定于水平摇臂末端，转轴与所述丝杆连接固定，所述丝杆穿过所述丝杆套；所述点胶筒安装于所述滑块上。

优选的实施方式，所述步进电机和所述点胶筒分别安装在所述摇臂的支点两侧。

优选的实施方式，所述摇臂末端延伸出一安装有避免气管缠绕旋转气管接头，所述点胶筒通过气管与所述旋转气管接头一端连接，所述旋转气管接头另一端与所述点胶控制盒连接。

优选的实施方式，所述测距传感器为光电传感器。

本发明提供的一种基于仿形加工的点胶装置，通过简单的机械设计及元件配合，对类圆轨迹进行点胶，具有较高的点胶速率和较低的制作成本，具有良好的实用性和经济性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1示出了本发明实施例的基于仿形加工的点胶装置隐藏竖直驱动机构的俯视图；

图2示出了本发明实施例的基于仿形加工的点胶装置正视图；

图3示出了本发明实施例的基于仿形加工的点胶装置工作原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图一示出了本发明实施例的基于仿形加工的点胶装置隐藏竖直驱动机构的俯视图，图2示出了本发明实施例的基于仿形加工的点胶装置正视图；本发明实施例提供的基于仿形加工的点胶装置包括旋转驱动机构、水平摇臂、点胶机构、平动驱动机构、测距传感器、竖直驱动机构和单片机；

竖直驱动机构主要用于调节点胶头的竖直方向位置，使其能适应于各种加工高度，竖直驱动机构可选择设置于摇臂上，用于单独调节点胶头竖直位置，也可选择设置于摇臂外，整体调节该点胶装置竖直位置；本发明实施例为了减轻水平摇臂102的负重，减小其惯性，故将竖直驱动机构设置于摇臂外。本发明实施例的竖直驱动机构包括固定板113、连接板112和手拧螺丝114；固定板113固定不动，具体实施中可固定于支架、底座或墙壁等固定物上；连接板112位于固定板113下方，手拧螺丝先拧进固定板113中，然后再拧进连接板112中，为了连接板112能较好的保持水平，本发明实施例的手拧螺丝114数量为四颗，四颗手拧螺丝114的连线呈矩形，图2中由于视图关系，其中两颗螺丝114被遮挡不可见。

本发明的旋转驱动装置选用的为伺服电机101，具体实施中，点胶头的出胶速率由出胶气压控制，经设定后在作业过程内不可改变，因此，为了保证点胶的质量，伺服电机101的转速应保持恒定。

为了保持水平摇臂的平衡，本发明实施例的水平摇臂上的其中一个支点109固定于伺服电机101的转轴上，在支点109两端均有水平摇臂的摆臂伸出；考虑到点胶头要沿摇臂轴向运动，本发明实施例的水平摇臂用导轨102代替，导轨102上安装有滑块104，滑块104可沿着导轨102运动。

为了与导轨102和滑块104配合，本发明实施例的平动驱动机构选用丝杆电机组合，包括步进电机103、丝杆110、丝杆套；丝杆套安装于滑块104内，轴线与导轨102轴线平行，步进电机103安装于导轨102一侧，转轴与丝杆110一端连接，丝杆110另一端旋入所述丝杆套，然后卡在位于导轨102另一侧的限位板111上。

本发明实施例的步进电机103和滑块104分别安装于所述导轨102的支点109的两侧，主要为了平衡运动时的径向力和一部分竖直方向的力。

本发明实施例在滑块104下方，延伸出用于固定针筒108的连接块106；本发明实施例的点胶机构包括点胶头300、点胶筒108、点胶控制器，点胶头300安装于点胶筒108上，点胶筒108固定于连接块106上，并通过气管107与点胶控制器连接，点胶控制器放置于外部固定不动，因此在图中未画出。

由于本发明实施例提供的点胶筒108要做圆周运动，因此，一般的气管连接方式如果应用到本实施例中，会造成气管缠绕等问题，因此，为了避免气管缠绕，在导轨102末端安装有一个旋转气管接头104，点胶筒108先通过气管107连接于旋转气管接头104上，旋转气管接头104再连接于点胶控制器上。

本发明实施例还包括有一个测距传感器202，测距传感202器安装于点胶筒108的一侧，方向位于点胶筒108做圆周运动方向的前方，本实施例的点胶筒108随导轨102做逆时针方向的圆周运动，测距传感器202应安装于点胶筒108的上方。

为了保证测距传感器202的感应区域与点胶头300的点胶轨迹一致，测距传感器202的感应区域应与点胶头300的末端高度一致。

测距传感器202与点胶筒108连接固定并同步做圆周运动，具体实施中，测距传感器202的测距点可指向圆周运动轴心，如图1的实施例所示；也可以与轴心连线方向呈一定角度，如图3的实施例所示；图3示出了本发明实施例的基于仿形加工的点胶装置工作原理图，为了视图更加清晰准确，使用线条来分别表示测距传感器202、点胶筒108和点胶头300；本实施例的测距传感器202的测距点指向与测距传感器202和圆周运动轴心的连线方向呈角度b。在测距传感器202与点胶筒108同步运功过程中，测距传感器202的测距点总是先于点胶头300经过点胶轨迹，如图3的第一位置401位置为例，测距传感器202获取到测距传感器202到点301之间的距离a；点胶头300最适宜的点胶距离为d；，当点胶头108从圆周半径302的位置移动至圆周半径303的位置时，通过对距离a、角度b的计算，可得出点胶头300在圆周半径303的位置时，步进电机需要控制滑块移动的距离，从而保证点胶头300与点胶轨迹之间，总是保持最适宜的点胶距离d。

该基于仿形加工的点胶装置并不适应于所有类圆轨迹，如轨迹500，在第二位置402中，本发明实施例的测距传感器202已几乎接近测距角度的极限；在第三位置403中，在下一时刻，测距传感器202将不能准确测试轨迹500的距离，点胶即会发生错误，因此，具体加工中，要根据测距传感器202的偏转角度b初步计算轨迹200是否能使用该基于仿形加工的点胶装置进行加工。

本发明实施例的单片机分别与伺服电机101、测距传感器202、所述点胶控制盒、步进电机103连接。

实际运行中，首先示点胶轨迹的高度通过手拧螺丝114将点胶头300调整至合适高度；然后通过单片机控制步进电机103驱动滑块104带动点胶头300运动至离点胶轨迹200距离为d的位置；然后伺服电机101启动，导轨102沿逆时针方向转动，点胶控制器连通出胶气压；在转动过程中，测距传感器202实时检测距离a的数据，并计算出当点胶头300到达该位置时，点胶头300沿导轨102的轴向位移量；通过步进电机103实时调整点胶头300的位置，使其与点胶轨迹200的距离时刻保持在距离d，当伺服电机101转动一周后，点胶控制盒关闭出胶气压，伺服电机101空转1～2周后停止，一次作业完成；以上运动过程均通过单片机控制实现。

本发明实施例提供的一种基于仿形加工的点胶装置，通过距离传感器提前获取点胶轨迹信息，并传递至单片机上，单片机控制步进电机实时调整点胶头的位置，使点胶头总保持在最适宜的点胶距离。

本发明实施例提供的一种基于仿形加工的点胶装置通过简单的机械设计手段，进行类圆点胶轨迹的作业，与使用三轴点胶机器人或四轴点胶机器人相比，成本较低，效率较快，适用于大规模生产，具有良好的实用性。

以上对本发明实施例所提供的基于仿形加工的点胶装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种基于仿形加工的点胶装置，其特征在于，包括转速恒定的旋转驱动机构、受所述旋转驱动机构做圆周运动的水平摇臂、随所述水平摇臂一同做圆周运动的点胶机构、驱动点胶机构沿所述水平摇臂轴向运动的平动驱动机构、固定于点胶机构一侧的测距传感器、单片机；

所述水平摇臂上一支点连接固定于所述旋转驱动机构上并绕所述支点旋转；

所述点胶机构包括点胶头、点胶筒、点胶控制盒；所述点胶头安装于所述点胶筒上，所述点胶筒通过气管与所述点胶控制盒连接；

所述点胶筒安装于水平摇臂上，朝向所述圆周运动轴向一侧，并受所述平动驱动机构控制可沿水平摇臂做轴向运动；

所述测距传感器固定在所述点胶筒圆周运动转向的前方，测距方向朝向所述圆周运动的轴向一侧；

所述测距传感器所探测的位置高度与所述点胶头的高度一致；

所述测距传感器与所述点胶筒连接固定并同步做圆周运动，在所述测距传感器与所述点胶筒同步运功过程中，所述测距传感器的测距点总是先于所述点胶头经过点胶轨迹；

所述单片机分别与所述旋转驱动机构、所述测距传感器、所述点胶控制盒、所述平动驱动机构连接。

2.如权利要求1所述的基于仿形加工的点胶装置，其特征在于，所述点胶装置还包括调节点胶头竖直方向位置的竖直驱动机构。

3.如权利要求2所述的基于仿形加工的点胶装置，其特征在于，所述竖直驱动机构包括水平布置的连接板、固定板和手拧螺丝；所述旋转驱动机构安装于所述连接板上，所述固定板固定，手拧螺丝经所述固定板后拧入所述连接板。

4.如权利要求1所述的基于仿形加工的点胶装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括伺服电机，所述伺服电机的本体固定，转轴与所述水平摇臂连接固定。

5.如权利要求1所述的基于仿形加工的点胶装置，其特征在于，所述平动驱动机构包括步进电机、丝杆、丝杆套、滑块、导轨；所述导轨沿所述水平摇臂轴向安装于所述水平摇臂上，所述丝杆套安装于所述滑块上，所述滑块安装于所述导轨上；所述步进电机的本体固定于水平摇臂末端，转轴与所述丝杆连接固定，所述丝杆穿过所述丝杆套；所述点胶筒安装于所述滑块上。

6.如权利要求5所述的基于仿形加工的点胶装置，其特征在于，所述步进电机和所述点胶筒分别安装在所述摇臂的支点两侧。

7.如权利要求1所述的基于仿形加工的点胶装置，其特征在于，所述摇臂末端延伸出一安装有避免气管缠绕旋转气管接头，所述点胶筒通过气管与所述旋转气管接头一端连接，所述旋转气管接头另一端与所述点胶控制盒连接。

8.如权利要求1所述的基于仿形加工的点胶装置，其特征在于，所述测距传感器为光电传感器。

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