CN108262221A - 一种汽车玻璃机器人自动清洗底涂工作站 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车玻璃机器人自动清洗底涂工作站，包括依次按照工作流程设置的第一上料装置、第一自动识别定位装置、清洗机器人、清洗装置、第二上料装置、第二自动识别定位装置、底涂机器人、涂胶装置以及放料装置；本发明彻底解决了在生产过程中，手工操作质量不稳定，有毒物质对人体身体的伤害，生产效率低等问题，并且控制精确度高、抗恶劣环境的能力强，适合多品种、变批量的柔性化生产。
Description
技术领域
本发明涉及工业机器人应用技术领域，尤其涉及一种汽车玻璃机器人自动清洗底涂工作站。
背景技术
在汽车侧窗和前、后三角玻璃清洗和涂胶的生产过程中，存在手工操作质量不稳定、有毒物质对人体身体的伤害、生产效率低等问题，需要控制精确度要求高、抗恶劣环境的能力强，同时由于侧窗玻璃规格形状繁多，且带有曲面弧度，机械定位困难，机械定位夹具通用性差，不能实现不同的涂胶速度和底涂液供给的精准匹配，导致粘接面胶量的厚度不一致。
基于此，需要一种可以提高生产效率同时提高粘接面质量的汽车玻璃机器人自动清洗底涂工作站被设计出来。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，得到一种可以提高生产效率同时提高粘接面质量的汽车玻璃机器人自动清洗底涂工作站。
本发明是通过以下技术方案实现：
一种汽车玻璃机器人自动清洗底涂工作站，包括依次按照工作流程设置的第一上料装置、第一自动识别定位装置、清洗机器人、清洗装置、第二上料装置、第二自动识别定位装置、底涂机器人、涂胶装置以及放料装置；
所述第一上料装置包括第一输送线体和设置在第一输送线体尾部的第一上料滑台，所述第一上料滑台上设置有第一托料板，所述第一输送线体的尾部还对应设置有第一自动识别定位装置；
所述第一自动识别装置包括第一视觉安装支架、第一工控机以及分别和第一工控机电性连接的第一相机、第一光源和第一电脑显示器，所述第一视觉安装支架设置在第一上料滑台与第一输送线体之间，所述第一视觉安装支架上方中部安装有第一相机，所述第一视觉安装支架的侧边对称安装有第一光源，所述第一相机、第一光源分别与第一托料板相对应；
所述清洗机器人与第一工控机相通讯，用于抓取对应位置的玻璃后放置到清洗装置上进行清洗并在清洗完成后放至第二上料装置；
所述第二上料装置包括第二输送线体和设置在第二输送线体尾部的第二上料滑台，所述第二上料滑台上设置有第二托料板，所述第二输送线体的尾部还对应设置有第二自动识别定位装置；
所述第二自动识别装置包括第二视觉安装支架、第二工控机以及分别和第二工控机电性连接的第二相机、第二光源和第二电脑显示器，所述第二视觉安装支架设置在第二上料滑台与第二输送线体之间，所述第二视觉安装支架上方中部安装有第二相机，所述第二视觉安装支架的侧边对称安装有第二光源，所述第二相机、第二光源分别与第二托料板相对应；
所述底涂机器人与第二工控机相通讯，用于抓取对应位置清洗后的玻璃后放置到涂胶装置上进行涂胶并在涂胶完成后放至放料装置。
进一步地，所述第一托料板和第二托料板的下方分别安装有能在水平方向上驱动的无杆气缸。
进一步地，所述第一托料板与第一输送线体之间、第二托料板与第二输送线体之间还分别设置有补充背光板。
进一步地，所述第一托料板和第二托料板上设置有光电传感器。
进一步地，所述第一输送线体和第二输送线体分别包括两个相互平行且同步运动的传送带，两个传送带上设置有等距且位置相互对应的隔栅，相邻的隔栅之间形成夹持空间，在传送带运动时带动玻璃从一端输送至另一端。
更进一步地，所述隔栅为扁条状或圆条状。
进一步地，所述涂胶装置内设置有涂胶头装置，所述涂胶头装置包括涂胶头，所述涂胶头通过滑块可滑动安装在直线导轨上，所述直线导轨上设置有下限位块，所述下限位块位于滑块下方并能与滑块形成抵接，所述直线导轨侧边设置有笔形气缸，所述笔形气缸下端通过连接板与对应的滑块连接并带动滑块在直线导轨上滑动。
更进一步地，所述笔形气缸下端设置有气缸浮动接头，所述气缸浮动接头包括上限位部、下限位部以及设置在上限位部和下限位部之间的凹部，所述凹部套接在连接板内，所述上限位部与下限位部之间的距离大于连接板的厚度。
更进一步地，所述连接板上方还对应设置有上限位油压缓冲器。
进一步地，所述涂胶装置的涂液供给系统采用PLC系统控制。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中机器人应用在汽车侧窗和前、后三角玻璃自动涂胶控制系统中，彻底解决了在生产过程中，手工操作质量不稳定，有毒物质对人体身体的伤害，生产效率低等问题，并且控制精确度高、抗恶劣环境的能力强，因为机器人动作灵巧,减轻操作工的劳动强度,并能改善劳动条件,特别适合于多品种、变批量的柔性化生产；
2、本发明中2D视觉应用在汽车侧窗和前、后三角玻璃自动涂胶控制系统中，彻底解决了侧窗玻璃规格形状繁多，且带有曲面弧度，机械定位困难，机械定位夹具通用性差等问题，并且定位精度高，通用性好，可适应几十甚至百种玻璃的定位底涂，增加玻璃新品种操作简单；
3、本发明采用精确的PLC涂胶控制系统，由于玻璃格则种类较多，形状复杂，底涂液供给系统由机器人PLC程序控制，针对不同型号的玻璃和粘接面形状，实现不同的涂胶速度和底涂液供给的精准匹配，保证粘接面胶量的厚度和一致性。
附图说明
图1为本发明的整体布局示意图；
图2为本发明的工作流程图；
图3为本发明的第一上料装置1和第一自动识别定位装置2的结构示意图；
图4为本发明的第二上料装置5和第二自动识别定位装置6的结构示意图；
图5为本发明中涂胶头装置71的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1至图5，一种汽车玻璃机器人自动清洗底涂工作站，包括依次按照工作流程设置的第一上料装置1、第一自动识别定位装置2、清洗机器人4、清洗装置3、第二上料装置5、第二自动识别定位装置6、底涂机器人8、涂胶装置7以及放料装置9；
所述第一上料装置1包括第一输送线体103和设置在第一输送线体103尾部的第一上料滑台101，所述第一上料滑台101上设置有第一托料板102，所述第一输送线体103的尾部还对应设置有第一自动识别定位装置2；
所述第一自动识别装置2包括第一视觉安装支架201、第一工控机(图示未标出)以及分别和第一工控机电性连接的第一相机202、第一光源203和第一电脑显示器(图示未标出)，所述第一视觉安装支架201设置在第一上料滑台103与第一输送线体103之间，所述第一视觉安装支架201上方中部安装有第一相机202，所述第一视觉安装支架201的侧边对称安装有第一光源203，所述第一相机202、第一光源203分别与第一托料板103相对应；
所述清洗机器人4与第一工控机相通讯，用于抓取对应位置的玻璃后放置到清洗装置3上进行清洗并在清洗完成后放至第二上料装置5；
所述第二上料装置5包括第二输送线体503和设置在第二输送线体503尾部的第二上料滑台501，所述第二上料滑台501上设置有第二托料板502，所述第二输送线体503的尾部还对应设置有第二自动识别定位装置6；
所述第二自动识别装置6包括第二视觉安装支架601、第二工控机(图示未标出)以及分别和第二工控机电性连接的第二相机602、第二光源603和第二电脑显示器(图示未标出)，所述第二视觉安装支架601设置在第二上料滑台603与第二输送线体503之间，所述第二视觉安装支架601上方中部安装有第二相机602，所述第二视觉安装支架601的侧边对称安装有第二光源603，所述第二相机602、第二光源603分别与第二托料板503相对应；
所述底涂机器人8与第二工控机相通讯，用于抓取对应位置清洗后的玻璃后放置到涂胶装置7上进行涂胶并在涂胶完成后放至放料装置9。
在上述技术方案中，玻璃自动识别定位系统针对侧窗和前、后三角玻璃的玻璃种类多、形状复杂等特点，利用CCD摄像机进行图像采集，同时应用配套视觉软件进行图像的处理和计算，实现多种玻璃的自动识别(包括同款玻璃的左右侧)和玻璃的定位，定位精度达到±0.5mm。识别定位用玻璃模板存储在工控机内，存储容量大，识别率高，新增玻璃品种，不需要增加其他辅助设备，只需要再视觉软件中添加相应的模板即可，操作简单，使用方便，适用于高效的生产线作业。
具体实施时，所述第一托料板102和第二托料板502的下方分别安装有能在水平方向上驱动的无杆气缸，人工上料的汽车玻璃通过输送线体传送，直到触发输送线体末端的行程开关，输送线体停止输送，玻璃走到位后，无杆气缸驱动托料板向前移动，气缸行程到位，线体转动一个固定角度，玻璃自动落在托料板上。
具体实施时，所述第一托料板102与第一输送线体103之间、第二托料板502与第二输送线体503之间还分别设置有补充背光板10，便于拍照，同时提高精度。
具体实施时，所述第一托料板102和第二托料板502上设置有光电传感器，托料板上光电感应到有玻璃后，无杆气缸回程，到位停止。待上料滑台停稳后，相机对托料板上的汽车玻璃进行拍照处理，完成视觉定位过程。
具体实施时，所述第一输送线体103和第二输送线体503分别包括两个相互平行且同步运动的传送带，两个传送带上设置有等距且位置相互对应的隔栅，相邻的隔栅之间形成夹持空间，在传送带运动时带动玻璃从一端输送至另一端，提高传输过程中的稳定性，便于后续的抓取。
具体实施时，所述隔栅为扁条状或圆条状。
具体实施时，所述涂胶装置7内设置有涂胶头装置71，所述涂胶头装置包括涂胶头701，所述涂胶头701通过滑块可滑动安装在直线导轨702上，所述直线导轨702上设置有下限位块703，所述下限位块703位于滑块下方并能与滑块形成抵接，所述直线导轨702侧边设置有笔形气缸704，所述笔形气缸704下端通过连接板705与对应的滑块连接并带动滑块在直线导轨702上滑动。
具体实施时，所述笔形气缸704下端设置有气缸浮动接头706，所述气缸浮动接头706包括上限位部7061、下限位部7062以及设置在上限位部7061和下限位部7062之间的凹部7063，所述凹部7063套接在连接板705内，所述上限位部7061与下限位部7062之间的距离大于连接板705的厚度，涂胶头装置71能实现重力浮动，主要是利用直线导轨702，和气缸浮动接头706的配合间隙，利用安装部件的自重，实现涂胶头701与底涂玻璃的接触，避免过压造成毛毡胶头的损坏，影响涂胶头的寿命，节约成本。
具体实施时，所述连接板705上方还对应设置有上限位油压缓冲器707。
具体实施时，所述涂胶装置7的涂液供给系统采用PLC系统控制。
本发明的工作流程为：
1、人工将汽车侧窗玻璃按要求依次放置在第一输送线体103上；
2、玻璃通过第一输送线体103转送到第一上料滑台101上，待玻璃停稳之后，第一相机202对玻璃进行拍照，第一相机202将图片数据传输给第一工控机，通过软件处理将玻璃的种类和位置信息发送给清洗机器人4；
3、清洗机器人4接收到玻璃的位置信息后，真空抓取玻璃，按照玻璃种类相对应的程序到清洗装置3的工作台处对玻璃进行清洗，清洗宽度为粘接宽度少1-2mm；
4、清洗完毕后机器人将玻璃放置在第二输送线体503上，将玻璃输送到下一工位；
5、玻璃通过第二输送线体503转运到第二上料滑台501上，待玻璃停稳之后，第二相机602对玻璃进行拍照，第二相机602将图片数据传输给第二工控机，通过软件处理将玻璃的种类和位置信息发送给底涂机器人8；
6、底涂机器人8接收到玻璃的位置信息后，真空抓取玻璃，按照玻璃种类相对应的程序到涂胶装置7的工作台处对玻璃进行涂胶，底涂宽度为粘接宽度；
7、机器人底涂完成后将玻璃依次自动放置在放料装置9上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种汽车玻璃机器人自动清洗底涂工作站，其特征在于，包括依次按照工作流程设置的第一上料装置、第一自动识别定位装置、清洗机器人、清洗装置、第二上料装置、第二自动识别定位装置、底涂机器人、涂胶装置以及放料装置；
所述第一上料装置包括第一输送线体和设置在第一输送线体尾部的第一上料滑台，所述第一上料滑台上设置有第一托料板，所述第一输送线体的尾部还对应设置有第一自动识别定位装置；
所述第一自动识别装置包括第一视觉安装支架、第一工控机以及分别和第一工控机电性连接的第一相机、第一光源和第一电脑显示器，所述第一视觉安装支架设置在第一上料滑台与第一输送线体之间，所述第一视觉安装支架上方中部安装有第一相机，所述第一视觉安装支架的侧边对称安装有第一光源，所述第一相机、第一光源分别与第一托料板相对应；
所述清洗机器人与第一工控机相通讯，用于抓取对应位置的玻璃后放置到清洗装置上进行清洗并在清洗完成后放至第二上料装置；
所述第二上料装置包括第二输送线体和设置在第二输送线体尾部的第二上料滑台，所述第二上料滑台上设置有第二托料板，所述第二输送线体的尾部还对应设置有第二自动识别定位装置；
所述第二自动识别装置包括第二视觉安装支架、第二工控机以及分别和第二工控机电性连接的第二相机、第二光源和第二电脑显示器，所述第二视觉安装支架设置在第二上料滑台与第二输送线体之间，所述第二视觉安装支架上方中部安装有第二相机，所述第二视觉安装支架的侧边对称安装有第二光源，所述第二相机、第二光源分别与第二托料板相对应；
所述底涂机器人与第二工控机相通讯，用于抓取对应位置清洗后的玻璃后放置到涂胶装置上进行涂胶并在涂胶完成后放至放料装置。
2.根据权利要求1所述的一种汽车玻璃机器人自动清洗底涂工作站，其特征在于：所述第一托料板和第二托料板的下方分别安装有能在水平方向上驱动的无杆气缸。
3.根据权利要求1所述的一种汽车玻璃机器人自动清洗底涂工作站，其特征在于：所述第一托料板与第一输送线体之间、第二托料板与第二输送线体之间还分别设置有补充背光板。
4.根据权利要求1所述的一种汽车玻璃机器人自动清洗底涂工作站，其特征在于：所述第一托料板和第二托料板上设置有光电传感器。
5.根据权利要求1所述的一种汽车玻璃机器人自动清洗底涂工作站，其特征在于：所述第一输送线体和第二输送线体分别包括两个相互平行且同步运动的传送带，两个传送带上设置有等距且位置相互对应的隔栅，相邻的隔栅之间形成夹持空间，在传送带运动时带动玻璃从一端输送至另一端。
6.根据权利要求5所述的一种汽车玻璃机器人自动清洗底涂工作站，其特征在于：所述隔栅为扁条状或圆条状。
7.根据权利要求1所述的一种汽车玻璃机器人自动清洗底涂工作站，其特征在于：所述涂胶装置内设置有涂胶头装置，所述涂胶头装置包括涂胶头，所述涂胶头通过滑块可滑动安装在直线导轨上，所述直线导轨上设置有下限位块，所述下限位块位于滑块下方并能与滑块形成抵接，所述直线导轨侧边设置有笔形气缸，所述笔形气缸下端通过连接板与对应的滑块连接并带动滑块在直线导轨上滑动。
8.根据权利要求7所述的一种汽车玻璃机器人自动清洗底涂工作站，其特征在于：所述笔形气缸下端设置有气缸浮动接头，所述气缸浮动接头包括上限位部、下限位部以及设置在上限位部和下限位部之间的凹部，所述凹部套接在连接板内，所述上限位部与下限位部之间的距离大于连接板的厚度。
9.根据权利要求7所述的一种汽车玻璃机器人自动清洗底涂工作站，其特征在于：所述连接板上方还对应设置有上限位油压缓冲器。
10.根据权利要求1所述的一种汽车玻璃机器人自动清洗底涂工作站，其特征在于：所述涂胶装置的涂液供给系统采用PLC系统控制。
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