CN109502418A - 一种机械手自动安装胶条的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机械手自动安装胶条的装置，包括机架(1)、供料机构(2)、驱动机构(3)、切料机构(4)，所述压轮(203)通过压力补偿机构(6)驱动并设置为绕第一轴线(204)旋转，所述机架(1)设置有压力补偿机构(6)，所述切料机构(4)设置为与压轮(203)相对固定，所述切料机构(4)与压轮(203)随动设置并绕第一轴线(204)同步旋转，所述刀片(401)切割方向始终与胶条(5)垂直。本发明机械手自动安装胶条的装置拥有可靠的压力补偿机构，供料平稳，安装压力稳定，能实现精准可靠的胶条安装工艺，实用性和通用性强，能直接应用到生产中，大大减少人力和时间成本。

Description

一种机械手自动安装胶条的装置
技术领域：
本发明涉及一种机械手的执行装置，特别是一种机械手自动安装胶条的装置。
背景技术：
汽车的挡风玻璃上需要在边缘粘贴一根挡胶条，挡胶条起到隔离粘胶和密封的作用。现有的生产线一般采用人工借助简易的定位靠板或结构复杂的工装台实现安装。简易的定位靠板是根据胶条安装后的形状制作仿形条(塑料或金属材质)，该仿形条另外一个非安装面制作有3个可与玻璃边部相靠的定位块；使用定位靠板安装过程：人工将挡胶条的离型纸撕开，定位靠板靠到玻璃上，人工将挡胶条沿着靠板的仿形面按压粘结到玻璃上。工装台结构：台面上设计有胶条放置的定位槽、气缸驱动或电机驱动的玻璃定位装置，玻璃升降或定位槽升降驱动装置。工装台安装：人工撕掉离型纸并将胶条胶面朝外地放置到工装的定位槽上，然后将挡风玻璃放到工装上，工装上的定位机构对玻璃自动定位，然后玻璃升降或者装有胶条的定位槽升降实现胶条胶面与玻璃接触(胶条粘合到玻璃上)。简易靠板人工安装胶条的方式位置误差大，粘结力不均匀不稳定，对人工熟练程度要求高，人员频繁重复性动作、劳动强度高，靠板是针对某个品种专用的，生产多个品种，需分别制作靠板，靠板种类多，需对大批量的靠板进行维护管理，成本高；工装台安装胶条的方式中工装台结构复杂，造价昂贵，每个品种的挡风玻璃需制作对应的工装，通用性差，最终导致工厂工装种类繁多，单个工装台本身占地面积就大，大量的工装台给工厂的管理带来极大的制作、管理、物流的成本，需要人工剥离离型纸并将胶条精确地放置到工装台的胶条定位槽中。以上两种生产工艺都较为原始，自动化程度低，并且占用较多的资源和成本。申请号为CN201210261014.X的发明专利《自动密封安装》公开了一种将密封条安装到车门部件上的机构，所述机构采用了带轮传送密封条，通过机械手夹持车门部件运动完成密封条的安装，该专利没有可靠的压力补偿机构。公开号为EP1902813A1的欧洲专利《安装条带的方法和装置》公开了一种在车门上安装密封条的方法和设备，所述设备通过一个带轮供料的装置供料，在应用端设置传感器控制条带的安装力矩，该专利通过传感器感应力矩控制条带传送速度，与人工方式的按压安装的效果有所不同，对于胶条来说不是一种可靠的压力补偿方式和机构，并且无法保持垂直方向切割条带。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是现有技术的机械手安装条带的装置没有可靠的压力补偿机构，无法保持垂直方向切割条带。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种机械手自动安装挡胶条的装置，包括机架(1)、供料机构(2)、驱动机构(3)、切料机构(4)，所述机架(1)安装在机械手上，所述供料机构(2)固定在机架(1)上，所述供料机构(2)包括固定在机架(1)上的胶条卷(201)、若干个导轮(202)，所述若干个导轮(202)依次排布在机架(1)上形成导引路径，所述胶条卷(201)的胶条(5)从胶条卷(201)中引出并绕导轮(202)按照导引路径供料，所述若干个导轮(202)包括至少一个由驱动机构(3)驱动的主动导轮(202-1)，所述若干个导轮(202)包括将胶条(5)作用于被粘基底的压轮(203)，所述切料机构(4)包括刀片(401)和刀片驱动装置(402)，所述机架(1)设置有压力补偿机构(6)，所述压力补偿机构(6)固定在机架(1)上，所述导引路径上与压轮(203)通过胶条(5)相连的前一导轮(202-2)的轴线为第一轴线(204)，所述压轮(203)通过压力补偿机构(6)驱动并设置为绕第一轴线(204)旋转，所述切料机构(4)设置为与压轮(203)相对固定，所述切料机构(4)与压轮(203)随动设置并绕第一轴线(204)同步旋转，所述刀片(401)切割方向始终与胶条(5)垂直。
进一步地，所述压轮(203)与切料机构(4)之间采用一块连接板(601)相互固定。
再进一步地，所述连接板(601)为一块凸轮板(602)，所述凸轮板(602)以第一轴线(204)为轮心旋转。
再进一步地，所述压力补偿机构(6)的输出端作用在连接板(601)、切料机构(4)或压轮(203)中的至少一个上。
再进一步地，所述切料机构(4)包括胶条限位块(403)，所述胶条限位块(403)固定在连接板(601)上。
进一步地，所述压力补偿机构(6)为第一气缸(603)，所述第一气缸(603)通过比例阀(604)控制。
进一步地，所述刀片驱动装置(402)为第二气缸(404)。
进一步地，所述机架(1)包括第一基板(101)和第二基板(102)，所述第一基板(101)安装在机械手上，所述第二基板(102)为供料机构(2)的安装基板。
再进一步地，所述第一基板(101)和第二基板(102)分别设置有换枪盘机械手端(103)和换枪盘工具端(104)，所述换枪盘机械手端(103)和换枪盘工具端(104)相互配合将第二基板(102)固定在第一基板(101)上。
再进一步地，所述驱动机构(3)包括伺服电机(301)和第一传动机构(302)，所述伺服电机(301)固定在第一基板(101)上，所述伺服电机(301)通过第一传动机构(302)驱动主动导轮(202-1)，所述伺服电机(301)与第一传动机构(302)之间通过离合器(303)连接。
再进一步地，所述第一传动机构(302)采用齿轮传动或带轮传动中的一种。
进一步地，所述供料机构(2)包括用于收纳离型纸(501)的收纳轮(205)，所述收纳轮(205)固定在机架(1)上。
再进一步地，所述收纳轮(205)与主动导轮(202-1)之间通过第二传动机构(304)驱动连接。
再进一步地，所述第二传动机构(304)采用齿轮传动或带轮传动中的一种。
进一步地，所述供料机构(2)包括在导引路径上设置的支撑块(206)。
进一步地，所述导引路径靠近胶条卷(201)端设置有传感器(207)，以传感器(207)为起点、以压轮(203)为终点的导引路径长度等于机械手一次加工需要粘贴的胶条(5)长度。
进一步地，所述主动导轮(202-1)的线速度与加工时机械手的运动速度相同。
进一步地，所述主动导轮(202-1)周围设置有一个用于限制胶条(5)的限位轮(202-3)。
本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：
本发明机械手自动安装胶条的装置拥有可靠的压力补偿机构，采用主动轮和离型纸收纳轮一起带动胶条运动，配合机械手的运动，供料平稳，安装压力稳定，能实现精准可靠的胶条安装工艺。本发明集成度高，带有胶条卷和离型纸收纳滚轮，并且装置与机械手可拆卸安装的快速换装机构，实用性和通用性强，能直接应用到生产中，大大减少人力和时间成本。
附图说明：
图1为本发明正视图；
图2为本发明后视图；
图3为本发明背面结构示意图；
图4为本发明压力补偿机构和供料机构下半部分的结构示意图。
附图标记：1：机架；101：第一基板；102：第二基板；103：换枪盘机械手端；104：换枪盘工具端；2：供料机构；201：胶条卷；202：导轮；202-1：主动导轮；202-2：限位轮；203：压轮；204：第一轴线；205：收纳轮；206：支撑块；207：传感器；3：驱动机构；301：伺服电机；302：第一传动机构；303：离合器；304：第二传动机构；4：切料机构；401：刀片；402：刀片驱动机构；403：胶条限位块；404：第二气缸；5：胶条；501：离型纸；6：压力补偿机构：601：连接板；602：凸轮板；603：第一气缸。
具体实施方式：
以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。
图1为本发明的正视图，图2为本发明的后视图。本发明的机械手自动安装胶条的装置结构包括固定在机架1正面的供料机构2、切料机构4和压力补偿机构6以及固定在机架1背面的驱动机构3。机架1由第一基板101和第二基板102组成，第一基板101上带有换枪盘机械手端103，第二基板102上带有换枪盘工具端104；第一基板101安装在机械手上，通过换枪盘工具端104与换枪盘机械手端103可拆卸接合的方式将第二基板102可拆卸地安装在第一基板101上。供料机构2以第二基板102为安装基板，在第二基板102上安装有胶条卷201、7个导轮202、收纳轮205，胶条5从胶条卷201引出，沿其中5个导轮202形成导引路径。其中胶条5与第一个导轮202之间设置有支撑块207和传感器206，以传感器206为起点，压轮202-1为终点，胶条5的长度与粘贴在玻璃上的胶条长度相同，传感器206用于检测和感应剩余胶条5是否能够完成一次加工。其中，胶条5的离型纸501在导引路径末端分离并经另一导轮202导引进入收纳轮205内。
机架1背面布置用于驱动供料机构2运行的驱动机构3。图3为本发明背面结构示意图。驱动机构3分为两个部分，其中伺服电机301固定安装在机械手端，即固定在第一基板101上；第二基板102的背面安装固定第一传动机构302，本实施例采用齿轮传输作为第一传动机构302，也可采用带轮传输。伺服电机301的输入端与机械手控制装置连接，伺服电机301的输出端通过离合器303与第一传动机构302连接。第二基板102背面还设置有第二传动机构304，本实施例采用带轮传动作为第二传动机构302，也可采用齿轮传动。所述第一传动机构302的执行端齿轮与第二传动机构304的动力端带轮和机架1正面的其中一个导轮202同轴传动，所述第二传动机构304的执行端与收纳轮205同轴传动。
结合图4来说明本发明压力补偿机构和供料机构下半部分的结构。如图4所示，本发明的供料机构2配置有切料机构4和压力补偿机构6。其中，供料机构2中设置在导引路径末端的导轮为压轮203，压轮203负责将胶条5作用在玻璃上。切料机构由刀片401、刀片驱动装置402(即第二气缸404)和胶条限位块403组成。与压轮203通过胶条5连接的前一导轮为通过驱动机构3驱动的主动轮202-1，主动轮202-1的轴线为第一轴线204，有一凸轮板602以第一轴线204为旋转轴自由旋转，即凸轮板602与主动轮202-1同轴转动，但凸轮板602相对主动轮202-1自由转动。以凸轮板602为安装基板，压轮203和切料机构4安装固定在凸轮板602上，并且刀片401和第二气缸404的进给方向垂直于胶条5。凸轮板602同时作为压轮203和切料机构4的连接板601。主动轮202-1的周围还设置有一个限位轮202-2，限位轮202-2安装固定在凸轮板602上。压力补偿机构6的驱动装置第一气缸603安装在机架上；第一气缸603的输入端与比例阀(未示出)相连，通过比例阀控制驱动力大小；第一气缸603的输出端固定在凸轮板602上。
加工时，机械手按照控制程序运行，机械手控制整个本发明装置的运动，使压轮203贴近玻璃待粘贴表面，此时压力补偿机构6驱动压轮203下压将胶条5接触玻璃表面并施加适当的压力；此时机械手的控制装置控制伺服电机301使供料机构2中胶条5的线速度与压轮203运动速度相同，在这个过程胶条5开始贴覆在玻璃表面；当切料机构4之后的胶条5长度等于预定的长度时，机械手与供料机构2同时停止，切料机构4动作，刀片401切割胶条5，然后机械手和供料机构2继续运行完成后续胶条5的粘贴；安装好胶条5后本发明装置回到原位，等待下一片玻璃加工。当胶条卷201剩余胶条5不足时，换枪盘工具端104与换枪盘机械手端105分离，将第二基板102从机械手上拆卸下来，将带有新胶条卷201的另一个第二基板102安装到机械手上完成快速换装。
以上内容对本发明所述的一种机械手自动安装胶条的装置进行了具体描述，但是本发明不受以上描述的具体实施方式内容的局限，所以凡依据本发明的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本发明保护的范围。

Claims (18)

1.一种机械手自动安装挡胶条的装置，包括机架(1)、供料机构(2)、驱动机构(3)、切料机构(4)，所述机架(1)安装在机械手上，所述供料机构(2)固定在机架(1)上，所述供料机构(2)包括固定在机架(1)上的胶条卷(201)、若干个导轮(202)，所述若干个导轮(202)依次排布在机架(1)上形成导引路径，所述胶条卷(201)的胶条(5)从胶条卷(201)中引出并绕导轮(202)按照导引路径供料，所述若干个导轮(202)包括至少一个由驱动机构(3)驱动的主动导轮(202-1)，所述若干个导轮(202)包括将胶条(5)作用于被粘基底的压轮(203)，所述切料机构(4)包括刀片(401)和刀片驱动装置(402)，其特征在于：所述机架(1)设置有压力补偿机构(6)，所述压力补偿机构(6)固定在机架(1)上，所述导引路径上与压轮(203)通过胶条(5)相连的前一导轮的轴线为第一轴线(204)，所述压轮(203)通过压力补偿机构(6)驱动并设置为绕第一轴线(204)旋转，所述切料机构(4)设置为与压轮(203)相对固定，所述切料机构(4)与压轮(203)随动设置并绕第一轴线(204)同步旋转，所述刀片(401)切割方向始终与胶条(5)垂直。
2.根据权利要求1所述的机械手自动安装挡胶条的装置，其特征在于：所述压轮(203)与切料机构(4)之间采用一块连接板(601)相互固定。
3.根据权利要求2所述的机械手自动安装挡胶条的装置，其特征在于：所述连接板(601)为一块凸轮板(602)，所述凸轮板(602)以第一轴线(204)为轮心旋转。
4.根据权利要求2所述的机械手自动安装挡胶条的装置，其特征在于：所述压力补偿机构(6)的输出端作用在连接板(601)、切料机构(4)或压轮(203)中的至少一个上。
5.根据权利要求2所述的机械手自动安装挡胶条的装置，其特征在于：所述切料机构(4)包括胶条限位块(403)，所述胶条限位块(403)固定在连接板(601)上。
6.根据权利要求1所述的机械手自动安装挡胶条的装置，其特征在于：所述压力补偿机构(6)为第一气缸(603)，所述第一气缸(603)通过比例阀控制。
7.根据权利要求1所述的机械手自动安装挡胶条的装置，其特征在于：所述刀片驱动装置(402)为第二气缸(404)。
8.根据权利要求1所述的机械手自动安装挡胶条的装置，其特征在于：所述机架(1)包括第一基板(101)和第二基板(102)，所述第一基板(101)安装在机械手上，所述第二基板(102)为供料机构(2)的安装基板。
9.根据权利要求8所述的机械手自动安装挡胶条的装置，其特征在于：所述第一基板(101)和第二基板(102)分别设置有换枪盘机械手端(103)和换枪盘工具端(104)，所述换枪盘机械手端(103)和换枪盘工具端(104)相互配合将第二基板(102)固定在第一基板(101)上。
10.根据权利要求8所述的机械手自动安装挡胶条的装置，其特征在于：所述驱动机构(3)包括伺服电机(301)和第一传动机构(302)，所述伺服电机(301)固定在第一基板(101)上，所述伺服电机(301)通过第一传动机构(302)驱动主动导轮(202-1)，所述伺服电机(301)与第一传动机构(302)之间通过离合器(303)连接。
11.根据权利要求10所述的机械手自动安装挡胶条的装置，其特征在于：所述第一传动机构(302)采用齿轮传动或带轮传动中的一种。
12.根据权利要求1所述的机械手自动安装挡胶条的装置，其特征在于：所述供料机构(2)包括用于收纳离型纸(501)的收纳轮(205)，所述收纳轮(205)固定在机架(1)上。
13.根据权利要求12所述的机械手自动安装挡胶条的装置，其特征在于：所述收纳轮(205)与主动导轮(202-1)之间通过第二传动机构(304)驱动连接。
14.根据权利要求13所述的机械手自动安装挡胶条的装置，其特征在于：所述第二传动机构(304)采用齿轮传动或带轮传动中的一种。
15.根据权利要求1所述的机械手自动安装挡胶条的装置，其特征在于：所述供料机构(2)包括在导引路径上设置的支撑块(206)。
16.根据权利要求1所述的机械手自动安装挡胶条的装置，其特征在于：所述导引路径靠近胶条卷(201)端设置有传感器(207)，以传感器(207)为起点、以压轮(203)为终点的导引路径长度等于机械手一次加工需要粘贴的胶条(5)长度。
17.根据权利要求1所述的机械手自动安装挡胶条的装置，其特征在于：所述主动导轮(202-1)的线速度与加工时机械手的运动速度相同。
18.根据权利要求1所述的机械手自动安装挡胶条的装置，其特征在于：所述主动导轮(202-1)周围设置有一个用于限制胶条(5)的限位轮(202-2)。
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