CN110339976A - 一种汽车后侧玻璃机器人自动涂胶加热送料系统 - Google Patents

一种汽车后侧玻璃机器人自动涂胶加热送料系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种汽车后侧玻璃机器人自动涂胶加热送料系统，属于机器人应用技术领域。所述的汽车后侧玻璃机器人自动涂胶加热送料系统，包括至少一个转动平台、六轴机器人、供胶机、加热箱、输送线、玻璃抓具、安全围栏、PLC控制系统；所述转动平台上放置待处理的汽车后玻璃，所述玻璃抓具固定在六轴机器人的第六轴上；所述加热箱安装于输送线上，输送线一端设于安全围栏内，另一端设于安全围栏外；所述PLC控制系统与六轴机器人、供胶机、加热箱、输送线连接，控制六轴机器人执行汽车后玻璃抓取、涂胶、放置动作。本发明涂胶方式灵活，工作效率高，涂胶效果稳定，多转动平台和加热箱极大地提高了机器人利用率，充分保证了操作人员的安全。

Description

一种汽车后侧玻璃机器人自动涂胶加热送料系统
技术领域
本发明属于机器人应用技术领域，具体涉及一种汽车后侧玻璃机器人自动涂胶加热送料系统。
背景技术
随着汽车行业的发展，机器人涂胶应用越来越广泛，相比人工涂胶，机器人涂胶效率更高，涂胶稳定性更好，降低了由于操作人员误操作引起的废品率，但目前机器人涂胶系统在系统集成和机器人利用率上普遍偏低。
发明内容
本发明通过提供一种汽车后侧玻璃机器人自动涂胶加热送料系统，以解决现有技术中机器人涂胶系统集成和机器人利用率低的问题。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：
一种汽车后侧玻璃机器人自动涂胶加热送料系统，包括至少一个转动平台、六轴机器人、供胶机、加热箱、输送线、玻璃抓具、安全围栏、PLC控制系统；所述转动平台上放置待处理的汽车后玻璃，所述玻璃抓具固定在六轴机器人的第六轴上；所述加热箱安装于输送线上，输送线一端设于安全围栏内，另一端设于安全围栏外；所述PLC控制系统与六轴机器人、供胶机、加热箱、输送线连接，控制六轴机器人执行汽车后玻璃抓取、涂胶、放置动作。
优选地，所述转动平台一半嵌入在安全围栏内，转动平台包括转动板、支撑架，所述转动板安装于支撑架上，支撑架上设置安全隔板，安全隔板两侧分别设有玻璃支架，玻璃支架上设置玻璃支撑架和玻璃挡板，玻璃支撑架上放置汽车后玻璃；所述转动板通过驱动轴与电机连接，所述电机与PLC控制系统连接，通过电机驱动转动板的旋转。
优选地，所述电机通过电机安装板安装在支撑架上，驱动轴的一端与电机输出轴相连，另一端与转动板固定连接；轴承安装座固定在支撑架上，轴承安装座内部通过推力轴承和驱动轴相配合。
优选地，所述转动板下方安装有定位板，支撑架上安装有气缸、接近开关，所述气缸和接近开关均与PLC控制系统连接，所述接近开关检测到定位板的到位信号后将信号发送至PLC控制系统，PLC控制系统控制电机停止转动，同时控制气缸将活塞杆上的定位销插入到定位板相应的孔中。
优选地，所述玻璃抓具包括连接架、吸盘固定板、连接杆、连接板、吸盘、稳定玻璃缓冲器；所述玻璃抓具通过连接架与六轴机器人连接，连接架上安装有吸盘固定板，吸盘固定板通过连接杆与连接板连接，连接板上安装有稳定玻璃缓冲器，吸盘固定在吸盘固定板上，所述吸盘通过电磁阀和真空发生器与PLC控制系统连接，通过PLC控制系统控制吸盘对汽车后玻璃的抓取、放置。
优选地，所述安全围栏上设有安全门，安全门上设有检测开关，所述检测开关与PLC控制系统连接。
优选地，所述PLC控制系统包括中央处理器以及与中央处理器连接的玻璃模型预存模块、设备模型预存模块、离线编程模块、机器人运动仿真模块、代码生成模块、机器人控制模块、转动平台控制模块、转动平台监测模块、定位气缸控制模块、吸盘控制模块、供胶机报警模块、供胶机控制模块、加热箱报警模块、加热箱控制模块、输送线控制模块、检测开关控制模块；玻璃模型预存模块内预存有汽车后玻璃模型，设备模型预存模块内预存有供胶机、加热箱、输送线模型，离线编程模块分别从玻璃模型预存模块、设备模型预存模块调入汽车后玻璃3D模型、设备3D模型，中央处理器根据调入的汽车后玻璃3D模型、设备3D模型生成机器人运动轨迹，机器人运动仿真模块根据运动轨迹虚拟模拟机器人运动，检查六轴机器人运动过程中有无机械限位或碰撞产生，若机器人运动轨迹正常，则代码生成模块根据机器人运动轨迹生成后置代码直接输送到机器人控制模块，所述机器人控制模块用于控制机器人的所有运行动作，转动平台控制模块用来控制转动平台的的旋转，转动平台检测模块用来检测转动平台转动的到位信息，当到位后，转动平台检测模块发送信号到控制系统，控制系统通过转动平台控制模块控制转动平台停止转动，定位气缸控制模块用来控制气缸的伸出和回缩，吸盘控制模块用来控制玻璃抓具上的吸盘执行对汽车后玻璃的抓取和放置动作，供胶机报警模块自动检测供胶机中的胶水余量，当胶水余量低于设定值或者供胶机发生故障时，供胶机报警模块发出报警，提示操作人员进行处理，供胶机控制模块用来控制供胶机开始工作和停止工作，加热箱报警模块自动检测加热箱内的温度，当温度超出设定范围时，加热箱报警模块发出报警信息，提示操作人员进行处理，加热箱控制模块用来控制加热箱的启动和停止，输送线控制模块用来控制输送线的启动和停止，检测开关模块用来检测安全门的打开和关闭，进而通过中央处理器控制整个系统的启动和停止。
本发明的有益效果是：
本发明汽车后侧玻璃机器人自动涂胶加热送料系统涂胶方式灵活，工作效率高，涂胶效果稳定，多转动平台和加热箱极大地提高了机器人利用率，由于安全围栏作用，充分保证了操作人员的人身安全。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明的俯视结构示意图。
图3是本发明的转动平台结构示意图。
图4是本发明的转动平台结构示意图。
图5是本发明的检测机构结构示意图。
图6是本发明的玻璃抓具结构示意图。
图7是本发明的控制系统结构示意图。
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的一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1至图2所示，一种汽车后侧玻璃机器人自动涂胶加热送料系统，包括至少一个转动平台1、六轴机器人2、供胶机3、加热箱4、输送线5、玻璃抓具6、安全围栏7、PLC控制系统；所述转动平台1上放置待处理的汽车后玻璃1-11，所述玻璃抓具6固定在六轴机器人2的第六轴上；所述加热箱4安装于输送线5上，输送线5一端设于安全围栏7内，另一端设于安全围栏7外；所述安全围栏上设有安全门7-1，安全门7-1上设有检测开关，所述检测开关与PLC控制系统连接；所述PLC控制系统与六轴机器人2、供胶机3、加热箱4、输送线5连接，控制六轴机器人2执行汽车后玻璃1-11的抓取、涂胶、放置等动作。
如图3所示，转动平台1包括转动板1-2、支撑架1-1，所述转动板1-2安装于支撑架1-1上方，支撑架上设置安全隔板1-3，所述转动平台1以安全隔板1-3为分界线，一半嵌入在安全围栏7内，另一半在安全围栏7外，安全隔板1-3两侧分别设有玻璃支架1-4，玻璃支架1-4上设置玻璃支撑架1-5和玻璃挡板1-6，玻璃支撑架上放置汽车后玻璃1-11；所述转动板1-2通过驱动轴与电机1-10连接，所述电机1-10与PLC控制系统连接，通过电机驱动转动板的旋转。
如图4所示，所述电机1-10通过电机安装板1-12安装在支撑架上，驱动轴1-13的一端与电机输出轴相连，另一端与转动板1-2固定连接；轴承安装座1-14固定在支撑架1-1上，轴承安装座1-14内部通过推力轴承和驱动轴1-13相配合，推力轴承对转动板起支撑作用，还有可以减少驱动轴转动时的摩擦力，使驱动轴转动的更灵活。
如图5所示，所述转动板下方安装有定位板1-17，支撑架上安装有气缸1-18、接近开关1-19，所述气缸1-18和接近开关1-19均与PLC控制系统连接，所述接近开关1-19检测到定位板1-17的到位信号后将信号发送至PLC控制系统，PLC控制系统控制电机1-10停止转动，同时控制气缸1-18将活塞杆上的定位销插入到定位板1-17相应的孔中。
如图6所示，所述玻璃抓具6包括连接架6-1、吸盘固定板6-2、连接杆6-3、连接板6-4、吸盘6-6、稳定玻璃缓冲器6-5；所述玻璃抓具6通过连接架6-1与六轴机器人连接，连接架6-1上安装有吸盘固定板6-2，吸盘固定板6-2通过连接杆6-3与连接板6-4连接，连接板6-4上安装有稳定玻璃缓冲器6-5，吸盘6-6固定在吸盘固定板6-2上，所述吸盘通过电磁阀和真空发生器(图中未示出)与PLC控制系统连接，通过PLC控制系统控制吸盘对汽车后玻璃的抓取、放置。
如图7所示，所述PLC控制系统包括中央处理器以及与中央处理器连接的玻璃模型预存模块、设备模型预存模块、离线编程模块、机器人运动仿真模块、代码生成模块、机器人控制模块、转动平台控制模块、转动平台监测模块、定位气缸控制模块、吸盘控制模块、供胶机报警模块、供胶机控制模块、加热箱报警模块、加热箱控制模块、输送线控制模块、检测开关控制模块；玻璃模型预存模块内预存有汽车后玻璃模型，设备模型预存模块内预存有供胶机、加热箱、输送线模型，离线编程模块分别从玻璃模型预存模块、设备模型预存模块调入汽车后玻璃3D模型、设备3D模型，中央处理器根据调入的汽车后玻璃3D模型、设备3D模型生成机器人运动轨迹，机器人运动仿真模块根据运动轨迹虚拟模拟机器人运动，检查六轴机器人运动过程中有无机械限位或碰撞产生，若机器人运动轨迹正常，则代码生成模块根据机器人运动轨迹生成后置代码直接输送到机器人控制模块，所述机器人控制模块用于控制机器人的所有运行动作，转动平台控制模块用来控制转动平台的的旋转，转动平台检测模块用来检测转动平台转动的到位信息，当到位后，转动平台检测模块发送信号到控制系统，控制系统通过转动平台控制模块控制转动平台停止转动，定位气缸控制模块用来控制气缸的伸出和回缩，吸盘控制模块用来控制玻璃抓具上的吸盘执行对汽车后玻璃的抓取和放置动作，供胶机报警模块自动检测供胶机中的胶水余量，当胶水余量低于设定值或者供胶机发生故障时，供胶机报警模块发出报警，提示操作人员进行处理，供胶机控制模块用来控制供胶机开始工作和停止工作，加热箱报警模块自动检测加热箱内的温度，当温度超出设定范围时，加热箱报警模块发出报警信息，提示操作人员进行处理，加热箱控制模块用来控制加热箱的启动和停止，输送线控制模块用来控制输送线的启动和停止，检测开关模块用来检测安全门的打开和关闭，进而通过中央处理器控制整个系统的启动和停止。
以上实施例中，PLC控制系统控制机器人完成抓取汽车后玻璃1-11、玻璃表面涂胶、放置输送线5上输送、通过加热箱4加热等流程。具体操作如下：当安全围栏7外侧布满汽车后玻璃1-11的转动板1-2在电机1-10的驱动下开始转动，在接近开关1-9检测到随着转动板1-2转动的定位板1-7的到位信号后，将信号发送给PLC控制系统，PLC控制系统中的转动平台控制模块控制电机1-10停止运动，随后定位气缸1-8动作，活塞杆上固定的定位销插入固定在转动板1-2下面的定位板1-7对应孔内，此时转动板1-2旋转180°，安全围栏7内的玻璃支撑1-5上布满汽车后玻璃1-11，安全围栏7外侧供操作人员补充汽车后玻璃1-11用，然后六轴机器人2带动着玻璃抓具6运动，当运动到玻璃抓取位时停止运动，此时吸盘控制模块控制吸盘6-6工作，把汽车后玻璃1-11从转动平台1上紧紧地吸附在玻璃抓具6上，然后六轴机器人2带着汽车后玻璃1-11运动，当到达涂胶位时，供胶机控制模块控制供胶机3工作，从胶头3-1中匀速地喷出胶水，在此同时，六轴机器人2在预定运动轨迹下带动汽车后玻璃1-1运动，实现在汽车后玻璃1-11的涂胶动作，当涂胶完成后，供胶机3停止工作，六轴机器人2运动，把汽车后玻璃1-11放置在输送线5上，然后六轴机器人2去抓取转动平台1上的下个汽车后玻璃1-11，如此循环往复直至安全围栏7内汽车后玻璃1-1被抓取完，然后转动板1-2在电机1-10驱动下转动，转动板1-2上安全围栏7外侧布满的汽车后玻璃1-11被转到安全围栏7内，完成整个循环。被放置在输送线5上的汽车后玻璃1-11在被输送的途中经过加热箱4，汽车后玻璃1-11上的胶水被加热到合适的温度，进而被输送到下道工序。安全围栏7确保工作中的人员安全，当操作人员打开安全门7-1时，安全门上的检测开关发送信号给PLC控制系统，PLC控制系统立即发送停机指令，该系统立即停机，等人员退出该区域，关闭安全门，该系统才能重新启动。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种汽车后侧玻璃机器人自动涂胶加热送料系统，其特征在于，包括至少一个转动平台、六轴机器人、供胶机、加热箱、输送线、玻璃抓具、安全围栏、PLC控制系统；所述转动平台上放置待处理的汽车后玻璃，所述玻璃抓具固定在六轴机器人的第六轴上；所述加热箱安装于输送线上，输送线一端设于安全围栏内，另一端设于安全围栏外；所述PLC控制系统与六轴机器人、供胶机、加热箱、输送线连接，控制六轴机器人执行汽车后玻璃抓取、涂胶、放置动作。
2.根据权利要求1所述的汽车后侧玻璃机器人自动涂胶加热送料系统，其特征在于，所述转动平台一半嵌入在安全围栏内，转动平台包括转动板、支撑架，所述转动板安装于支撑架上，支撑架上设置安全隔板，安全隔板两侧分别设有玻璃支架，玻璃支架上设置玻璃支撑架和玻璃挡板，玻璃支撑架上放置汽车后玻璃；所述转动板通过驱动轴与电机连接，所述电机与PLC控制系统连接，通过电机驱动转动板的旋转。
3.根据权利要求2所述的汽车后侧玻璃机器人自动涂胶加热送料系统，其特征在于，所述电机通过电机安装板安装在支撑架上，驱动轴的一端与电机输出轴相连，另一端与转动板固定连接；轴承安装座固定在支撑架上，轴承安装座内部通过推力轴承和驱动轴相配合。
4.根据权利要求3所述的汽车后侧玻璃机器人自动涂胶加热送料系统，其特征在于，所述转动板下方安装有定位板，支撑架上安装有气缸、接近开关，所述气缸和接近开关均与PLC控制系统连接，所述接近开关检测到定位板的到位信号后将信号发送至PLC控制系统，PLC控制系统控制电机停止转动，同时控制气缸将活塞杆上的定位销插入到定位板相应的孔中。
5.根据权利要求1所述的汽车后侧玻璃机器人自动涂胶加热送料系统，其特征在于，所述玻璃抓具包括连接架、吸盘固定板、连接杆、连接板、吸盘、稳定玻璃缓冲器；所述玻璃抓具通过连接架与六轴机器人连接，连接架上安装有吸盘固定板，吸盘固定板通过连接杆与连接板连接，连接板上安装有稳定玻璃缓冲器，吸盘固定在吸盘固定板上，所述吸盘通过电磁阀和真空发生器与PLC控制系统连接，通过PLC控制系统控制吸盘对汽车后玻璃的抓取、放置。
6.根据权利要求1所述的汽车后侧玻璃机器人自动涂胶加热送料系统，其特征在于，所述安全围栏上设有安全门，安全门上设有检测开关，所述检测开关与PLC控制系统连接。
7.根据权利要求1-6任一项所述的汽车后侧玻璃机器人自动涂胶加热送料系统，其特征在于，所述PLC控制系统包括中央处理器以及与中央处理器连接的玻璃模型预存模块、设备模型预存模块、离线编程模块、机器人运动仿真模块、代码生成模块、机器人控制模块、转动平台控制模块、转动平台监测模块、定位气缸控制模块、吸盘控制模块、供胶机报警模块、供胶机控制模块、加热箱报警模块、加热箱控制模块、输送线控制模块、检测开关控制模块；玻璃模型预存模块内预存有汽车后玻璃模型，设备模型预存模块内预存有供胶机、加热箱、输送线模型，离线编程模块分别从玻璃模型预存模块、设备模型预存模块调入汽车后玻璃3D模型、设备3D模型，中央处理器根据调入的汽车后玻璃3D模型、设备3D模型生成机器人运动轨迹，机器人运动仿真模块根据运动轨迹虚拟模拟机器人运动，检查六轴机器人运动过程中有无机械限位或碰撞产生，若机器人运动轨迹正常，则代码生成模块根据机器人运动轨迹生成后置代码直接输送到机器人控制模块，所述机器人控制模块用于控制机器人的所有运行动作，转动平台控制模块用来控制转动平台的的旋转，转动平台检测模块用来检测转动平台转动的到位信息，当到位后，转动平台检测模块发送信号到控制系统，控制系统通过转动平台控制模块控制转动平台停止转动，定位气缸控制模块用来控制气缸的伸出和回缩，吸盘控制模块用来控制玻璃抓具上的吸盘执行对汽车后玻璃的抓取和放置动作，供胶机报警模块自动检测供胶机中的胶水余量，当胶水余量低于设定值或者供胶机发生故障时，供胶机报警模块发出报警，提示操作人员进行处理，供胶机控制模块用来控制供胶机开始工作和停止工作，加热箱报警模块自动检测加热箱内的温度，当温度超出设定范围时，加热箱报警模块发出报警信息，提示操作人员进行处理，加热箱控制模块用来控制加热箱的启动和停止，输送线控制模块用来控制输送线的启动和停止，检测开关模块用来检测安全门的打开和关闭，进而通过中央处理器控制整个系统的启动和停止。
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