CN110548644B - 基于虚拟轴的圆弧点胶方法及系统 - Google Patents

基于虚拟轴的圆弧点胶方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供基于虚拟轴的圆弧点胶方法，包括步骤位置定位、虚拟轴建立、圆弧点胶。本发明还涉及基于虚拟轴的圆弧点胶系统。本发明利用定位装置对待点胶工件的位置进行定位，并配置点胶头移动至工件的待点胶圆弧上的任意位置；配置一垂直待点胶圆弧平面的方向作为虚拟轴Z，建立虚拟轴Z与坐标轴X、Y之间的对应关系，以使得每一点胶头平面内待点胶圆弧上坐标都有唯一对应的虚拟轴坐标；配置虚拟轴的角度旋转的单位脉冲，以当前点胶头坐标为起点，根据待点胶圆弧点胶区域角度分布配置虚拟轴，得到若干段脉冲段，点胶头根据脉冲段执行圆弧点胶。本发明构思巧妙，逻辑严谨，便于自动化点胶领域推广应用。

Description

基于虚拟轴的圆弧点胶方法及系统
技术领域
本发明涉及点胶领域，尤其涉及基于虚拟轴的圆弧点胶方法及系统。
背景技术
在3C行业中，自动化点胶工艺运用越来越多，其中以窄边框点胶为典型代表，目前在粘接面越来越窄的情况下，对点胶的精确控制就愈发关键。
在点胶封装制程上，由于来料(待点胶工件)不稳定等因素，特别是针对圆弧轨迹的点胶，如图1所示，常常遇到旋转对称的待点胶工件，待点胶区域为若干段分开的圆弧(例如图1中的圆弧A0A1、A2A3、A4A5、A6A7为待点胶的圆弧)，同时，点胶过程中待点胶工件的角度随机，如需要对待点胶工件进行定位识别，再利用坐标点的定位点胶方式进行点胶，耗费大量的计算过程，且点胶头在点胶过程中无法形成快速的反馈机制，从而无法对圆弧点胶进行精准控制。
因此，急需一种更轻便的圆弧点胶方法来解决的上述问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出的一种基于虚拟轴的圆弧点胶方法，本发明通过配置一垂直待点胶圆弧平面的方向作为虚拟轴Z，建立虚拟轴Z与坐标轴X、Y之间的对应关系，以使得每一点胶头平面内待点胶圆弧上坐标都有唯一对应的虚拟轴坐标；配置虚拟轴的角度旋转的单位脉冲，将圆弧转换为角度范围并通过脉冲实现圆弧精准点胶。
本发明提供基于虚拟轴的圆弧点胶方法，包括以下步骤：
位置定位，利用定位装置对待点胶工件的位置进行定位，并配置点胶头移动至所述工件的待点胶圆弧上的任意位置；
虚拟轴建立，配置一垂直待点胶圆弧平面的方向作为虚拟轴Z，并以当前点胶头坐标记为(Xj0，Yj0，Zj0)，建立虚拟轴Z与坐标轴X、Y之间的对应关系，以使得每一点胶头平面内待点胶圆弧上坐标(Xji，Yji)都有唯一对应的虚拟轴坐标Zji；其中，虚拟轴Z为角度信息且虚拟轴Z方向上不连接动力源，坐标轴X与Y为坐标信息并在横向与纵向上连接直线驱动装置；
圆弧点胶，配置虚拟轴的角度旋转的单位脉冲，以当前点胶头坐标(Xj0，Yj0，Zj0)为起点，根据待点胶圆弧点胶区域角度分布配置虚拟轴Z，得到若干段脉冲段，点胶头内的点胶阀根据所述脉冲段执行点胶，同时两轴运动驱动装置带动点胶头按圆弧轨迹移动；其中，所述脉冲段包括若干连续的所述单位脉冲。
优选地，在位置定位中，利用定位装置定位待点胶圆弧的圆心，并获取待点胶圆弧的半径，两轴运动驱动装置驱动点胶头按横向或纵向从所述圆心偏移至待点胶圆弧，其中，偏移的距离为所述半径。
优选地，在位置定位中，利用定位装置定位所述工件的待点胶圆弧上任意一点作为起始点，并获取待点胶圆弧的圆心与半径，两轴运动驱动装置驱动点胶头移至所述起始点。
优选地，在圆弧点胶中，通过配置不同的半径，对所述工件进行同一圆心的圆环点胶。
基于虚拟轴的圆弧点胶系统，包括定位装置、连接有至少两轴运动驱动装置的点胶头、虚拟轴坐标单元；其中，
所述定位装置用于对待点胶工件的位置进行定位，并获取用于配置所述点胶头移动至所述工件的待点胶圆弧上的任意位置的坐标信息；
所述虚拟轴坐标单元用于配置虚拟轴Z，所述虚拟轴Z为一垂直待点胶圆弧平面的方向的轴；建立虚拟轴Z与坐标轴X、Y之间的对应关系，以使得每一点胶头平面内待点胶圆弧上坐标(Xji，Yji)都有唯一对应的虚拟轴坐标Zji；其中，虚拟轴Z为角度信息且虚拟轴Z方向上不连接动力源，坐标轴X与Y为坐标信息并在横向与纵向上分别连接两轴运动驱动装置；
所述虚拟轴坐标单元配置虚拟轴Z的角度旋转的单位脉冲，以当前点胶头坐标(Xj0，Yj0，Zj0)为起点，根据待点胶圆弧点胶区域角度分布配置虚拟轴Z，得到若干段脉冲段，点胶头内的点胶阀根据所述脉冲段执行点胶，同时两轴运动驱动装置带动点胶头按圆弧轨迹移动；其中，所述脉冲段包括若干连续的所述单位脉冲。
优选地，所述定位装置包括圆心定位夹具、视觉定位装置，所述圆心定位夹具用于定位待点胶工件，所述视觉定位装置用于捕捉所述圆心定位夹具的圆心定位基准或待点胶工件的待点胶圆弧的圆心。
优选地，所述定位装置包括圆弧定位夹具、视觉定位装置，所述圆弧定位夹具用于定位待点胶工件的待点胶圆弧上任意一点，所述视觉定位装置用于捕捉所述圆弧定位夹具的圆弧定位基准或待点胶工件的待点胶圆弧上任意一点。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明提供基于虚拟轴的圆弧点胶方法，包括步骤位置定位、虚拟轴建立、圆弧点胶。本发明还涉及基于虚拟轴的圆弧点胶系统。本发明利用定位装置对待点胶工件的位置进行定位，并配置点胶头移动至所述工件的待点胶圆弧上的任意位置；配置一垂直待点胶圆弧平面的方向作为虚拟轴Z，建立虚拟轴Z与坐标轴X、Y之间的对应关系，以使得每一点胶头平面内待点胶圆弧上坐标都有唯一对应的虚拟轴坐标；配置虚拟轴的角度旋转的单位脉冲，以当前点胶头坐标为起点，根据待点胶圆弧点胶区域角度分布配置虚拟轴，得到若干段脉冲段，点胶头内的点胶阀根据所述脉冲段执行点胶，同时两轴运动驱动装置带动点胶头按圆弧轨迹移动。本发明构思巧妙，逻辑严谨，便于自动化点胶领域推广应用。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的圆弧点胶原理示意图一；
图2为本发明的圆弧点胶原理示意图二；
图3为本发明的基于虚拟轴的圆弧点胶方法流程示意图
图4为本发明的基于虚拟轴的圆弧点胶系统模块化示意图；
图5为本发明在一实施例中的圆弧点胶过程示意图一；
图6为本发明在一实施例中的圆弧点胶过程示意图二。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
基于虚拟轴的圆弧点胶方法，如图3所示，包括以下步骤：
S1、位置定位，利用定位装置对待点胶工件的位置进行定位，并配置点胶头移动至所述工件的待点胶圆弧上的任意位置；在本实施例中，有两种优选的位置定位方式；一种为圆心定位，一种为圆弧定位；
在一实施例中，利用定位装置定位待点胶圆弧的圆心，并获取待点胶圆弧的半径，两轴运动驱动装置驱动点胶头按横向或纵向从所述圆心偏移至待点胶圆弧，其中，偏移的距离为所述半径。
在另一实施例中，利用定位装置定位所述工件的待点胶圆弧上任意一点作为起始点，并获取待点胶圆弧的圆心与半径，两轴运动驱动装置驱动点胶头移至所述起始点。
S2、虚拟轴建立，配置一垂直待点胶圆弧平面的方向作为虚拟轴Z，并以当前点胶头坐标记为(Xj0，Yj0，Zj0)，建立虚拟轴Z与坐标轴X、Y之间的对应关系，以使得每一点胶头平面内待点胶圆弧上坐标(Xji，Yji)都有唯一对应的虚拟轴坐标Zji；其中，虚拟轴Z为角度信息且虚拟轴Z方向上不连接动力源，坐标轴X与Y为坐标信息并在横向与纵向上连接直线驱动装置；如图2所示，X轴、Y轴、Z轴相互垂直，其中Z轴为虚拟轴，虚拟轴Z位角度值，应当理解，本实施例中，运用螺旋插补原理，即在Z轴方向上如存在H的位移，则点胶轨迹为螺旋线，同时，螺旋线在XY平面的投影仍为一圆弧，本申请在此原理的基础上去除Z轴方向上的运动，仅由其定义圆弧的点胶角度；例如，将Z轴划分为360°，每一角度值对应唯一的平面坐标，在圆心确定、半斤确定的基础上，角度的范围即能唯一定义出圆弧轨迹；在一实施例中，如图5所示，需待点胶的圆弧为圆弧A0A1、A2A3，即可用虚拟轴Z定义，如圆弧A0A1为0°至α1的半径为R1的圆弧，圆弧A2A3为α1+β1至α1+β1+α2的半径为R1的圆弧；通过将平面坐标X、Y转换成角度值，实现点胶的圆弧轨迹精准控制，区别于传统的利用圆弧拟合，简化圆弧点胶中轨迹运算过程。
S3、圆弧点胶，配置虚拟轴的角度旋转的单位脉冲，以当前点胶头坐标(Xj0，Yj0，Zj0)为起点，根据待点胶圆弧点胶区域角度分布配置虚拟轴Z，得到若干段脉冲段，点胶头内的点胶阀根据所述脉冲段执行点胶，同时两轴运动驱动装置带动点胶头按圆弧轨迹移动；其中，所述脉冲段包括若干连续的所述单位脉冲。在本实施例中，通过配置虚拟轴的角度旋转的单位脉冲，例如，在半径为10cm时，100个单位脉冲对应1°的圆弧，配置3600个单位脉冲，即实现36°的半径为10cm的圆弧点胶，3600个单位脉冲时间内持续控制点胶头的点胶阀出胶，脉冲结束后，点胶阀关闭，等待下一次脉冲。
在一优选实施例中，在圆弧点胶中，通过配置不同的半径，对所述工件进行同一圆心的圆环点胶。如图6所示，在本实施例中，通过配置半径R1进行外圈圆弧(如圆弧A0A1、A2A3、A4A5、A6A7)的点胶，通过配置半径R2进行内圈圆弧(如圆弧B0B1)的点胶。在一次定位过程中，快速实现圆环点胶。
基于虚拟轴的圆弧点胶系统，如图4所示，包括定位装置、连接有至少两轴运动驱动装置的点胶头、虚拟轴坐标单元；其中，
所述定位装置用于对待点胶工件的位置进行定位，并获取用于配置所述点胶头移动至所述工件的待点胶圆弧上的任意位置的坐标信息；
所述虚拟轴坐标单元用于配置虚拟轴Z，所述虚拟轴Z为一垂直待点胶圆弧平面的方向的轴；建立虚拟轴Z与坐标轴X、Y之间的对应关系，以使得每一点胶头平面内待点胶圆弧上坐标(Xji，Yji)都有唯一对应的虚拟轴坐标Zji；其中，虚拟轴Z为角度信息且虚拟轴Z方向上不连接动力源，坐标轴X与Y为坐标信息并在横向与纵向上分别连接两轴运动驱动装置；
所述虚拟轴坐标单元配置虚拟轴Z的角度旋转的单位脉冲，以当前点胶头坐标(Xj0，Yj0，Zj0)为起点，根据待点胶圆弧点胶区域角度分布配置虚拟轴Z，得到若干段脉冲段，点胶头内的点胶阀根据所述脉冲段执行点胶，同时两轴运动驱动装置带动点胶头按圆弧轨迹移动；其中，所述脉冲段包括若干连续的所述单位脉冲。
在一优选实施例中，所述定位装置包括圆心定位夹具、视觉定位装置，所述圆心定位夹具用于定位待点胶工件，所述视觉定位装置用于捕捉所述圆心定位夹具的圆心定位基准或待点胶工件的待点胶圆弧的圆心。在本实施例中，圆心定位夹具结合放置于圆心处的精加工的定位基准，用于供所述视觉定位装置快速捕捉，实现圆心的快速捕捉；或待点胶工件上圆心处的设置有精加工的定位基准，圆心定位夹具装夹后，供所述视觉定位装置快速捕捉，实现圆心的快速捕捉。
在一优选实施例中，所述定位装置包括圆弧定位夹具、视觉定位装置，所述圆弧定位夹具用于定位待点胶工件的待点胶圆弧上任意一点，所述视觉定位装置用于捕捉所述圆弧定位夹具的圆弧定位基准或待点胶工件的待点胶圆弧上任意一点。在本实施例中，圆弧定位夹具结合放置于圆弧处的精加工的定位基准，用于供所述视觉定位装置快速捕捉，实现圆弧的快速捕捉；或待点胶工件上圆弧处的设置有精加工的定位基准，圆弧定位夹具装夹后，供所述视觉定位装置快速捕捉，实现圆弧的快速捕捉。
以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.基于虚拟轴的圆弧点胶方法，其特征在于，包括以下步骤：
位置定位，利用定位装置对待点胶工件的位置进行定位，并配置点胶头移动至所述工件的待点胶圆弧上的任意位置；
虚拟轴建立，配置一垂直待点胶圆弧平面的方向作为虚拟轴Z，并以当前点胶头坐标记为(Xj0，Yj0，Zj0)，建立虚拟轴Z与坐标轴X、Y之间的对应关系，以使得每一点胶头平面内待点胶圆弧上坐标(Xji，Yji)都有唯一对应的虚拟轴坐标Zji；其中，虚拟轴Z为角度信息且虚拟轴Z方向上不连接动力源，坐标轴X与Y为坐标信息并在横向与纵向上连接直线驱动装置；
圆弧点胶，配置虚拟轴的角度旋转的单位脉冲，以当前点胶头坐标(Xj0，Yj0，Zj0)为起点，根据待点胶圆弧点胶区域角度分布配置虚拟轴Z，得到若干段脉冲段，点胶头内的点胶阀根据所述脉冲段执行点胶，同时两轴运动驱动装置带动点胶头按圆弧轨迹移动；其中，所述脉冲段包括若干连续的所述单位脉冲。
2.如权利要求1所述的基于虚拟轴的圆弧点胶方法，其特征在于，在位置定位中，利用定位装置定位待点胶圆弧的圆心，并获取待点胶圆弧的半径，两轴运动驱动装置驱动点胶头按横向或纵向从所述圆心偏移至待点胶圆弧，其中，偏移的距离为所述半径。
3.如权利要求1所述的基于虚拟轴的圆弧点胶方法，其特征在于，在位置定位中，利用定位装置定位所述工件的待点胶圆弧上任意一点作为起始点，并获取待点胶圆弧的圆心与半径，两轴运动驱动装置驱动点胶头移至所述起始点。
4.如权利要求1-3任一项所述的基于虚拟轴的圆弧点胶方法，其特征在于，在圆弧点胶中，通过配置不同的半径，对所述工件进行同一圆心的圆环点胶。
5.基于虚拟轴的圆弧点胶系统，其特征在于：包括定位装置、连接有至少两轴运动驱动装置的点胶头、虚拟轴坐标单元；其中，
所述定位装置用于对待点胶工件的位置进行定位，并获取用于配置所述点胶头移动至所述工件的待点胶圆弧上的任意位置的坐标信息；
所述虚拟轴坐标单元用于配置虚拟轴Z，所述虚拟轴Z为一垂直待点胶圆弧平面的方向的轴；建立虚拟轴Z与坐标轴X、Y之间的对应关系，以使得每一点胶头平面内待点胶圆弧上坐标(Xji，Yji)都有唯一对应的虚拟轴坐标Zji；其中，虚拟轴Z为角度信息且虚拟轴Z方向上不连接动力源，坐标轴X与Y为坐标信息并在横向与纵向上分别连接两轴运动驱动装置；
所述虚拟轴坐标单元配置虚拟轴Z的角度旋转的单位脉冲，以当前点胶头坐标(Xj0，Yj0，Zj0)为起点，根据待点胶圆弧点胶区域角度分布配置虚拟轴Z，得到若干段脉冲段，点胶头内的点胶阀根据所述脉冲段执行点胶，同时两轴运动驱动装置带动点胶头按圆弧轨迹移动；其中，所述脉冲段包括若干连续的所述单位脉冲。
6.如权利要求5所述的基于虚拟轴的圆弧点胶系统，其特征在于：所述定位装置包括圆心定位夹具、视觉定位装置，所述圆心定位夹具用于定位待点胶工件，所述视觉定位装置用于捕捉所述圆心定位夹具的圆心定位基准或待点胶工件的待点胶圆弧的圆心。
7.如权利要求5所述的基于虚拟轴的圆弧点胶系统，其特征在于：所述定位装置包括圆弧定位夹具、视觉定位装置，所述圆弧定位夹具用于定位待点胶工件的待点胶圆弧上任意一点，所述视觉定位装置用于捕捉所述圆弧定位夹具的圆弧定位基准或待点胶工件的待点胶圆弧上任意一点。
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