CN110805800A - 一种用于点胶的全自动升降平台及其控制方法 - Google Patents

一种用于点胶的全自动升降平台及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于点胶的全自动升降平台及其控制方法，包括步骤：1)首先调节升降台板高度至能捕捉到最清晰的像的位置；2)通过数显激光测距传感器自动测出工件的厚度；3)电脑根据数显激光测距传感器测得的数据判断升降台板所需升降的高度；4)通过控制伺服电机带动涡轮减速机，再带动升降螺杆实现升降台板的自动升降。本发明的有益效果是：设置了数显激光测距传感器，可以直接测得工件厚度，还设置了伺服电机、涡轮减速机、升降螺杆，通过伺服电机来实现升降台板的自动升降，从而保证了工件与相机镜头之间的焦距距离保持不变以及点胶时点胶头与工件表面的距离一定，不仅提高了升降工作平台的精确性和可操作性，而且使得生产更加高效。

Description

一种用于点胶的全自动升降平台及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种点胶机升降平台，具体涉及一种用于点胶的全自动升降平台及其控制方法。
背景技术
随着生活品质的不断提高，消费者对产品的要求有了新的诠释，在追求品质的基础上更加注重美观。所以全自动点胶机的市场变得尤为广阔，不论是在服装行业还是电子科技领域，都离不开点胶机。就目前市场而言，国产点胶机与进口点胶机无论在点胶精度还是点胶速度上依旧存在较大的差距，但鉴于进口点胶机价格昂贵，一般中小型企业更倾向于选购国产点胶机。
目前，现有技术方案主要是通过目测的方法来手动调节工作平台的高度，以便相机能捕捉到清晰物象的同时，保证点胶头到工件表面的距离一定，整个点胶的工作原理如图1所示。
综上所述，针对手动调节升降台存在的一些操作问题以及精度问题，亟需设计一种用于点胶的全自动升降平台及其控制方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种用于点胶的全自动升降平台及其控制方法，对于不同厚度的工件，通过调节升降平台的高度，确保工件与相机镜头之间的焦距距离保持不变，保证点胶时点胶头与工件表面的距离一定。
这种用于点胶的全自动升降平台，包括动力传动装置、导向支撑装置、视觉装置、固定联结装置和工件厚度测量装置；所述固定联结装置包括相机支架、螺丝、光源架、伺服电机座、升降台固定板和大理石板；
所述动力传动装置包括伺服电机、涡轮减速机、升降螺杆和同步带；伺服电机固定在伺服电机座上；涡轮减速机固定在升降台固定板上；升降螺杆设置于升降台板与涡轮减速机之间；同步带分别连接伺服电机的转轴和涡轮减速机的转轴；
所述导向支撑装置包括立柱、升降台板、导柱和导套；立柱设置于大理石板的一侧；导柱两端分别与导套通过轴套连接，上下两端的导套分别固定在升降台板和升降台固定板上；
所述视觉装置包括相机和镜头，相机和镜头设置在相机支架上；
所述固定联结装置包括相机支架、螺丝、光源架、伺服电机座、升降台固定板和大理石板；相机支架固定在光源架上，光源架与立柱焊接连接，伺服电机座固定在升降台固定板，升降台固定板固定在大理石板上；
所述工件厚度测量装置包括数显激光测距传感器、齿轮、齿条和气缸；数显激光测距传感器与齿轮固定连接，气缸和齿条设置于升降台板的下表面，齿条与齿轮啮合。
作为优选：涡轮减速机通过第六螺丝固定在升降台固定板上。
作为优选：升降螺杆上端通过第七螺丝与升降台板连接固定。
作为优选：上端的导套通过第二螺丝固定在升降台板上，下端的导套通过第三螺丝固定在升降台固定板上。
作为优选：相机和镜头通过卡槽设置在相机支架上。
作为优选：相机支架通过第一螺丝固定在光源架上，伺服电机座通过第五螺丝固定在升降台固定板，升降台固定板通过第四螺丝固定在大理石板上。
作为优选：数显激光测距传感器通过键连接与齿轮固定。
这种用于点胶的全自动升降平台的控制方法，包括以下步骤：
1)首先调节升降台板高度至能捕捉到最清晰的像的位置，作为标定位置进行记录，此时镜头与升降台板表面的距离记为A，下次升降台板的起始高度就是刚刚的标定高度；
2)通过数显激光测距传感器自动测出工件的厚度；按下气缸启动按钮，气缸带动齿条运动，齿条带动与之啮合的齿轮转动，从而数显激光测距传感器以齿轮为中心转动，直至数显激光测距传感器旋转至与升降台板平行的位置，气缸停止工作，数显激光测距传感器测得与升降台板表面的距离为C，传输到电脑，然后再将工件放在数显激光测距传感器正下方，测得与工件表面的距离为B，传输到电脑，从而得到工件的厚度为(C-B)；再按下气缸启动按钮，气缸带动齿条和齿轮传动，使数显激光测距传感器自动归位；
3)电脑根据数显激光测距传感器测得的数据判断升降台板所需升降的高度；
4)通过控制伺服电机带动涡轮减速机，再带动升降螺杆实现升降台板的自动升降，使工件与镜头之间的焦距距离也为A。
作为优选：步骤4)中，伺服电机产生一定功率的转速，然后借助同步带将动力传递到涡轮减速机的转轴上，再依靠涡轮减速机将转速降低到合适的值，最后通过升降螺杆实现升降台板的自动升降。
本发明的有益效果是：本发明设置了数显激光测距传感器，可以直接测得工件厚度，还设置了伺服电机、涡轮减速机、升降螺杆等，可通过伺服电机来实现升降台板的自动升降，从而保证了工件与相机镜头之间的焦距距离保持不变以及点胶时点胶头与工件表面的距离一定，不仅提高了升降工作平台的精确性和可操作性，而且使得生产更加高效。
附图说明
图1为点胶机工作原理图；
图2为本发明用于点胶的全自动升降平台正视图；
图3为本发明用于点胶的全自动升降平台侧视图；
图4为数显激光测距传感器与升降台板平行时的全自动升降平台示意图。
附图标记说明：相机1、镜头2、相机支架3、第一螺丝4、光源架5、立柱6、升降台板7、工件8、第二螺丝9、导柱10、导套11、第三螺丝12、第四螺丝13、伺服电机14、第五螺丝15、伺服电机座16、升降台固定板17、大理石板18、第六螺丝19、涡轮减速机20、升降螺杆21、第七螺丝22、同步带23、数显激光测距传感器24、齿轮25、齿条26、气缸27。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
所述用于点胶的全自动升降平台，通过控制伺服电机，结合涡轮减速机带动升降螺杆实现平台的自动升降，并且能够通过数显激光测距传感器测得工件厚度，从而得到升降平台所需升降的高度，实现平台的自动升降；而传统点胶机的升降平台是通过手动调节的，因此不论在精度还是在可操作性上，都不及本发明的升降平台方便高效。
如图2-图4所示，所述用于点胶的全自动升降平台，包括动力传动装置、导向支撑装置、视觉装置、固定联结装置和工件厚度测量装置。
所述动力传动装置包括伺服电机14、涡轮减速机20、升降螺杆21和同步带23。伺服电机14固定在伺服电机座16上；涡轮减速机20通过第六螺丝19固定在升降台固定板17上；升降螺杆21设置于升降台板7与涡轮减速机20之间，用于螺纹传动，升降螺杆21上端通过第七螺丝22与升降台板7连接固定；同步带23分别连接伺服电机14的转轴和涡轮减速机20的转轴，进行动力传递。
所述导向支撑装置包括立柱6、升降台板7、导柱10和导套11。立柱6设置于大理石板18的一侧；导柱10两端与导套11采用轴套连接，并通过第二螺丝9将上端的导套11固定在升降台板7上，通过第三螺丝12将下端的导套11固定在升降台固定板17上，从而升降台板7可以进行纵向的往复运动。
所述视觉装置包括相机1和镜头2，并通过卡槽设置在相机支架3上。
所述固定联结装置包括相机支架3、螺丝、光源架5、伺服电机座16、升降台固定板17、大理石板18。相机支架3通过第一螺丝4固定在光源架5上，光源架5通过焊接与立柱6进行连接，伺服电机座16通过第五螺丝15固定在升降台固定板17，升降台固定板17通过第四螺丝13固定在大理石板18上。
所述工件厚度测量装置包括数显激光测距传感器24、齿轮25、齿条26、气缸27。数显激光测距传感器24通过键连接与齿轮25进行固定，气缸27和齿条26设置于升降台板7的下表面，启动气缸27，带动齿条26运动，从而通过齿条26与齿轮25的啮合进行传动，使得数显激光测距传感器24可以绕齿轮25轴线进行转动。
工件厚度测量装置的工作过程主要如下：调节升降台板7的高度至能捕捉到最清晰的像的位置，作为标定位置进行记录，此时镜头2与升降台板7表面的距离记为A，然后下次升降台板7的起始位置就是刚刚的标定位置。为了能够捕捉到工件8表面清晰的物像，要确保工件8与镜头2之间的焦距距离也为A，从而工件8的厚度决定了升降台板7所要升降的高度。在这里借助数显激光测距传感器24来实现工件厚度的准确测量，按下气缸27启动按钮，气缸27带动齿条26运动，然后带动啮合的齿轮25转动，从而数显激光测距传感器24可以以齿轮25为中心转动，直至数显激光测距传感器24旋转至与升降台板7平行的位置(如图4所示)，气缸27停止工作，测得与升降台板7表面的距离为C，传输到电脑，然后再将工件8放在数显激光测距传感器24正下方，测得与工件8表面的距离为B，传输到电脑，从而测得工件的厚度为(C-B)。再按下气缸27启动按钮，气缸27带动齿条26和齿轮25传动，使数显激光测距传感器24自动归位。
升降台板7的自动升降主要通过伺服电机14产生一定功率的转速，然后借助同步带23将动力传递到涡轮减速机20的转轴上，最后依靠涡轮减速机20将转速降低到合适的值，通过涡轮减速机20内部的蜗轮蜗杆机构，来实现两交错轴之间的动力传递，从而产生稳定的动力，然后通过升降螺杆21实现升降台板7的自动升降。
立柱6起到支撑光源架5和视觉装置的作用，光源架5用来给工作平台提供光源，确保相机1可以采集到清晰的物像。升降台板7作为工作平台用来放置工件8，四根导柱10以及一根升降螺杆21在升降台板7升降的时候起到导向支撑和传动的作用。相机支架3用来将相机1固定在光源架5上，伺服电机座16将伺服电机14固定在升降台固定板17上，最后固定在大理石板18上，并用第四螺丝13进行连接固定。通过相机1我们可以在机器运行的时候对工作平台进行实时监控，并将实时图像传递给电脑，针对传给电脑的图像进行对象捕捉以及点胶路径的设置。
控制方法如下：首先调节升降台板7高度至能捕捉到最清晰的像的位置，作为标定位置进行记录，此时镜头2与升降台板7表面的距离记为A。然后下次升降台板7的起始高度就是刚刚的标定高度，通过数显激光测距传感器24自动测出工件8的厚度，然后将数据传至电脑，电脑根据数据来判断所需升降的高度，从而通过控制伺服电机14带动涡轮减速机20，再带动升降螺杆21来实现升降台板7的自动升降。
提高了升降平台调节的精细化和自动化水平，从而能够使点胶过程更加高效，进一步缩短生产周期，降低生产成本。

Claims (9)

1.一种用于点胶的全自动升降平台，其特征在于：包括动力传动装置、导向支撑装置、视觉装置、固定联结装置和工件厚度测量装置；所述固定联结装置包括相机支架(3)、螺丝、光源架(5)、伺服电机座(16)、升降台固定板(17)和大理石板(18)；
所述动力传动装置包括伺服电机(14)、涡轮减速机(20)、升降螺杆(21)和同步带(23)；伺服电机(14)固定在伺服电机座(16)上；涡轮减速机(20)固定在升降台固定板(17)上；升降螺杆(21)设置于升降台板(7)与涡轮减速机(20)之间；同步带(23)分别连接伺服电机(14)的转轴和涡轮减速机(20)的转轴；
所述导向支撑装置包括立柱(6)、升降台板(7)、导柱(10)和导套(11)；立柱(6)设置于大理石板(18)的一侧；导柱(10)两端分别与导套(11)通过轴套连接，上下两端的导套(11)分别固定在升降台板(7)和升降台固定板(17)上；
所述视觉装置包括相机(1)和镜头(2)，相机(1)和镜头(2)设置在相机支架(3)上；
所述固定联结装置包括相机支架(3)、螺丝、光源架(5)、伺服电机座(16)、升降台固定板(17)和大理石板(18)；相机支架(3)固定在光源架(5)上，光源架(5)与立柱(6)焊接连接，伺服电机座(16)固定在升降台固定板(17)，升降台固定板(17)固定在大理石板(18)上；
所述工件厚度测量装置包括数显激光测距传感器(24)、齿轮(25)、齿条(26)和气缸(27)；数显激光测距传感器(24)与齿轮(25)固定连接，气缸(27)和齿条(26)设置于升降台板(7)的下表面，齿条(26)与齿轮(25)啮合。
2.根据权利要求1所述的用于点胶的全自动升降平台，其特征在于：涡轮减速机(20)通过第六螺丝(19)固定在升降台固定板(17)上。
3.根据权利要求1所述的用于点胶的全自动升降平台，其特征在于：升降螺杆(21)上端通过第七螺丝(22)与升降台板(7)连接固定。
4.根据权利要求1所述的用于点胶的全自动升降平台，其特征在于：上端的导套(11)通过第二螺丝(9)固定在升降台板(7)上，下端的导套(11)通过第三螺丝(12)固定在升降台固定板(17)上。
5.根据权利要求1所述的用于点胶的全自动升降平台，其特征在于：相机(1)和镜头(2)通过卡槽设置在相机支架(3)上。
6.根据权利要求1所述的用于点胶的全自动升降平台，其特征在于：相机支架(3)通过第一螺丝(4)固定在光源架(5)上，伺服电机座(16)通过第五螺丝(15)固定在升降台固定板(17)，升降台固定板(17)通过第四螺丝(13)固定在大理石板(18)上。
7.根据权利要求1所述的用于点胶的全自动升降平台，其特征在于：数显激光测距传感器(24)通过键连接与齿轮(25)固定。
8.一种如权利要求1所述的用于点胶的全自动升降平台的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)首先调节升降台板(7)高度至能捕捉到最清晰的像的位置，作为标定位置进行记录，此时镜头(2)与升降台板(7)表面的距离记为A，下次升降台板(7)的起始高度就是刚刚的标定高度；
2)通过数显激光测距传感器(24)自动测出工件(8)的厚度：按下气缸(27)启动按钮，气缸(27)带动齿条(26)运动，齿条(26)带动与之啮合的齿轮(25)转动，从而数显激光测距传感器(24)以齿轮(25)为中心转动，直至数显激光测距传感器(24)旋转至与升降台板(7)平行的位置，气缸(27)停止工作，数显激光测距传感器(24)测得与升降台板(7)表面的距离为C，传输到电脑，然后再将工件(8)放在数显激光测距传感器(24)正下方，测得与工件(8)表面的距离为B，传输到电脑，从而得到工件(8)的厚度为(C-B)；再按下气缸(27)启动按钮，气缸(27)带动齿条(26)和齿轮(25)传动，使数显激光测距传感器(24)自动归位；
3)电脑根据数显激光测距传感器(24)测得的数据判断升降台板(7)所需升降的高度；
4)通过控制伺服电机(14)带动涡轮减速机(20)，再带动升降螺杆(21)实现升降台板(7)的自动升降，使工件(8)与镜头(2)之间的焦距距离也为A。
9.根据权利要求8所述的用于点胶的全自动升降平台的控制方法，其特征在于：步骤4)中，伺服电机(14)产生一定功率的转速，然后借助同步带(23)将动力传递到涡轮减速机(20)的转轴上，再依靠涡轮减速机(20)将转速降低到合适的值，最后通过升降螺杆(21)实现升降台板(7)的自动升降。
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