CN111013936A - 一种涂胶轨迹引导和胶型质量检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种涂胶轨迹引导和胶型质量检测系统，包括胶型质量检测传感器以及涂胶轨迹引导传感器，所述胶型质量检测传感器以及涂胶轨迹引导传感器布置在涂胶机器人的喷涂胶枪上，并位于所述胶枪喷嘴的上方两侧。本发明通过设置胶型质量检测传感器以及涂胶轨迹引导传感器在机器人的喷涂胶枪上，通过程序控制就能够实时修正引导机器人的涂胶轨迹程序，并对涂胶胶型质量进行自动检测。

Description

一种涂胶轨迹引导和胶型质量检测系统

技术领域

本发明涉及汽车制造设备技术领域，特别是涉及一种涂胶轨迹引导和胶型质量检测系统。

背景技术

在汽车制造车间，车身是由预制完成的零部件焊接、铆接或者粘接制造而成，为了满足车身有较好的防水性能，在焊接焊缝或者铆接拼缝处进行涂胶工艺，从而实现车身的密封防水性能、美观性能和防腐蚀性能。此外，车身有一些结构件或者外饰件需要通过粘接而成，在结构件或者外饰件的特定位置需要喷涂粘接结构胶，实现较好的粘接性能。

目前，在汽车制造过程中，涂胶普遍是由机器人涂胶系统完成自动化涂胶工艺，涂胶工艺的质量检测也普遍采用人工抽检的方式进行。人工抽检也主要是观察测量涂胶胶型的长度、宽度、厚度等外形尺寸，涂胶胶型填充是否平整饱满，是否存在断胶、堆胶和明显涂胶褶皱等缺陷，涂胶胶条轨迹是否与预定焊缝位置或者粘接位置吻合等。人工抽检能够基本满足涂胶质量的检测要求，但存在不同个体检测结果数据差异性较大的不足，检测结果也受检测人员的个人工作状态的影响。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种涂胶轨迹引导和胶型质量检测系统。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种涂胶轨迹引导和胶型质量检测系统，包括胶型质量检测传感器以及涂胶轨迹引导传感器，所述胶型质量检测传感器以及涂胶轨迹引导传感器布置在涂胶机器人的喷涂胶枪上，并位于所述胶枪喷嘴的上方两侧。

其中，所述胶型质量检测传感器以及涂胶轨迹引导传感器安装于支架上，所述支架安装在涂胶机器人的喷涂胶枪上。

其中，所述胶型质量检测传感器以及涂胶轨迹引导传感器对称布置。

其中，所述的胶型质量检测传感器以及涂胶轨迹引导传感器采用半导体激光传感器。

其中，在涂胶轨迹运行方向上，轨迹引导传感器固定于胶枪喷嘴的前端，胶型质量检测传感器固定于胶枪喷嘴的后端。

本发明的涂胶轨迹引导和胶型质量检测系统，其涂胶轨迹引导以及胶型质量检测的步骤是：涂胶机器人执行涂胶作业时，轨迹引导传感器扫描得到涂胶焊缝或者工件涂胶部位的未涂胶工件三维模型数据，同时对机器人涂胶轨迹进行修正引导；

胶型质量检测传感器扫描得到涂胶焊缝或者工件涂胶部位的涂胶后工件三维模型数据，将扫描得到的涂胶前和涂胶后的焊缝或者工件涂胶部位三维模型数据进行对比分析，分割出胶型轮廓，得出胶材料在焊缝处或者工件上的胶型形状；然后分析胶材料胶型轮廓尺寸，在上位机数据分析模型上显示所喷涂胶材料的参数数据信息，判断是否存在缺陷，喷涂胶材料填充是否平整饱满，对涂胶质量缺陷分类显示，并将相应的质量缺陷定位在工件模型上，从而实现涂胶质量的自动化检测。

其中，所述参数数据信息包括所喷涂胶材料轮廓的长度、宽度、厚度信息，所述缺陷包括断胶、堆胶和明显涂胶褶皱。

本发明能够实时修正引导机器人的涂胶轨迹程序，并对涂胶胶型质量进行自动检测。

附图说明

图1是涂胶轨迹引导和胶型质量检测系统的结构示意图；

图2-3分别为安装在涂胶胶枪末端的轨迹引导传感器和涂胶胶型质量检测传感器的安装轴测示意图以及主视示意图；

图4为另一种实施例的涂胶胶枪末端的传感器安装支架结构示意图。

图中：1代表机器人,2代表喷涂胶枪，3代表传感器安装支架，4代表胶枪喷嘴，5代表涂胶轨迹引导传感器，6代表胶型质量检测传感器，7代表质量检测结构光光束，8代表涂胶胶条，9代表待涂胶的工件涂胶轨迹，10代表待涂胶的工件，11代表环形传感器安装支架。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。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。

本发明涉及汽车制造焊接车间、涂装车间和总装车间等焊缝密封胶或者粘接结构胶技术的涂胶机器人应用系统，该涂胶机器人系统在内部焊缝密封胶、隔音阻尼胶、车底焊缝密封胶、车底防腐防石击胶、裙边胶、装饰性细密封胶、汽车零部件粘接胶、点焊胶和接缝密封胶等涂胶工艺过程中，能够实时修正引导机器人的涂胶轨迹程序，并对涂胶胶型质量进行自动检测。

如图1-3所示，本发明涂胶轨迹引导和胶型质量检测系统，包括通过传感器安装支架3安装在机器人1的涂胶胶枪2上，并位于胶枪喷嘴4的上方、包括有涂胶轨迹引导传感器5、胶型质量检测传感器6。

其中，轨迹引导传感器和胶型质量检测传感器可以采用现有的半导体激光类传感器，其由半导体激光发生器、感光元器件、光束透镜和数据采集分析单元等组成。半导体激光发生器发射特定频率的激光光束，激光透过发射器镜头照射于被检测工件上发生反射。反射的激光光束在接收镜头的聚集作用下，在感光元器件上形成图像。经过算法处理，该图像可以转换成被检测工件的外形轮廓信息，此为半导体激光类传感器的现有技术，不再详细说明。

其中，涂胶轨迹引导传感器和胶型质量检测传感器通过传感器安装支架分别安装于胶枪末端枪嘴的两侧。胶枪作为涂胶的工具安装于机器人手臂6轴法兰，机器人按照预先示教的涂胶轨迹程序，沿着涂胶轨迹执行涂胶作业。在涂胶轨迹运行方向上，轨迹引导传感器固定于胶枪喷嘴的前端，胶型质量检测传感器固定于胶枪喷嘴的后端。

在涂胶机器人系统工作过程中，胶枪沿着示教的涂胶轨迹执行涂胶作业。轨迹引导传感器固定于胶枪喷嘴的前端，检测的结构光透过发射器镜头照射于被检测工件上发生反射，反射的检测结构光光束在接收镜头的聚集作用下，在感光元器件上形成图像，对涂胶焊缝或者待涂胶的工件涂胶轨迹9进行预先扫描，经过轨迹引导传感器控制器的分析计算，可以得到涂胶焊缝或者待涂胶的工件10涂胶部位的未涂胶三维模型数据信息，同时也可以将涂胶焊缝或者涂胶部位的空间位置信息反馈给机器人，机器人可以实时调整优化涂胶轨迹，起到精确修正引导机器人涂胶轨迹的作用。

胶型质量检测传感器固定于胶枪喷嘴的后端，在胶枪执行涂胶作业后，胶型质量检测传感器，检测的结构光透过发射器镜头照射于被检测工件上发生反射，反射的质量检测结构光光束7在接收镜头的聚集作用下，在感光元器件上形成图像，从而对涂胶焊缝或者涂胶轨迹进行再次扫描，经过传感器控制器分析计算，可以得到涂胶焊缝或者工件涂胶部位涂胶后的三维模型数据信息。

胶型质量检测传感器控制器将扫描得到的涂胶前和涂胶后的焊缝或者涂胶部位三维模型数据进行对比分析，分割出胶型轮廓，得出胶材料在焊缝处或者工件上的涂胶形状。同时在上位机数据分析模型上显示所喷涂胶材料的长度、宽度、厚度等数据信息，是否存在断胶、堆胶和涂胶褶皱等缺陷，喷涂胶材料填充是否平整饱满等。对于出现的涂胶质量缺陷，在上位机模型显示界面上能够将相应的质量缺陷进行分类显示，并将相应的质量缺陷定位在工件模型上，供工艺调试人员或者现场操作人员快速识别涂胶质量缺陷种类和缺陷所在位置，以对涂胶机器人系统的工艺参数作出后续的优化改进。

对于传感器的安装支架，也可以做成图4所示的环形传感器安装支架11，轨迹引导传感器和胶型质量检测传感器集成安装于环形支架内，对于不同的安装支架结构形式和传感器的外形，具体不限。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种涂胶轨迹引导和胶型质量检测系统，其特征在于，包括胶型质量检测传感器以及涂胶轨迹引导传感器，所述胶型质量检测传感器以及涂胶轨迹引导传感器布置在涂胶机器人的喷涂胶枪上，并位于所述胶枪喷嘴的上方两侧。

2.根据权利要求1所述涂胶轨迹引导和胶型质量检测系统，其特征在于，所述胶型质量检测传感器以及涂胶轨迹引导传感器安装于支架上，所述支架安装在涂胶机器人的喷涂胶枪上。

3.根据权利要求1所述涂胶轨迹引导和胶型质量检测系统，其特征在于，所述胶型质量检测传感器以及涂胶轨迹引导传感器对称布置。

4.根据权利要求1所述涂胶轨迹引导和胶型质量检测系统，其特征在于，所述的胶型质量检测传感器以及涂胶轨迹引导传感器采用半导体激光传感器。

5.根据权利要求1所述涂胶轨迹引导和胶型质量检测系统，其特征在于，在涂胶轨迹运行方向上，轨迹引导传感器固定于胶枪喷嘴的前端，胶型质量检测传感器固定于胶枪喷嘴的后端。

6.根据权利要求1所述涂胶轨迹引导和胶型质量检测系统，其特征在于，其涂胶轨迹引导以及胶型质量检测的步骤是：涂胶机器人执行涂胶作业时，轨迹引导传感器扫描得到涂胶焊缝或者工件涂胶部位的未涂胶工件三维模型数据，同时对机器人涂胶轨迹进行修正引导；

胶型质量检测传感器扫描得到涂胶焊缝或者工件涂胶部位的涂胶后工件三维模型数据，将扫描得到的涂胶前和涂胶后的焊缝或者工件涂胶部位三维模型数据进行对比分析，分割出胶型轮廓，得出胶材料在焊缝处或者工件上的胶型形状；然后分析胶材料胶型轮廓尺寸，在上位机数据分析模型上显示所喷涂胶材料的参数数据信息，判断是否存在缺陷，喷涂胶材料填充是否平整饱满，对涂胶质量缺陷分类显示，并将相应的质量缺陷定位在工件模型上，从而实现涂胶质量的自动化检测。

7.根据权利要求6所述涂胶轨迹引导和胶型质量检测系统，其特征在于，所述参数数据信息包括所喷涂胶材料轮廓的长度、宽度、厚度信息，所述缺陷包括断胶、堆胶和明显涂胶褶皱。

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