CN111617936A - 一种封蜡机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种封蜡机，包括龙门式移动组件、导正机构和工装治具，龙门式移动组件包括相连接的X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构，Z轴移动机构上安装有针阀，针阀连接有供蜡系统，导正机构用于对置入其中的工件的位置进行机械校正，龙门式移动组件的中部上方安装有倒置的六轴机器人，工件在工装治具、导正机构和针阀处的位置切换由六轴机器人驱动。本发明封蜡机设有供蜡系统自动供应蜡液，针阀精确控制蜡液的输出量使涂覆均匀，六轴机器人具有多维度转动角度能充分转动工件，封蜡机能对具有复杂结构的工件的进行涂蜡工作，减少人工作业，提高工作效率。

Description

一种封蜡机
技术领域
本发明涉及自动化设备领域，特别是涉及一种封蜡机。
背景技术
现有一些工件对外观要求较高且常用于具有腐蚀性的环境中，现有技术采用蜂蜡对这类工件表面进行涂覆，涂蜡既不影响工件的外观还具有防腐蚀功能。现有技术由人工采用毛刷蘸取加热的蜡液对工件进行涂覆，毛刷上的蜡液在温度下降后会凝固，导致涂覆不顺，人工涂覆效率低且涂覆不均匀。现有的封蜡机大多用于木地板填缝，不适用于这类工件的涂覆作业，因此，亟需一种新的封蜡机来解决这类工件的涂蜡问题。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种封蜡机。
本发明是通过以下技术方案予以实现的：
一种封蜡机，包括龙门式移动组件、导正机构和工装治具，龙门式移动组件包括相连接的X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构，Z轴移动机构上安装有针阀，针阀连接有供蜡系统，导正机构用于对置入其中的工件的位置进行机械校正，龙门式移动组件的中部上方安装有倒置的六轴机器人，工件在工装治具、导正机构和针阀处的位置切换由六轴机器人驱动。
进一步的，导正机构包括两个定位块和分别与两个定位块相对的两个定位气缸，两个定位块和两个定位气缸配合用于限制工件的四个方位的移动，放入导正机构中的工件被导正成统一摆放状态。
进一步的，封蜡机上设有针阀清洁机构，针阀清洁机构包括海绵擦拭块和收蜡杯，针阀能移动至收蜡杯处进行排蜡以及在海绵擦拭块处进行擦拭。
进一步的，封蜡机上组装有第一气缸，针阀清洁机构安装在第一气缸上，第一气缸伸长时针阀清洁机构伸出进行工作，第一气缸回缩时针阀清洁机构复位为六轴机器人和针阀让位。
进一步的，针阀清洁机构上还设有用于检测针阀高度的红外线传感器。
进一步的，供蜡系统包括预热桶和供蜡桶，供蜡桶连接针阀，预热桶和供蜡桶皆配置有用于为桶中的蜡加热的加热装置，预热桶和供蜡桶通过管道连通，管道上设有阀门，供蜡桶中设有用于检测蜡液高度的液位传感器。
进一步的，工装治具上设有多个工件放置位，至少在一个工件放置位上设有压力传感器，压力传感器用于检测置于其上的单个工件的重量。
进一步的，封蜡机上设有用于监测工件轮廓并获得工件坐标位置的工业相机。
进一步的，封蜡机上工装治具后方设有旋转模组，旋转模组包括电机、旋转气缸和两个支撑气缸，两个支撑气缸分别支撑电机的前后两端并调整电机相对水平面的倾斜角度，旋转气缸的中心轴与电机的输出轴垂直，电机驱动旋转气缸转动，旋转气缸上固接有定位治具和真空吸头，旋转气缸驱动定位治具旋转。
进一步的，封蜡机上设有直线导轨和第二气缸，旋转模组连接在直线导轨的滑块上，直线导轨平行于X轴设置，第二气缸驱动旋转模组沿直线导轨滑动。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明封蜡机设有供蜡系统自动供应蜡液，针阀精确控制蜡液的输出量使涂覆均匀，六轴机器人具有多维度转动角度能充分转动工件，封蜡机能对具有复杂结构的工件的进行涂蜡工作，减少人工作业，提高工作效率。
2、本发明封蜡机上设有导正机构，导正机构能对置于其中的工件的四个方位进行限定，各工件经由导正机构导正至同一状态后再由六轴机器人抓取至针阀处进行涂蜡作业，导正机构对各工件进行机械导正，消除了六轴机器人拾取工装治具上的各工件的误差，提高封蜡精度。
3、本发明封蜡机设有针阀清洁机构，包括海绵擦拭块和收蜡杯，针阀能移动至收蜡杯处进行排蜡以及在海绵擦拭块处进行擦拭，减少了针阀挂蜡和堵塞现象，提升封蜡效果。
4、工装治具上设有压力传感器，压力传感器用于检测单个工件的重量，以免机器人程序选择错误而误伤工件。
附图说明
图1是封蜡机的立体示意图之一；
图2是封蜡机的立体示意图之一；
图3是龙门式移动组件和旋转模组的相对位置示意图；
图4是旋转模组的立体示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
请参阅图1至图3，本发明提供一种封蜡机，包括工作台，工作台上安装有龙门式移动组件、导正机构和工装治具6，龙门式移动组件包括相连接的X轴移动机构1、Y轴移动机构2和Z轴移动机构3，Z轴移动机构3上安装有针阀4，针阀4连接有供蜡系统，龙门式移动组件的中部上方安装有倒置的六轴机器人5。六轴机器人5先将工装治具6中的工件拾取至导正机构进行机械校正位置，再将导正机构中的工件移动至针阀4处进行多角度转动封蜡，最后将封蜡完成的工件放回工装治具6中。
如图1至图3所示，X轴移动机构1、Y轴移动机构2和Z轴移动机构3为直线模组，X轴移动机构1位于工作台左侧，工作台右侧设有与X轴移动机构1平行的第一直线导轨7，Y轴移动机构2架设在X轴移动机构1和第一直线导轨7上，Z轴移动机构3安装在Y轴移动机构2的滑块上，针阀4固定在Z轴移动机构3的滑块上。
工装治具6上设有多个工件放置位，工装治具6能放置多个工件，每个工件放置位周围设有用于定位工件的工件定位柱8，如图1。至少在一个工件放置位上设有压力传感器，压力传感器用于检测置于其上的单个工件的重量，以区分工件的种类，防止六轴机器人5程序选择不当而造成机械手撞机，导致工件与设备的损坏。
本实施例所述的六轴机器人5可以采用爱普生六轴N2工业机器人，具有六个关节，六个关节的整体复定位精度达到±0.02mm，可以削减40％的安装面积，降低占用空间，在狭小的空间内能够执行多种作业，可360度连续运动，能节省约30％的循环时间,大幅提高生产率。
各关节的最大运动范围如下：
关节#1:±180°、关节#2:±180°、关节#3:±180°、关节#4:±195°、关节#5:±130°、关节#6:±360°。
六轴机器人5上安装有用于吸附工件的吸头，六轴机器人5的多维度灵活运动能充分翻转工件以进行各面的涂覆作业。
工装治具6上放置有多个工件，六轴机器人5抓取后都会将工件移动至某个设定的起始点，然后从该起始点处将工件移动至针阀4处进行封蜡作业。六轴机器人5拾取工装治具6上不同位置处的工件至预定的起始点会有微小误差，为补偿这部分误差，设备上设置了导正机构。
如图1和图2所示，导正机构包括两个定位块9和分别与两个定位块9相对的两个定位气缸10，六轴机器人5将单个工件放入导正机构中，两个定位块9和两个定位气缸10配合从四个方位夹紧工件，工件被夹紧即在导正机构中就位，放入导正机构中的工件被导正成统一摆放状态。利用导正机构对工件进行机械导正，消除六轴机器人5拾取各工件的误差，保证每个工件相对针阀4处于统一状态，确保了整批工件的封蜡精度一致性。
供蜡系统包括上、下两个料桶，如图1所示，位于上方的料桶为预热桶11，位于下方的料桶为供蜡桶12，供蜡桶12连接针阀4，两个料桶皆配置有用于为桶中的蜡加热的诸如加热棒的加热装置。预热桶11和供蜡桶12通过管道连通，管道上设有阀门，供蜡桶12中设有液位传感器，液位传感器检测到供蜡桶12中的蜡液的存储量过少时，阀门自动打开，使预热桶11中的蜡液补充至供蜡桶12中，当液位传感器检测到供料桶中的蜡液补充到位时，阀门自动关闭。预热桶11中设有滤网，预热桶11中熔化的蜡液经过滤网过滤后再输送至供蜡桶12中。
本实施例中的蜡为蜂蜡，针阀4排出的蜡的最佳工作温度大致在60℃～70℃，考虑到蜡液输送过程中的能量损失，供料桶中会将蜡液加热到100℃，这样会在蜡液中产生碳化物质，工作过程中导致针阀4嘴部挂蜡，进而导致针阀4堵塞，影响涂覆效果。为解决这一问题，在设备上设有针阀清洁机构。
如图2所示，针阀清洁机构包括海绵擦拭块13和收蜡杯，设备启动封蜡命令时，针阀4先在收蜡杯处排蜡后移动至海绵擦拭块13处进行擦拭，然后进行涂蜡工作，在长时间重复涂蜡的过程中，针阀4根据需要可以进行多次排蜡和擦拭作业，较佳的是每更换一个工件都先进行针阀4排蜡和擦拭再进行涂蜡作业。
设备上还设有红外线传感器，针阀4能自动移动至红外线传感器处，更换针阀4时自动校正因针阀4本身工差造成的高度差，保证涂蜡时针阀4距离工件的高度的一致性，避免高度差造成针阀4撞伤工件。根据工件局部封蜡要求的不同，针阀4可以拆下更换成涂布刮刀或喷嘴。
考虑到设备的空间有限，为了使设备结构紧凑以节省空间，红外线传感器设置在针阀清洁机构上，封蜡机上组装有第一气缸，针阀清洁机构安装在第一气缸上，第一气缸伸长时针阀清洁机构伸出进行工作，第一气缸回缩时针阀清洁机构复位为六轴机器人5和针阀4让位。
如图1所示，设备上设有工业相机视觉定位系统，工业相机视觉定位系统包括安装在设备顶部的相机14，该相机14采用1000万像素并搭配50mm镜头，搭配VS.DJJ视觉系统，相机14进行实时拍照监测工件轮廓并获得工件坐标位置，无需工装定位就能获得高定位精度，工件任意摆放360°均可进行视觉定位，视觉定位误差在±0.02mm之间。
本设备能用于对圆形工件封蜡，为进行圆形工件的封蜡作业，封蜡机上工装治具6后方设有旋转模组15。本实施例中，如图2至图4所示，工作台上设有第二直线导轨16和第二气缸，第二直线导轨16平行于X轴设置，第二直线导轨16的滑块上组装有旋转模组15，第二气缸驱动旋转模组15沿第二直线导轨16滑动。旋转模组15包括电机17、旋转气缸18和两个支撑气缸，两个支撑气缸分别支撑电机17的前后两端并调整电机17相对水平面的倾斜角度，电机17在两个支撑气缸的作用下可以相对工作台倾斜±100°，旋转气缸18的中心轴与电机17的输出轴垂直，电机17驱动旋转气缸18转动，旋转气缸18上固接有定位治具19和真空吸头，旋转气缸18驱动定位治具19旋转。对圆形工件进行封蜡时，第二气缸驱动旋转模组15沿X轴伸出，六轴机器人5将圆形工件放置在旋转模组15上的定位治具19上，真空吸头吸住工件。电机17设定倾斜角度，针阀4定位到点，旋转气缸18设定倾斜角度与匀速状态，针阀4将蜡均匀涂覆至工件表面进行封蜡。不需要使用时，旋转模组15缩回，避免空间干涉导致机械手臂撞机。
旋转模组15在工作状态时，旋转模组15中的电机17的输出轴朝向A轴，旋转气缸18的中心轴朝向R轴，A轴和R轴不与X轴、或Y轴、或Z轴平行。本文所述的定位气缸10、第一气缸、第二气缸、支撑气缸皆为执行直线伸缩运动的气缸，例如有杆气缸或无杆气缸。
本发明封蜡机上的旋转模组15，使封蜡机能适应更多类型的工件，提高实用性。本发明封蜡机上的针阀清洁机构和旋转模组15皆设置成可伸缩形式，不使用时皆可收缩为其他零部件的工作让位，使设备结构紧凑，节约生产成本。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种封蜡机，其特征在于：包括龙门式移动组件、导正机构和工装治具，龙门式移动组件包括相连接的X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构，Z轴移动机构上安装有针阀，针阀连接有供蜡系统，导正机构用于对置入其中的工件的位置进行机械校正，龙门式移动组件的中部上方安装有倒置的六轴机器人，工件在工装治具、导正机构和针阀处的位置切换由六轴机器人驱动。
2.根据权利要求1所述的封蜡机，其特征在于：导正机构包括两个定位块和分别与两个定位块相对的两个定位气缸，两个定位块和两个定位气缸配合用于限制工件的四个方位的移动，放入导正机构中的工件被导正成统一摆放状态。
3.根据权利要求1所述的封蜡机，其特征在于：封蜡机上设有针阀清洁机构，针阀清洁机构包括海绵擦拭块和收蜡杯，针阀能移动至收蜡杯处进行排蜡以及在海绵擦拭块处进行擦拭。
4.根据权利要求3所述的封蜡机，其特征在于：封蜡机上组装有第一气缸，针阀清洁机构安装在第一气缸上，第一气缸伸长时针阀清洁机构伸出进行工作，第一气缸回缩时针阀清洁机构复位为六轴机器人和针阀让位。
5.根据权利要求4所述的封蜡机，其特征在于：针阀清洁机构上还设有用于检测针阀高度的红外线传感器。
6.根据权利要求1所述的封蜡机，其特征在于：供蜡系统包括预热桶和供蜡桶，供蜡桶连接针阀，预热桶和供蜡桶皆配置有用于为桶中的蜡加热的加热装置，预热桶和供蜡桶通过管道连通，管道上设有阀门，供蜡桶中设有用于检测蜡液高度的液位传感器,预热桶中设有滤网。
7.根据权利要求1所述的封蜡机，其特征在于：工装治具上设有多个工件放置位，至少在一个工件放置位上设有压力传感器，压力传感器用于检测置于其上的单个工件的重量。
8.根据权利要求1所述的封蜡机，其特征在于：封蜡机上设有用于监测工件轮廓并获得工件坐标位置的工业相机。
9.根据权利要求1所述的封蜡机，其特征在于：封蜡机上工装治具后方设有旋转模组，旋转模组包括电机、旋转气缸和两个支撑气缸，两个支撑气缸分别支撑电机的前后两端并调整电机相对水平面的倾斜角度，旋转气缸的中心轴与电机的输出轴垂直，电机驱动旋转气缸转动，旋转气缸上固接有定位治具和真空吸头，旋转气缸驱动定位治具旋转。
10.根据权利要求9所述的封蜡机，其特征在于：封蜡机上设有直线导轨和第二气缸，旋转模组连接在直线导轨的滑块上，直线导轨平行于X轴设置，第二气缸驱动旋转模组沿直线导轨滑动。
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