CN111804520B - 涂胶系统及其涂胶方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种涂胶系统及其涂胶方法，其中的系统包括PLC、运动控制板卡、涂胶三轴、视觉系统和胶量控制系统，其中，所述PLC，用于获取两个待涂胶件之间的GAP值；所述胶量控制系统，用于根据所述GAP值，控制胶水流量；所述视觉系统，用于对所述待涂胶件的涂胶槽进行拍照，获取所述涂胶槽图片；所述运动控制板卡，用于根据所述涂胶槽图片，计算获取所述涂胶槽的涂胶信息，并控制所述涂胶三轴运动；所述涂胶三轴，用于根据所述涂胶信息，对所述待涂胶件进行涂胶。利用本发明，能够解决在VR眼镜的屏幕和镜筒组装过程中，由于采用目前的涂胶系统容易出现溢胶、缺胶、涂胶状态不稳定、涂胶通过率低等问题。
Description
技术领域
本发明涉及VR眼镜技术领域，更为具体地，涉及一种VR眼镜的涂胶系统及其涂胶方法，但不仅限于VR眼镜。
背景技术
VR（Virtual Reality，中文含义：虚拟现实）眼镜中的Pancake模组包括屏幕和镜筒，屏幕与镜筒是通过AA（Active Alignment，中文的含义：主动对焦，是一项确定零配件装配过程中相对位置的技术）技术找到其最好的组装状态后进行涂胶、UV固化粘接在一起，根据产品组装工艺先通过AA技术寻找最佳位置，并使用激光测高技术测出两件的GAP值，再根据GAP值及视觉拍取的涂胶槽的位置、形状参数以及涂胶槽轨迹分段信息进行涂胶，不同GAP所涂胶量不同，轨迹进行分段，每段涂胶速度可单独控制，最后进行UV固化，将两件组装完成。
目前VR眼镜组装过程中涂胶存在的问题：
在VR眼镜组装时，使用PLC控制+自搭三轴涂胶系统进行涂胶，但使用PLC控制三轴进行插补运动时，无法进行空间圆弧的运动，而且插补平面圆弧只能按照多点折线进行运动，涂胶会产生溢胶、缺胶问题，且涂胶状态不稳定，并且由于生产过程中需要频繁调节涂胶轴运动速度，涂胶一次通过率只有40%-50%。
基于上述问题，亟需提供一种合适VR眼镜的屏幕和镜筒组装的涂胶系统以及涂胶方法。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种涂胶系统及其涂胶方法，以解决现有的在VR眼镜的屏幕和镜筒组装过程中，由于采用目前的涂胶系统容易出现溢胶、缺胶、涂胶状态不稳定、涂胶通过率低等问题。
本发明提供的涂胶系统，包括PLC、运动控制板卡、涂胶三轴、视觉系统和胶量控制系统，其中，
所述PLC，用于获取两个待涂胶件之间的GAP值；
所述胶量控制系统，用于根据所述GAP值，控制胶水流量；
所述视觉系统，用于对所述待涂胶件的涂胶槽进行拍照，获取涂胶槽图片；
所述运动控制板卡，用于根据所述涂胶槽图片，确定获取所述涂胶槽的涂胶信息，并控制涂胶三轴运动；
所述涂胶三轴，用于根据所述涂胶信息，对所述待涂胶件进行涂胶。
此外，优选的方案是，所述涂胶三轴包括支撑架、设置在所述支撑架上的涂胶X轴、涂胶Y轴以及涂胶Z轴，其中，
所述视觉系统设置在所述涂胶Y轴上，所述胶量控制系统设置在所述涂胶Z轴上。
此外，优选的方案是，所述视觉系统包括相机、用于固定所述相机的相机夹持件、用于为所述相机提供亮度的光源，其中，
所述相机在所述涂胶X轴和涂胶Y轴带动下运动至所述涂胶槽的拍摄位置，并对所述涂胶槽拍照。
此外，优选的方案是，所述胶量控制系统包括涂胶控制盒、针筒、与所述针筒相连接的针头，在所述针筒与所述针头之间设置有用于调节胶水流量的螺杆阀，其中，
所述涂胶控制盒根据所述GAP值通过所述螺杆阀调节胶水流量。
此外，本发明还提供涂胶方法，采用上述涂胶系统对待涂胶件进行涂胶，所述涂胶方法包括：
PLC将获取的待涂胶件之间的GAP值传输至运动控制板卡；
通过视觉系统对所述待涂胶件的涂胶槽进行拍照，获取涂胶槽图像，并将所述涂胶槽图像传输至所述运动控制板卡；
所述运动控制板卡根据所述涂胶槽图像确定所述涂胶槽的涂胶信息；
所述运动控制板卡根据所述涂胶槽的涂胶信息，控制涂胶三轴对所述待涂胶件进行涂胶，并且根据所述GAP值，控制胶量控制系统调节胶水的流量。
此外，优选的方案是，所述PLC将获取的待涂胶件之间的GAP值传输至运动控制板卡，包括如下步骤：
通过主动对焦和激光测高技术获取待涂胶件之间的GAP值；
所述PLC将所述GAP值传输至所述运动控制板卡。
此外，优选的方案是，所述通过视觉系统对所述待涂胶件的涂胶槽进行拍照，获取所述涂胶槽图片，包括如下步骤：
所述视觉系统的相机在光源状态下，对所述待涂胶件的涂胶槽进行拍照，获取涂胶槽图像；其中，
所述涂胶槽图像中包含有涂胶槽位置、涂胶槽形状的信息。
此外，优选的方案是，所述运动控制板卡通过对所述涂胶槽图像进行处理，获取所述涂胶槽的涂胶信息，包括如下步骤：
所述运动控制板卡通过算法计算，获取涂胶槽位置数据信息、涂胶槽形状数据信息；
根据所述涂胶槽位置数据信息、所述涂胶槽形状数据信息，获取涂胶槽的涂胶轨迹分段数据信息；
根据所述涂胶轨迹分段数据信息，获取所述涂胶槽内的涂胶点的位置信息。
此外，优选的方案是，所述运动控制板卡根据所述涂胶槽的涂胶信息，控制涂胶三轴对所述待涂胶件进行涂胶，包括如下步骤：
所述运动控制板卡根据所述涂胶点的位置信息，控制所述涂胶三轴进行空间圆弧和空间直线插补运动涂胶。
此外，优选的方案是，所述运动控制板卡根据所述GAP值，控制所述胶量控制系统通过改变螺杆阀的转速调节胶水的流量，实现所述待涂胶件的不同涂胶轨迹的不同胶水厚度。
从上面的技术方案可知，本发明提供的涂胶系统及其涂胶方法，通过控制胶量控制系统根据GAP值调节胶水的流量；通过视觉系统拍摄获取的涂胶槽位置、形状参数、涂胶轨迹分段，运动控制板卡根据胶槽位置、形状参数控制涂胶三轴进行插补运动，其运动轨迹与涂胶槽重合，并可实现空间圆弧插补；运动控制板卡根据涂胶轨迹分段，控制涂胶三轴以不同的速度涂胶运动；从而能够解决现有的涂胶系统涂胶时容易出现溢胶、缺胶、涂胶状态不稳定、涂胶通过率低等问题。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1为根据本发明实施例的涂胶系统结构示意图；
图2、图3、图4分别为根据本发明实施例的涂胶系统分解结构示意图；
图5为根据本发明实施例的涂胶槽结构示意图；
图6为根据本发明实施例的涂胶方法的流程示意图。
其中的附图标记包括：1、PLC，2、运动控制板卡，3、涂胶三轴，4、视觉系统，5、胶量控制系统，6、涂胶槽，7、涂胶点，31、涂胶X轴，32、涂胶Y轴，33、涂胶Z轴，34、支撑架，41、相机夹持件，42、相机，43、镜头，44、光源，51、针筒，52、螺杆阀，53、针头。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
针对前述提出的解决目前的涂胶系统容易出现溢胶、缺胶、涂胶状态不稳定、涂胶通过率低等问题，本发明提供一种涂胶系统及其涂胶方法。
以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
为了说明本发明提供的涂胶系统的结构，图1至图5分别从不同角度对涂胶系统的结构进行了示例性标示。具体地，图1示出了根据本发明实施例的涂胶系统结构；图2、图3、图4分别示出了根据本发明实施例的涂胶系统分解结构；图5示出了根据本发明实施例的涂胶槽结构。
如图1和图5共同所示，本发明提供的涂胶系统，包括PLC(Programmable LogicController，可编程逻辑控制器)1、运动控制板卡2、涂胶三轴3、视觉系统4和胶量控制系统5，其中，PLC1用于获取两个待涂胶件之间的GAP值（两个待涂胶件最佳组装状态）；胶量控制系统5，用于根据GAP值，控制胶水流量；视觉系统4，用于对待涂胶件的涂胶槽进行拍照，获取涂胶槽图片，并传输至运动控制板卡2；运动控制板卡2，用于根据涂胶槽图片确定涂胶槽的涂胶信息；涂胶三轴3，用于根据确定的涂胶信息，对待涂胶件进行涂胶。
具体地，涂胶三轴3包括支撑架34、设置在所述支撑架34上的涂胶X轴31、涂胶Y轴32以及涂胶Z轴33，其中，视觉系统4设置在涂胶Y轴32上，所述胶量控制系统5设置在所述涂胶Z轴33上。
其中，视觉系统4包括相机42、用于固定相机42的相机夹持件41、用于向相机42提供亮度的光源44，其中，相机42在涂胶X轴31和涂胶Y轴32共同带动下运动至涂胶槽6的拍摄位置，并对涂胶槽6拍照，其中，相机42通过镜头43在光源44的打光状态下，对涂胶槽6进行拍照。
其中，胶量控制系统5包括涂胶控制盒、针筒51、与针筒51相连接的针头53，在针筒51与针头53之间设置有用于调节胶水流量的螺杆阀52，其中，根据GAP值，涂胶控制盒通过螺杆阀52调节胶水流量。
与上述系统相对应，本发明还提供一种涂胶方法，图6示出了根据本发明实施例的涂胶方法流程。
如图6所示，本发明提供的涂胶方法，采用上述涂胶系统对待涂胶件进行涂胶，该涂胶的具体方法如下：
S610：PLC将获取的待涂胶件之间的GAP值传输至运动控制板卡；
S620：通过视觉系统对待涂胶件的涂胶槽进行拍照，获取涂胶槽图像，并将涂胶槽图像传输至所述运动控制板卡；
S630：运动控制板卡根据涂胶槽图像进行处理确定涂胶槽的涂胶信息；
S640：所述运动控制板卡根据涂胶槽的涂胶信息，控制涂胶三轴对所述待涂胶件进行涂胶，并且根据所述GAP值，控制胶量控制系统调节胶水的流量。
上述为本发明的涂胶方法的具体流程，从而解决VR眼镜中的Pancake模组（屏幕和镜筒）产品组装过程中，涂胶三轴进行插补运动时，无法进行空间圆弧的运动，溢胶、缺胶、涂胶状态不稳定、涂胶通过率低等问题。
具体地，PLC将获取的待涂胶件之间的GAP值传输至运动控制板卡，包括如下步骤：通过主动对焦和激光测高技术获取待涂胶件之间的GAP值；
所述PLC将所述GAP值传输至所述运动控制板卡。
在本发明的实施例中，PLC控制AA设备中除涂胶三轴以外其他轴的运动，并将通过AA（Active Alignment，中文的含义：主动对焦，是一项确定零配件装配过程中相对位置的技术）技术和激光测高技术中获取的屏幕与镜筒最佳组装状态（GAP值），并将GAP值传输至运动控制板卡2。
其中，通过视觉系统对待涂胶件的涂胶槽进行拍照，获取涂胶槽图片，包括如下步骤：视觉系统的相机在光源状态下，对待涂胶件的涂胶槽进行拍照，获取涂胶槽图像；其中，涂胶槽图像包括涂胶槽位置、涂胶槽形状。
其中，运动控制板卡根据确定涂胶槽的涂胶信息，包括如下步骤：运动控制板卡通过算法计算，获取涂胶槽位置数据信息、涂胶槽形状数据信息；根据所述涂胶槽位置数据信息、所述涂胶槽形状数据信息，获取涂胶轨迹分段数据信息；根据所述涂胶轨迹分段数据信息，获取所述涂胶槽内的涂胶点的位置信息。
其中，运动控制板卡2与视觉系统4进行信息交互，运动控制板卡2给涂胶Y轴发出指令，使得涂胶X轴和涂胶Y轴共同带动视觉系统运动至拍摄涂胶槽的位置，视觉系统的相机通过镜头在光源的打光状态下，对镜筒的涂胶槽进行拍照，将拍摄获取的图像，传输至运动控制板卡2，运动控制板卡2根据收到的图像进行处理从而获取涂胶槽的位置、形状参数以及涂胶轨迹分段信息。
在本发明的实施例中，运动控制板卡根据涂胶槽的涂胶信息，控制涂胶三轴对所述待涂胶件进行涂胶，包括如下步骤：根据涂胶点的位置信息，运动控制板卡控制涂胶三轴进行空间圆弧和空间直线插补运动涂胶。
此外，运动控制板卡根据所述GAP值，控制胶量控制系统通过改变螺杆阀的转速调节胶水的流量，实现待涂胶件的不同涂胶轨迹的不同胶水厚度。在本发明的实施例中，运动控制板卡控制涂胶控制盒根据GAP值选取对应的螺杆阀转速，针筒中的胶水在气压的作用下进入螺杆阀，螺杆阀中螺杆转动将胶水从针头中吐出，从而完成涂胶。
在本发明的实施例中，运动控制板卡通过算法计算，与视觉系统进行视觉坐标和世界坐标标定，通过视觉系统拍照后，获取涂胶槽6内涂胶点7位在世界坐标系的中XY坐标，以及通过测高仪获取涂胶点位在世界坐标系中的Z坐标；然后，运动控制板卡2按照涂胶点7的空间坐标（XYZ），控制涂胶三轴进行空间圆弧和空间直线插补，并根据PLC传输的GAP值，实现同一产品不同段轨迹不同的速度进行涂胶，从而可以改变相同产品不同段的胶水厚度，相同产品涂胶的胶水的厚度不同。
在本发明的实施例中，本发明提供的涂胶系统以及涂胶方法，并不仅仅适用于与VR眼镜的屏幕和镜筒，只要在涂胶时需要满足空间圆弧涂胶、胶量分档、涂胶三轴的速度分段控制进行涂胶的产品均可。
通过上述实施方式可以看出，本发明提供的涂胶系统及其涂胶方法，通过控制胶量控制系统根据GAP值调节胶水的流量；通过视觉系统拍摄获取的涂胶槽位置、形状参数、涂胶轨迹分段，运动控制板卡根据胶槽位置、形状参数控制涂胶三轴进行插补运动，其运动轨迹与涂胶槽重合，并可实现空间圆弧插补；运动控制板卡根据涂胶轨迹分段，控制涂胶三轴以不同的速度涂胶运动；从而能够解决现有的涂胶系统涂胶时容易出现溢胶、缺胶、涂胶状态不稳定、涂胶通过率低等问题。
如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的涂胶系统及其涂胶方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的涂胶系统及其涂胶方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
Claims (4)
1.一种涂胶方法，其特征在于，采用涂胶系统对待涂胶件进行涂胶，所述涂胶系统包括PLC、运动控制板卡、涂胶三轴、视觉系统和胶量控制系统，其中，
所述PLC，用于获取两个待涂胶件之间的GAP值；
所述胶量控制系统，用于根据所述GAP值，控制胶水流量；
所述视觉系统，用于对所述待涂胶件的涂胶槽进行拍照，获取涂胶槽图片，并传输至所述运动控制板卡；
所述运动控制板卡，用于根据所述涂胶槽图片确定所述涂胶槽的涂胶信息，并控制所述涂胶三轴运动；
所述涂胶三轴，用于根据所述涂胶信息，对所述待涂胶件进行涂胶；
所述涂胶三轴包括支撑架、设置在所述支撑架上的涂胶X轴、涂胶Y轴以及涂胶Z轴，其中，
所述视觉系统设置在所述涂胶Y轴上，所述胶量控制系统设置在所述涂胶Z轴上；
所述视觉系统包括相机、用于固定所述相机的相机夹持件、用于为所述相机提供亮度的光源，其中，
所述相机在所述涂胶X轴和涂胶Y轴共同带动下运动至所述涂胶槽的拍摄位置，并对所述涂胶槽拍照；
所述胶量控制系统包括涂胶控制盒、针筒、与所述针筒相连接的针头，在所述针筒与所述针头之间设置有用于调节胶水流量的螺杆阀，其中，
所述涂胶控制盒根据所述GAP值通过所述螺杆阀调节胶水流量；
所述涂胶方法包括：
所述PLC将获取的待涂胶件之间的GAP值传输至所述运动控制板卡；
通过所述视觉系统对所述待涂胶件的涂胶槽进行拍照，获取涂胶槽图像，并将所述涂胶槽图像传输至所述运动控制板卡；
所述运动控制板卡根据所述涂胶槽图像确定所述涂胶槽的涂胶信息；
所述运动控制板卡根据所述涂胶槽的涂胶信息，控制涂胶三轴对所述待涂胶件进行空间圆弧和空间直线插补运动涂胶，并且根据所述GAP值，控制胶量控制系统调节胶水的流量；
其中，所述运动控制板卡根据所述涂胶槽图像确定所述涂胶槽的涂胶信息，包括如下步骤：
所述运动控制板卡通过算法计算，获取涂胶槽位置数据信息、涂胶槽形状数据信息；
根据所述涂胶槽位置数据信息、所述涂胶槽形状数据信息，获取涂胶槽的涂胶轨迹分段数据信息；
根据所述涂胶轨迹分段数据信息，获取所述涂胶槽内的涂胶点的位置信息。
2.如权利要求1所述的涂胶方法，其特征在于，
所述PLC将获取的待涂胶件之间的GAP值传输至运动控制板卡，包括如下步骤：
通过主动对焦和激光测高技术获取待涂胶件之间的GAP值；
所述PLC将所述GAP值传输至所述运动控制板卡。
3.如权利要求1所述的涂胶方法，其特征在于，
所述通过视觉系统对所述待涂胶件的涂胶槽进行拍照，获取涂胶槽图片，包括如下步骤：
所述视觉系统的相机在光源状态下，对所述待涂胶件的涂胶槽进行拍照，获取涂胶槽图像；其中，
所述涂胶槽图像中包含有涂胶槽位置、涂胶槽形状的信息。
4.如权利要求1所述的涂胶方法，其特征在于，
所述运动控制板卡根据所述GAP值，控制所述胶量控制系统通过改变螺杆阀的转速调节胶水的流量，实现所述待涂胶件的不同涂胶轨迹的不同胶水厚度。
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