CN116175986A - 一种自动压合曲面玻璃和曲面塑胶件的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动压合曲面玻璃和曲面塑胶件的装置及方法，涉及汽车零部件组装领域。该装置包括压合基板、压合平台装置、下视觉装置及曲面玻璃压合装置，压合平台装置与曲面玻璃压合装置均安装于压合基板上，下视觉装置位于压合基板下方。压合平台装置用于实现曲面玻璃放置结构与压合工位结构在Y向的移动，及压合工位结构的旋转微调，下视觉装置用于曲面玻璃与曲面塑胶件的对齐校准数据采集，曲面玻璃压合装置用于Z向的移动压合。本发明解决了现有曲面玻璃和曲面塑胶件压合时对准度易丢失的问题，采用视觉装置与驱动电机联合动作，实现了压合时曲面玻璃和曲面塑胶件自动对准，可适应多种外形的曲面玻璃和曲面塑胶件。

Description

一种自动压合曲面玻璃和曲面塑胶件的装置及方法

技术领域

本发明涉及汽车零部件组装领域，具体为一种自动压合曲面玻璃和曲面塑胶件的装置及方法。

背景技术

随着我国居民收入水平和生活水平的不断提高，对汽车的需求越来越大，人们对汽车外观的要求也越来越高。汽车车身上的曲面零部件不仅增加了汽车的曲线美，还能有效减小风阻。目前汽车B柱外侧为曲面玻璃，内侧为曲面塑胶件，在对汽车组装时，需要将曲面玻璃和曲面塑胶件进行对准并压合在一起。目前，曲面玻璃和曲面塑胶件的压合对准，是靠人工调节定位柱的位置来保证的。存在的问题是，定位柱在使用一段时间后容易松动，影响玻璃和塑胶件的对准度，另外一个问题是更换了另外的产品后需要重新调节定位柱的位置，耗时耗力。因此需要改进现有的压合对准装置，以解决上述问题。

发明内容

本发明为了解决现有的曲面玻璃和曲面塑胶件压合对准时，对准度易丢失以及更换产品需要重新调节定位柱导致耗时耗力的问题，提供了一种自动压合曲面玻璃和曲面塑胶件的装置及方法。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种自动压合曲面玻璃和曲面塑胶件的装置，包括压合基板、压合平台装置、下视觉装置及曲面玻璃压合装置，所述压合平台装置与曲面玻璃压合装置均安装于压合基板上，所述下视觉装置位于压合基板下方。压合基板是整个压合过程的基座装置，压合平台装置用于实现曲面玻璃放置结构与压合工位结构在Y向的移动，以及实现压合工位结构的旋转微调，下视觉装置用于曲面玻璃与曲面塑胶件的对齐校准数据采集，曲面玻璃压合装置用于Z向的移动与压合过程。

所述压合平台装置包括压合平台底板、Y向移动结构、曲面玻璃放置结构、压合工位结构，所述曲面玻璃放置结构与压合工位结构均安装于压合平台底板上，所述Y向移动结构包括Y向驱动电机、Y向丝杆与Y向导轨，所述Y向驱动电机通过电机安装座安装于压合基板上，所述Y向丝杆一端连接于Y向驱动电机的输出轴，另一端通过丝杆安装座安装于压合基板上，所述Y向导轨设有两条，且分别位于Y向丝杆的两侧，所述Y向导轨通过导轨安装座安装于压合基板上；所述Y向丝杆的表面螺纹连接有移动套筒，所述压合平台底板的底面中部通过相应的连接块连接于移动套筒，所述压合平台底板的底面两侧分别通过相应的滑块卡于Y向导轨上，使压合平台底板可沿Y向导轨来回移动，即可以带着曲面玻璃放置结构与压合工位结构沿着Y向移动。所述曲面玻璃放置结构包括下玻璃治具安装底板与下玻璃仿形治具，所述下玻璃治具安装底板安装于压合平台底板上，所述下玻璃仿形治具通过垫板安装于下玻璃治具安装底板上，所述下玻璃仿形治具的上表面的形状与曲面玻璃的形状相匹配，用于放置曲面玻璃；所述压合工位结构包括塑胶件治具安装底板、塑胶件仿形治具、旋转驱动电机与塑胶件旋转机构，所述塑胶件旋转机构连接于塑胶件治具安装底板底面中部，所述旋转驱动电机位于压合平台底板下方、且上方穿过压合平台底板并通过顶部的安装板安装于压合平台底板上，所述旋转驱动电机的输出轴连接于塑胶件旋转机构，所述压合基板上开有供旋转驱动电机穿过的窗口；所述塑胶件仿形治具通过垫板安装于塑胶件治具安装底板上，所述塑胶件仿形治具顶部的形状与曲面塑胶件的形状相匹配，用于压合前与压合时放置曲面塑胶件；所述压合平台底板顶面上安装有两组旋转导轨结构，每组旋转导轨结构均包括导轨安装板与弧形导轨，所述弧形导轨通过导轨安装板安装于压合平台底板上，两组旋转导轨结构对称布置于塑胶件治具安装底板两侧下方，所述塑胶件治具安装底板的底面两侧通过相应的滑块卡于弧形导轨上，使塑胶件治具安装底板由塑胶件旋转机构带动可沿弧形导轨旋转微调，在塑胶件治具安装底板移动至曲面玻璃Z向移动机构下方时，根据对齐情况进行旋转调整。

所述下视觉装置包括视觉组件安装底板，所述视觉组件安装底板的两个对角位置上各安装有一组视觉对准组件，两组视觉对准组件结构相同且中心对称，所述视觉对准组件包括XY电动移动平台，XY电动移动平台可以实现安装于其上的部件X向与Y向的移动调整，通常是由X向与Y向单独的电机来实现的，在本发明中，X向移动结构位于Y向移动结构上部。所述XY电动移动平台的顶部安装有相机安装块，因此相机安装块可以沿X向与Y向移动。所述相机安装块为L形块，包括垂直部和水平部，水平部安装于XY电动移动平台顶部的X向滑块上，所述相机安装块垂直部的背面通过垫板安装有相机，所述相机安装块垂直部的侧边上连接有同轴光源支架，所述同轴光源支架的背侧安装有同轴光源，所述同轴光源位于相机的正上方，所述相机的镜头朝上，所述同轴光源的光线与相机镜头的轴向一致，以使相机可以拍出高质量的照片，满足曲面玻璃及曲面塑胶件调节需要。所述下视觉装置位于压合基板下方、且压合基板上开有供同轴光源支架与同轴光源穿过的窗口；所述压合平台底板上开有供对角的两个相机采集图像数据的方孔，所开方孔的位置与曲面玻璃及曲面塑胶件的其中一对对角位置相匹配，相机所采集到的为曲面玻璃及曲面塑胶件的其中一对对角位置的图像，对角对齐，则整个曲面玻璃及曲面塑胶件对齐，这样就实现了两者自动对位的功能；而且更换产品时，相机和同轴光源也可以根据产品需求进行自动调整，调整过程由XY电动移动平台实现。所述视觉组件安装底板上连接有竖直的四根安装柱，所述视觉组件安装底板通过四根安装柱吊装于压合基板底面上。

所述曲面玻璃压合装置包括压合架体与曲面玻璃Z向移动机构，所述压合架体通过支撑腿底部的安装板安装于压合基板上，曲面玻璃Z向移动机构安装于压合架体上。所述压合架体的顶部为工作台面，所述工作台面的后部左侧通过电机安装座安装有一台X向驱动电机，所述X向驱动电机的输出轴连接X向丝杆一端，所述X向丝杆的另一端通过丝杆安装座安装于工作台面上，所述X向丝杆外部螺纹连接有X向移动套筒；所述工作台面上的中部前后侧还安装有X向导轨，该X向导轨是使整个曲面玻璃Z向移动机构沿X向移动的。所述工作台面上开有使曲面玻璃Z向移动机构通过的窗口，所述曲面玻璃Z向移动机构包括Z向框架，所述Z向框架顶部连接有电机固定板，所述电机固定板前后侧各固有一块凸块，所述电机固定板前后侧的凸块底面上各连接有两个滑块、且通过各自对应的滑块安装于X向导轨上，所述电机固定板的后侧上部还连接有第一连接板，所述第一连接板通过相应的连接块连接于X向移动套筒，使Z向框架可沿X向导轨来回移动，也就可以使整个曲面玻璃Z向移动机构沿X向来回移动。所述电机固定板上设有Z向驱动电机，所述Z向驱动电机通过支撑结构安装于电机固定板上，所述Z向驱动电机的输出轴竖直向下穿过电机固定板后连接于Z向丝杆一端，所述Z向丝杆外螺纹连接有Z向移动套筒，所述Z向移动套筒外侧连接有第二连接板，Z向丝杆旋转可以带动第二连接板上下移动，所述Z向丝杆的另一端通过连接座连接于Z向框架底面，使Z向丝杆的另一端得到固定。所述第二连接板呈长方形，所述第二连接板的底面四角上各连接有一根第一导向轴，四根第一导向轴穿过Z向框架底面伸出后共同连接于第三连接板，则当第二连接板移动时，第三连接板也同向移动，所述第三连接板的中部顶面上设有一个背压气缸，所述背压气缸的活塞杆向下伸出穿过第三连接板后与压力传感器连接，背压气缸用于提供压合时所需要的压力，且受压力传感器所控制，所述第三连接板上还安装有向下的四根第二导向轴，所述第二导向轴分布的位置与第一导向轴连接的位置不产生干涉，四根第二导向轴伸出端共同连接于上玻璃治具安装板，则第三连接板移动时，上玻璃治具安装板也发生同向移动，所述压力传感器通过连接板安装于上玻璃治具安装板上，可以检测并反馈实时压力，从而使背压气缸调整压合所需要的压力，实现了压合压力可调节的功能。所述上玻璃治具安装板下底面通过螺栓连接有上玻璃仿形治具，所述上玻璃仿形治具的下表面的形状与曲面玻璃的形状相匹配；第一导向轴与第二导向轴均包括导柱和导套。

上述所有结构需要满足如下条件，所述Y向丝杆与Y向导轨位于曲面玻璃Z向移动机构的正下方，即压合架体要位于Y向导轨的外侧。而压合过程中，当下玻璃仿形治具沿Y向导轨移动到曲面玻璃Z向移动机构的正下方时，满足与上玻璃仿形治具相匹配的原则，当塑胶件仿形治具沿Y向导轨移动到曲面玻璃Z向移动机构的正下方时，满足与上玻璃仿形治具相匹配的原则，以使得在初步对准时，误差尽量减小；所述上玻璃仿形治具及下玻璃仿形治具与曲面玻璃的接触面上安有多个真空吸盘，所述塑胶件仿形治具的顶面上也安装有多个真空吸盘，可以可靠吸附曲面玻璃。

上述一种自动压合曲面玻璃和曲面塑胶件的装置所对应的压合方法，包括如下步骤：

S1：将曲面塑胶件放置在塑胶件仿形治具上，将曲面玻璃放置在下玻璃仿形治具上，真空吸盘分别将曲面塑胶件和曲面玻璃吸附固定；

S2：Y向驱动电机驱动压合平台底板运动到曲面玻璃交接位，曲面玻璃Z向移动机构中的Z向驱动电机驱动上玻璃仿形治具下降到合适位置，将曲面玻璃从下玻璃仿形治具转移到上玻璃仿形治具上，即真空吸盘将曲面玻璃吸附于上玻璃仿形治具上，然后Z向驱动电机驱动上玻璃仿形治具复回原位；

S3：Y向驱动电机驱动压合平台底板运动到曲面玻璃和曲面塑胶件压合的位置，曲面玻璃Z向移动机构中的Z向驱动电机驱动带有曲面玻璃的上玻璃仿形治具下降到拍照位置；

S4：下视觉装置中的相机和同轴光源，透过压合平台底板上位于对角位置的两个开孔区域，采集曲面玻璃的两个对角和曲面塑胶件的两个对角的图像信息，经过对采集到的图像的数据分析，控制X向驱动电机、Y向驱动电机和旋转驱动电机，通过控制X向驱动电机，使曲面玻璃Z向移动机构左右微调，通过控制Y向驱动电机，使压合平台底板移动微调，通过控制旋转驱动电机，使塑胶件治具安装底板旋转微调，从而使曲面玻璃和曲面塑胶件对准；

S5：曲面玻璃Z向移动机构中的Z向驱动电机驱动带有曲面玻璃的上玻璃仿形治具下降到压合位置，然后通过读取压力传感器的压力数值进而保证压合力达到所需要的压合力值，压合力值的调节通过设定背压气缸的进气压力和排气压力来实现，然后将曲面玻璃和曲面塑胶件在设定的压力值下压合在一起。

优选的，所述曲面塑胶件的上表面与曲面玻璃贴合的区域内喷涂有压紧粘和的胶水。

优选的，四根第二导向轴在第三连接板上的位置位于四根第一导向轴内测。

优选的，所述Z向框架、电机固定板、第二连接板、第三连接板与上玻璃治具安装板本体上均加工有用于减轻重量的镂空结构，同时也可以用于观察。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：本发明所提供的一种自动压合曲面玻璃和曲面塑胶件的装置及方法，解决了现有曲面玻璃和曲面塑胶件压合时对准度容易丢失的问题，采用视觉装置和X向驱动电机、Y向驱动电机、旋转驱动电机的联合动作，实现了压合时曲面玻璃和曲面塑胶件自动对准；可以通过设定背压气缸的进气压力和排气压力来保证达到压合工艺所需的压合力值，压力可调，保证压合牢固可靠；本发明将相机和同轴光源安装在XY电动移动平台上，能够适应多种外形的曲面玻璃和曲面塑胶件，换型方便。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明压合平台装置的结构示意图。

图3为压合平台底板与Y向丝杆的连接结构示意图。

图4为本发明下视觉装置的结构示意图。

图5为本发明下视觉装置与压合基板连接的结构示意图。

图6为本发明曲面玻璃压合装置结构示意图。

图7为本发明曲面玻璃压合装置背面的局部放大结构示意图。

图8为本发明下视觉装置采集图像信息的结构示意图。

图9为本发明曲面玻璃Z向移动机构的结构示意图。

图10为本发明塑胶件仿形治具的结构示意图。

图11为本发明下玻璃仿形治具的结构示意图。

图12为本发明上玻璃仿形治具的结构示意图。

图13为本发明曲面玻璃的结构示意图。

图14为本发明曲面塑胶件的结构示意图。

图中标记如下：1-压合基板，2-压合平台装置，3-下视觉装置，4-曲面玻璃压合装置，21-Y向驱动电机，22- Y向丝杆，23-Y向导轨，24-旋转驱动电机，25-塑胶件旋转机构，26-压合平台底板，27-塑胶件治具安装底板，28-塑胶件仿形治具，29-曲面塑胶件，210-下玻璃治具安装底板，211-下玻璃仿形治具，212-曲面玻璃，213-连接块，214-移动套筒，215-导轨安装板，216-弧形导轨，281-真空吸盘，291-胶水，31-视觉组件安装底板，32-XY电动移动平台，33-相机安装块，34-相机，35-同轴光源支架，36-同轴光源，37-安装柱，41-压合架体，42-X向驱动电机，43-X向丝杆，44-第一连接板，45-X向导轨，46-曲面玻璃Z向移动机构，47-工作台面，48-X向移动套筒，461-Z向驱动电机，462-Z向丝杆，463-第二连接板，464-第一导向轴，465-第三连接板，466-背压气缸，467-压力传感器，468-第二导向轴，469-上玻璃治具安装板，4610-上玻璃仿形治具，4611- Z向框架，4612-电机固定板，4613-支撑结构，4614-Z向移动套筒。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。

一种自动压合曲面玻璃和曲面塑胶件的装置，如图1至图9所示：包括压合基板1、压合平台装置2、下视觉装置3及曲面玻璃压合装置4，所述压合平台装置2与曲面玻璃压合装置4均安装于压合基板1上，所述下视觉装置3位于压合基板1下方。所述压合平台装置2包括压合平台底板26、Y向移动结构、曲面玻璃放置结构、压合工位结构，所述曲面玻璃放置结构与压合工位结构均安装于压合平台底板26上，所述Y向移动结构包括Y向驱动电机21、Y向丝杆22与Y向导轨23，所述Y向驱动电机21通过电机安装座安装于压合基板1上，所述Y向丝杆22一端连接于Y向驱动电机21的输出轴，另一端通过丝杆安装座安装于压合基板1上，所述Y向导轨23设有两条，且分别位于Y向丝杆22的两侧，所述Y向导轨23通过导轨安装座安装于压合基板1上；所述Y向丝杆22的表面螺纹连接有移动套筒214，所述压合平台底板26的底面中部通过相应的连接块213连接于移动套筒214，所述压合平台底板26的底面两侧分别通过相应的滑块卡于Y向导轨23上，使压合平台底板26可沿Y向导轨23来回移动；所述曲面玻璃放置结构包括下玻璃治具安装底板210与下玻璃仿形治具211，所述下玻璃治具安装底板210安装于压合平台底板26上，所述下玻璃仿形治具211通过垫板安装于下玻璃治具安装底板210上，所述下玻璃仿形治具211的上表面的形状与曲面玻璃212的形状相匹配；所述压合工位结构包括塑胶件治具安装底板27、塑胶件仿形治具28、旋转驱动电机24与塑胶件旋转机构25，所述塑胶件旋转机构25连接于塑胶件治具安装底板27底面中部，所述旋转驱动电机24位于压合平台底板26下方、且上方穿过压合平台底板26并通过顶部的安装板安装于压合平台底板26上，所述旋转驱动电机24的输出轴连接于塑胶件旋转机构25，所述压合基板1上开有供旋转驱动电机24穿过的窗口；所述塑胶件仿形治具28通过垫板安装于塑胶件治具安装底板27上，所述塑胶件仿形治具28顶部的形状与曲面塑胶件29的形状相匹配；所述压合平台底板26顶面上安装有两组旋转导轨结构，每组旋转导轨结构均包括导轨安装板215与弧形导轨216，所述弧形导轨216通过导轨安装板215安装于压合平台底板26上，两组旋转导轨结构对称布置于塑胶件治具安装底板27两侧下方，所述塑胶件治具安装底板27的底面两侧通过相应的滑块卡于弧形导轨216上，使塑胶件治具安装底板27由塑胶件旋转机构25带动可沿弧形导轨216旋转微调。所述下视觉装置3包括视觉组件安装底板31，所述视觉组件安装底板31的两个对角位置上各安装有一组视觉对准组件，两组视觉对准组件结构相同且中心对称，所述视觉对准组件包括XY电动移动平台32，所述XY电动移动平台32的顶部安装有相机安装块33，所述相机安装块33为L形块，包括垂直部和水平部，水平部安装于XY电动移动平台32顶部的X向滑块上，所述相机安装块33垂直部的背面通过垫板安装有相机34，所述相机安装块33垂直部的侧边上连接有同轴光源支架35，所述同轴光源支架35的背侧安装有同轴光源36，所述同轴光源36位于相机34的正上方，所述相机34的镜头朝上，所述同轴光源36的光线与相机34镜头的轴向一致；所述下视觉装置3位于压合基板1下方、且压合基板1上开有供同轴光源支架35与同轴光源36穿过的窗口；所述压合平台底板26上开有供对角的两个相机34采集图像数据的方孔，所开方孔的位置与曲面玻璃212及曲面塑胶件29的其中一对对角位置相匹配；所述视觉组件安装底板31上连接有竖直的四根安装柱37，所述视觉组件安装底板31通过四根安装柱37吊装于压合基板1底面上。所述曲面玻璃压合装置4包括压合架体41与曲面玻璃Z向移动机构46，所述压合架体41通过支撑腿底部的安装板安装于压合基板1上，所述压合架体41的顶部为工作台面47，所述工作台面47的后部左侧通过电机安装座安装有一台X向驱动电机42，所述X向驱动电机42的输出轴连接X向丝杆43一端，所述X向丝杆43的另一端通过丝杆安装座安装于工作台面47上，所述X向丝杆43外部螺纹连接有X向移动套筒48；所述工作台面47上的中部前后侧还安装有X向导轨45；所述工作台面47上开有使曲面玻璃Z向移动机构46通过的窗口，所述曲面玻璃Z向移动机构46包括Z向框架4611，所述Z向框架4611顶部连接有电机固定板4612，所述电机固定板4612前后侧各固有一块凸块，所述电机固定板4612前后侧的凸块底面上各连接有两个滑块、且通过各自对应的滑块安装于X向导轨45上，所述电机固定板4612的后侧上部还连接有第一连接板44，所述第一连接板44通过相应的连接块213连接于X向移动套筒48，使Z向框架4611可沿X向导轨45来回移动；所述电机固定板4612上设有Z向驱动电机461，所述Z向驱动电机461通过支撑结构4613安装于电机固定板4612上，所述Z向驱动电机461的输出轴竖直向下穿过电机固定板4612后连接于Z向丝杆462一端，所述Z向丝杆462外螺纹连接有Z向移动套筒4614，所述Z向移动套筒4614外侧连接有第二连接板463，所述Z向丝杆462的另一端通过连接座连接于Z向框架4611底面，所述第二连接板463呈长方形，所述第二连接板463的底面四角上各连接有一根第一导向轴464，四根第一导向轴464穿过Z向框架4611底面伸出后共同连接于第三连接板465，所述第三连接板465的中部顶面上设有一个背压气缸466，所述背压气缸466的活塞杆向下伸出穿过第三连接板465后与压力传感器467连接，所述第三连接板465上还安装有向下的四根第二导向轴468，所述第二导向轴468分布的位置与第一导向轴464连接的位置不产生干涉，四根第二导向轴468伸出端共同连接于上玻璃治具安装板469，所述压力传感器467通过连接板安装于上玻璃治具安装板469上，所述上玻璃治具安装板469下底面通过螺栓连接有上玻璃仿形治具4610，所述上玻璃仿形治具4610的下表面的形状与曲面玻璃212的形状相匹配；第一导向轴464与第二导向轴468均包括导柱和导套。所述Y向丝杆22与Y向导轨23位于曲面玻璃Z向移动机构46的正下方，压合过程中，当下玻璃仿形治具211沿Y向导轨23移动到曲面玻璃Z向移动机构46的正下方时，满足与上玻璃仿形治具4610相匹配的原则，当塑胶件仿形治具28沿Y向导轨23移动到曲面玻璃Z向移动机构46的正下方时，满足与上玻璃仿形治具4610相匹配的原则；所述上玻璃仿形治具4610及下玻璃仿形治具211与曲面玻璃的接触面上安有多个真空吸盘281，所述塑胶件仿形治具28的顶面上也安装有多个真空吸盘281，如图10至图12所示，曲面玻璃212如图13所示。

本实施例采用了如下优选方案：所述曲面塑胶件29的上表面与曲面玻璃212贴合的区域内喷涂有压紧粘合的胶水291，如图14所示；四根第二导向轴468在第三连接板465上的位置位于四根第一导向轴464内侧；所述Z向框架4611、电机固定板4612、第二连接板463、第三连接板465与上玻璃治具安装板469本体上均加工有用于减轻重量的镂空结构，即开有多个方孔或圆孔。

上述一种自动压合曲面玻璃和曲面塑胶件的装置所对应的压合方法，包括如下步骤：

S1：将曲面塑胶件29放置在塑胶件仿形治具28上，将曲面玻璃212放置在下玻璃仿形治具211上，真空吸盘281分别将曲面塑胶件29和曲面玻璃212吸附固定；

S2：Y向驱动电机21驱动压合平台底板26运动到曲面玻璃212交接位，曲面玻璃Z向移动机构46中的Z向驱动电机461驱动上玻璃仿形治具4610下降到合适位置，将曲面玻璃212从下玻璃仿形治具211转移到上玻璃仿形治具4610上，即真空吸盘281将曲面玻璃212吸附于上玻璃仿形治具4610上，然后Z向驱动电机461驱动上玻璃仿形治具4610复回原位；

S3：Y向驱动电机21驱动压合平台底板26运动到曲面玻璃212和曲面塑胶件29压合的位置，曲面玻璃Z向移动机构46中的Z向驱动电机461驱动带有曲面玻璃212的上玻璃仿形治具4610下降到拍照位置；

S4：下视觉装置3中的相机34和同轴光源36，透过压合平台底板26上位于对角位置的两个开孔区域，采集曲面玻璃212的两个对角和曲面塑胶件29的两个对角的图像信息，经过对采集到的图像的数据分析，控制X向驱动电机42、Y向驱动电机21和旋转驱动电机24，通过控制X向驱动电机42，使曲面玻璃Z向移动机构46左右微调，通过控制Y向驱动电机21，使压合平台底板26移动微调，通过控制旋转驱动电机24，使塑胶件治具安装底板27旋转微调，从而使曲面玻璃212和曲面塑胶件29对准；

S5：曲面玻璃Z向移动机构46中的Z向驱动电机461驱动带有曲面玻璃212的上玻璃仿形治具4610下降到压合位置，然后通过读取压力传感器467的压力数值进而保证压合力达到所需要的压合力值，压合力值的调节通过设定背压气缸466的进气压力和排气压力来实现，然后将曲面玻璃212和曲面塑胶件29在设定的压力值下压合在一起，曲面塑胶件29上表面涂有胶水291，使二者可靠压合并粘合为一体。

本发明要求保护的范围不限于以上具体实施方式，而且对于本领域技术人员而言，本发明可以有多种变形和更改，凡在本发明的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自动压合曲面玻璃和曲面塑胶件的装置，其特征在于：包括压合基板（1）、压合平台装置（2）、下视觉装置（3）及曲面玻璃压合装置（4），所述压合平台装置（2）与曲面玻璃压合装置（4）均安装于压合基板（1）上，所述下视觉装置（3）位于压合基板（1）下方；

所述压合平台装置（2）包括压合平台底板（26）、Y向移动结构、曲面玻璃放置结构、压合工位结构，所述曲面玻璃放置结构与压合工位结构均安装于压合平台底板（26）上，所述Y向移动结构包括Y向驱动电机（21）、Y向丝杆（22）与Y向导轨（23），所述Y向驱动电机（21）通过电机安装座安装于压合基板（1）上，所述Y向丝杆（22）一端连接于Y向驱动电机（21）的输出轴，另一端通过丝杆安装座安装于压合基板（1）上，所述Y向导轨（23）设有两条，且分别位于Y向丝杆（22）的两侧，所述Y向导轨（23）通过导轨安装座安装于压合基板（1）上；所述Y向丝杆（22）的表面螺纹连接有移动套筒（214），所述压合平台底板（26）的底面中部通过相应的连接块（213）连接于移动套筒（214），所述压合平台底板（26）的底面两侧分别通过相应的滑块卡于Y向导轨（23）上，使压合平台底板（26）可沿Y向导轨（23）来回移动；所述曲面玻璃放置结构包括下玻璃治具安装底板（210）与下玻璃仿形治具（211），所述下玻璃治具安装底板（210）安装于压合平台底板（26）上，所述下玻璃仿形治具（211）通过垫板安装于下玻璃治具安装底板（210）上，所述下玻璃仿形治具（211）的上表面的形状与曲面玻璃（212）的形状相匹配；所述压合工位结构包括塑胶件治具安装底板（27）、塑胶件仿形治具（28）、旋转驱动电机（24）与塑胶件旋转机构（25），所述塑胶件旋转机构（25）连接于塑胶件治具安装底板（27）底面中部，所述旋转驱动电机（24）位于压合平台底板（26）下方、且上方穿过压合平台底板（26）并通过顶部的安装板安装于压合平台底板（26）上，所述旋转驱动电机（24）的输出轴连接于塑胶件旋转机构（25），所述压合基板（1）上开有供旋转驱动电机（24）穿过的窗口；所述塑胶件仿形治具（28）通过垫板安装于塑胶件治具安装底板（27）上，所述塑胶件仿形治具（28）顶部的形状与曲面塑胶件（29）的形状相匹配；所述压合平台底板（26）顶面上安装有两组旋转导轨结构，每组旋转导轨结构均包括导轨安装板（215）与弧形导轨（216），所述弧形导轨（216）通过导轨安装板（215）安装于压合平台底板（26）上，两组旋转导轨结构对称布置于塑胶件治具安装底板（27）两侧下方，所述塑胶件治具安装底板（27）的底面两侧通过相应的滑块卡于弧形导轨（216）上，使塑胶件治具安装底板（27）由塑胶件旋转机构（25）带动可沿弧形导轨（216）旋转微调；

所述下视觉装置（3）包括视觉组件安装底板（31），所述视觉组件安装底板（31）的两个对角位置上各安装有一组视觉对准组件，两组视觉对准组件结构相同且中心对称，所述视觉对准组件包括XY电动移动平台（32），所述XY电动移动平台（32）的顶部安装有相机安装块（33），所述相机安装块（33）为L形块，包括垂直部和水平部，水平部安装于XY电动移动平台（32）顶部的X向滑块上，所述相机安装块（33）垂直部的背面通过垫板安装有相机（34），所述相机安装块（33）垂直部的侧边上连接有同轴光源支架（35），所述同轴光源支架（35）的背侧安装有同轴光源（36），所述同轴光源（36）位于相机（34）的正上方，所述相机（34）的镜头朝上，所述同轴光源（36）的光线与相机（34）镜头的轴向一致；所述下视觉装置（3）位于压合基板（1）下方、且压合基板（1）上开有供同轴光源支架（35）与同轴光源（36）穿过的窗口；所述压合平台底板（26）上开有供对角的两个相机（34）采集图像数据的方孔，所开方孔的位置与曲面玻璃（212）及曲面塑胶件（29）的其中一对对角位置相匹配；所述视觉组件安装底板（31）上连接有竖直的四根安装柱（37），所述视觉组件安装底板（31）通过四根安装柱（37）吊装于压合基板（1）底面上；

所述曲面玻璃压合装置（4）包括压合架体（41）与曲面玻璃Z向移动机构（46），所述压合架体（41）通过支撑腿底部的安装板安装于压合基板（1）上，所述压合架体（41）的顶部为工作台面（47），所述工作台面（47）的后部左侧通过电机安装座安装有一台X向驱动电机（42），所述X向驱动电机（42）的输出轴连接X向丝杆（43）一端，所述X向丝杆（43）的另一端通过丝杆安装座安装于工作台面（47）上，所述X向丝杆（43）外部螺纹连接有X向移动套筒（48）；所述工作台面（47）上的中部前后侧还安装有X向导轨（45）；所述工作台面（47）上开有使曲面玻璃Z向移动机构（46）通过的窗口，所述曲面玻璃Z向移动机构（46）包括Z向框架（4611），所述Z向框架（4611）顶部连接有电机固定板（4612），所述电机固定板（4612）前后侧各固有一块凸块，所述电机固定板（4612）前后侧的凸块底面上各连接有两个滑块、且通过各自对应的滑块安装于X向导轨（45）上，所述电机固定板（4612）的后侧上部还连接有第一连接板（44），所述第一连接板（44）通过相应的连接块（213）连接于X向移动套筒（48），使Z向框架（4611）可沿X向导轨（45）来回移动；所述电机固定板（4612）上设有Z向驱动电机（461），所述Z向驱动电机（461）通过支撑结构（4613）安装于电机固定板（4612）上，所述Z向驱动电机（461）的输出轴竖直向下穿过电机固定板（4612）后连接于Z向丝杆（462）一端，所述Z向丝杆（462）外螺纹连接有Z向移动套筒（4614），所述Z向移动套筒（4614）外侧连接有第二连接板（463），所述Z向丝杆（462）的另一端通过连接座连接于Z向框架（4611）底面，所述第二连接板（463）呈长方形，所述第二连接板（463）的底面四角上各连接有一根第一导向轴（464），四根第一导向轴（464）穿过Z向框架（4611）底面伸出后共同连接于第三连接板（465），所述第三连接板（465）的中部顶面上设有一个背压气缸（466），所述背压气缸（466）的活塞杆向下伸出穿过第三连接板（465）后与压力传感器（467）连接，所述第三连接板（465）上还安装有向下的四根第二导向轴（468），所述第二导向轴（468）分布的位置与第一导向轴（464）连接的位置不产生干涉，四根第二导向轴（468）伸出端共同连接于上玻璃治具安装板（469），所述压力传感器（467）通过连接板安装于上玻璃治具安装板（469）上，所述上玻璃治具安装板（469）下底面通过螺栓连接有上玻璃仿形治具（4610），所述上玻璃仿形治具（4610）的下表面的形状与曲面玻璃（212）的形状相匹配；第一导向轴（464）与第二导向轴（468）均包括导柱和导套；

所述Y向丝杆（22）与Y向导轨（23）位于曲面玻璃Z向移动机构（46）的正下方，压合过程中，当下玻璃仿形治具（211）沿Y向导轨（23）移动到曲面玻璃Z向移动机构（46）的正下方时，满足与上玻璃仿形治具（4610）相匹配的原则，当塑胶件仿形治具（28）沿Y向导轨（23）移动到曲面玻璃Z向移动机构（46）的正下方时，满足与上玻璃仿形治具（4610）相匹配的原则；所述上玻璃仿形治具（4610）及下玻璃仿形治具（211）与曲面玻璃的接触面上安有多个真空吸盘（281），所述塑胶件仿形治具（28）的顶面上也安装有多个真空吸盘（281）。

2.根据权利要求1所述的一种自动压合曲面玻璃和曲面塑胶件的装置，其特征在于：所述曲面塑胶件（29）的上表面与曲面玻璃（212）贴合的区域内喷涂有压紧粘合的胶水（291）。

3.根据权利要求1所述的一种自动压合曲面玻璃和曲面塑胶件的装置，其特征在于：四根第二导向轴（468）在第三连接板（465）上的位置位于四根第一导向轴（464）内侧。

4.根据权利要求1所述的一种自动压合曲面玻璃和曲面塑胶件的装置，其特征在于：所述Z向框架（4611）、电机固定板（4612）、第二连接板（463）、第三连接板（465）与上玻璃治具安装板（469）本体上均加工有用于减轻重量的镂空结构。

5.根据权利要求4所述的一种自动压合曲面玻璃和曲面塑胶件的装置，其特征在于：所述镂空结构为多个圆孔或方孔结构。

6.一种自动压合曲面玻璃和曲面塑胶件的方法，其特征在于：所述方法在权利要求1所述的自动压合曲面玻璃和曲面塑胶件的装置中实现，包括如下步骤：

S1：将曲面塑胶件（29）放置在塑胶件仿形治具（28）上，将曲面玻璃（212）放置在下玻璃仿形治具（211）上，真空吸盘（281）分别将曲面塑胶件（29）和曲面玻璃（212）吸附固定；

S2：Y向驱动电机（21）驱动压合平台底板（26）运动到曲面玻璃（212）交接位，曲面玻璃Z向移动机构（46）中的Z向驱动电机（461）驱动上玻璃仿形治具（4610）下降到合适位置，将曲面玻璃（212）从下玻璃仿形治具（211）转移到上玻璃仿形治具（4610）上，即真空吸盘（281）将曲面玻璃（212）吸附于上玻璃仿形治具（4610）上，然后Z向驱动电机（461）驱动上玻璃仿形治具（4610）复回原位；

S3：Y向驱动电机（21）驱动压合平台底板（26）运动到曲面玻璃（212）和曲面塑胶件（29）压合的位置，曲面玻璃Z向移动机构（46）中的Z向驱动电机（461）驱动带有曲面玻璃（212）的上玻璃仿形治具（4610）下降到拍照位置；

S4：下视觉装置（3）中的相机（34）和同轴光源（36），透过压合平台底板（26）上位于对角位置的两个开孔区域，采集曲面玻璃（212）的两个对角和曲面塑胶件（29）的两个对角的图像信息，经过对采集到的图像的数据分析，控制X向驱动电机（42）、Y向驱动电机（21）和旋转驱动电机（24），通过控制X向驱动电机（42），使曲面玻璃Z向移动机构（46）左右微调，通过控制Y向驱动电机（21），使压合平台底板（26）移动微调，通过控制旋转驱动电机（24），使塑胶件治具安装底板（27）旋转微调，从而使曲面玻璃（212）和曲面塑胶件（29）对准；

S5：曲面玻璃Z向移动机构（46）中的Z向驱动电机（461）驱动带有曲面玻璃（212）的上玻璃仿形治具（4610）下降到压合位置，然后通过读取压力传感器（467）的压力数值进而保证压合力达到所需要的压合力值，压合力值的调节通过设定背压气缸（466）的进气压力和排气压力来实现，然后将曲面玻璃（212）和曲面塑胶件（29）在设定的压力值下压合在一起。

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