CN117208646A - 一种胶带自动粘接设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种胶带自动粘接设备及方法，胶带自动粘接设备包括机架，设置在机架上用于输送工件载具的输送机构，以及设置在机架上且沿工件载具输送方向依次设置自动清洁机构、自动喷涂机构、自动视觉检测机构、自动烘烤机构、自动粘胶带机构、自动保压机构、自动贴助剥纸机构、以及控制机构，各个机构由控制机构集中控制自动化运行。如此设计，整个设备能够高效高质量的确保工件粘接胶带过程的稳定性。本设备主要涉及到汽车防夹条产品的整个贴3M胶带的过程，设备能够对防夹条产品进行自动化生产作业。无论是在生产过程上，还是生产效率上都有可靠的保障，大大提高了防夹条粘接技术的稳定性。

Description

一种胶带自动粘接设备及方法

技术领域

本发明涉及汽车零部件加工技术领域，具体涉及一种胶带自动粘接设备及方法。

背景技术

ODS防夹条作为汽车新开发的一个重要的功能件将被推广问世。ODS防夹条在汽车门窗中起到一个至关重要的作用，能够有效的防止开关门过程造成夹手等一系列的伤害。其中在ODS防夹条中有一个关键的工序就是ODS防夹条与塑料盖板进行有效的粘接，目前通常先在ODS防夹条上粘接3M胶带，然后利用3M胶带粘接技术实现ODS防夹条与塑料盖板的粘接。

整个粘接工序中最主要是确保3M胶带能够牢固的粘接到ODS防夹条上，以保证3M胶带的粘接强度能够满足产品的质量要求。现有技术中，3M胶带都是利用人工粘接的方式粘接在ODS防夹条上的，人工粘接方式难以确保3M胶带和ODS防夹条的粘接强度可以满足需求。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中人工将3M胶带粘接在ODS防夹条的方式存在粘接强度可靠性差的缺陷，从而提供一种胶带自动粘接设备及方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种胶带自动粘接设备，包括机架，设置在所述机架上用于输送工件载具的输送机构，以及沿工件载具输送方向依次设置在所述机架上的自动清洁机构、自动喷涂机构、自动视觉检测机构、自动烘烤机构、自动粘胶带机构、自动保压机构和自动贴助剥纸机构；所述自动清洁机构用于对工件表面进行清洁，所述自动喷涂机构用于在工件被清洁的表面上涂覆底涂层，所述自动视觉检测机构用于判断工件上底涂层的喷涂质量是否符合要求，所述自动烘烤机构用于对工件上的底涂层进行加热固化，所述自动粘胶带机构用于将胶带粘接在工件的底涂层上，所述自动保压机构用于对粘接有胶带的工件进行保压；所述自动贴助剥纸机构用于在胶带的防护膜表面贴附助剥纸。

进一步地，所述输送机构为驱动工件载具做环形运动的输送机构，所述自动贴助剥纸机构和所述自动清洁机构在所述机架上首尾相接，所述机架上设有位于所述自动贴助剥纸机构和所述自动清洁机构之间的上下料工位，待加工的工件在所述上下料工位放置在所述工件载具上，加工完成的工件在所述上下料工位处移出所述工件载具。

进一步地，还包括控制机构，所述输送机构、自动清洁机构、自动喷涂机构、自动视觉检测机构、自动烘烤机构、自动粘胶带机构、自动保压机构和自动贴助剥纸机构在所述控制机构的控制下进行自动化作业。

进一步地，所述自动清洁机构包括安装在所述机架上的第一安装架、安装在所述第一安装架上的第一三轴机械手、由所述第一三轴机械手驱动运动以对所述工件载具上的工件进行表面清洁的清洁头。

进一步地，所述自动喷涂机构包括安装在所述机架上的第二安装架、安装在所述第二安装架上的第二三轴机械手、由所述第二三轴机械手驱动运动以在所述工件载具上的工件表面涂覆底涂层的喷涂装置。

进一步地，所述自动视觉检测机构包括安装在所述机架上的第三安装架、安装在所述第三安装架上的第三三轴机械手、由所述第三三轴机械手驱动运动以对所述工件载具上的工件表面底涂层进行视觉检测的相机。

进一步地，所述自动烘烤机构包括安装在所述机架上的烘箱、以及设置在所述烘箱内对工件上的底涂层进行加热固化的烘干装置。

进一步地，所述自动粘胶带机构包括安装在所述机架上的第四安装架、安装在所述第四安装架上的第四三轴机械手、由所述第四三轴机械手驱动做同步运动的胶带供料装置和胶带压贴装置；所述胶带供料装置向所述胶带压贴装置提供胶带，所述胶带压贴装置用于将胶带压贴粘接在工件的底涂层上。

进一步地，所述自动保压机构包括安装在所述机架上的第五安装架、以及安装在所述第五安装架上用于对粘接有胶带的工件进行保压的下压驱动装置。

进一步地，所述自动贴助剥纸机构包括安装在所述机架上的第六安装架、安装在所述第六安装架上的第六三轴机械手、由所述第六三轴机械手驱动做同步运动的剥离纸供料装置和剥离纸压贴装置；所述剥离纸供料装置向所述剥离纸压贴装置提供剥离纸，所述剥离纸压贴装置用于将剥离纸贴粘接在胶带的防护膜上。

一种胶带自动粘接方法，包括以下步骤：

S1、对工件表面进行清洁处理；

S2、在工件被清洁的表面上涂覆底涂层；

S3、对工件上底涂层进行视觉检测，判断工件上底涂层的喷涂质量是否符合要求；若符合要求则进入下一步骤，若不符合要求，则将工件移出；

S4、对工件上的底涂层进行加热固化处理；

S5、将胶带粘接在工件的底涂层上；

S6、对粘接有胶带的工件进行保压处理；

S7、胶带的防护膜表面焊接一层助剥纸。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供的胶带自动粘接设备，通过在机架上沿工件载具输送方向依次设置自动清洁机构、自动喷涂机构、自动视觉检测机构、自动烘烤机构、自动粘胶带机构、自动保压机构和自动贴助剥纸机构；可以实现胶带在防夹条上的全自动粘接，提高胶带的粘接效率和粘接质量，大幅降低设备运行过程中的人工成本。而且，在胶带粘接在工件上之前，先对工件表面进行清洁，然后在工件表面涂覆底涂层，底涂层能够与工件表面进行有效的吸附，在喷涂液固化完成后能够与胶带进行化学反应，达到高强度的有效结合，能够保证胶带在防夹条上的粘接强度满足质量要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中胶带自动粘接设备第一面的立体结构示意图；

图2为本发明实施例中胶带自动粘接设备第二面的立体结构示意图。

附图标记说明：100、机架；200、工件载具；300、自动清洁机构；400、自动喷涂机构；500、自动视觉检测机构；600、自动烘烤机构；700、自动粘胶带机构；800、自动保压机构；900、自动贴助剥纸机构；a、上下料工位。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1－2所示的一种胶带自动粘接设备，包括机架100、输送机构、自动清洁机构300、喷底涂机构、自动视觉检测机构500、自动烘烤机构600、自动粘胶带机构700、自动保压机构800、自动贴助剥纸机构900、以及控制机构。其中，输送机构安装在机架100上，用于在各个机构之间输送工件载具200；自动清洁机构300、喷底涂机构、自动视觉检测机构500、自动烘烤机构600、自动粘胶带机构700、自动保压机构800和自动贴助剥纸机构900沿工件载具200的输送方向依次设置。输送机构、自动清洁机构300、自动喷涂机构400、自动视觉检测机构500、自动烘烤机构600、自动粘胶带机构700、自动保压机构800和自动贴助剥纸机构900在控制机构的控制下进行自动化作业。

其中，输送机构为驱动工件载具200做环形运动的输送机构，自动贴助剥纸机构900和自动清洁机构300在机架100上首尾相接。机架100上设有位于自动贴助剥纸机构900和自动清洁机构300之间的上下料工位a，待加工的工件在上下料工位a放置在工件载具200上，加工完成的工件在上下料工位a处移出工件载具200。具体的，在设备运行过程中，利用操作人员将未粘贴胶带的工件放置在上下料工位a处的工件载具200上，粘贴胶带完成的工件由操作人员在上下料工位a处从工件载具200上取出。工件具体可以为汽车用的ODS防夹条，胶带具体为3M胶带。每套工件载具200上可以同时放置两个或以上数量的工件。自动贴助剥纸机构900和自动清洁机构300在机架100上首尾相接的方式，可以将工件的上料位置和下料位置合并为一处，仅需要一个工作人员就可以实现工件的上下料操作，有利于降低人工成本。

在本实施例中，自动清洁机构300包括安装在机架100上的第一安装架、安装在第一安装架上的第一三轴机械手、由第一三轴机械手驱动运动以对工件载具200上的工件进行表面清洁的清洁头。自动清洁机构300用于对工件表面进行清洁处理，通过第一三轴机器人带动清洁头沿XYZ三轴移动对产品表面进行清洁，清洁头表面毡有易挥发的酒精，能够有效的对工件表面进行清洁，确保工件表面干净。清洁头能够进行自动更换，确保产品表面的清洁效果最优化，清洁工件表面的酒精能够自动挥发掉，这种方式既能够对工件表面进行清洁，又能够确保工件表面的干燥。第一三轴机械手为常见能够实现三轴移动的机械手，具体结构此处不予赘述。

在本实施例中，自动喷涂机构400包括安装在机架100上的第二安装架、安装在第二安装架上的第二三轴机械手、由第二三轴机械手驱动运动以在工件载具200上的工件表面涂覆底涂层的喷涂装置。自动喷涂机构400用于对工件表面涂抹一层底涂层，这种底涂层能够与工件表面进行有效的吸附，在喷涂液固化完成后能够与胶带进行化学反应，达到高强度的有效结合，最终确保粘接强度。具体的，喷涂装置包括供胶装置和自动喷头，供胶装置安装在第二安装架或机架100上，供胶装置将胶料通过压力提供到自动喷头上，自动喷头能够对喷涂液进行扇形喷涂，根据工件需求制作工装来满足喷涂区域的控制。这种喷涂方式可以有效的控制喷涂区域的大小，同时能够保证喷涂表面喷涂厚度的一致性。第二三轴机械手为常见能够实现三轴移动的机械手，具体结构此处不予赘述。

在本实施例中，自动视觉检测机构500包括安装在机架100上的第三安装架、安装在第三安装架上的第三三轴机械手、由第三三轴机械手驱动运动以对工件载具200上的工件表面底涂层进行视觉检测的相机。自动视觉检测机构500利用相机对工件表面的喷涂效果进行检测，通过系统合格图片进行效果比对，对于不符合图片的效果图进行识别，能过有效的保障喷涂区域的饱满性，这种方法可以有效的识别到喷涂液的喷涂厚度及喷涂区域，对于喷涂区域饱满性会影响到后续粘接效果。自动视觉检测过程中具体利用底涂层的荧光效果进行图片效果比对。第三三轴机械手为常见能够实现三轴移动的机械手，具体结构此处不予赘述。

在本实施例中，自动烘烤机构600包括安装在机架100上的烘箱、以及设置在烘箱内对工件上的底涂层进行加热固化的烘干装置。自动烘烤机构600对工件上的底涂层进行加热固化，确保工件表面的底涂层干燥，自动烘烤机构600能够对工件表面的温度进行设定，确保不同工件所需烘烤温度的要求，同时能够对烘烤的时间进行控制，这种烘烤方式可以有效的控制工件的烘烤效果。

在本实施例中，自动粘胶带机构700包括安装在机架100上的第四安装架、安装在第四安装架上的第四三轴机械手、由第四三轴机械手驱动做同步运动的胶带供料装置和胶带压贴装置；胶带供料装置向胶带压贴装置提供胶带，胶带压贴装置用于将胶带压贴粘接在工件的底涂层上。自动粘胶带机构700通过第四三轴机械手带动胶带供料装置进行送料，能够对整个胶带的输送长度及输送速度进行控制，同时整个过程中能够有效的保障胶带的粘接位置的准确性。第四三轴机械手为常见能够实现三轴移动的机械手，胶带供料装置和胶带压贴装置的具体结构为现有设计，具体结构此处不予赘述。

在本实施例中，自动保压机构800包括安装在机架100上的第五安装架、以及安装在第五安装架上用于对粘接有胶带的工件进行保压的下压驱动装置。自动保压机构800在自动粘胶带中起重要作用，保障刚刚粘接后的胶带能够与底涂层进行化学反应，确保后续胶带与工件粘接的牢固性。下压驱动装置为气缸驱动的下压装置，此处不予赘述。

在本实施例中，自动贴助剥纸机构900包括安装在机架100上的第六安装架、安装在第六安装架上的第六三轴机械手、由第六三轴机械手驱动做同步运动的剥离纸供料装置和剥离纸压贴装置；剥离纸供料装置向剥离纸压贴装置提供剥离纸，剥离纸压贴装置用于将剥离纸贴粘接在胶带的防护膜上。自动贴助剥纸机构900用于在粘接后的胶带防护膜表面焊接一层助剥纸，助剥纸具体为热熔膜，助剥纸的作用是便于后续生产加工时能够方便的撕取胶带表面的防护膜。第六三轴机械手为常见能够实现三轴移动的机械手。

本发明实施例还提供了一种胶带自动粘接方法，基于上述实施例所述的胶带自动粘接装置，胶带自动粘接方法包括以下步骤：

S1、对工件表面进行清洁处理；

S2、在工件被清洁的表面上涂覆底涂层；

S3、对工件上底涂层进行视觉检测，判断工件上底涂层的喷涂质量是否符合要求；若符合要求则进入下一步骤，若不符合要求，则将工件移出；

S4、对工件上的底涂层进行加热固化处理；

S5、将胶带粘接在工件的底涂层上；

S6、对粘接有胶带的工件进行保压处理；

S7、在胶带的防护膜表面焊接一层助剥纸。

综上所述，本发明实施例提供的胶带自动粘接设备及方法，应用到ODS防夹条和3M胶带自动粘接上，能够确保ODS防夹条与3M胶带之间的位置要求及它们之间的粘接强度要求。3M胶带与ODS防夹条之间的粘接既要保证外观要求又要满足粘接强度要求。利用自动生产线进行ODS防夹条与3M胶带粘接，设备运行过程中人员参与减少，能够保证产品粘接强度，同时满足产品外观要求，从而大大提高了产品的质量。在汽车的安全功能上起到了重要的保障。拥有先进的3M胶带自动粘接技术无论是在人员成本、产品质量上、更主要的是提高生产效率上都占有非常有利的优势。这种实现连续的自动粘接3M胶带这种模式，优化了原有的生产工序，将不必要的周转工序以及一些中间环节加以优化，杜绝一系列的不稳定因素的发生，提高了产品质量的可靠性和稳定性。

该重大关键技术的突破对行业技术进步的重要意义和作用：

1、将人工粘接模式改为全自动设备粘接模式可以提高生产效率；ODS防夹条中的3M胶带粘接过程中是一个复杂的工序，包括上条、清洁、刷底涂、视觉检测、烘干、粘3M胶带、贴助剥纸、下料等一系列动作都需要人员按部就班的去完成。采用3M胶带全自动粘接设备能够实现人工上下条动作，省略了中间环节，在效率上得以飞跃的提升。

2、产品质量上得到稳定控制；能够通过全自动粘接设备对3M胶带实现自动粘接工序，过程中完全都不需要人员参与其中，确保每个环节的操作是固定的，这样在整体控制产品质量上是能够得到保障。

3、降低人员；采用3M胶带全自动粘接设备能够缩减整个过程中的人员参与，在人员上得以减少。

4、能够实现快速切换产品；整个ODS防夹条全自动粘接3M胶带的设备采用快速更换工装功能，对于不同的产品只需要进行快速更换工装载具即可切换产品，做到高效的生产模式。

这种胶带自动粘接设备应用到ODS防夹条和3M胶带自动粘接上能够提高产品质量。3M胶带与ODS防夹条之间的粘接既要保证外观要求又要满足粘接强度要求，对于我们手工粘接时，整个粘接过程中涉及到工序较为复杂，人员参与较多，从而导致整个手动粘接过程中无法保证产品质量要求。利用自动生产线进行ODS防夹条与3M胶带粘接，设备运行过程中人员参与减少，能够保证产品粘接强度，同时满足产品外观要求，从而大大提高了产品的质量。

这种胶带自动粘接设备及方法，应用到ODS防夹条和3M胶带自动粘接上时，可以实现3M胶带在线粘接技术，能够保证每个ODS防夹条的生产节拍，由手工节拍120s变为全自动的20S，大大缩短了生产线的节拍，有效的提高了生产效率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种胶带自动粘接设备，其特征在于，包括机架(100)，设置在所述机架(100)上用于输送工件载具(200)的输送机构，以及沿工件载具(200)输送方向依次设置在所述机架(100)上的自动清洁机构(300)、自动喷涂机构(400)、自动视觉检测机构(500)、自动烘烤机构(600)、自动粘胶带机构(700)、自动保压机构(800)和自动贴助剥纸机构(900)；所述自动清洁机构(300)用于对工件表面进行清洁，所述自动喷涂机构(400)用于在工件被清洁的表面上涂覆底涂层，所述自动视觉检测机构(500)用于判断工件上底涂层的喷涂质量是否符合要求，所述自动烘烤机构(600)用于对工件上的底涂层进行加热固化，所述自动粘胶带机构(700)用于将胶带粘接在工件的底涂层上，所述自动保压机构(800)用于对粘接有胶带的工件进行保压；所述自动贴助剥纸机构(900)用于在胶带的防护膜表面贴附助剥纸。

2.根据权利要求1所述的胶带自动粘接设备，其特征在于，所述输送机构为驱动工件载具(200)做环形运动的输送机构，所述自动贴助剥纸机构(900)和所述自动清洁机构(300)在所述机架(100)上首尾相接，所述机架(100)上设有位于所述自动贴助剥纸机构(900)和所述自动清洁机构(300)之间的上下料工位(a)，待加工的工件在所述上下料工位(a)放置在所述工件载具(200)上，加工完成的工件在所述上下料工位(a)处移出所述工件载具(200)。

3.根据权利要求1所述的胶带自动粘接设备，其特征在于，还包括控制机构，所述输送机构、自动清洁机构(300)、自动喷涂机构(400)、自动视觉检测机构(500)、自动烘烤机构(600)、自动粘胶带机构(700)、自动保压机构(800)和自动贴助剥纸机构(900)在所述控制机构的控制下进行自动化作业。

4.根据权利要求1所述的胶带自动粘接设备，其特征在于，所述自动清洁机构(300)包括安装在所述机架(100)上的第一安装架、安装在所述第一安装架上的第一三轴机械手、由所述第一三轴机械手驱动运动以对所述工件载具(200)上的工件进行表面清洁的清洁头。

5.根据权利要求1所述的胶带自动粘接设备，其特征在于，所述自动喷涂机构(400)包括安装在所述机架(100)上的第二安装架、安装在所述第二安装架上的第二三轴机械手、由所述第二三轴机械手驱动运动以在所述工件载具(200)上的工件表面涂覆底涂层的喷涂装置。

6.根据权利要求1所述的胶带自动粘接设备，其特征在于，所述自动视觉检测机构(500)包括安装在所述机架(100)上的第三安装架、安装在所述第三安装架上的第三三轴机械手、由所述第三三轴机械手驱动运动以对所述工件载具(200)上的工件表面底涂层进行视觉检测的相机。

7.根据权利要求1所述的胶带自动粘接设备，其特征在于，所述自动烘烤机构(600)包括安装在所述机架(100)上的烘箱、以及设置在所述烘箱内对工件上的底涂层进行加热固化的烘干装置。

8.根据权利要求1所述的胶带自动粘接设备，其特征在于，所述自动粘胶带机构(700)包括安装在所述机架(100)上的第四安装架、安装在所述第四安装架上的第四三轴机械手、由所述第四三轴机械手驱动做同步运动的胶带供料装置和胶带压贴装置；所述胶带供料装置向所述胶带压贴装置提供胶带，所述胶带压贴装置用于将胶带压贴粘接在工件的底涂层上。

9.根据权利要求1所述的胶带自动粘接设备，其特征在于，所述自动保压机构(800)包括安装在所述机架(100)上的第五安装架、以及安装在所述第五安装架上用于对粘接有胶带的工件进行保压的下压驱动装置。

10.根据权利要求1所述的胶带自动粘接设备，其特征在于，所述自动贴助剥纸机构(900)包括安装在所述机架(100)上的第六安装架、安装在所述第六安装架上的第六三轴机械手、由所述第六三轴机械手驱动做同步运动的剥离纸供料装置和剥离纸压贴装置；所述剥离纸供料装置向所述剥离纸压贴装置提供剥离纸，所述剥离纸压贴装置用于将剥离纸贴粘接在胶带的防护膜上。

11.一种胶带自动粘接方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对工件表面进行清洁处理；

S2、在工件被清洁的表面上涂覆底涂层；

S3、对工件上底涂层进行视觉检测，判断工件上底涂层的喷涂质量是否符合要求；若符合要求则进入下一步骤，若不符合要求，则将工件移出；

S4、对工件上的底涂层进行加热固化处理；

S5、将胶带粘接在工件的底涂层上；

S6、对粘接有胶带的工件进行保压处理；

S7、在胶带的防护膜表面贴附助剥纸。