CN201625618U - 实时自动跟踪涂胶装置 - Google Patents

Abstract

一种实时跟踪涂胶装置，属于汽车玻璃涂敷技术领域。包括胶枪、激光位移传感器、伺服电机、固定支架、丝杠、导轨、移动连接件、伺服控制单元；伺服电机(3)安装在固定支架(4)上，伺服电机(3)通过联轴器与丝杠(5)的轴相连，丝杠(5)的螺帽连接到移动连接件(7)上，并通过导轨(6)的滑块与固定支架(4)相连，胶枪(5)安装在移动连接件(7)上形成伺服控制单元(8)，胶枪上设有激光位移传感器(2)。优点在于，伺服控制单元根据收到的电压信号对胶枪枪头与待涂胶玻璃的距离进行调节，从而确保二者之间调节后的距离在合理的范围内，保证了风挡玻璃涂胶的质量，同时也提高了涂胶工作的效率。

Description

实时自动跟踪涂胶装置

技术领域

本实用新型属于汽车玻璃涂敷技术领域，特别是涉及一种实时自动跟踪涂胶装置，用于汽车风挡玻璃涂胶。

技术背景

随着工业化进程的不断加快和自动化程度不断提高，在汽车生产厂家风挡玻璃涂胶工序中，机器人自动涂胶方式正在逐步取代传统的手工涂胶方式，采用机器人自动涂胶系统给厂家带来了明显的经济效益：一是大大的提高了劳动生产率；二是提高了涂胶胶型的稳定性，手动涂胶方式会受到人为因素的影响，致使每块风挡玻璃的胶型会有波动，缺乏稳定性，而机器人自动涂胶系统可以很好的避免上述手动涂胶的缺陷；三是节约了生产成本，减少了浪费。

实际工作中，操作者要根据具体的工艺指标，操作机器人对风挡玻璃涂胶轨迹进行示教。示教结束后，机器人严格按照示教轨迹进行作业，完成涂胶工作。

以上机器人涂胶系统虽然给实际工作带来了极大的便利，但是我们发现该系统仍然存在以下四个问题：

1、风挡玻璃在对中过程中产生的偏差，风挡玻璃由传送带传送到对中工位，系统对风挡玻璃进行对中处理，风挡玻璃的位置可能会出现一定的偏差，以致涂胶位置发生变化，最终导致涂胶的不稳定性。

2、风挡玻璃本身的因素，由于风挡玻璃生产工艺的限制，风挡玻璃的成型尺寸存在一定偏差，也会影响涂胶的胶型；

3、机器人示教轨迹的因素，人工示教风挡玻璃涂胶轨迹时，示教时的风挡玻璃，与最终生产时玻璃的状态可能存在不一致性，造成实际生产中涂胶轨迹的偏差；

4、在玻璃涂胶工艺中，影响胶型的一个主要因素是胶枪和玻璃之间的距离，在人工示教玻璃涂胶轨迹时，需要不断测量胶枪和玻璃之间的距离确定机器人示教点，大大增长了示教的时间。

在实际生产中，机器人严格按照事先示教的固定轨迹涂胶，当前三个问题出现时，涂胶胶型就会出现不合格现象。在这种情况下，传统做法是直接修改机器人的涂胶轨迹，这种做法虽然会对本批次玻璃的涂胶轨迹有所改善，但是换一批次玻璃后，可能还会出现类似问题，只能再次修改涂胶轨迹，这样不但造成废品率的提高，增大了生产成本，同时不断的修改机器人涂胶轨迹，也增长了生产时间，大大降低了生产效率。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种实时自动跟踪涂胶装置，解决了以上四个问题。

本实用新型一种实时跟踪涂胶装置，包括胶枪、激光位移传感器、伺服电机、固定支架、丝杠、导轨、移动连接件、伺服控制单元；其特征在于，伺服电机安装在固定支架上，伺服电机通过联轴器与丝杠的轴相连，丝杠的螺帽连接到移动连接件上，并通过导轨的滑块与固定支架相连，胶枪安装在移动连接件上形成伺服控制单元，胶枪上设有激光位移传感器。

本实用新型的工作过程为：将此装置安置于机器人法兰盘上，机器人在涂胶过程中，高速激光位移传感器实时测量胶枪的枪头与待涂胶玻璃之间的距离，并与设定的基准距离进行比较，把二者之间的偏差作为补偿值，转化为电信号传递给伺服控制单元，伺服控制单元根据收到的电压信号驱动伺服电机，丝杠将电机的圆周运动转化为直线运动，丝杠螺帽带动移动连接件及胶枪运动，从而使胶枪枪头向胶枪头与待涂胶玻璃的基准距离方向运动，以实现实时跟踪浮动功能。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、实时性，由于本发明采用高速激光位移传感器，测量最小周期可以达到0.15ms，伺服系统调节速度可以达到100mm/s，在实际生产中，机器人激光伺服系统是边跟踪边涂胶，没有增长涂胶的作业时间。

2、降低了示教的难度，减少了示教时间，在示教过程中，人工示教机器人轨迹时，不必每个点都严格保证胶枪枪头和玻璃之间的距离，激光伺服涂胶系统可以确保胶枪枪头和玻璃之间距离在合理的范围内，从而达到缩短示教的时间、降低示教难度的目的。

3、对玻璃本身和对中装置等因素带来的偏差，自动跟踪系统进行实时校正，减少了废品率，提高了生产效率。

附图说明

图1是激光伺服系统结构图：胶枪1、激光位移传感器2、伺服电机3、固定支架4、丝杠5、导轨6、移动连接件7、伺服控制单元8。

图2为激光跟踪伺服系统的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施示例，对本发明进行详细的描述。

本实用新型包括胶枪、激光位移传感器2、伺服电机3、固定支架4、丝杠5、导轨6、移动连接件7、伺服控制单元8；伺服电机3安装在固定支架4上，伺服电机3通过联轴器与丝杠5的轴相连，丝杠5的螺帽连接到移动连接件7上，并通过导轨6的滑块与固定支架4相连，胶枪安装在移动连接件7上形成伺服控制单元8，胶枪上设有激光位移传感器。

如图1和图2所示，在机器人涂胶系统中增加了一个激光位移传感器2和一套伺服浮动装置，在机器人涂胶过程中，激光位移传感器2实时测量胶枪枪头1与风挡玻璃之间的距离，并与设定的基准距离进行比较，把二者之间的偏差转化为电压信号传递给伺服控制单元，伺服控制单元依据电压的极性调整伺服电机3的旋转方向，依据电压的大小调整伺服电机3的转速，从而实现胶枪上下浮动功能。当激光位移传感器2测量到胶枪枪头1与玻璃之间的距离与标准距离有偏差时，伺服电机3驱动胶枪向相反方向进行校正，使得胶枪枪头1与玻璃的距离向设定的距离运动，有效的保证胶枪枪头和玻璃之间的距离在标准距离范围内。

本发明提供下面的实施示例：

首先，设定激光位移传感器的基准值。把机器人移动到伺服回位平台上方，测量胶枪与伺服回位平台的距离为实际涂胶生产中胶枪与玻璃的标准距离，将激光位移传感器当前的测量值作为伺服系统的原点，并设定激光位移传感器的测量范围与电压之间的关系。

其次，以手动方式对风挡玻璃的涂胶轨迹进行示教，由于风挡玻璃本身尺寸偏差以及对中平台带来的误差，按照模板玻璃示教起始点时，胶枪枪头可能会和玻璃发生碰撞，为了增强激光伺服涂胶系统对风挡玻璃的适应性，增加了机器人的始端检出功能，先将机器人示教的起始点向上平移5mm，然后机器人再向下移动，同时激光位移传感器进行测量，测量到标准距离后，打开伺服跟踪系统，开始实时自动跟踪涂胶作业。

最后，风挡玻璃涂胶完成后，机器人系统需要到伺服回位平台，进行伺服系统回位，从而保证每次伺服系统涂胶前的位置恒定，以便刮胶的正常进行。

Claims (1)

1.一种实时跟踪涂胶装置，其特征在于，包括胶枪、激光位移传感器、伺服电机、固定支架、丝杠、导轨、移动连接件、伺服控制单元；伺服电机(3)安装在固定支架(4)上，伺服电机(3)通过联轴器与丝杠(5)的轴相连，丝杠(5)的螺帽连接到移动连接件(7)上，并通过导轨(6)的滑块与固定支架(4)相连，胶枪安装在移动连接件(7)上形成伺服控制单元(8)，胶枪上设有激光位移传感器(2)。

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