實時自動跟蹤塗膠裝置的製作方法

2023-06-10 21:05:06 2

專利名稱：實時自動跟蹤塗膠裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於汽車玻璃塗敷技術領域，特別是涉及一種實時自動跟蹤塗膠裝 置，用於汽車風擋玻璃塗膠。
背景技術：
隨著工業化進程的不斷加快和自動化程度不斷提高，在汽車生產廠家風擋玻璃塗 膠工序中，機器人自動塗膠方式正在逐步取代傳統的手工塗膠方式，採用機器人自動塗膠 系統給廠家帶來了明顯的經濟效益一是大大的提高了勞動生產率；二是提高了塗膠膠型 的穩定性，手動塗膠方式會受到人為因素的影響，致使每塊風擋玻璃的膠型會有波動，缺乏 穩定性，而機器人自動塗膠系統可以很好的避免上述手動塗膠的缺陷；三是節約了生產成 本，減少了浪費。實際工作中，操作者要根據具體的工藝指標，操作機器人對風擋玻璃塗膠軌跡進 行示教。示教結束後，機器人嚴格按照示教軌跡進行作業，完成塗膠工作。以上機器人塗膠系統雖然給實際工作帶來了極大的便利，但是我們發現該系統仍 然存在以下四個問題1、風擋玻璃在對中過程中產生的偏差，風擋玻璃由傳送帶傳送到對中工位，系統 對風擋玻璃進行對中處理，風擋玻璃的位置可能會出現一定的偏差，以致塗膠位置發生變 化，最終導致塗膠的不穩定性。2、風擋玻璃本身的因素，由於風擋玻璃生產工藝的限制，風擋玻璃的成型尺寸存 在一定偏差，也會影響塗膠的膠型；3、機器人示教軌跡的因素，人工示教風擋玻璃塗膠軌跡時，示教時的風擋玻璃，與 最終生產時玻璃的狀態可能存在不一致性，造成實際生產中塗膠軌跡的偏差；4、在玻璃塗膠工藝中，影響膠型的一個主要因素是膠槍和玻璃之間的距離，在人 工示教玻璃塗膠軌跡時，需要不斷測量膠槍和玻璃之間的距離確定機器人示教點，大大增 長了示教的時間。在實際生產中，機器人嚴格按照事先示教的固定軌跡塗膠，當前三個問題出現時， 塗膠膠型就會出現不合格現象。在這種情況下，傳統做法是直接修改機器人的塗膠軌跡，這 種做法雖然會對本批次玻璃的塗膠軌跡有所改善，但是換一批次玻璃後，可能還會出現類 似問題，只能再次修改塗膠軌跡，這樣不但造成廢品率的提高，增大了生產成本，同時不斷 的修改機器人塗膠軌跡，也增長了生產時間，大大降低了生產效率。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種實時自動跟蹤塗膠裝置，解決了以上四個問題。本實用新型一種實時跟蹤塗膠裝置，包括膠槍、雷射位移傳感器、伺服電機、固定 支架、絲槓、導軌、移動連接件、伺服控制單元；其特徵在於，伺服電機安裝在固定支架上，伺 服電機通過聯軸器與絲槓的軸相連，絲槓的螺帽連接到移動連接件上，並通過導軌的滑塊
3與固定支架相連，膠槍安裝在移動連接件上形成伺服控制單元，膠槍上設有雷射位移傳感
O本實用新型的工作過程為將此裝置安置於機器人法蘭盤上，機器人在塗膠過程 中，高速雷射位移傳感器實時測量膠槍的槍頭與待塗膠玻璃之間的距離，並與設定的基準 距離進行比較，把二者之間的偏差作為補償值，轉化為電信號傳遞給伺服控制單元，伺服控 制單元根據收到的電壓信號驅動伺服電機，絲槓將電機的圓周運動轉化為直線運動，絲槓 螺帽帶動移動連接件及膠槍運動，從而使膠槍槍頭向膠槍頭與待塗膠玻璃的基準距離方向 運動，以實現實時跟蹤浮動功能。本發明由於採取以上技術方案，其具有以下優點1、實時性，由於本發明採用高速雷射位移傳感器，測量最小周期可以達到0. 15ms, 伺服系統調節速度可以達到100mm/S，在實際生產中，機器人雷射伺服系統是邊跟蹤邊塗 膠，沒有增長塗膠的作業時間。2、降低了示教的難度，減少了示教時間，在示教過程中，人工示教機器人軌跡時， 不必每個點都嚴格保證膠槍槍頭和玻璃之間的距離，雷射伺服塗膠系統可以確保膠槍槍頭 和玻璃之間距離在合理的範圍內，從而達到縮短示教的時間、降低示教難度的目的。3、對玻璃本身和對中裝置等因素帶來的偏差，自動跟蹤系統進行實時校正，減少 了廢品率，提高了生產效率。

圖1是雷射伺服系統結構圖膠槍1、雷射位移傳感器2、伺服電機3、固定支架4、 絲槓5、導軌6、移動連接件7、伺服控制單元8。圖2為雷射跟蹤伺服系統的控制流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施示例，對本發明進行詳細的描述。本實用新型包括膠槍、雷射位移傳感器2、伺服電機3、固定支架4、絲槓5、導軌6、 移動連接件7、伺服控制單元8 ；伺服電機3安裝在固定支架4上，伺服電機3通過聯軸器與 絲槓5的軸相連，絲槓5的螺帽連接到移動連接件7上，並通過導軌6的滑塊與固定支架4 相連，膠槍安裝在移動連接件7上形成伺服控制單元8，膠槍上設有雷射位移傳感器。如圖1和圖2所示，在機器人塗膠系統中增加了一個雷射位移傳感器2和一套伺 服浮動裝置，在機器人塗膠過程中，雷射位移傳感器2實時測量膠槍槍頭1與風擋玻璃之 間的距離，並與設定的基準距離進行比較，把二者之間的偏差轉化為電壓信號傳遞給伺服 控制單元，伺服控制單元依據電壓的極性調整伺服電機3的旋轉方向，依據電壓的大小調 整伺服電機3的轉速，從而實現膠槍上下浮動功能。當雷射位移傳感器2測量到膠槍槍頭 1與玻璃之間的距離與標準距離有偏差時，伺服電機3驅動膠槍向相反方向進行校正，使得 膠槍槍頭1與玻璃的距離向設定的距離運動，有效的保證膠槍槍頭和玻璃之間的距離在標 準距離範圍內。本發明提供下面的實施示例首先，設定雷射位移傳感器的基準值。把機器人移動到伺服回位平臺上方，測量膠槍與伺服回位平臺的距離為實際塗膠生產中膠槍與玻璃的標準距離，將雷射位移傳感器當 前的測量值作為伺服系統的原點，並設定雷射位移傳感器的測量範圍與電壓之間的關係。其次，以手動方式對風擋玻璃的塗膠軌跡進行示教，由於風擋玻璃本身尺寸偏差 以及對中平臺帶來的誤差，按照模板玻璃示教起始點時，膠槍槍頭可能會和玻璃發生碰撞， 為了增強雷射伺服塗膠系統對風擋玻璃的適應性，增加了機器人的始端檢出功能，先將機 器人示教的起始點向上平移5mm，然後機器人再向下移動，同時雷射位移傳感器進行測量， 測量到標準距離後，打開伺服跟蹤系統，開始實時自動跟蹤塗膠作業。最後，風擋玻璃塗膠完成後，機器人系統需要到伺服回位平臺，進行伺服系統回 位，從而保證每次伺服系統塗膠前的位置恆定，以便刮膠的正常進行。
權利要求一種實時跟蹤塗膠裝置，其特徵在於，包括膠槍、雷射位移傳感器、伺服電機、固定支架、絲槓、導軌、移動連接件、伺服控制單元；伺服電機(3)安裝在固定支架(4)上，伺服電機(3)通過聯軸器與絲槓(5)的軸相連，絲槓(5)的螺帽連接到移動連接件(7)上，並通過導軌(6)的滑塊與固定支架(4)相連，膠槍安裝在移動連接件(7)上形成伺服控制單元(8)，膠槍上設有雷射位移傳感器(2)。
專利摘要一種實時跟蹤塗膠裝置，屬於汽車玻璃塗敷技術領域。包括膠槍、雷射位移傳感器、伺服電機、固定支架、絲槓、導軌、移動連接件、伺服控制單元；伺服電機(3)安裝在固定支架(4)上，伺服電機(3)通過聯軸器與絲槓(5)的軸相連，絲槓(5)的螺帽連接到移動連接件(7)上，並通過導軌(6)的滑塊與固定支架(4)相連，膠槍(5)安裝在移動連接件(7)上形成伺服控制單元(8)，膠槍上設有雷射位移傳感器(2)。優點在於，伺服控制單元根據收到的電壓信號對膠槍槍頭與待塗膠玻璃的距離進行調節，從而確保二者之間調節後的距離在合理的範圍內，保證了風擋玻璃塗膠的質量，同時也提高了塗膠工作的效率。
文檔編號B05C11/00GK201625618SQ20102013027
公開日2010年11月10日 申請日期2010年3月11日 優先權日2010年3月11日
發明者劉忠新, 向衛兵, 姜濤, 席忠民, 張洪濤, 張穎, 明文亭, 曾孔庚, 柳宗遂, 蘇毅, 趙文高 申請人:首鋼莫託曼機器人有限公司