CN111617940A - 一种汽车天窗框架自动化涂胶***及其涂胶工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车天窗框架自动化涂胶***，属于汽车天窗框架PVC密封胶自动涂装设备技术领域，包括PLC控制柜、涂胶机构、工装夹具、供胶***、搬运机构、检测机构以及放置架，通过涂胶机构对工装夹具上的汽车天窗框架进行涂胶，搬运机构将涂胶完成后的汽车天窗框架进行送检，检测合格的产品置于放置架上，完成夹装、涂胶、检测、堆码四道工序。本发明采用PVC密封胶代替原有密封方式，从而提升产品密封性，通过全自动化操作，有效减少人力，降低产品生产成本，同时提升产能，提高产品品质，满足一致性要求。

Description

一种汽车天窗框架自动化涂胶***及其涂胶工艺
技术领域
本发明属于汽车天窗框架PVC密封胶自动涂装设备技术领域，具体地说，涉及一种汽车天窗框架自动化涂胶***及其涂胶工艺。
背景技术
汽车天窗框架装配前需进行边沿密封处理，目前汽车天窗框架边沿通常采用橡胶条进行密封，随着社会科技发展，在汽车天窗框架边沿通过涂胶密封成为新的发展趋势。但是，涂胶通常是手工进行或半自动完成，如此不仅装配耗时长、效率低，涂胶质量稳定性差，人员成本高，另外，PVC胶水对人体有害，人工涂胶的话对工作人员的身体危害十分巨大，因此已经不适合现代工业无害化生产的要求。基于不断提高的技术和工艺要求，促使提出对汽车天窗框架生产线的持续改进的要求，因此，提供汽车天窗框架自动化涂胶***及工艺，实现最大程度提高自动化以降低人工成本已经势在必行。
发明内容
本发明的目的在于克服上述背景技术中的问题，提供一种汽车天窗框架自动化涂胶***及其涂胶工艺，采用密封胶代替原有密封方式，从而提升产品密封性，通过全自动化操作，有效减少人力，降低产品生产成本，同时提升产能，提高产品品质，满足一致性要求。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种汽车天窗框架自动化涂胶***，其特征在于，包括：
PLC控制柜；
涂胶机构，用于对汽车天窗框架边沿进行涂胶作业，其包括由PLC控制柜给予涂胶信号程序控制的一号机器人，一号机器人的尾部由底座Ⅰ固定，头部安装有涂胶枪，所述涂胶枪的枪头为可咬住汽车天窗框架边沿的C字槽形结构；
工装夹具，用于涂胶过程中汽车天窗框架的固定，设置于涂胶机构的一侧；
供胶***，用于为涂胶机构供胶，其包括内置有胶料的胶桶，所述胶桶通过输胶泵连接涂胶枪，且涂胶枪与输胶泵之间的连接管道上设有冷热控制装置，该冷热控制装置用于对不同规格胶进行不同温度切换，防止胶的特性存在不同差异而导致固化；
搬运机构，用于将涂胶后的汽车天窗框架从工装夹具上取下、送检及搬运，其包括由PLC控制柜给予抓取信号程序控制的二号机器人，二号机器人的尾部由底座Ⅱ固定，头部安装有用于抓取汽车天窗框架的抓取工装，所述抓取工装包括工装框架，工作框架底部设有若干弹性吸盘；
检测机构，用于检测汽车天窗框架边沿各点的胶厚从而判断涂胶是否合格，其包括安装架，所述安装架上设有一对呈上下对称分布的激光检测仪，激光检测仪信号连接PLC控制柜；
放置架，用于收集和运输涂胶检测合格的汽车天窗框架，其包括底架、设置于底架底部四角的车轮以及设置于底架两侧的立架，所述两道立架的内侧由上至下对称设置有若干排水平的托杆，每排托杆均分为两个，每个托杆上均设有限位凸块，同一水平面的四个限位凸块围成的四边形的形状尺寸小于汽车天窗框架内框的形状尺寸。
进一步地，所述一号机器人和二号机器人均为六轴关节工业机器人。
进一步地，所述冷热控制装置固定于一号机器人的主臂上。
进一步地，所述工装夹具表面为软性材料，避免对产品表面产生划伤。
进一步地，所述涂胶枪为伺服螺杆涂胶枪，工作运行更为稳定。
进一步地，所述工装框架上另设有检测是否抓取到汽车天窗框架的负压传感器，负压传感器与弹性吸盘相接。
进一步地，所述弹性吸盘设有8个。
一种汽车天窗框架自动化涂胶工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、夹装工序：将待涂胶的汽车天窗框架放置于工装夹具上，并锁紧固定；
S2、涂胶工序：涂胶枪随一台六轴关节工业机器人按预设程序绕着汽车天窗框架边沿移动，并将胶水均匀挤出涂覆在汽车天窗框架的边沿；
S3、检测工序：涂胶完毕后的汽车天窗框架由另一台六轴关节工业机器人通过吸盘从工装夹具上取下，并将汽车天窗框架的边沿各点置于两激光检测仪之间进行胶厚检测，当各点厚度均在设定范围内为合格，否则为不合格；
S4、堆码工序：涂胶合格的汽车天窗框架送至放置架上堆码，待放置架上堆满后运离，同时更换放置架，更换期间，上述夹装、涂胶、检测工序停止工作，待更换完毕后，继续运行。
本发明的有益效果为：
1、大幅提高劳动生产率，机器可连续自动化运行，在大批量生产的条件下能大幅降低制造成本，达到较高的生产率。
2、产品质量具有高度重复性、一致性，能够大幅降低不合格率。
3、缩短制造周期，同时可保证产品装配生产的高精度。
4、在对人体有害、危险的环境下替代人工操作，避免PVC胶水涂胶过程中对工作人员的身体危害，同时减少人力成本，避免因人力加工导致的安全事故等。
5、代替传统的橡胶条密封，密封性更好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的涂胶***构示意图。
图3为本发明的抓取工装的结构示意图。
图中：PLC控制柜1、涂胶机构2、一号机器人21、底座Ⅰ22、涂胶枪23、工装夹具3、供胶***4、胶桶41、输胶泵42、冷热控制装置43、搬运机构5、二号机器人51、底座Ⅱ52、抓取工装53、工装框架531、弹性吸盘532、负压传感器533、检测机构6、安装架61、激光检测仪62、放置架7、底架71、车轮72、立架73、托杆74、限位凸块75。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
如图1-3所示，一种汽车天窗框架自动化涂胶***，包括：
PLC控制柜1；
涂胶机构2，用于对汽车天窗框架边沿进行涂胶作业，其包括由PLC控制柜1给予涂胶信号程序控制的一号机器人21，一号机器人21的尾部由底座Ⅰ22固定，头部安装有涂胶枪23，涂胶枪23为伺服螺杆涂胶枪，工作运行更为稳定，涂胶枪23的枪头为可咬住汽车天窗框架边沿的C字槽形结构，该结构可保证涂胶嘴不拉胶，从而起到既省胶又提高涂胶质量、操作环境干净的效果；。
工装夹具3，用于涂胶过程中汽车天窗框架的固定，设置于涂胶机构2的一侧，工装夹具3表面为软性材料，避免对产品表面产生划伤；
供胶***4，用于为涂胶机构2供胶，其包括内置有胶料的胶桶41，胶桶41通过输胶泵42连接涂胶枪23，且涂胶枪23与输胶泵42之间的连接管道上设有冷热控制装置43，冷热控制装置43固定于一号机器人21的主臂上，该冷热控制装置43用于对不同规格胶进行不同温度切换，防止胶的特性存在不同差异而导致固化；供胶***4采用德国SCA的产品，该***可预置多种工件的涂胶程序，更换品种时可调用相应程序，其中，输胶泵42以稳定的压力，将胶压送到涂胶枪23的枪头，输胶泵42的驱动气源压力可调，经加压后胶的压力也可作适应性调整，胶线的粗细可通过压力补偿阀来稳定供胶压力实现，通过选择适当孔径的涂胶枪23的涂胶咀达到最佳的控制效果，保证胶型的一致性，通过对涂胶出胶量和运行速度的最佳配合，保证所涂胶形均匀一致，达到理想的涂胶效果。
搬运机构5，用于将涂胶后的汽车天窗框架从工装夹具3上取下、送检及搬运，其包括由PLC控制柜1给予抓取信号程序控制的二号机器人51，二号机器人51的尾部由底座Ⅱ52固定，头部安装有用于抓取汽车天窗框架的抓取工装53，抓取工装53包括工装框架531，工作框架底部设有若干弹性吸盘532，工装框架531上另设有检测是否抓取到汽车天窗框架的负压传感器533，负压传感器533与弹性吸盘532相接；
检测机构6，用于检测汽车天窗框架边沿各点的胶厚从而判断涂胶是否合格，其包括安装架61，安装架61上设有一对呈上下对称分布的激光检测仪62，激光检测仪62信号连接PLC控制柜1，激光检测仪62与PLC控制柜1内置的工业电脑配合，能实时输出和采集数据，能有效感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，其确保了合格品进入下一生产环节，不良品被记录并“退回”等待进一步处理，这一过程不仅速度快、精度高，而且不需要过多的人工干预，避免出现人为因素的质量误判、漏判；
放置架7，用于收集和运输涂胶检测合格的汽车天窗框架，其包括底架71、设置于底架71底部四角的车轮72以及设置于底架71两侧的立架73，两道立架73的内侧由上至下对称设置有若干排水平的托杆74，每排托杆74均分为两个，每个托杆74上均设有限位凸块75，同一水平面的四个限位凸块75围成的四边形的形状尺寸小于汽车天窗框架内框的形状尺寸。
上述一号机器人21和二号机器人51均为六轴关节工业机器人，该种机器人本身为多关节设计，灵活快速，可以满足不同的生产节拍要求，便于投产后按照实际订单需求进行节拍调整，一号机器人21和二号机器人51可以通过示教和编程两种方式实现预设轨迹的运行，运行轨迹设定采用成熟的机器人控制软件，以示教的方式进行编程。其中，在实物的涂胶轨迹上，先描出数个特征点，再采用手编器操作涂胶枪，寻找这些点迹，并确认、记忆这些点的坐标，特征点寻迹工作完成后，再启动自动运行，设备将以样条曲线插补的方式，自动把这些点连接成光滑过渡的曲线，该曲线就是工件需要涂胶的运动轨迹，在涂胶过程中机器人则会自动匹配相应的涂胶程序，期间机器人也会根据既定程序要求，定期进行坐标零点检测，最大限度地确保涂胶严格按照设计规范执行。在标准产能条件下，整个工位只需要一名作业员负责工件上料、下料工作，而整条生产线的衔接也充分考虑了作业员的强度，下料工作实际上就是下一工位的上料工作，中间最大化地减小了作业员的移动距离，以便保证流水线的稳定流转，自动化水平的提升在这里得到了高度体现。
上述弹性吸盘532设有8个。
在整个项目现场中，为保证操作人员的安全，为此专门设置了检测光栅和门开关的传感器。当人碰到光栅或者操作门没有关闭的时候，涂胶、搬运机构会自动停止，此次来保证人员的安全。另外当现场出现紧急情况时，设有急停，保证设备不会损坏。
一种汽车天窗框架自动化涂胶工艺，包括以下步骤：
S1、夹装工序：将待涂胶的汽车天窗框架放置于工装夹具上，并锁紧固定；
S2、涂胶工序：涂胶枪随一台六轴关节工业机器人按预设程序绕着汽车天窗框架边沿移动，并将胶水均匀挤出涂覆在汽车天窗框架的边沿，其中，在涂胶完毕后，可采用吹气装置对涂胶枪的涂胶咀进行吹气式清理；
S3、检测工序：涂胶完毕后的汽车天窗框架由另一台六轴关节工业机器人通过吸盘从工装夹具上取下，并将汽车天窗框架的边沿各点置于两激光检测仪之间进行胶厚检测，当各点厚度均在设定范围内为合格，否则为不合格；
S4、堆码工序：涂胶合格的汽车天窗框架送至放置架上堆码，待放置架上堆满后运离，同时更换放置架，更换期间，上述夹装、涂胶、检测工序停止工作，待更换完毕后，继续运行。
所描述的实施例仅仅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。

Claims (8)

1.一种汽车天窗框架自动化涂胶***，其特征在于，包括：
PLC控制柜；
涂胶机构，用于对汽车天窗框架边沿进行涂胶作业，其包括由PLC控制柜给予涂胶信号程序控制的一号机器人，一号机器人的尾部由底座Ⅰ固定，头部安装有涂胶枪，所述涂胶枪的枪头为可咬住汽车天窗框架边沿的C字槽形结构；
工装夹具，用于涂胶过程中汽车天窗框架的固定，设置于涂胶机构的一侧；
供胶***，用于为涂胶机构供胶，其包括内置有胶料的胶桶，所述胶桶通过输胶泵连接涂胶枪，且涂胶枪与输胶泵之间的连接管道上设有冷热控制装置；
搬运机构，用于将涂胶后的汽车天窗框架从工装夹具上取下、送检及搬运，其包括由PLC控制柜给予抓取信号程序控制的二号机器人，二号机器人的尾部由底座Ⅱ固定，头部安装有用于抓取汽车天窗框架的抓取工装，所述抓取工装包括工装框架，工作框架底部设有若干弹性吸盘；
检测机构，用于检测汽车天窗框架边沿各点的胶厚从而判断涂胶是否合格，其包括安装架，所述安装架上设有一对呈上下对称分布的激光检测仪，激光检测仪信号连接PLC控制柜；
放置架，用于收集和运输涂胶检测合格的汽车天窗框架，其包括底架、设置于底架底部四角的车轮以及设置于底架两侧的立架，所述两道立架的内侧由上至下对称设置有若干排水平的托杆，每排托杆均分为两个，每个托杆上均设有限位凸块，同一水平面的四个限位凸块围成的四边形的形状尺寸小于汽车天窗框架内框的形状尺寸。
2.根据权利要求1所述的一种汽车天窗框架自动化涂胶装置，其特征在于，所述一号机器人和二号机器人均为六轴关节工业机器人。
3.根据权利要求1所述的一种汽车天窗框架自动化涂胶装置，其特征在于，所述冷热控制装置固定于一号机器人的主臂上。
4.根据权利要求1所述的一种汽车天窗框架自动化涂胶装置，其特征在于，所述工装夹具表面为软性材料。
5.根据权利要求1所述的一种汽车天窗框架自动化涂胶装置，其特征在于，所述涂胶枪为伺服螺杆涂胶枪。
6.根据权利要求1所述的一种汽车天窗框架自动化涂胶装置，其特征在于，所述工装框架上另设有检测是否抓取到汽车天窗框架的负压传感器，负压传感器与弹性吸盘相接。
7.根据权利要求1或6所述的一种汽车天窗框架自动化涂胶装置，其特征在于，所述弹性吸盘设有8个。
8.一种汽车天窗框架自动化涂胶工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、夹装工序：将待涂胶的汽车天窗框架放置于工装夹具上，并锁紧固定；
S2、涂胶工序：涂胶枪随一台六轴关节工业机器人按预设程序绕着汽车天窗框架边沿移动，并将胶水均匀挤出涂覆在汽车天窗框架的边沿；
S3、检测工序：涂胶完毕后的汽车天窗框架由另一台六轴关节工业机器人通过吸盘从工装夹具上取下，并将汽车天窗框架的边沿各点置于两激光检测仪之间进行胶厚检测，当各点厚度均在设定范围内为合格，否则为不合格；
S4、堆码工序：涂胶合格的汽车天窗框架送至放置架上堆码，待放置架上堆满后运离，同时更换放置架，更换期间，上述夹装、涂胶、检测工序停止工作，待更换完毕后，继续运行。
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