机械手打胶成型装置及其使用方法与流程

本发明涉及机器人自动化技术领域，具体的说是一种机械手打胶成型装置及其使用方法。

背景技术：
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机械打胶已经开始替代人工打胶工作，但仅局限于点、涂胶之后覆盖粘合的情况，需要形成规定胶条形状的外观密封胶条打胶工作至今未能完成，只能用手工打胶。而手工打胶则是低质、低效、浪费、不环保的工作方式，其存在以下问题：

(1)低效：手工成型打胶现在3-4人一组，先在将打胶焊缝两侧贴胶带，手工测量中间应留出的宽度；然后负责打胶的人在中间打胶，打胶头为普通圆孔出胶缓慢；之后有人负责手上蘸水(防止粘胶)上去将胶条抹平、整形到接近的形态；整形完成后揭掉两侧胶带，带走胶带上胶料，留下中间的胶条。

(2)浪费：在中间堆积胶料时由于难确准确的量，为避免不足总是要先堆积更多的胶料，然后整形时将高处抹掉，之后还要揭掉两侧胶带，将超宽部分去掉，以及将头、尾超出部分刮掉，实际有效利用占比很少。

(3)低质：就算在漫长繁杂的工序之后，胶条形状、尺寸依然不够理想。揭掉胶带后剩下的胶条两侧会继续滩流，形成不规则；胶条上部也不会是理想的圆弧型过度；开头和结尾处只能用刮板切掉，无法做成需要的渐薄或圆头的合理形状。(4)不环保：过程中使用大量人力在充斥胶料环境工作，对身体健康危害很大；大量浪费的胶料、胶带也将对环将造成很大污染。

技术实现要素：
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本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种结构合理、施工效率高且能够保证胶缝一次成型，准确完美、速度快、无滴淌的机械手打胶成型装置及其使用方法。

本发明可以通过以下措施达到：

一种机械手打胶成型装置，其特征在于设有出胶机构和用于带动出胶机构运动的机械手，所述出胶机构包括伺服给胶器、送胶通道、容胶腔和成型口，其中伺服给胶器设有用于储存胶体的储存腔，储存腔内设有用于挤压胶体至储存腔前端出胶口送出的挤压活塞，挤压活塞经螺杆与储存腔后端的伺服电动机相连接，储存腔前端开设出胶口，出胶口前端连接送胶通道，送胶通道为锥筒状通道，送胶通道靠近出胶口的一端内径最大，送胶通道前端与容胶腔的进胶口相连接，容胶腔的前端开设半圆形的成型口。

本发明中容胶腔尺寸应满足如下条件：其中L指容胶腔的进胶口与出胶口的距离，R指容胶腔的直径，r指出胶口直径，η指粘滞系数，i指流动系数,是实测值,具体为单位时间滴淌口径；出胶孔道尺寸计算：出胶孔道锥度C≥1/2η。

本发明中伺服给胶器通过伺服驱动器与机械手机构连接，成为机械手臂的N+1轴，使用时所有动作参数都通过机械手系统输入，并完成与机械手臂其他轴运动的配合，根据具体需要完成出胶速度、出胶时机、停止时机、制动收尾等工；所述机械手机构包括机械手控制器、六轴机械手，其中第六轴与出胶机构连接固定。

本发明还提出了一种机械手打胶成型装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：通过系统指令机械手运行到位，机械臂上携带的出胶机构指向密封胶条起点位置，出胶口贴近工作面，按胶条截面参数计算好出胶口与工作面之间的正确角度，其中出胶机构与工作面夹角越大胶条厚度越小，截面越扁平，反之截面越高，越饱满；

步骤2：通过机器人系统指令按设定速度通过伺服电动机驱动伺服给胶器出胶，同时配合机械手沿密封胶条延伸方向运动，直至密封胶条的终点位置；

步骤3：当机械手沿密封胶条延伸方向运动至密封胶条的终点位置，进行收口处理，所述收口处理包括：(1)末尾收口：需要截止型收口时机械臂要快速转动角度，以出胶口与工作面接触点为中心沿扩大夹角方向快速转动，同时系统指令出胶机构停止出胶，之后直接衔接出胶机构回吸、同时机械臂抬起出胶机构，使出胶口垂直上仰；(2)需要渐薄行收尾时系统指令机械臂以出胶口为中心转动，扩大出胶机构与工作面夹角，同时机械臂的沿工作方向移动速度不变，出胶速度线性减慢，即可形成渐薄型收尾，之后机械手臂迅速使出胶机构垂直上仰，同时指令出胶机构回吸防止溢出；(3)圆头收尾时，系统指令出胶机构停止出胶，同时机械臂迅速将出胶机构垂直上仰并连接回吸动作防止溢出。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：(1)高效：整个打胶动作由机械手按指定位置编程运行，从头至尾一次打胶完成，不需人工，工时减少80％以上；(2)高质：胶条横截面形状尺寸由出胶口和机械手角度联合控制；纵截面形状由机械手动态角度调节和出胶速度联合调节，完美实现设计要求；(3)无浪费：胶条成型一次完成无浪费；(4)环保：全程无人工直接参与，不造成生产过程化学危害；整个工作无废弃胶料、胶带产生。

附图说明：

附图1是本发明中出胶机构的结构示意图。

附图2是本发明的结构示意图。

附图标记：成型口1、容胶腔2、送胶通道3、储存腔4、伺服电动机5。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如附图所示，本发明提出了一种机械手打胶成型装置，其特征在于设有出胶机构和成型装置，所述出胶机构包括伺服给胶器、送胶通道、容胶腔2和成型口1，其中伺服给胶器设有用于储存胶体的储存腔4，储存腔4内设有用于挤压胶体至储存腔前端出胶口送出的挤压活塞，挤压活塞经螺杆与储存腔后端的伺服电动机5相连接，储存腔前端开设出胶口，出胶口前端连接送胶通道3，送胶通道3为锥筒状通道，送胶通道3靠近出胶口的一端内径最大，送胶通道前端与容胶腔2的进胶口相连接，容胶腔2的前端开设半圆形的成型口1。

本发明中容胶腔的主体为圆柱状，其中尺寸应满足如下条件：其中L指容胶腔的进胶口与出胶口的距离，R指容胶腔的直径，r指出胶口直径，η指粘滞系数，i指流动系数,实测值,具体为单位时间滴淌口径；出胶孔道尺寸计算：出胶孔道锥度C≥1/2η。

本发明中伺服给胶器通过伺服驱动器与机械手机构连接，成为机械手臂的N+1轴，使用时所有动作参数都可以通过机械手系统输入，并完成与机械手臂其他轴运动的配合，根据具体需要完成出胶速度、出胶时机、停止时机、制动收尾等工；所述机械手机构包括机械手控制器、六轴机械手，其中第六轴与出胶机构连接固定。

本发明还提出了一种机械手打胶成型装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：通过系统指令机械手运行到位，机械臂上携带的出胶机构指向密封胶条起点位置，出胶口贴近工作面，按胶条截面参数计算好出胶口与工作面之间的正确角度，其中出胶机构与工作面夹角越大胶条厚度越小，截面越扁平，反之截面越高，越饱满；

步骤2：通过机器人系统指令按设定速度通过伺服电动机驱动伺服给胶器出胶，同时配合机械手沿密封胶条延伸方向运动，直至密封胶条的终点位置；

步骤3：当机械手沿密封胶条延伸方向运动至密封胶条的终点位置，进行收口处理，所述收口处理包括：(1)末尾收口：需要截止型收口时机械臂要快速转动角度，以出胶口与工作面接触点为中心沿扩大夹角方向快速转动，同时系统指令出胶机构停止出胶，之后直接衔接出胶机构回吸、同时机械臂抬起出胶机构，使出胶口垂直上仰；(2)需要渐薄行收尾时系统指令机械臂以出胶口为中心转动，扩大出胶机构与工作面夹角，同时机械臂的沿工作方向移动速度不变，出胶速度线性减慢，即可形成渐薄型收尾，之后机械手臂迅速使出胶机构垂直上仰，同时指令出胶机构回吸防止溢出；(3)圆头收尾时，系统指令出胶机构停止出胶，同时机械臂迅速将出胶机构垂直上仰并连接回吸动作防止溢出。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：(1)高效：整个打胶动作由机械手按指定位置编程运行，从头至尾一次打胶完成，不需人工，工时减少80％以上；(2)高质：胶条横截面形状尺寸由出胶口和机械手角度联合控制；纵截面形状由机械手动态角度调节和出胶速度联合调节，完美实现设计要求；(3)无浪费：胶条成型一次完成无浪费；(4)环保：全程无人工直接参与，不造成生产过程化学危害；整个工作无废弃胶料、胶带产生。