风挡玻璃涂胶工作台的制作方法

1.本设计发明涉及汽车风挡玻璃涂胶生产领域，特别涉及一种与涂胶机器人适配完成风挡玻璃涂胶作业的工作台。


背景技术：

2.目前，随着经济的飞速发展和人们生活水平的提高，汽车逐步走入家庭成为一种代步工具，汽车工业也在不断的发展，在汽车生产线设备的设计制造上都将高效率，高性能，低成本、小空间等作为优先考量的指标。
3.风挡玻璃涂胶机器人是汽车自动化生产线必不可少的生产设备。现有机器人涂胶设备不管是转台式、翻转式还是线体式都有玻璃尺寸的限制，传统设备及市场主流输送设备均无法满足前后风挡及全景玻璃同步共线涂胶的功能。
4.名称为“单作用式玻璃对中定位装置”(公开号为cn2489919y
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以下简称文献1)的实用新型专利，涉及的就是定位精度更好、操作更方便的玻璃对中定位装置。使用时把玻璃6放置在各玻璃档块中间的玻璃支承块7上，然后驱动各转动拉杆机构中的转动件1作定轴转动，转动件1带动连接其上的拉杆2作相向趋中运动的同时，通过连接在拉杆2另一端的玻璃档块3推动玻璃6实现其在某一位置上的对中，在多个沿不同方向运动的转动拉杆机构的共同作用下，便可实现玻璃6的对中定位。导向件4的作用是迫使玻璃档块3沿给定方向运动。由于各转动拉杆机构能实现玻璃6在特定位置上的对中作业，不受其它机构的干扰，因此它不仅能实现玻璃在xy两个方向上的对中，而且使玻璃的误差得到更均匀的分布，实现玻璃的理想定位。上述方案旨在对待涂胶玻璃实施xy两个方向的准确对中，其中未涉及对中装置与涂胶机器人的适配问题。
5.名称为“一种机器人涂胶定位系统”(授权公告号为cn10553798c，以下简称文献2)的发明专利提供一种在空间的x、y、z三个方向都能对玻璃进行精确定位，并在玻璃定位的同时识别玻璃型号，以使机器人能自动调整涂胶程序的机器人涂胶定位系统。玻璃被运送到对中台1，但未实现对中时，玻璃由两组吸盘单元20的吸盘托架31支撑，玻璃通过三组对中单元2、3、4对中完成后，气缸32启动，带动吸盘35向上运动吸住玻璃，然后反向启动气缸32带动吸盘35将玻璃向下拉紧贴到吸盘托架31上表面。此时的吸盘托架31，由于既可以绕旋转轴28转动(如图6所示)，又可以以两关节轴承30为铰支点转动(如图7所示)，因此在吸盘35带动玻璃向下拉时，吸盘托架31可以随玻璃的弧度转动变化，使玻璃最大限度地贴附在刚性的吸盘托架31上，从而实现对中后的玻璃在z方向的精确定位。可见，文献2所谓的z方向的精确定位实际上并非是严格空间意义上的z向的调整，而是正如其说明书所记载的是z方向的精确定位，并且该z方向的定位依赖于型材21、22的相互关系，其中长的型材21固定在对中台1上，短的型材22纵向安装在型材21上，可以沿型材21上下滑动，以调节两型材21、22之间的高度，这是其一；其二是两滑块8、9上的对中棒14、15同步对中时，两对中棒14、15上部分别具有一圈向内缩的平台16、17，可以承托对中的玻璃，平台16、17上方的对中棒14、15具有逐渐变粗的锥度，可以使定位后的玻璃受到一个向下压的分力，在吸盘向上吸住
玻璃时不会向上窜动。即风挡玻璃在z方向的定位是对中棒14、15上内缩的平台16、17高度和吸盘托架31高度限定的，而吸盘托架31和平台16、17高度均是确定的，并且吸盘托架31高度的调节是依赖于型材22与型材21调位确定后而定的，另外，由于吸盘托架31所在区域位于对中棒14、15所在区域内部，也就是说，吸盘托架31的上下方向即z向的位置调整对应于由于曲率各异风挡玻璃的中部玻面所抵达的空间位置，以更好地适配于风挡玻璃的曲面曲率的变化，换句话讲，对于不同规格的风挡玻璃而言，前后风挡、车顶全景天窗而言，不仅各自的边界尺寸差别巨大，其玻面曲率差异也十分显著，所以，文献2中的对中棒14、15完成对风挡玻璃的边沿约束定位时，吸盘托架31的高度是各不相同的，以确保与风挡玻璃中部区域的高度适配。
6.现有的生产车间已购置有风挡玻璃涂胶自动线，即涂胶机器人和与其适配的风挡固定台架，涂胶机器人的选型可能是适配于某种特定规格的风挡玻璃，因为涂胶机器人的涂胶喷嘴与玻璃面之间应保持适当的夹角和间距，方能实现理想的涂胶作业。当生产车型变化，通常风挡玻璃规格也会相应变化，此时原有的涂胶机器人已无法胜任更新规格的风挡玻璃的涂胶作业了，因为即使涂胶机器人的涂胶喷嘴可以勉强抵达玻璃边沿，涂胶喷嘴与玻璃面之间已无法实现适当的夹角和间距，喷涂的胶条自然也就难以胜任粘合的任务。当然，重现购置新的涂胶机器人是可以的，问题是设备投资和场地限制又是无法回避的客观存在。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种风挡玻璃涂胶工作台，以实现待涂胶风挡玻璃的玻面的姿态调节，以提高原有涂胶机器人的利用率。
8.为实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案，一种风挡玻璃涂胶工作台，包括台架本体、定心限位柱及定位托撑柱，其特征在于：台架本体上布置有吸口朝上的第一吸盘单元、第二吸盘单元，第一吸盘单元、第二吸盘单元间隔排列成两列，第一吸盘单元所在列与第二吸盘单元所在列的吸盘成高低位同位与高低位错位之间转换布置。
9.上述方案中，第一吸盘单元所在列与第二吸盘单元所在列的吸盘成高度同位或错位布置方式，这样就可以将待涂胶风挡玻璃的玻面呈平置状放置或倾斜状放置，对尺寸较小的待涂胶风挡玻璃来讲，第一吸盘单元与第二吸盘单元处在等高位布置时，涂胶机器人的喷涂嘴可以顺利抵达待涂胶部位并保持适当的喷涂嘴与待涂胶面之间的合适夹角，所以位置固定、臂长确定的涂胶机器人实施涂胶作业并无困难，可以顺利完成涂胶作业；对于尺寸稍大的待涂胶风挡玻璃来讲，涂胶机器人的喷涂嘴可以顺利抵达待涂胶部位但无法调整位置至喷涂嘴与待涂胶面之间的合适夹角，勉强涂胶难以保证涂胶质量，此时便可以调整第一吸盘单元与第二吸盘单元的彼此高度差，从而可以实现待涂胶风挡玻璃的边角部位至涂胶机器人的喷涂嘴之间的距离和姿态，进而获得喷涂嘴与待涂胶面之间的合适夹角，确保了多种规格的风挡玻璃共线涂胶作业。
附图说明
10.图1a、2a、3a、4a、5a、6a分别是本发明的立体结构图；
11.图1b、2b、3b、4b、5b、6b分别是图1a、2a、3a、4a、5a、6a所示状态下的工作状态图；
12.图7是图6a中的a向视图；
13.图8是图7中的k
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k剖视图；
14.图9是图8中的局部放大图；
15.图10是图6a中的局部放大图；
16.图11是台架本体总成的立体结构图；
17.图12、13是风挡玻璃的两种位置状态示意图。
具体实施方式
18.生产厂家购置涂胶机器人的最初选型标准是为了生产特定规格的车型而确定，当共线生产的车型增加将不可避免地出现原有设备难以胜任的困境；另外，即使车型没有增加也可能出现待涂胶玻璃的规格发生变化，如原本购置的涂胶机器人只是为了满足风挡玻璃的涂胶作业，现在基于市场的变化，可能出现同款车辆上需要备置车顶全景天窗，这种新的涂胶作业需求也导致原有涂胶机器人无法胜任的困难。
19.本发明就是基于上述问题而构设的，具体方案如下：
20.风挡玻璃涂胶工作台，包括台架本体10、定心限位柱及定位托撑柱，台架本体10上布置有吸口朝上的第一吸盘单元21、第二吸盘单元22，第一吸盘单元21、第二吸盘单元22间隔排列成两列，第一吸盘单元21所在列与第二吸盘单元22所在列的吸盘成高低位同位与高低位错位之间转换布置。
21.首先要说明的是所谓的高低位同位或高低位错位布置的含义是指：第一吸盘单元21与第二吸盘单元22同时处于低位时，两者可能存在高度差，却仍然可以维持待涂胶玻璃a整体上处在平置状态，如图12所示；高低位错位布置呈现的结果如图13所示，第一吸盘单元21的高度有所升高、第二吸盘单元22仍保持低位，所以两者之间存在适当的高低错位的状态，此时的待涂胶玻璃a整体上处在斜置状态。
22.上述技术方案所实现的技术效果就是限定并约束待涂胶玻璃a以适当的姿态与涂胶机器人配合，对于原有涂胶机器人无法实现的涂胶夹角，通过待涂胶玻璃a的姿态调整得以解决。由于上述高低错位的差值并不大，所以第一吸盘单元21、第二吸盘单元22的皮碗具备的变形性能基本可以胜任，当然若要第一吸盘单元21、第二吸盘单元22保证在高低错位的差值稍大时仍能维持吸附效果，可以考虑为第一吸盘单元21加设球头或铰接类关节连接，进一步提高第一吸盘单元21、第二吸盘单元22与待涂胶玻璃a的服帖性。
23.由上述技术方案可知，本发明就是将原本施加于待涂胶玻璃a的单一的支撑约束姿态，改进为待涂胶玻璃a的玻面姿态多态性，显著提高涂胶设备的生产效率、减少人员配置和混线共线生产等工艺。
24.另外，第一吸盘单元21、第二吸盘单元22间隔排列成两列，也可以理解为，若干个第一吸盘单元21整体上排成列，若干个第二吸盘单元22整体上也排成列，并不要求每列中的第一吸盘单元21或第二吸盘单元22彼此之间严格按直线排列布置，也就是说可以按弧线或折线形式布置的，并且第一吸盘单元21、第二吸盘单元22的结构也可以是相同的。所谓的“第一”、“第二”的限定主要是为了便于表述两者高度位置异时甄别彼此、方便描述。
25.作为优选方案，每列中的第一吸盘单元21、第二吸盘单元22至少设置2个，台架本体10上设置有由第一、二列定位托撑柱单元31、32构成的两列定位托撑柱，每列定位托撑柱
至少设置两根定位托撑柱单元。如图11所示的具体实施方案中，每列中的第一吸盘单元21有两个，第二吸盘单元22也布置两个，同一列中的两个第一吸盘单元21分置在x向轨道11外侧，同一列中的两个第二吸盘单元22也分置在x向轨道11外侧。这样有利于布置x向轨道11及其上设置相关的部件或机构。这样分开来布置的第一吸盘单元21、第二吸盘单元22就可以吸附在待涂胶玻璃a的玻面上的合适区域上，确保吸附的可靠性。
26.第一吸盘单元21、第二吸盘单元22连接在第一、二吸盘杆211、221的上端，第一、二吸盘杆211、221与升降机构相连实施升降位移，第一吸盘单元21、第二吸盘单元22临近第一、二列定位托撑柱单元31、32围成的区域内部边沿布置。如图1a、2a、3a、4a、11所示，第一、二列定位托撑柱单元31、32主要起到支撑作用，并且在第一、二列定位托撑柱单元31、32围成的区域内侧且靠近其围成的区域边沿处布置第一吸盘单元21、第二吸盘单元22，旨在提高吸附贴合的可靠性，确保第一吸盘单元21、第二吸盘单元22吸附贴合部位围成的区域大小要适当，以免调整待涂胶玻璃a由平置至斜置姿态时导致待涂胶玻璃a倾滑位移甚至吊落。另外，第一吸盘单元21是在其与待涂胶玻璃a处在吸附配合的状态下抬升的，因此也有效地避免了待涂胶玻璃a滑移吊落的危险。
27.作为优选方案，一级升降机构40包括气缸41，气缸41的活塞杆与第一、二吸盘杆211、221相连。需要说明的是，具体实施时，一级升降机构40同时动作且其作用是同时升降第一、二吸盘杆211、221使其上的第一吸盘单元21、第二吸盘单元22首先处在最低位，该最低为是避让位，即输送轨道将待涂胶玻璃a转运到本发明所在工位过程中，需要本发明装置处在最低位以便待涂胶玻璃a抵达本发明的上方，然后由一级升降机构40动作并抬升第一吸盘单元21、第二吸盘单元22至吸附位。
28.选用气缸类部件作为升降机构是简单而又实用的选择，具体方案是气缸41的活塞杆的下端连接有托板42，第一、二吸盘杆211、221的杆身插置于托板42的导向孔中，位于托板42下部的第一、二吸盘杆211、221上连有限位挡圈23，位于托板42上部的吸盘杆23上套设有弹簧43，弹簧43提供弹力驱使第一、二吸盘杆211、221向上顶升。气缸41的活塞杆的下端连接的托板42随着活塞杆的动作而升降，当托板42抬升时第一、二吸盘杆211、221连同第一吸盘单元21、第二吸盘单元22同步抬升，当第一吸盘单元21、第二吸盘单元22抵达待涂胶玻璃a并与其接触时，弹簧43首先起到缓冲作用避免两者之间发生冲击碰撞，然后还是在弹力作用下又维持着第一吸盘单元21、第二吸盘单元22与待涂胶玻璃a玻面的贴合状态，有利于及时顺利的吸附。
29.上述方案中的一级升降机构40的作用是首先抬升第一、二吸盘杆211、221，实现第一吸盘单元21、第二吸盘单元22对平置在第一、二列定位托撑柱单元31、32上的待涂胶玻璃a的吸附固定作用，对于无需调整玻面姿态的稍小尺寸的待涂胶玻璃a来讲，下一步即可进行涂胶作业了；而对应稍大尺寸的待涂胶玻璃a首先完成玻面平置状态的吸附，接着就是以下所述的单侧抬升来实现玻面的姿态调整动作。
30.具体讲就是，第一吸盘单元21所连的一级升降机构40与二级升降机构50相连，第一吸盘单元21上升至高位时其高度高于第二吸盘单元22。一级升降机构40、二级升降机构50的构成可以基本相同，二级升降机构50的作用就是通过升高一级升降机构40的高度，需要注意的是只有与第一吸盘单元21所连的一级升降机构40才需要实施抬升动作，这样才能保证第一吸盘单元21随一级升降机构40本体抬升到高位，第一吸盘单元21的高度高于第二
吸盘单元22的高度，从而实现了待涂胶玻璃a的玻面由平置转至小角度倾斜的姿态变化。
31.作为优选方案，一级升降机构40包括位于中位的气缸41及位于气缸41两侧的导向柱42，导向柱42与一级升降机构40的本体中的导向孔滑动导向配合，导向柱42与气缸41的活塞杆平行布置。导向柱42的设置，可以避免活塞杆升降过程中出现扭转现象，确保第一吸盘单元21、第二吸盘单元22吸附的可靠性。二级升降机构50可以参考上述的一级升降机构40的技术方案。
32.以上说明了待涂胶玻璃a的玻面由平置转至小角度倾斜的姿态重要性，以下说明待涂胶玻璃a每个边与涂胶机器人之间的位置关系的调整技术方案。以前挡玻璃为例，其车宽方向的两侧边之间的尺寸大于另外的上下两边之间的尺寸，而在输送带链(图中为示出)上输送时(图1a中的箭头方向)，输送方向与前挡玻璃的车宽方向的两侧一致，换句话讲就是前挡玻璃的车宽方向对称线与输送方向一致，这样在长度确定的输送带链上就可同时放置并输送较多的待涂胶前挡玻璃，一般来讲涂胶机器人设置在输送带链的旁侧，如此方位放置的前挡玻璃抵达涂胶机器人时，前挡玻璃车宽方向的一侧边靠近涂胶机器人，前挡玻璃车宽方向的另一侧边远离涂胶机器人，涂胶机器人对远离边涂胶时机械臂就会延展到极限位置，即便是这样可能也无法实现理想的涂胶作业。本发明公开的以下方案就可以有效解决上述问题。
33.所述的台架本体10中部与其下方的机架1构成转动配合且回转轴芯位于铅锤方向，机架1与台架本体10之间设有驱动机构驱动台架本体10绕转动回转轴芯转动，台架本体10上设置有水平方向布置的x向轨道11，x向轨道11上布置有x向定心限位柱111，x向定心限位柱111以回转轴芯为中心对称布置，台架本体10上设有x向驱动机构12驱动两端的x向定心限位柱111相互靠近或远离位移。
34.上述方案中，x向轨道11的设置可以实现x向定心限位柱111的位移，x向定心限位柱111的位移旨在约束、抵靠待涂胶玻璃a的x向定位，定位的基准为台架本体10的回转轴芯。如图7所示，台架本体10上有齿轮13，与齿轮13啮合的齿条14由气缸15驱动。
35.下述内容中涉及有y向方向，定义x向初始向为与输送带链的方向一致，换句话讲就是y向方向是固定的，定义x向初始向与y向方向垂直，如图1、2、3、4所示；台架本体10转动时其上定义x即x向轨道11可转位至与y向方向平行的位置，如图5、6所示。
36.由此可见，台架本体10的转动设置方案，可以转动其上定位、托撑的待涂胶玻璃a使其转位至玻璃上的相邻的边角同时处在距离涂胶机器人的间距为较小的等距位。如图3b、4b所示位置，待涂胶玻璃a的车宽方向的侧边中一边距离涂胶机器人近、另一边距离涂胶机器人远，即涂胶机器人位于图中右上偏右或左下偏左位置处，图中未示出涂胶机器人，以涂胶机器人位于图中的右上偏右位置处为例进行说明，如图3b、4b中所示的涂胶机器人距离待涂胶玻璃a的角部a1的距离大于图5b、6b中所示的涂胶机器人距离待涂胶玻璃a的角部a1、a2的距离，图5b、6b中，涂胶机器人距离待涂胶玻璃a的角部a1、a2的距离相等。
37.为了实现待涂胶玻璃a的周边轮廓相对于台架本体10的转动轴芯为基准实施对中，x向定心限位柱111已经实现了在x向的对中，y向的对中则由下述的技术方案完成，即机架1上设置有y向轨道2，y向轨道2上布置有y向定心限位柱3，y向定心限位柱3以台架本体10的回转轴芯为中心对称布置，机架1上设有y向驱动机构4驱动y向定心限位柱3相互靠近或远离位移，y向轨道2、y向定心限位柱3处在台架本体10及x向轨道11回转路径的避让位置
处。由于台架本体10连同其上的x向轨道11需要转动，所以，y向定心限位柱3需要移动到对待涂胶玻璃a实施推移的对中定位位置，又需要退回时保持与台架本体10连同其上的x向轨道11的回转轨迹间隔开来，避免两者之间发生干涉，此处应当注意的是所谓的避让还包括与转动的待涂胶玻璃a的避让。
38.台架本体10转动时x向轨道11可处在与y向轨道2垂直或平行的位置处，y向定心限位柱3的下端铰接连接在机架1上并可处在竖直或倾斜状态，y向定心限位柱3的摆动回转面与y向轨道2垂直或平行且平行时为向外侧倾斜。
39.如图1a、2a、3a、4a、1b、2b、3b、4b所示的是x向轨道11与y向轨道2垂直的状态，图5a、6a、5b、6b所示的是x向轨道11与y向轨道2平行的状态，图5b、6b也是待涂胶状态位，图5b所示的为待涂胶玻璃a平置的状态，图6b是角部a1、a2所在侧抬升起来的状态。由于y向定心限位柱3的下端铰接连接在机架1，在下部所连的气缸组件4的驱动下可以立起，如图2a、2b所示的状态；y向定心限位柱3也可以倾斜至低位，如图1a、3a、4a、5a、6a、1b、3b、4b、5b、6b所示的姿态，y向定心限位柱3处在低位的倾斜姿态，有利于避让待涂胶玻璃a来料转接，也兼顾了待涂胶玻璃a的旋转，同时还为涂胶机器人的摆臂伸展与摆动提供了避让空间，同时兼顾了y向定心限位柱3定心位移的移动行程。
40.二级升降机构50固定在台架本体10上，一级升降机构40连接有支座板41，支座板41经由过渡支架43与二级升降机构50相连的升降杆51相连，支座板41还连接有定位托撑柱单元32a。二级升降机构50的升降杆51未抬升，如图12所示，支座板41及其上所连的一级升降机构40、定位托撑柱单元32a及第一吸盘单元21同时处于低位，与其余始终保持低位的第二吸盘单元22以及第一、二列定位托撑柱单元31、32共同起到托撑、吸附待涂胶玻璃a的作用，并且待涂胶玻璃a处于平置姿态；如图10、11、13所示，二级升降机构50的升降杆51升起，支座板41及其上所连的一级升降机构40、定位托撑柱单元32a及第一吸盘单元21同时抬升至高位，并与第二吸盘单元22及最右侧的第二列定位托撑柱单元32配合起到托撑、吸附待涂胶玻璃a的作用，从而实现待涂胶玻璃a一侧边沿抬升的姿态调整任务。