一种汽车玻璃自动定位装置的制作方法

本发明属于汽车玻璃生产领域，尤其涉及一种汽车玻璃自动定位装置。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，人们对汽车的消费也越来越多，汽车配件的这个市场变得也越来越大，近些年来汽车配件制造厂也在飞速地发展。

汽车玻璃是直接关系到乘客安全、驾驶舒适性和燃料经济性的重要零部件。在汽车玻璃的生产过程中涉及到切割和涂装等工序，在上述操作中，需要对汽车玻璃进行定位夹装，因此玻璃加工用定位装置必不可少。

现有的玻璃加工用定位装置往往存在一些缺点，即不能很好的对玻璃进行夹紧定位、不能使得玻璃在加工过程中保持很好的稳定性，影响了后续的加工工序的效果和效率。

技术实现要素：

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种夹紧定位效果好且稳定性强的汽车玻璃自动定位装置。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种汽车玻璃自动定位装置包括中心抓取组件，在中心抓取组件的x方向的两侧分别设有定位滚组件和侧夹紧滚组件；中心抓取组件包括中心底座，在中心底座上设置有用于提供升降驱动的升降总成，在升降总成的活动端的顶面设置有两组滚筒安装座，在两组滚筒安装座上分别连接有一组中心夹紧滚筒，两组中心夹紧滚筒以z方向为中心线镜像对称设置；在升降总成上连接有用于驱动两组中心夹紧滚筒同步相向/背离运动的对中调距总成；在升降总成上连接有多组位于两组中心夹紧滚筒之间的支撑柱总成和吸盘总成；定位滚组件包括定位滚筒座，在定位滚筒座上固接有两组第一滚筒座，在两组第一滚筒座上均连接有一组第一定位滚筒且两组第一定位滚筒镜像对称设置，在第一滚筒座上设置有用于驱动第一定位滚筒绕x方向的轴线在竖直面内翻转的第一驱动总成；定位滚组件还包括在定位滚筒座上连接的用于提供横向移动驱动的滚座横移总成，在滚座横移总成的活动端的顶面固接有两组第二滚筒座，在两组第二滚筒座上均连接有一组第二定位滚筒且两组第二定位滚筒镜像对称设置的，在第二滚筒座上设置有用于驱动两组第二定位滚筒绕x方向的轴线在竖直面内同步翻转的第二驱动总成；侧夹紧滚组件包括侧夹紧滚座，在侧夹紧滚座的顶部设置有至少两组纵向并列设置的侧夹紧滚筒，还包括在侧夹紧滚座上设置的用于驱动侧夹紧滚筒沿y向横向移动的侧滚横移总成。

本发明的优点和积极效果是：本发明提供了一种汽车玻璃自动定位装置，通过设置至少三组支撑柱总成用于放置汽车玻璃，使得汽车玻璃能够稳定放置；通过设置升降总成可对汽车玻璃的纵向位置进行调节使其运行至合适位置；通过设置第一驱动总成和第一定位滚筒配合使用、第二驱动总成和第二定位滚筒配合使用，进而对支撑柱总成上放置的汽车玻璃进行侧面的定位顶紧，通过设置滚座横移总成可对第二定位滚筒的横向位置进行调节，使得定位滚组件更加满足生产的需要；通过设置对中调距总成和中心夹紧滚筒可对汽车玻璃进行对中夹持；通过设置侧夹紧滚筒和侧滚气缸可对的另一侧面进行定位顶紧；通过设置吸盘总成用于对汽车玻璃进行抓取；本发明能够精准的对汽车玻璃进行夹紧定位，并能在不损伤玻璃的情况下，对汽车玻璃进行牢固的抓取，从而使得玻璃在加工过程中保持良好的稳定性，优化了后续的加工工序的效果，并提高了工作效率。

优选地：升降总成包括在中心底座上固接的伸出端朝上的顶升气缸，在顶升气缸的伸出端上固接有升降座，支撑柱总成、吸盘总成、对中调距总成、中心夹紧滚筒和滚筒安装座均设置在升降座上。

优选地：对中调距总成包括在升降总成的活动端的顶面固接的两组沿x方向延伸的中心滚导轨，滚筒安装座通过滑块与中心滚导轨滑动连接；在升降总成的活动端的顶面的中部转动连接有齿轮套，在齿轮套的外周壁上套设有齿轮，在齿轮上啮合有两组相对设置且沿x方向延伸的调距齿条，两组调距齿条的外端分别与对应的滚筒安装座相铰接；在两组调距齿条的背面均固接有沿其长度方向延伸的齿条导轨，在升降总成的活动端的顶面固接有多组齿条滑块座，在齿条滑块座上固接有与齿条导轨滑动配合的滑块；还包括在升降总成的活动端的顶面固接的伸出端的伸出方向与x方向一致的调距气缸，调距气缸的伸出端与一组中心滚导轨的内端相铰接。

优选地：支撑柱总成至少设有三组；支撑柱总成包括与升降总成的活动端的顶面相固接的避让开对中调距总成的柱安装座，在柱安装座上固接有纵向设置的支撑柱，在支撑柱的顶面连接有牛眼万向球。

优选地：吸盘总成至少设置有两组；吸盘总成包括与升降总成的活动端的底面相固接的伸出端朝上的吸盘气缸，吸盘气缸的伸出端贯穿升降总成的活动端后固接有吸盘升降座，在吸盘升降座上连接有与负压气源相连通的负压吸盘件。

优选地：第一驱动总成包括在第一滚筒座的顶部转动连接的轴向与x方向一致的第一翻转轴，第一定位滚筒的芯轴与第一翻转轴相固接且芯轴的轴向与第一翻转轴的径向一致；在第一翻转轴上固接有第一轴接件，在第一滚筒座和第一轴接件之间铰接有用于驱动第一翻转轴旋转一定角度的第一翻转气缸。

优选地：第二驱动总成包括在第二滚筒座的顶部转动连接的轴向与x方向一致的第二翻转轴，第二定位滚筒的芯轴与第二翻转轴相固接且芯轴的轴向与第二翻转轴的径向一致；在第二翻转轴上固接有第二轴接件，在第二滚筒座和第二轴接件之间铰接有用于驱动第二翻转轴旋转一定角度的第二翻转气缸。

优选地：滚座横移总成包括在定位滚筒座的顶面固接的两组导轨座，在两组导轨座上均固接有定位滚筒导轨，两组定位滚筒导轨均沿y方向延伸；在两组定位滚筒导轨的上方通过滑块滑动连接有横向设置的滚筒横移板，第二滚筒座与滚筒横移板相固接；还包括在定位滚筒座的顶面固接的滚筒横移气缸，滚筒横移气缸的伸出端与滚筒横移板相固接且伸出端的伸出方向与y方向一致。

优选地：侧滚横移总成包括在侧夹紧滚座的顶面固接的与侧夹紧滚筒数量一致且位置对应的侧夹滚导轨，侧夹滚导轨的延伸方向与y方向一致；在侧夹滚导轨的上方通过滑块滑动连接有侧夹滚横移座，多组侧夹紧滚筒分别与侧夹滚横移座相连接；还包括在侧夹紧滚座上固接的用于驱动侧夹滚横移座沿侧夹滚导轨横向移动的侧滚气缸，侧滚气缸的伸出端与侧夹滚横移座相固接。

优选地：在升降总成的活动端的顶面通过法兰连接有纵向设置的芯轴，齿轮套通过滚动轴承与芯轴转动连接；在齿轮套的顶部连接有轴承端盖。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明中的定位滚组件的立体结构示意图；

图3是本发明中的中心抓取组件的立体结构示意图；

图4是本发明中的齿轮套的装配情况的剖视结构示意图；

图5是本发明中的吸盘总成的立体结构示意图；

图6是本发明中的侧夹紧滚组件的立体结构示意图。

图中：1、定位滚组件；1-1、定位滚筒座；1-2、第一滚筒座；1-3、第一驱动总成；1-3-1、第一翻转气缸；1-3-2、第一翻转轴；1-3-3、第一轴接件；1-4、第一定位滚筒；1-5、第二驱动总成；1-5-1、第二翻转气缸；1-5-2、第二翻转轴；1-5-3、第二轴接件；1-6、第二定位滚筒；1-7、第二滚筒座；1-8、滚座横移总成；1-8-1、导轨座；1-8-2、定位滚筒导轨；1-8-3、滚筒横移板；1-8-4、滚筒横移气缸；2、中心抓取组件；2-1、中心底座；2-2、升降总成；2-2-1、升降导杆；2-2-2、顶升气缸；2-2-3、升降座；2-3、支撑柱总成；2-3-1、牛眼万向球；2-3-2、支撑柱；2-3-3、柱安装座；2-4、吸盘总成；2-4-1、吸盘气缸；2-4-2、吸盘升降座；2-4-3、负压吸盘件；2-5、对中调距总成；2-5-1、调距气缸；2-5-2、调距齿条；2-5-3、齿条导轨；2-5-4、中心滚导轨；2-5-5、齿条滑块座；2-5-6、齿轮套；2-5-7、齿轮；2-5-8、芯轴；2-6、中心夹紧滚筒；2-7、滚筒安装座；2-8、滚筒限位件；3、侧夹紧滚组件；3-1、侧夹紧滚座；3-2、侧夹紧滚筒；3-3、侧滚横移总成；3-3-1、侧夹滚横移座；3-3-2、侧夹滚导轨；3-3-3、侧滚气缸。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明如下：

请参见图1，本发明的汽车玻璃自动定位装置包括中心抓取组件2，在中心抓取组件2的x方向的两侧分别设有定位滚组件1和侧夹紧滚组件3。

进一步参见图3，中心抓取组件2包括中心底座2-1，在中心底座2-1上设置有用于提供升降驱动的升降总成2-2，升降总成2-2包括在中心底座2-1上固接的伸出端朝上的顶升气缸2-2-2，在顶升气缸2-2-2的伸出端上固接有升降座2-2-3，支撑柱总成2-3、吸盘总成2-4、对中调距总成2-5、中心夹紧滚筒2-6和滚筒安装座2-7均设置在升降座2-2-3上。升降总成2-2还包括在升降座2-2-3的底部固接的多组纵向设置的升降导杆2-2-1，升降导杆2-2-1通过直线轴承与中心底座2-1滑动连接。

在升降座2-2-3的顶面设置有两组滚筒安装座2-7，在两组滚筒安装座2-7上分别连接有一组中心夹紧滚筒2-6，两组中心夹紧滚筒2-6以z方向为中心线镜像对称设置。在本实施例中，中心夹紧滚筒2-6的芯轴的轴向倾斜设置，具体为两组芯轴的轴线为自下至上朝向中心对称线倾斜，通过此种设置能够稳定的将玻璃夹持在两组中心夹紧滚筒2-6之间。在升降座2-2-3的顶面固接有用于限制滚筒安装座2-7的行程的滚筒限位件2-8。

在升降总成2-2上连接有用于驱动两组中心夹紧滚筒2-6同步相向/背离运动的对中调距总成2-5。对中调距总成2-5包括在升降座2-2-3的顶面固接的两组沿x方向延伸的中心滚导轨2-5-4，滚筒安装座2-7通过滑块与中心滚导轨2-5-4滑动连接。在升降座2-2-3的顶面的中部转动连接有齿轮套2-5-6，在齿轮套2-5-6的外周壁上套设有齿轮2-5-7，进一步参见图4，在升降座2-2-3的顶面通过法兰连接有纵向设置的芯轴2-5-8，齿轮套2-5-6通过滚动轴承与芯轴2-5-8转动连接；在齿轮套2-5-6的顶部连接有轴承端盖。

在齿轮2-5-7上啮合有两组相对设置且沿x方向延伸的调距齿条2-5-2，两组调距齿条2-5-2的外端分别与对应的滚筒安装座2-7相铰接；在两组调距齿条2-5-2的背面均固接有沿其长度方向延伸的齿条导轨2-5-3，在升降座2-2-3的顶面固接有多组齿条滑块座2-5-5，在齿条滑块座2-5-5上固接有与齿条导轨2-5-3滑动配合的滑块；对中调距总成2-5还包括在升降座2-2-3的顶面固接的伸出端的伸出方向与x方向一致的调距气缸2-5-1，调距气缸2-5-1的伸出端与一组中心滚导轨2-5-4的内端相铰接。

调距气缸2-5-1的活塞杆伸出/回缩可带动与其连接的调距齿条2-5-2横向移动，由于两组调距齿条2-5-2与齿轮2-5-7相啮合，所以齿轮2-5-7可将一组调距齿条2-5-2的横向移动过程传动给另一组调距齿条2-5-2，进而使两组调距齿条2-5-2同步相向/背离运动；两组调距齿条2-5-2的横向运动可带动两组中心夹紧滚筒2-6同步相向/背离运动，进而完成对汽车玻璃的夹持和释放的过程；由于两组中心夹紧滚筒2-6是同步相向/背离运动的，所以对中调距总成2-5和两组中心夹紧滚筒2-6共同作用还可以对汽车玻璃起到对中定位作用。

如图1和图3所示，在升降总成2-2上连接有多组位于两组中心夹紧滚筒2-6之间的支撑柱总成2-3和吸盘总成2-4。

支撑柱总成2-3至少设有三组，在本实施例中，支撑柱总成2-3设有四组。支撑柱总成2-3包括与升降座2-2-3的顶面相固接的柱安装座2-3-3，柱安装座2-3-3需避让开对中调距总成2-5中的调距齿条2-5-2和齿条导轨2-5-3。在柱安装座2-3-3上固接有纵向设置的支撑柱2-3-2，在支撑柱2-3-2的顶面连接有牛眼万向球2-3-1。通过设置支撑柱总成2-3可以对汽车玻璃进行支撑，通过设置牛眼万向球2-3-1可以避免上料过程中划伤汽车玻璃。

吸盘总成2-4至少设置有两组，在本实施例中，吸盘总成2-4设置有两组。进一步参见图5，吸盘总成2-4包括与升降座2-2-3的底面相固接的伸出端朝上的吸盘气缸2-4-1，吸盘气缸2-4-1的伸出端贯穿升降座2-2-3后固接有吸盘升降座2-4-2，在吸盘升降座2-4-2上连接有与负压气源相连通的负压吸盘件2-4-3，负压吸盘件2-4-3与负压气源之间设置有电磁阀。

在升降座2-2-3上设置有用于检测汽车玻璃的型号的传感器。

通过设置吸盘总成2-4可以抓取完成最终定位夹持的汽车玻璃。在定位夹持前，负压吸盘件2-4-3在升降气缸2-4-1的活塞杆的带动下低于支撑柱总成2-3的支撑面；完成定位夹持后，负压吸盘件2-4-3在升降气缸2-4-1的活塞杆的带动下上升，使其与支撑柱总成2-3支撑的汽车玻璃相接触从而完成抓取过程。

如图2所示，定位滚组件1包括定位滚筒座1-1，在定位滚筒座1-1上固接有两组第一滚筒座1-2，在两组第一滚筒座1-2上均连接有一组第一定位滚筒1-4且两组第一定位滚筒1-4镜像对称设置，在第一滚筒座1-2上设置有用于驱动第一定位滚筒1-4绕x方向的轴线在竖直面内翻转的第一驱动总成1-3。

第一驱动总成1-3包括在第一滚筒座1-2的顶部转动连接的轴向与x方向一致的第一翻转轴1-3-2，第一定位滚筒1-4的芯轴与第一翻转轴1-3-2相固接且芯轴的轴向与第一翻转轴1-3-2的径向一致；在第一翻转轴1-3-2上固接有第一轴接件1-3-3，在第一滚筒座1-2和第一轴接件1-3-3之间铰接有用于驱动第一翻转轴1-3-2旋转一定角度的第一翻转气缸1-3-1。

定位滚组件1还包括在定位滚筒座1-1上连接的用于提供横向移动驱动的滚座横移总成1-8，滚座横移总成1-8包括在定位滚筒座1-1的顶面固接的两组导轨座1-8-1，在两组导轨座1-8-1上均固接有定位滚筒导轨1-8-2，两组定位滚筒导轨1-8-2均沿y方向延伸；在两组定位滚筒导轨1-8-2的上方通过滑块滑动连接有横向设置的滚筒横移板1-8-3，第二滚筒座1-7与滚筒横移板1-8-3相固接；还包括在定位滚筒座1-1的顶面固接的滚筒横移气缸1-8-4，滚筒横移气缸1-8-4的伸出端与滚筒横移板1-8-3相固接且伸出端的伸出方向与y方向一致。

在滚筒横移板1-8-3的顶面固接有两组第二滚筒座1-7，在两组第二滚筒座1-7上均连接有一组第二定位滚筒1-6且两组第二定位滚筒1-6镜像对称设置的，在第二滚筒座1-7上设置有用于驱动两组第二定位滚筒1-6绕x方向的轴线在竖直面内同步翻转的第二驱动总成1-5。

第二驱动总成1-5包括在第二滚筒座1-7的顶部转动连接的轴向与x方向一致的第二翻转轴1-5-2，第二定位滚筒1-6的芯轴与第二翻转轴1-5-2相固接且芯轴的轴向与第二翻转轴1-5-2的径向一致；在第二翻转轴1-5-2上固接有第二轴接件1-5-3，在第二滚筒座1-7和第二轴接件1-5-3之间铰接有用于驱动第二翻转轴1-5-2旋转一定角度的第二翻转气缸1-5-1。

将汽车玻璃放置于支撑柱总成2-3上后，启动顶升气缸2-2-2，调节升降座2-2-3直至将汽车玻璃顶升至预设的高度。通过传感器检测玻璃型号，相应的定位滚筒在翻转气缸的作用下升起(不工作的定位滚筒处在水平状态)，需要使用第二定位滚筒1-6时，滚筒横移气缸1-8-4可横向移动，进而调节第二定位滚筒1-6的横向位置，使其与汽车玻璃的边缘相顶紧接触，定位滚筒的滚面与汽车玻璃相接触后，调距气缸2-5-1的活塞杆回缩，带动两组中心夹紧滚筒2-6同步相向运动，进而完成对汽车玻璃的夹持过程。

如图6所示，侧夹紧滚组件3包括侧夹紧滚座3-1，在侧夹紧滚座3-1的顶部设置有至少两组纵向并列设置的侧夹紧滚筒3-2，还包括在侧夹紧滚座3-1上设置的用于驱动侧夹紧滚筒3-2沿y向横向移动的侧滚横移总成3-3。

侧滚横移总成3-3包括在侧夹紧滚座3-1的顶面固接的与侧夹紧滚筒3-2数量一致且位置对应的侧夹滚导轨3-3-2，侧夹滚导轨3-3-2的延伸方向与y方向一致；在侧夹滚导轨3-3-2的上方通过滑块滑动连接有侧夹滚横移座3-3-1，多组侧夹紧滚筒3-2分别与侧夹滚横移座3-3-1相连接；还包括在侧夹紧滚座3-1上固接的用于驱动侧夹滚横移座3-3-1沿侧夹滚导轨3-3-2横向移动的侧滚气缸3-3-3，侧滚气缸3-3-3的伸出端与侧夹滚横移座3-3-1相固接。

待两组中心夹紧滚筒2-6完成对汽车玻璃的夹持过程后，侧滚气缸3-3-3推动侧夹紧滚筒3-2沿y向横向移动，直至与汽车玻璃的边缘顶紧接触，进而完成对汽车玻璃的定位夹持；待侧夹紧滚组件3完成对汽车玻璃的最终夹持定位后，开始对汽车玻璃的抓取，即吸盘气缸2-4-1的活塞杆伸出，带动负压吸盘件2-4-3上升，使其与支撑柱总成2-3支撑的汽车玻璃相接触，然后向负压吸盘件2-4-3内通入负压，进而完成抓取过程。

在本实施例中，顶升气缸2-2-2、调距气缸2-5-1、吸盘气缸2-4-1、电磁阀、滚筒横移气缸1-8-4、第一翻转气缸1-3-1、第二翻转气缸1-5-1、侧滚气缸3-3-3和传感器皆与车间自备的plc控制器电连接。顶升气缸2-2-2、调距气缸2-5-1、吸盘气缸2-4-1、电磁阀、滚筒横移气缸1-8-4、第一翻转气缸1-3-1、第二翻转气缸1-5-1、侧滚气缸3-3-3和传感器皆与plc控制器电连接的方式、以及plc控制器控制顶升气缸2-2-2、调距气缸2-5-1、吸盘气缸2-4-1、电磁阀、滚筒横移气缸1-8-4、第一翻转气缸1-3-1、第二翻转气缸1-5-1、侧滚气缸3-3-3和传感器的工作过程对于本领域技术人员来属于公知常识，在此不再赘述。

工作过程：

plc控制器控制顶升气缸2-2-2启动，直至调节升降座2-2-3运行至预设位置；

将汽车玻璃放置于支撑柱总成2-3上后，再次启动顶升气缸2-2-2，调节升降座2-2-3直至将汽车玻璃顶升至预设的高度；

传感器检测玻璃型号，然后并将信号传输至plc控制器，plc控制器对接收到的信号进行处理并将其反馈至定位滚组件1，即根据汽车玻璃的型号，控制相应的定位滚筒在翻转气缸的作用下升起(不工作的定位滚筒处在水平状态)，需要使用第二定位滚筒1-6时，plc控制器控制滚筒横移气缸1-8-4启动，进而调节第二定位滚筒1-6的横向位置，使其与汽车玻璃的边缘相顶紧接触；

定位滚筒的滚面与汽车玻璃相接触后，plc控制器控制调距气缸2-5-1的活塞杆回缩，带动两组中心夹紧滚筒2-6同步相向运动，进而完成对汽车玻璃的夹持过程；

两组中心夹紧滚筒2-6完成对汽车玻璃的夹持过程后，plc控制器控制侧滚气缸3-3-3启动，直至侧夹紧滚筒3-2与汽车玻璃的边缘顶紧接触，进而最终完成对汽车玻璃的定位夹持；

完成对汽车玻璃的最终夹持定位后，开始对汽车玻璃的抓取，即plc控制器控制控制吸盘气缸2-4-1的活塞杆伸出，带动负压吸盘件2-4-3上升，使其与支撑柱总成2-3支撑的汽车玻璃相接触，然后控制电磁阀开启并向负压吸盘件2-4-3内通入负压，进而完成抓取过程，为下一步的工序做准备。本发明能够精准的对汽车玻璃进行夹紧定位，并能在不损伤玻璃的情况下，对汽车玻璃进行牢固的抓取，从而使得玻璃在加工过程中保持良好的稳定性，优化了后续的加工工序的效果，并提高了工作效率。