一种后挡风玻璃包边条安装、刹车灯支架自动安装及检测一体化工装及其使用方法与流程

本发明属于汽车玻璃加工技术领域，尤其是涉及一种后挡风玻璃包边条安装、刹车灯支架自动安装及检测一体化工装及其使用方法。

背景技术：

现有的汽车后挡风玻璃上需要安装两个刹车灯支架和一个位于汽车后挡风玻璃底部的包边条；传统的刹车灯支架安装方法需要人工打胶，而后手工将刹车灯支架安装到玻璃上。

采用传统的手工安装方法不能保证刹车灯支架在玻璃上的安装精度，刹车灯支架和包边条需要通过不同的工序来完成，其生产效率低。传统的刹车灯支架需要人工检测刹车灯支架与玻璃之间的位置，其检测效率低下，且耗费大量的人力物力。

因此，为了解决上述技术问题，需要提供一种能够快速检测、生产效率高的后挡风玻璃包边条和刹车灯支架安装的工装。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种结构简单、操作简单、安装精度高、在安装后快速检测刹车灯支架安装位置的后挡风玻璃包边条安装、刹车灯支架自动安装及检测一体化工装及其使用方法。

本发明的技术方案如下：

一种后挡风玻璃包边条安装、刹车灯支架自动安装及检测一体化工装，包括工作台、安装在工作台台面上的刹车灯支架安装机构、包边条安装机构、居中定位机构、视觉检测机构和支撑机构；

所述支撑机构用于从底部支撑后挡风玻璃；

所述居中定位机构用于使所述后挡风玻璃居中定位；

所述包边条安装机构用于将包边条安装在所述后挡风玻璃的底部；

所述刹车灯支架安装机构用于将刹车灯支架安装至后挡风玻璃上；

所述视觉检测机构用于检测刹车灯支架与后挡风玻璃之间的安装位置；

所述视觉检测机构包括用于检测刹车灯支架位置的相机组件和用于检测后挡风玻璃位置的检测组件，所述相机组件位于所述后挡风玻璃顶边的一侧，其中：

所述相机组件包括推动气缸、第一滑轨、照明支撑板和相机，所述第一滑轨固装在工作台上，所述推动气缸通过安装座固装在工作台上，所述照明支撑板滑动安装在第一滑轨上，所述推动气缸的输出端与所述照明支撑板连接，所述相机通过连接架固装在所述照明支撑板上，当推动气缸驱动照明支撑板带动相机移动至安装有刹车灯支架的后挡风玻璃的下方，使相机检测刹车灯支架的安装位置；所述检测组件包括多个用于检测后挡风玻璃边缘位置的检测件，每个所述检测件包括检测座、基准板、检测头和顶紧块，所述检测座的底部固装在工作台上，所述检测座上固装一驱动气缸，所述驱动气缸的输出端与顶紧块连接，所述顶紧块的一侧安装所述基准板，所述检测头设置在所述驱动气缸的一侧，且该检测头与所述基准板对应设置，驱动气缸驱动顶紧块与玻璃相接触以检测玻璃的位置。

在上述技术方案中，所述相机组件还包括限位板，所述限位板的底部固装在工作台上，且该限位板设置在所述第一滑轨的末端，用于限制所述照明支撑板在第一滑轨上的滑动行程。

在上述技术方案中，所述刹车灯支架安装机构包括两个对称设置在工作台上的刹车灯支架安装组件，每个刹车灯支架安装组件包括支撑座、第一旋转气缸、旋转架、刹车灯支架压紧块、刹车灯支架支撑块和第一升降气缸，所述支撑座的底部固装在工作台台面上，所述支撑座通过连接板与第一旋转气缸连接，所述第一旋转气缸的输出端与旋转架连接，所述第一升降气缸安装在所述照明支撑板上，所述第一升降气缸的输出端与所述刹车灯支架支撑块连接，且该刹车灯支架支撑块上形成有凹槽以用于盛放刹车灯支架，在第一旋转气缸的驱动下，旋转架带动刹车灯支架压紧块旋转至刹车灯支架支撑块的上方，第一升降气缸带着刹车灯支架上升，使刹车灯支架从底部粘贴至后挡风玻璃上。

在上述技术方案中，所述包边条安装机构包括滑动板、第二滑轨、承载板、推送气缸、第二升降气缸、包边条仿形块和包边条压紧组件，所述第二滑轨安装在工作台上，所述第二滑轨上滑动安装有滑动板，所述推送气缸的输出端与滑动板连接，以用于驱动滑动板沿第二滑轨滑动，所述滑动板的一侧通过连接板与第二升降气缸固装，所述第二升降气缸的输出端与所述承载板连接，所述包边条仿形块安装在所述承载板上，在第二升降气缸的驱动下，承载板带动包边条仿形块进行升降，所述包边条压紧组件安装在包边条仿形块的后侧。

在上述技术方案中，所述包边条仿形块的顶面上形成有用于盛放包边条的仿形槽，所述仿形槽的形状与包边条底部的形状相适应，用于固定包边条，在所述仿形槽内间隔设置有多个气孔，所述气孔与外部的抽真空装置连接以用于吸附放置在仿形槽内的包边条。

在上述技术方案中，所述包边条压紧组件包括第二旋转气缸、旋转臂和包边条压紧块，所述第二旋转气缸通过安装板固装在承载板的后侧，所述第二旋转气缸的输出端与旋转臂连接，所述旋转臂的前端与所述包边条压紧块固装，所述包边条压紧块与所述包边条仿形块相配合，以用于在第二旋转气缸驱动旋转臂转动时，带动包边条压紧块压紧包边条仿形块上的仿形槽，以使包边条与玻璃粘贴。

在上述技术方案中，所述包边条仿形块的数量至少为5个，所述包边条仿形块与靠近后挡风玻璃对应部分的形状相适应，每个包边条仿形块的后侧对应设置有包边条压紧组件，分别通过第二旋转气缸控制包边条压紧块对应压紧包边条仿形块。

在上述技术方案中，所述第二滑轨的数量至少为2个，且2个第二滑轨对称设置在承载板后侧的左右两侧，所述滑动板对应安装在第二滑轨上，能够更稳定的推动所述滑动板带动承载板移动。

在上述技术方案中，所述居中定位机构包括：位于后挡风玻璃顶边的两个顶边定位导轮、位于后挡风玻璃两侧的左导轮、右导轮和位于后挡风玻璃底边的两个底边定位导轮；

其中，两个顶边定位导轮对称设置在刹车灯支架安装机构的两侧，通过顶边定位导轮支撑架固装在工作台上，所述顶边定位导轮支撑架上安装顶边定位气缸，所述顶边定位气缸的输出端与顶边定位导轮连接以用于在顶边定位气缸的驱动下使顶边定位导轮朝向后挡风玻璃移动；

所述左导轮和右导轮各安装在一个导轮支撑架上，两个导轮支撑架相向一侧各与一水平设置的导杆的一端固定连接，两根导杆的另一端分别与居中定位气缸的两个输出端连接，每个所述导轮支撑架的底部设有第三滑轨，每个所述导轮支撑架滑动安装在第三滑轨上，居中定位气缸同时带动两个导杆移动，使导轮支撑架沿第三滑轨滑动，从而带动左导轮和右导轮移动；

两个所述底边定位导轮各通过一底边导轮支撑架固装在滑动板上，所述底边导轮支撑架上安装有底边定位气缸，所述底边定位气缸的输出端与所述底边定位导轮连接以用于驱动底边定位导轮朝向后挡风玻璃移动，在放置玻璃后用于对玻璃底边定位。

在上述技术方案中，所述支撑机构包括多个吸盘，在每个吸盘的下方设置有吸盘升降气缸，所述吸盘升降气缸固装在工作台上，吸盘设置的位置与后挡风玻璃的形状相适应，在玻璃居中定位后，在控制系统的控制下，吸盘升降气缸推动相应的吸盘上升，从底部吸住玻璃，便于安装包边条和刹车灯支架。

在上述技术方案中，所述工作台上沿后挡风玻璃的形状设有多个支撑滚轮，且每个支撑滚轮的底部设有升降气缸，以用于从底部支撑后挡风玻璃。

在上述技术方案中，所述安装工装还包括plc控制系统、显示屏和控制开关，所述显示屏及控制开关与plc控制系统电连接，所述显示屏用于显示视觉检测机构的数据，所述plc控制系统用于控制安装工装的各个部件的运行。

在上述技术方案中，所述安装工装还包括用于为吸盘、仿形槽提供负气压的真空泵。

在上述技术方案中，所述工作台的下方安装有机架，所述机架的底部形成支撑腿。

本发明的另一个目的是提供一种利用所述一种后挡风玻璃包边条安装、刹车灯支架自动安装及检测一体化工装的使用方法，包括以下步骤：

(1)将包边条放置在包边条仿形块的仿形槽内，启动真空泵，包边条被真空吸住，人工去掉包边条上的贴膜，同时将刹车灯支架手动放置在刹车灯支架支撑块上，并在刹车灯支架表面涂胶；

(2)将后挡风玻璃放在支撑滚轮上，居中定位组件的顶边定位导轮伸出，左导轮与右导轮使玻璃左右居中，底边定位导轮伸出，使玻璃的顶边及底边夹紧，而后吸盘升降气缸使吸盘上升将玻璃吸住，所有定位导轮返回，支撑滚轮下降；

(3)推送气缸推动承载板带动包边条仿形块向前推送，第二升降气缸带动包边条仿形块上升夹紧仿形槽内的包边条，第二旋转气缸带动旋转臂翻转，使包边条压紧块压紧包边条，使包边条从底部粘贴至玻璃上，同步第一旋转气缸带动刹车灯支架压紧块翻转至玻璃的上方，而后启动第一升降气缸带动刹车灯支架支撑块上升，使刹车灯支架从底部粘贴至玻璃上；

(4)第一旋转气缸与第二旋转气缸回复至初始位置，包边条仿形块回复至初始位置；

(5)推动气缸驱动照明支撑板向前推送至限位板，启动相机，同步4个检测件向前伸出与玻璃边缘接触，分别测量刹车灯支架与玻璃的数据；

(6)关闭相机，推动气缸带动照明支撑板回复至初始位置，4个检测件回复至初始位置；

(7)吸盘升降气缸驱动吸盘下降，支撑滚轮上升，人工取下加工后的玻璃，完成刹车灯支架和包边条的检测。

本发明具有的优点和积极效果是：

1.通过视觉检测机构，通过多个检测头的测量值和相机的测量值计算出刹车灯支架的对中偏差、支架的相对偏差、玻璃距离顶边的偏差，以达到快速检测刹车灯支架安装位置的精准度，方便后期调试设备。

2.使用本发明的安装工装可以同时完成刹车灯支架的安装及包边条的粘贴，并且通过视觉检测机构可以直接连线生产线对玻璃及刹车灯支架进行检测，与传统的下片玻璃后再检测刹车灯支架的工序相比，节省了人力物力，提高了安装及检测效率。

附图说明

图1是本发明的后挡风玻璃包边条安装、刹车灯支架自动安装及检测一体化工装的结构示意图；

图2是本发明中视觉检测机构的结构示意图；

图3是本发明中视觉检测机构的局部放大图；

图4是本发明中检测件的局部放大图；

图5是本发明中刹车灯安装机构的结构示意图；

图6是本发明中包边条安装机构的结构示意图；

图7是本发明中包边条安装机构的结构示意图(另一角度)；

图8是本发明中包边条安装机构的结构示意图(另一角度)；

图9是本发明中居中定位机构的结构示意图；

图10是本发明中支撑机构的结构示意图；

图11是本发明中视觉检测机构的测试原理图。

图中：

1、工作台2、居中定位机构3、视觉检测机构

4、刹车灯支架安装机构5、包边条安装机构6、支撑机构

7、支撑座8、第一旋转气缸9、旋转架

10、刹车灯支架压紧块11、刹车灯支架支撑块12、第一升降气缸

13、连接板14、刹车灯支架15、照明支撑板

16、推动气缸17、第一滑轨18、相机

19、左检测件20、右检测件21、第一检测件

22、第二检测件23、限位板24、显示屏

25、检测座26、基准板27、检测头

28、顶紧块29、驱动气缸30、滑动板

31、承载板32、包边条压紧块33、第二旋转气缸

34、旋转臂35、安装板36、第二滑轨

37、推送气缸38、包边条仿形块39、第二升降气缸

40、吸盘41、吸盘升降气缸

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明，决不限制本发明的保护范围。

实施例1

如图1所示，本发明的后挡风玻璃包边条安装、刹车灯支架自动安装及检测一体化工装，包括工作台1、安装在工作台1台面上的刹车灯支架安装机构4、包边条安装机构5、居中定位机构2、视觉检测机构3和支撑机构6；

所述支撑机构6用于从底部支撑后挡风玻璃；

所述居中定位机构2用于使所述后挡风玻璃居中定位；

所述包边条安装机构5用于将包边条安装在所述后挡风玻璃的底部；

所述刹车灯安装机构用于将刹车灯支架安装至后挡风玻璃上；

所述视觉检测机构3用于检测刹车灯支架14与后挡风玻璃之间的安装位置。

如图2-图4所示，所述视觉检测机构3包括用于检测刹车灯支架14位置的相机组件和用于检测后挡风玻璃位置的检测组件，所述相机组件位于所述后挡风玻璃顶边的一侧；

其中：所述相机组件包括推动气缸16、滑轨、照明支撑板15、相机18(采用ccd相机，型号为基恩士cv-200c)和限位板23，所述滑轨固装在工作台1上，所述推动气缸16通过安装座固装在工作台1上，所述照明支撑板15滑动安装在第一滑轨17上，所述推动气缸16的输出端与所述照明支撑板15连接，所述相机18通过连接架固装在所述照明支撑板15上，推动气缸16驱动照明支撑板15带动相机18移动至安装有刹车灯支架14的玻璃的下方，用于检测刹车灯支架14的安装位置，所述限位板23的底部固装在工作台1上，所述限位板23位于所述第一滑轨17的末端，以限制所述照明支撑板15的最大滑动行程；

所述检测组件包括4个检测件，4个所述检测件包括位于所述后挡风玻璃左边的左检测件19、位于所述后挡风玻璃右边的右检测件20、位于后挡风玻璃顶边的对称设置的第一检测件21和第二检测件22，每个所述检测件包括检测座25、基准板26、检测头27和顶紧块28，所述检测座25的底部固装在工作台1上，所述检测座25上固装一驱动气缸29，所述驱动气缸29的输出端与顶紧块28连接，所述顶紧块28的一侧安装所述基准板26，所述检测头27设置在所述驱动气缸29的一侧，且该检测头27与所述基准板26对应设置，在驱动气缸29带动顶紧块28与玻璃相接触，4个检测件分别检测玻璃的位置，并结合相机18组件的测量结果计算出刹车灯支架14安装的位置是否符合安装要求。

如图5所示，所述刹车灯支架安装机构4包括两个对称设置在工作台1上的刹车灯支架安装组件，每个刹车灯支架安装组件包括支撑座7、第一旋转气缸8、旋转架9、刹车灯支架压紧块10、刹车灯支架支撑块11和第一升降气缸12，所述支撑座7的底部固装在工作台1台面上，所述支撑座7通过连接板13与第一旋转气缸8连接，所述第一旋转气缸8的输出端与旋转架9连接，所述第一升降气缸12安装在所述照明支撑板15上，所述第一升降气缸12的输出端与所述刹车灯支架支撑块11连接，且该刹车灯支架支撑块11上形成有凹槽以用于盛放刹车灯支架14，在第一旋转气缸8的驱动下，旋转架9带动刹车灯支架压紧块10旋转至刹车灯支架支撑块11的上方，第一升降气缸12带着刹车灯支架14上升，使刹车灯支架14粘贴从底部粘贴至后挡风玻璃上。

如图6所示，所述包边条安装机构5包括滑动板30、第二滑轨36、承载板31、推送气缸37、第二升降气缸39、包边条仿形块38和包边条压紧组件，所述第二滑轨36安装在工作台1上，所述滑动板30滑动安装在第二滑轨36上，所述推送气缸37的输出端与滑动板30连接，以用于驱动滑动板30沿第二滑轨36滑动，所述滑动板30的一侧通过连接板13与第二升降气缸39固装，所述第二升降气缸39的输出端与所述承载板31连接，所述包边条仿形块38安装在所述承载板31上，在第二升降气缸39的驱动下，承载板31带动包边条仿形块38进行升降，所述包边条压紧组件安装在包边条仿形块38的后侧。

进一步地说，所述包边条仿形块38的顶面上形成有用于盛放包边条的仿形槽，所述仿形槽的形状与包边条底部的形状相适应，用于固定包边条，在所述仿形槽内间隔设置有多个气孔，所述气孔与外部的抽真空装置连接以用于吸附放置在仿形槽内的包边条。

进一步地说，所述包边条压紧组件包括第二旋转气缸33、旋转臂34和包边条压紧块32，所述第二旋转气缸33通过安装板35固装在承载板31的后侧，所述第二旋转气缸33的输出端与旋转臂34连接，所述旋转臂34的前端与所述包边条压紧块32固装，所述包边条压紧块32与所述包边条仿形块38相配合，以用于在第二旋转气缸33驱动旋转臂34转动时，带动包边条压紧块32压紧包边条仿形块38上的仿形槽，以使包边条与玻璃粘贴。

进一步地说，所述包边条仿形块38的数量至少为5个，所述包边条仿形块38与靠近后挡风玻璃对应部分的形状相适应，每个包边条仿形块38的后侧对应设置有包边条压紧组件，分别通过第二旋转气缸33控制包边条压紧块32对应压紧包边条仿形块38。

进一步地说，所述第二滑轨36的数量至少为2个，且2个第二滑轨36对称设置在承载板31后侧的左右两侧，所述滑动板30对应安装在第二滑轨36上，能够更稳定的推动所述滑动板30带动承载板31移动。

进一步地说，所述居中定位机构包括：位于后挡风玻璃顶边的两个顶边定位导轮、位于后挡风玻璃两侧的左导轮、右导轮和位于后挡风玻璃底边的两个底边定位导轮；

其中，两个顶边定位导轮对称设置在刹车灯支架安装机构4的两侧，通过顶边定位导轮支撑架固装在工作台1上，所述顶边定位导轮支撑架上安装顶边定位气缸，所述顶边定位气缸的输出端与顶边定位导轮连接以用于在顶边定位气缸的驱动下使顶边定位导轮朝向后挡风玻璃移动；

所述左导轮和右导轮各安装在一个导轮支撑架上，两个导轮支撑架相向一侧各与一水平设置的导杆的一端固定连接，两根导杆的另一端分别与居中定位气缸的两个输出端连接，每个所述导轮支撑架的底部设有第三滑轨，每个所述导轮支撑架滑动安装在第三滑轨上，居中定位气缸同时带动两个导杆移动，使导轮支撑架沿第三滑轨滑动，从而带动左导轮和右导轮移动；

两个所述底边定位导轮各通过一底边导轮支撑架固装在滑动板30上，所述底边导轮支撑架上安装有底边定位气缸，所述底边定位气缸的输出端与所述底边定位导轮连接以用于驱动底边定位导轮朝向后挡风玻璃移动，在放置玻璃后用于对玻璃底边定位。

进一步地说，所述支撑机构6包括多个吸盘40，在每个吸盘40的下方设置有吸盘升降气缸41，所述吸盘升降气缸41固装在工作台1上，吸盘40设置的位置与后挡风玻璃的形状相适应，在玻璃居中定位后及视觉检测时，在控制系统的控制下，吸盘升降气缸41推动相应的吸盘40上移，从底部吸住玻璃，便于安装包边条和刹车灯支架14。

实施例2

在实施例1的基础上，如图11所示，4个检测头27分别对玻璃测量，第一检测头27的测量值为yr，第二检测头27的测量值为yl，右检测头27的测量值为xr，左检测头27的测量值为xl；

两个所述相机18分别测量左支架和右支架，左支架测量值为(lx，ly，lq)，右支架测量值为(rx，ry，rq)；

视觉检测机构3的测试原理如下：

(1)通过上述的多个测量值，分别计算出玻璃左上和右上偏差，其中，玻璃左上偏差a＝yl+ly，玻璃右上偏差b＝yr+ry；

(2)计算支架间距偏差c＝rx-lx；

(3)计算出玻璃中线及支架中线位置，玻璃中线线位置d＝(xl-xr)/2；支架中线线位置e＝(lx-rx)/2；

(4)通过上述的d值与e值，计算出支架对中偏差f＝e-d。

计算出的支架对中偏差如果符合安装预设阈值，则刹车灯支架14安装合格，若对中偏差值不符合安装预设阈值，则刹车灯支架14安装不合格。

实施例3

在实施例1的基础上，所述工作台1上沿后挡风玻璃的形状设有多个支撑滚轮，且每个支撑滚轮的底部设有升降气缸，以用于从底部支撑后挡风玻璃。

进一步地说，所述安装工装还包括plc控制系统、显示屏24和控制开关，用于对安装工装的各个部件的动作进行控制，所述显示屏24用于显示视觉检测机构3检测的数据。

进一步地说，所述安装工装还包括用于为吸盘40、仿形槽提供负气压的真空泵。

进一步地说，所述工作台1的下方安装有机架，所述机架的底部形成支撑腿。

实施例4

在实施例2的基础上，本发明的安装工装的工作过程如下：

(1)将包边条放置在包边条仿形块38的仿形槽内，启动真空泵，包边条被真空吸住，人工去掉包边条上的贴膜，同时将刹车灯支架14手动放置在刹车灯支架支撑块11上，并在刹车灯支架14表面涂胶；

(2)将后挡风玻璃放在支撑滚轮上，居中定位组件的顶边定位导轮伸出，左导轮与右导轮使玻璃左右居中，底边定位导轮伸出，使玻璃的顶边及底边夹紧，而后吸盘升降气缸41使吸盘40上升将玻璃吸住，所有定位导轮返回，支撑滚轮下降；

(3)推送气缸37推动承载板31带动包边条仿形块38向前推送，第二升降气缸39带动包边条仿形块38上升夹紧仿形槽内的包边条，第二旋转气缸33带动旋转臂34翻转，使包边条压紧块32压紧包边条，使包边条从底部粘贴至玻璃上，同步第一旋转气缸8带动刹车灯支架压紧块10翻转至玻璃的上方，而后启动第一升降气缸12带动刹车灯支架支撑块11上升，使刹车灯支架14从底部粘贴至玻璃上；

(4)第一旋转气缸8与第二旋转气缸33回复至初始位置，包边条仿形块38回复至初始位置；

(5)推动气缸16驱动照明支撑板15向前推送至限位板23，启动相机18，4个检测件向前伸出与玻璃边缘接触，分别测量刹车灯支架14与玻璃的数据；

(6)关闭相机18，推动气缸16带动照明支撑板15回复至初始位置，4个检测件回复至初始位置；

(7)吸盘升降气缸41驱动吸盘40下降，支撑滚轮上升，人工取下加工后的玻璃，完成刹车灯支架14和包边条的检测。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。