一种建筑幕墙智能注胶设备及其对建筑幕墙视觉检测的方法与流程

本发明涉及建筑装修技术领域，具体为一种建筑幕墙智能注胶设备及其对建筑幕墙视觉检测的方法。

背景技术：

建筑幕墙包括玻璃板和玻璃板的外围起支撑作用的结构组成，墙体有单层和双层两种，建筑幕墙具有很好的观赏性和装饰作用，但是建筑幕墙本身并不能起到建筑物的支撑作用。建筑幕墙的制作工艺里，其中就包括了幕墙的组装和注胶两个重要的工艺，这两个工艺是将外框体和玻璃板组装在一起，然后对封装的位置进行注胶，从而将外框体结合在玻璃板上。注胶工艺是建筑幕墙加工中的一个重要环节。

在建筑幕墙注胶行业，目前主要的工作方式主要依赖人工控制胶枪对幕墙进行注胶作业，这种注胶方式有以下缺陷：1、精确度低，易注胶不均，造成胶水浪费或影响产品质量；2、加工效率低，只能小批量作业；3、操作难度大，对工人技术水平的依赖性强且劳动强度大。

技术实现要素：

本发明的首要目的在于提供一种建筑幕墙智能注胶设备，可提高注胶的效率和精确程度，从而解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的第二个目的在于提供基于上述智能注胶设备的一种对建筑幕墙视觉检测的方法。

为了实现第一个目的，本发明提供如下技术方案：一种建筑幕墙智能注胶设备，包括三轴桁架、注胶机、注胶机器人、视觉系统及电连接上述部件的控制系统，所述三轴桁架包括支撑立柱、x轴桁架、y轴桁架以及z轴桁架；所述支撑立柱立于地面，所述x轴桁架设在支撑立柱上；y轴桁架活动连接在所述x轴桁架上，所述z轴桁架活动连接在所述y轴桁架上；所述注胶机器人活动安装于所述z轴桁架底部；所述视觉系统安装z轴桁架上，包括用于对建筑幕墙进行初步定位并将初步定位信息反馈至控制系统的第一视觉传感器和用于对建筑幕墙进行精确定位并将精确定位信息反馈至控制系统的第二视觉传感器，所述控制系统结合建筑幕墙参数自动规划注胶轨迹并指挥注胶机器人对建筑幕墙执行注胶。

作为一种优选方案，所述注胶机器人为多轴机器人，其顶部与z轴桁架连接，尾部设有一注胶模块，所述注胶模块设有一注胶枪。

作为另一种优选方案，所述注胶枪通过胶管连接所述注胶机，该胶管连接至少一自动控制阀，所述自动控制阀电连接所述控制系统。

进一步，所述自动控制阀包括一混胶阀和至少一气动球阀，所述混胶阀和气动球阀安装于所述z轴桁架侧边并电连接所述控制系统。

还一种优选方案，所述注胶模块设有可升降的自动刮胶板。所述自动刮胶板中间设有供注胶枪通过的缺口。

作为一种优选方案，视觉系统进一步包括用于检测高度的激光测距传感器，所述激光测距传感器安装于所述第二视觉传感器的下方。

还一种优选方案，所述z轴桁架设有一补充光源，所述补充光源位于所述第二视觉传感器的同一侧。

为了实现第二个发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种对建筑幕墙视觉检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将建筑幕墙移送至视觉系统的检测范围内；

在控制系统上的人机界面设定相关参数；

激活视觉系统，第一视觉传感器对建筑幕墙角点的x/y坐标进行初步定位并将检测到的信息反馈至控制系统；

第二视觉传感器对建筑幕墙角点的x/y坐标进行精确定位并将检测到的信息反馈至控制系统；

视觉系统中的激光测距传感器测量建筑幕墙角点的z坐标；

控制系统通过采集到的信号识别并通过机器学习算法计算出注胶轨迹，输出x/y/z位置给注胶机器人；

激活注胶机器人和注胶机，注胶机器人根据该注胶轨迹移动并通过胶枪进行注胶。

作为一种优选方案，所述注胶机器人利用插补联动方式进行注胶。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1、利用三轴桁架和多轴机器人联动，提高注胶设备的灵活度，可实现多种不同的注胶形式，可满足大面积、复杂、异形屏幕单元体的注胶工艺要求；

2、通过视觉系统定位检测测定建筑幕墙的角点坐标，可适应不同类型的产品；

3、z轴桁架设置第一视觉传感器和第二视觉传感器、分别对注胶轨迹进行大范围的初步定位和小范围的精确定位，实现大范围识别的同时保证了检测精度，改善现有技术精确度、注胶不均匀的问题。

4、所述注胶机器人利用插补联动方式进行注胶，精确控制胶枪对准注胶点的位置和姿态，可扩展到曲线等复杂异形产品；

5、设置混胶阀和气动球阀、对胶量或者比例与出胶量进行精确控制，减少胶量浪费。

6、自动化程度高，解决现有技术中生产效率低，对工人水平依赖程度高及劳动强度大的问题。

7、设有一补充光源，当设备处于光线不足的环境下，补充光源可增加建筑幕墙的亮度，保证视觉检测的质量。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明中建筑幕墙智能视觉检测注胶设备的结构示意图；

图2是本发明中建筑幕墙智能视觉检测注胶设备的俯视图；

图3是本发明z轴桁架与注胶机器人的结构视图；

图4为图3另一视角的示意图；

其中，x轴桁架1、y轴桁架2、z轴桁架3、注胶机器人4、注胶机5、建筑幕墙6、第一视觉传感器31、第二视觉传感器32、激光测距传感器33、补充光源34、注胶模块41、注胶枪42、自动刮胶板43。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。

实施例1

请参阅图1和图2，本实施例提供一种建筑幕墙智能注胶设备，包括三轴桁架、注胶机5、注胶机器人4及电连接上述部件的控制系统，用以对建筑幕墙6的边缘进行注胶。

所述三轴桁架包括支撑立柱、x轴桁架1、y轴桁架2以及z轴桁架3；多个所述支撑立柱立于地面，所述x轴桁架架设在支撑立柱；y轴桁架活动连接在所述x轴桁架上，所述z轴桁架活动连接在所述y轴桁架上。

请参阅图3和图4，所述z轴桁架设有用于识别检测建筑幕墙注胶轨迹的视觉系统。所述视觉系统包括用于对注胶轨迹进行初步定位的第一视觉传感器31和用于对注胶轨迹进行精确定位的第二视觉传感器32，以及用于测量高度距离的激光测距传感器33。所述第一视觉传感器和第二视觉传感器位于z轴桁架的侧边，所述激光测距传感器安装于所述第二视觉传感器的下方。通过设置第一视觉传感器和第二视觉传感器、分别对注胶轨迹进行大范围的初步定位和小范围的精确定位，实现大范围识别的同时保证了检测精度。

进一步，所述视觉系统还包括一补充光源34，所述补充光源位于所述第二视觉传感器的同一侧，当建筑幕墙处于光线不足的环境下，补充光源可增加建筑幕墙的亮度，保证视觉检测的质量。

请参阅图3和图4，所述注胶机器人4活动连接所述z轴桁架底部，本实施例中所述注胶机器人为多轴机器人，利用三轴桁架和多轴机器人联动，提高注胶设备的灵活度，可实现多种不同的注胶形式，可满足大面积、复杂、异形建筑幕墙的注胶工艺要求。

承上，所述注胶机器人顶部与z轴桁架连接，尾部设有一注胶模块41，所述注胶模块设有一向下方延伸的注胶枪42，注胶枪尾部为钩状，利于伸入幕墙与玻璃间的间隙。所述注胶枪通过胶管连接所述注胶机，该胶管连接至少一自动控制阀，在本实施例中，所述自动控制阀包括一混胶阀和一气动球阀，所述混胶阀和气动球阀安装于所述z轴桁架3侧边并电连接所述控制系统，利于对出胶量和胶水的混合成分进行控制。

进一步，为使注胶更加均匀，所述注胶模块设有可升降的自动刮胶板43，所述自动刮胶板中间设有供注胶枪通过的缺口。当注胶机器人作业时，自动刮胶板下降，利用其靠近建筑幕墙的侧面对多余的胶水抹平。此外，当胶枪42准备经过拐角处时控制系统操控自动刮胶板抬升，当胶腔绕过拐角处时自动刮胶板43下降。

本实施例还提供一种对建筑幕墙视觉检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1、将建筑幕墙移送至视觉系统的检测范围内，可选用工业小车推动的方式移动建筑幕墙；

2、在控制系统上的人机界面设定相关参数，例如建筑幕墙注胶深度、玻璃厚度等；

3、激活视觉系统，第一视觉传感器对建筑幕墙角点的x/y坐标进行初步定位并将检测到的信息反馈至控制系统；

4、第二视觉传感器对建筑幕墙角点的x/y坐标进行精确定位并将检测到的信息反馈至控制系统；

5、视觉系统中的激光测距传感器测量建筑幕墙角点的z坐标并将信息反馈至控制系统；

6、控制系统通过采集到的信号识别并通过机器学习算法计算出注胶轨迹；

7、注胶机器人和注胶机激活，注胶机器人根据控制系统发送注胶轨迹信息移动的并通过胶枪对建筑幕墙进行注胶。

进一步，所述注胶机器人利用插补联动方式进行注胶，精确控制胶枪对准注胶点的位置和姿态，可扩展到曲线等复杂异形产品。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。