專利名稱：涂膠自動(dòng)翻轉(zhuǎn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及涂膠技術(shù)，特別是涉及一種能夠通過自動(dòng)翻轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)變 速箱雙面涂膠的涂膠自動(dòng)翻轉(zhuǎn)機(jī)。
背景技術(shù)：
目前涂膠機(jī)普遍采用的控制方法是采用平面直角機(jī)器人實(shí)現(xiàn)變速箱 大結(jié)合面的自動(dòng)涂膠。由于汽車變速箱有一個(gè)大結(jié)合面和兩個(gè)小結(jié)合面， 其中兩個(gè)小結(jié)合面分別位于變速箱的左右兩個(gè)側(cè)面，無法采用平面直角機(jī) 器人進(jìn)行自動(dòng)涂膠，只能采用人工手動(dòng)涂膠，而且在涂膠過程中需要手動(dòng) 翻轉(zhuǎn)變速箱2次，不僅操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且效率低，涂膠質(zhì)量也 難以保證。研制一種能夠通過翻轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)變速箱小涂膠面自動(dòng)涂膠的控制方 法及專用裝置，是目前亟待解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠通過翻轉(zhuǎn)定位實(shí)現(xiàn)變速箱自動(dòng)雙面 涂膠的涂膠自動(dòng)翻轉(zhuǎn)機(jī)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括編碼器、伺服電機(jī)、減速機(jī)、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸伸縮氣缸、 軸承座，所述伺服電機(jī)，其尾部安裝有編碼器，編碼器通過電纜與伺服 驅(qū)動(dòng)器相連；所述伺服電機(jī)輸出軸安裝有減速機(jī)，并通過電纜與伺服驅(qū) 動(dòng)器相連；所述減速機(jī)通過滑軌安裝在涂膠框架上，減速機(jī)的輸出軸與轉(zhuǎn) 軸相連；所述轉(zhuǎn)軸與機(jī)械手機(jī)構(gòu)框架固連，軸承座通過滑軌安裝在涂膠框 架上，并與機(jī)械手機(jī)構(gòu)框架相連接；
所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)，包括夾具壓板、夾具底座、夾緊氣缸，其中所 述夾具壓板和夾具底座分別與夾緊氣缸的活塞和缸體連接，并分別通過 連接板、經(jīng)與滑臺(tái)滑動(dòng)連接的滑塊與機(jī)械手機(jī)構(gòu)框架安裝在一起；所述 夾具底座上裝有定位銷；
舉升機(jī)構(gòu)，位于機(jī)械手機(jī)構(gòu)前方，包括舉升氣缸、電動(dòng)氣閥、托板、 停止器，所述舉升氣缸的缸體固定于涂膠框架上，舉升氣缸的活塞與托 板相連；所述停止器帶有氣缸，安裝在生產(chǎn)線線體上，托板上設(shè)有托盤定 位銷；
測距機(jī)構(gòu)，位于機(jī)械手機(jī)構(gòu)下方，包括測距伸縮氣缸、導(dǎo)軌基座、 導(dǎo)軌、測距固定架、位移傳感器，所述測距固定架安裝于涂膠框架上；所 述導(dǎo)軌基座下端及測距伸縮氣缸的缸體安裝在測距固定架上；測距伸縮 氣缸的活塞與導(dǎo)軌下端連接；所述位移傳感器通過傳感器固定板固定在導(dǎo)軌的上端，導(dǎo)軌位于導(dǎo)軌基座上并能夠沿著導(dǎo)軌基座上下滑動(dòng)； 控制裝置，包括
工控機(jī)，通過USB總線與觸摸屏相連；
運(yùn)動(dòng)控制卡，為PCI總線結(jié)構(gòu)，存有控制程序，與工控機(jī)通訊； 接口擴(kuò)展卡，通過電纜與運(yùn)動(dòng)控制卡相連；
數(shù)字量輸入模塊，通過CAN總線與接口擴(kuò)展卡相連，并與裝有按鈕 及開關(guān)的操作面板和接近開關(guān)及工件檢測開關(guān)通訊；
數(shù)字量輸出模塊，通過CAN總線與接口擴(kuò)展卡相連，與電動(dòng)氣閥相
連；
模擬量輸入模塊，通過CAN總線與接口擴(kuò)展卡相連，與位移傳感器 相連；
伺服驅(qū)動(dòng)器，脈沖輸入端與接口擴(kuò)展卡相連，輸出端分別與伺服電機(jī) 和所配置的編碼器相連。
舉升機(jī)構(gòu)還包括托盤上升到位接近開關(guān)和托盤下降到位接近開關(guān)，分 別安裝在舉升機(jī)構(gòu)的舉升氣缸上、下端，與數(shù)字量輸入模塊相連；
工件檢測開關(guān)，發(fā)射端安裝在線體內(nèi)側(cè)，接收端安裝在線體外側(cè)，與 數(shù)字量輸入模塊相連；
托盤到達(dá)工位接近開關(guān)，安裝在線體上，與數(shù)字量輸入模塊相連；
托盤上升電動(dòng)氣閥和托盤下降電動(dòng)氣閥，安裝在涂膠框架上，通過氣 管與舉升氣缸的氣路相通，并與數(shù)字量輸出模塊相連；
停止器下降電動(dòng)氣閥，安裝在涂膠框架上，通過氣管與停止器氣缸的 氣路相連，并與數(shù)字量輸出模塊相連。
機(jī)械手機(jī)構(gòu)還包括夾具松開到位接近開關(guān)和具夾緊到位接近開關(guān)，分 別安裝在機(jī)械手機(jī)構(gòu)的夾緊氣缸前、后端，與數(shù)字量輸入模塊相連；
夾具夾緊電動(dòng)氣閥和夾具松開電動(dòng)氣閥，分別安裝在涂膠框架上，通 過氣管與夾緊氣缸的氣路相連，并與數(shù)字量輸出模塊相連。
翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還包括機(jī)械手伸出到位接近開關(guān)和機(jī)械手縮回到位接近開 關(guān)，分別安裝在翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸伸縮氣缸的前、后端，與數(shù)字量輸入模塊 相連；
轉(zhuǎn)軸正限位接近開關(guān)和轉(zhuǎn)軸負(fù)限位接近開關(guān)，分別安裝在翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)涂膠 框架上，與數(shù)字量輸入模塊相連；
轉(zhuǎn)軸原點(diǎn)接近開關(guān)，安裝在軸承座頂部，靠近機(jī)械手機(jī)構(gòu)一端，與數(shù) 字量輸入模塊相連；
機(jī)械手伸出電動(dòng)氣閥和機(jī)械手縮回電動(dòng)氣閥，分別安裝在涂膠框架上， 通過氣管與轉(zhuǎn)軸伸縮氣缸的氣路相通，并與數(shù)字量輸出模塊相連。
測距機(jī)構(gòu)還包括測距上升到位接近開關(guān)和測距下降到位接近開關(guān)， 分別安裝在測距伸縮氣缸的上、下端，與數(shù)字量輸入模塊相連；
測距上升電動(dòng)氣閥和測距下降電動(dòng)氣閥，分別安裝在涂膠框架上，通過氣管與測距伸縮氣缸的氣路相連，并與數(shù)字量輸出模塊相連；
位移傳感器，所述位移傳感器通過傳感器固定板固定在導(dǎo)軌的上端；
傳感器固定板與測距伸縮氣缸的活塞連接，所述位移傳感器信號(hào)輸出端與 模擬量輸入模塊相連接。
所述接近開關(guān)為非接觸式的磁性開關(guān)；所述工件檢測開關(guān)為對射式 紅外開關(guān)；所述夾具壓板內(nèi)側(cè)裝有膠皮墊。 本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)-
1. 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，本實(shí)用新型翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)定位快速、準(zhǔn)確。 (定位誤差dr<±0.05mm)。
2. 本實(shí)用新型能在觸摸屏上實(shí)時(shí)顯示翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的位置，配合平面直角 機(jī)器人涂膠系統(tǒng)完成工件雙面涂膠作業(yè)。
3、 本實(shí)用新型具有配方編輯功能，可實(shí)現(xiàn)多種變速箱體翻轉(zhuǎn)涂膠作業(yè)。
4、 本實(shí)用新型具有狀態(tài)顯示及報(bào)警功能，能夠?qū)崟r(shí)顯示設(shè)備運(yùn)行的狀 態(tài)及自動(dòng)報(bào)警。


圖1為本實(shí)用新型裝置機(jī)械側(cè)面圖。 圖2為本實(shí)用新型裝置測距機(jī)構(gòu)機(jī)械圖。 圖3為本實(shí)用新型裝置機(jī)械正面圖。 圖4為本實(shí)用新型控制裝置原理框圖。 圖5為本實(shí)用新型控制程序流程圖。
具體實(shí)施方式

下面結(jié)合以下實(shí)施例及附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
如圖1所示，本實(shí)用新型涂膠自動(dòng)翻轉(zhuǎn)機(jī)，包括翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、機(jī)械手機(jī) 構(gòu)、舉升機(jī)構(gòu)、測距機(jī)構(gòu)、控制裝置。
所述控制裝置由工控機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制卡、接口擴(kuò)展卡、數(shù)字量輸入模塊 D/I、數(shù)字量輸出模塊D/0、模擬量輸入模塊A/1、電動(dòng)氣閥、接近開關(guān)、 位移傳感器、伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、編碼器構(gòu)成。其中所述運(yùn)動(dòng)控制 卡為PCI總線結(jié)構(gòu)，插在工控機(jī)內(nèi)；配有觸摸屏，通過USB總線與工控 機(jī)相連，其作用為顯示各種參數(shù)及設(shè)備狀態(tài)、故障報(bào)警、配方下載、接 受操作命令等；所述接口擴(kuò)展卡通過電纜與運(yùn)動(dòng)控制卡相連；所述數(shù)字 量輸入模塊D/I、數(shù)字量輸出模塊D/0、模擬量輸入模塊A/I通過CAN 總線與接口擴(kuò)展卡相連；裝有按鈕及開關(guān)的操作面板和接近開關(guān)與數(shù)字 量輸入模塊D/I相連，用于手動(dòng)方式操作及手動(dòng)/自動(dòng)切換、點(diǎn)動(dòng)以及檢 測氣缸的到位信號(hào)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的限位及零點(diǎn)開關(guān)等；所述數(shù)字量輸出模 塊D/0與電動(dòng)氣閥相連，用于控制氣缸的伸縮；所述模擬量輸入模塊A/1 與位移傳感器相連，用于檢測翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的位置；所述伺服驅(qū)動(dòng)器輸入端 與接口擴(kuò)展卡相連，伺服驅(qū)動(dòng)器輸出端與伺服電機(jī)相連；所述伺服驅(qū)動(dòng) 器通過電纜與編碼器相連，用于檢測翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的翻轉(zhuǎn)角度；工控機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制卡(存有控制程序)、接口擴(kuò)展卡、數(shù)字量輸入模
塊D/1、數(shù)字量輸出模塊D/0、模擬量輸入模塊A/I均為市購產(chǎn)品。
所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，由編碼器1、伺服電機(jī)2、減速機(jī)3、轉(zhuǎn)軸4、轉(zhuǎn)軸 伸縮氣缸5、軸承座6、轉(zhuǎn)軸原點(diǎn)接近開關(guān)7、轉(zhuǎn)軸正限位接近開關(guān)17、 轉(zhuǎn)軸負(fù)限位接近開關(guān)18組成。
所述編碼器1安裝于伺服電機(jī)2的尾部，并通過6芯屏蔽電纜與伺 服驅(qū)動(dòng)器相連；所述伺服電機(jī)2輸出軸安裝有減速機(jī)3;所述減速機(jī)3通 過滑軌安裝在涂膠框架31上，其減速機(jī)3的輸出軸與轉(zhuǎn)軸4相連；所述 轉(zhuǎn)軸4通過軸承安裝于軸承座6內(nèi)；所述軸承座6通過滑軌安裝在涂膠框 架31上，并與機(jī)械手機(jī)構(gòu)框架8相連接；所述伺服電機(jī)2通過4芯屏蔽 電纜與安裝于控制柜中的伺服驅(qū)動(dòng)器相連；轉(zhuǎn)軸正限位接近開關(guān)17、轉(zhuǎn) 軸負(fù)限位接近開關(guān)18、轉(zhuǎn)軸原點(diǎn)接近開關(guān)7為非接觸式磁性開關(guān)，通過 電纜與控制裝置的數(shù)字量輸入模塊D/I相連；轉(zhuǎn)軸正限位接近開關(guān)17、 轉(zhuǎn)軸負(fù)限位接近開關(guān)18安裝在涂膠框架31上，位于機(jī)械手機(jī)構(gòu)框架8 的一側(cè)，轉(zhuǎn)軸原點(diǎn)接近開關(guān)7設(shè)于軸承座6頂部，靠近機(jī)械手機(jī)構(gòu)一端。 轉(zhuǎn)軸伸縮氣缸5的缸體安裝在涂膠框架31上，其活塞與機(jī)械手機(jī)構(gòu)框架 8固連；
所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)由滑塊9、連接板IO、滑臺(tái)32、夾具壓板ll、夾具 底座12、定位銷13、夾緊氣缸19組成。
所述夾具底座12上裝有定位銷13,定位銷13可實(shí)現(xiàn)工件(本實(shí)施 例采用變速箱)與夾具底座12的相對位置保持不變；所述夾具壓板11 和夾具底座12分別與夾緊氣缸19的活塞和缸體連接，并隨著夾緊氣缸 19的伸出夾具壓板11與夾具底座12配合松開工件，隨著夾緊氣缸19的 縮回夾具壓板11與夾具底座12配合將工件夾緊；所述夾具壓板11內(nèi)側(cè) 裝有膠皮墊，增加夾具壓板11與工件之間的摩擦力，防止工件滑落；所 述夾具壓板11與夾具底座12分別通過連接板10、經(jīng)與滑臺(tái)32滑動(dòng)連接 的滑塊9安裝在機(jī)械手機(jī)構(gòu)框架8上。
所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)的工作過程是當(dāng)需要夾緊工件時(shí)，由運(yùn)動(dòng)控制卡 驅(qū)動(dòng)夾具壓板ll、夾具底座12夾緊，此時(shí)，夾緊氣缸19縮回，在夾緊 氣缸19帶動(dòng)下夾具壓板11沿著豎向設(shè)置的滑臺(tái)32向下運(yùn)動(dòng)，夾具底座 12沿著豎向設(shè)置的滑臺(tái)32向上運(yùn)動(dòng)，夾具壓板11壓住工件的上蓋，夾 具底座12托起工件的下端面，從而將工件牢牢夾住。
所述舉升機(jī)構(gòu)，由舉升氣缸18、電動(dòng)氣閥、托板17、托盤到達(dá)工位 接近開關(guān)24、停止器21、托盤定位銷20、工件檢測開關(guān)15組成。所述 舉升氣缸18的缸體固定在涂膠框架31上，舉升氣缸18的運(yùn)動(dòng)由電動(dòng)氣 閥控制(位于舉升氣缸18氣路中，與數(shù)字量輸出模塊D/0相連)；所述 托板17與舉升氣缸18的活塞相連接，并隨著舉升氣缸18活塞的伸出而 上升，隨著舉升氣缸18活塞的縮回而下降；所述托盤到達(dá)工位接近開關(guān)24為非接觸式的磁性開關(guān)，用于檢測托盤是否到達(dá)涂膠工位，安裝在生產(chǎn) 線線體上；所述停止器21帶有氣缸，安裝在生產(chǎn)線線體上并采用電動(dòng)氣閥 (位于氣缸氣路中，與數(shù)字量輸出模塊D/O相連)控制上升/下降，當(dāng)放
置有工件的托盤到達(dá)涂膠工位時(shí)，停止器21的氣缸上升，停止器21將托 盤阻擋在涂膠工位，涂膠作業(yè)完畢后，停止器21的氣缸下降，托盤離開涂 膠工位；托盤定位銷20固定在托板17上；所述工件檢測開關(guān)15為對射式 紅外開關(guān)，其發(fā)射端安裝在生產(chǎn)線線體的內(nèi)側(cè)，其接收端安裝在生產(chǎn)線線 體的外側(cè)，用于檢測到達(dá)涂膠工位的托盤上是否有工件；
所述測距機(jī)構(gòu)，由測距伸縮氣缸30、位移傳感器25、傳感器固定板 26、導(dǎo)軌基座28、導(dǎo)軌27、測距固定架29組成，所述測距固定架29安 裝于涂膠框架31上；所述導(dǎo)軌基座28下端及測距伸縮氣缸30的缸體安 裝在測距固定架29上；測距伸縮氣缸30的活塞與導(dǎo)軌27下端連接；所 述位移傳感器25通過傳感器固定板26固定在導(dǎo)軌27的上端，導(dǎo)軌27位 于導(dǎo)軌基座28上并能夠沿著導(dǎo)軌基座28上下滑動(dòng)；所述測距伸縮氣缸 30活塞的伸縮由電動(dòng)氣閥控制(位于氣路中，與數(shù)字量輸出模塊D/0相 連)；所述位移傳感器25連同導(dǎo)軌27 —起隨著測距伸縮氣缸30活塞的 伸出而上升，隨著測距伸縮氣缸30活塞的縮回而下降。
所述測距機(jī)構(gòu)的工作過程如下當(dāng)工控機(jī)通過數(shù)字量輸出通道D/O發(fā) 出測距命令時(shí)，測距伸縮氣缸30伸出，帶動(dòng)導(dǎo)軌27上升，當(dāng)導(dǎo)軌27上升 到位時(shí)，位移傳感器25與被測涂膠平面接觸，位移傳感器25的探頭有一 定的回縮量，其回縮量的大小與工件的位置有關(guān)，當(dāng)機(jī)械手機(jī)構(gòu)夾緊工件 時(shí)，若夾具底座12上的定位銷13沒有進(jìn)入工件的定位孔中，則工件與夾 具壓板11和夾具底座12之間的相對位置就會(huì)發(fā)生變化，由于每次夾具壓 板11和夾具底座12都旋轉(zhuǎn)到固定的位置，因此通過檢測位移傳感器25回 縮量的大小就可以判斷機(jī)械手機(jī)構(gòu)是否已經(jīng)夾緊工件，從而起到保護(hù)膠嘴 的作用，同時(shí)也起到保證涂膠曲線的質(zhì)量的作用。
本實(shí)用新型工作過程通過存儲(chǔ)在運(yùn)動(dòng)控制卡中的控制程序控制，具體
如下
當(dāng)托盤載著工件到達(dá)涂膠工位后，由托盤到達(dá)工位接近開關(guān)24檢測到 信號(hào)后，將信號(hào)通過數(shù)字量輸入模塊D/I傳送到工控機(jī)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)控制卡，運(yùn) 動(dòng)控制卡通過數(shù)字量輸出模塊D/0控制停止器21的電動(dòng)氣閥關(guān)閉，由電動(dòng) 氣閥控制停止器21的氣缸伸出，將托盤阻擋在涂膠工位，然后由工件檢測 開關(guān)15檢測托盤上是否有工件，若有工件，則控制舉升機(jī)構(gòu)升起托盤，若 無工件，則通過數(shù)字量輸出模塊D/0控制停止器21的電動(dòng)氣閥打開，由電 動(dòng)氣閥控制停止器21的氣缸下降，將托盤放行。經(jīng)托盤上升到位接近開關(guān) 檢測舉升到位后，由運(yùn)動(dòng)控制卡發(fā)出轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn)指令到伺服驅(qū)動(dòng)器，伺服 驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)2，將轉(zhuǎn)軸4連同機(jī)械手機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)到初始位置，然后運(yùn) 動(dòng)控制卡通過數(shù)字量輸出模塊D/O控制轉(zhuǎn)軸伸縮氣缸5伸出，轉(zhuǎn)軸伸縮氣缸5帶動(dòng)機(jī)械手機(jī)構(gòu)伸出，經(jīng)機(jī)械手伸出到位接近開關(guān)檢測到機(jī)械手機(jī)構(gòu) 伸出到位后，運(yùn)動(dòng)控制卡通過數(shù)字量輸出模塊D/0控制夾緊氣缸19縮回，
夾緊氣缸19帶動(dòng)夾具壓板11和夾具底座12，將工件夾住，運(yùn)動(dòng)控制卡通 過夾具夾緊到位接近開關(guān)檢測到信號(hào)后，通過數(shù)字量輸出模塊D/O控制托 盤下降，運(yùn)動(dòng)控制卡通過托盤下降到位接近開關(guān)檢測到信號(hào)后，發(fā)出轉(zhuǎn)軸4 旋轉(zhuǎn)指令，將工件旋轉(zhuǎn)到A涂膠面位置(A涂膠面朝上，B涂膠面朝下)， 轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn)到A涂膠面位置后，運(yùn)動(dòng)控制卡通過數(shù)字量輸出模塊D/O控制 測距伸縮氣缸30伸出，由氣缸帶動(dòng)位移傳感器25向工件的B涂膠面移動(dòng)， 當(dāng)測距上升到位接近開關(guān)檢測到測距伸縮氣缸30伸出到位后，位移傳感器 25與B涂膠面接觸，位移傳感器25的檢測頭被壓縮一定距離，壓縮量的 大小與位移傳感器25到B涂膠面的距離成正比，將位移傳感器25輸出端 電壓信號(hào)通過模擬量輸入模塊A/I送至運(yùn)動(dòng)控制卡，與預(yù)先設(shè)定好的參數(shù)值 進(jìn)行比較，判斷檢測合格否，若二者之間的差值大于設(shè)定的誤差范圍，則 說明夾具與工件之間的相對位置不合適，不能進(jìn)行涂膠，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)， 然后將測距的結(jié)果保存到變量中，跳轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)到初始位置步驟；若二者 之間的差小于設(shè)定的誤差范圍，則可以進(jìn)行A面涂膠(測距結(jié)束后，運(yùn)動(dòng) 控制卡通過數(shù)字量輸出模塊D/0控制測距伸縮氣缸30縮回，經(jīng)測距下降 到位接近開關(guān)檢測到測距伸縮氣缸30縮回到位信號(hào)后，即可啟動(dòng)涂膠機(jī)進(jìn) 行A面涂膠)，經(jīng)判斷A面涂膠完畢后，運(yùn)動(dòng)控制卡發(fā)出轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn)指令， 通過伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)2，使轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn)到B涂膠面位置(B涂膠面 朝上，A涂膠面朝下)后停止，然后啟動(dòng)涂膠機(jī)進(jìn)行B面涂膠，經(jīng)判斷B 面涂膠完成后，運(yùn)動(dòng)控制卡發(fā)出轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn)指令，使轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn)到初始位 置后，運(yùn)動(dòng)控制卡通過數(shù)字量輸出模塊D/O控制托盤上升，經(jīng)托盤上升到 位接近開關(guān)檢測到托盤上升到位后，運(yùn)動(dòng)控制卡通過數(shù)字量輸出模塊D/O 控制夾具壓板11和夾具底座12松開，經(jīng)夾具松開到位接近開關(guān)檢測到夾 具松開到位后，運(yùn)動(dòng)控制卡通過數(shù)字量輸出模塊D/O控制機(jī)械手機(jī)構(gòu)縮回， 經(jīng)機(jī)械手縮回到位接近開關(guān)檢測到機(jī)械手機(jī)構(gòu)縮回到位后，運(yùn)動(dòng)控制卡通 過數(shù)字量輸出模塊D/0控制托盤下降。經(jīng)托盤下降到位接近開關(guān)檢測到托 盤下降到位信號(hào)后，通過數(shù)字量輸出模塊D/0控制停止器21下降，將托盤 放行到下一工位。 在本實(shí)施例中
托盤上升到位接近開關(guān)安裝在舉升機(jī)構(gòu)的舉升氣缸18上端，與數(shù)字量 輸入模塊D/I的通道1相連。
托盤下降到位接近開關(guān)安裝在舉升機(jī)構(gòu)的舉升氣缸18下端，與數(shù)字量 輸入模塊D/I的通道2相連。
夾具夾緊到位接近開關(guān)安裝在機(jī)械手機(jī)構(gòu)的夾緊氣缸19后端，與數(shù)字 量輸入模塊D/I的通道3相連。
夾具松開到位接近開關(guān)安裝在機(jī)械手機(jī)構(gòu)的夾緊氣缸19前端，與數(shù)字量輸入模塊D/I的通道4相連。
機(jī)械手伸出到位接近開關(guān)安裝在翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸伸縮氣缸5的前端，
與數(shù)字量輸入模塊D/I的通道5相連。
機(jī)械手縮回到位接近開關(guān)安裝在翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸伸縮氣缸5的后端， 與數(shù)字量輸入模塊D/I的通道6相連。
測距上升到位接近開關(guān)安裝在測距機(jī)構(gòu)的測距伸縮氣缸30的上端，與 數(shù)字量輸入模塊D/I的通道7相連。
測距下降到位接近開關(guān)安裝在測距機(jī)構(gòu)的測距伸縮氣缸30的下端，與 數(shù)字量輸入模塊D/I的通道8相連。
工件檢測接近開關(guān)的發(fā)射端安裝在線體內(nèi)側(cè)，接收端安裝在線體外側(cè), 與數(shù)字量輸入模塊D/I的通道9相連。
托盤到達(dá)工位接近開關(guān)安裝在線體上，與數(shù)字量輸入模塊D/I的通道 IO相連。
轉(zhuǎn)軸正限位接近開關(guān)安裝在翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)涂膠框架31上，與數(shù)字量輸入模 塊D/I的通道11相連。
轉(zhuǎn)軸負(fù)限位接近開關(guān)安裝在翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)涂膠框架31上，與數(shù)字量輸入模 塊D/I的通道12相連。
轉(zhuǎn)軸原點(diǎn)接近開關(guān)安裝在翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的軸承座6頂部，靠近機(jī)械手機(jī)構(gòu) 一端，與數(shù)字量輸入模塊D/I的通道13相連。
托盤上升電動(dòng)氣閥為舉升機(jī)構(gòu)部件，安裝在涂膠框架31上，通過氣管 與舉升氣缸18的氣路相連，與數(shù)字量輸出模塊D/0的通道1相連。
托盤下降電動(dòng)氣閥為舉升機(jī)構(gòu)部件，安裝在涂膠框架31上，通過氣管 與舉升氣缸18的氣路相連，與數(shù)字量輸出模塊D/0的通道2相連。
夾具夾緊電動(dòng)氣閥為機(jī)械手機(jī)構(gòu)部件，安裝在涂膠框架31上，通過氣 管與夾緊氣缸19的氣路相連，與數(shù)字量輸出模塊D/0的通道3相連。
夾具松開電動(dòng)氣閥為機(jī)械手機(jī)構(gòu)部件，安裝在涂膠框架31上，通過氣 管與夾緊氣缸19的氣路相連，與數(shù)字量輸出模塊D/0的通道4相連。
機(jī)械手伸出電動(dòng)氣閥為翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)部件，安裝在涂膠框架31上，通過氣 管與轉(zhuǎn)軸伸縮氣缸5的氣路相連，與數(shù)字量輸出模塊D/O的通道5相連。
機(jī)械手縮回電動(dòng)氣閥為翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)部件，安裝在涂膠框架31上，通過氣 管與轉(zhuǎn)軸伸縮氣缸5的氣路相連，與數(shù)字量輸出模塊D/O的通道6相連。
測距上升電動(dòng)氣閥為測距機(jī)構(gòu)部件，安裝在涂膠框架31上，通過氣管 與測距伸縮氣缸30的氣路相連，與數(shù)字量輸出模塊D/O的通道7相連。
測距下降電動(dòng)氣閥為測距機(jī)構(gòu)部件，安裝在涂膠框架31上，通過氣管 與測距伸縮氣缸30的氣路相連，與數(shù)字量輸出模塊D/O的通道8相連。
停止器21升降電動(dòng)氣闊為舉升機(jī)構(gòu)部件，安裝在涂膠框架31上，通 過氣管與停止器21氣缸的氣路相連，與數(shù)字量輸出模塊D/0的通道9相連。
位移傳感器25的信號(hào)輸出端與模擬量輸入模塊A/I的通道1相連。伺服驅(qū)動(dòng)器的脈沖輸入端與接口擴(kuò)展卡的伺服驅(qū)動(dòng)端口1相連。
本實(shí)施例中所述運(yùn)動(dòng)控制卡采用英國TRIO公司生產(chǎn)的PCI-208卡， 具有獨(dú)立的CPU及可擦寫存貯器，可運(yùn)行由用戶編寫的基于Trio Basic 的控制程序，插在工控機(jī)的PCI總線上，通過PCI總線與工控機(jī)進(jìn)行雙 向數(shù)據(jù)通信，它最多可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)軸，并帶有20路數(shù)字量輸入通道及10 路數(shù)字量輸出通道；所述數(shù)字量輸入模塊D/I和數(shù)字量輸出模塊D/O采 用英國TRIO公司生產(chǎn)的P315，它具有16路的數(shù)字量輸入/輸出通道；所 述模擬量輸入模塊A/I采用英國TRIO公司生產(chǎn)的P325，它具有8路12 位的模擬量輸入通道；所述接口擴(kuò)展卡采用北京阿沃德公司生產(chǎn)的 ETCM-1000,它帶有2個(gè)CAN總線接口、 8個(gè)伺服接口以及數(shù)字量輸入/ 輸出端子，并能通過電纜與運(yùn)動(dòng)控制卡進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；所述接近開關(guān)采 用德國施耐德公司生產(chǎn)的磁性非接觸開關(guān)；所述電動(dòng)氣閥采用德國施耐 德公司生產(chǎn)的直流24V電動(dòng)氣閥；所述位移傳感器采用英國ANILAM公 司生產(chǎn)的電感式傳感器，其輸出信號(hào)為0 5V電壓信號(hào)；所述伺服驅(qū)動(dòng)器、 伺服電機(jī)、編碼器均選用日本安川公司生產(chǎn)的，編碼器通過6芯屏蔽電 纜與伺服驅(qū)動(dòng)器相連，伺服電機(jī)通過四芯屏蔽電纜與伺服驅(qū)動(dòng)器相連。
權(quán)利要求1.一種涂膠自動(dòng)翻轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于包括翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括編碼器(1)、伺服電機(jī)(2)、減速機(jī)(3)、轉(zhuǎn)軸(4)、轉(zhuǎn)軸伸縮氣缸(5)、軸承座(6)，所述伺服電機(jī)(2)，其尾部安裝有編碼器(1)，編碼器(1)通過電纜與伺服驅(qū)動(dòng)器相連；所述伺服電機(jī)(2)輸出軸安裝有減速機(jī)(3)，并通過電纜與伺服驅(qū)動(dòng)器相連；所述減速機(jī)(3)通過滑軌安裝在涂膠框架(31)上，減速機(jī)(3)的輸出軸與轉(zhuǎn)軸(4)相連；所述轉(zhuǎn)軸(4)與機(jī)械手機(jī)構(gòu)框架(8)固連，軸承座(6)通過滑軌安裝在涂膠框架(31)上，并與機(jī)械手機(jī)構(gòu)框架(8)相連接；所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)，包括夾具壓板(11)、夾具底座(12)、夾緊氣缸(19)，其中所述夾具壓板(11)和夾具底座(12)分別與夾緊氣缸(19)的活塞和缸體連接，并分別通過連接板(10)、經(jīng)與滑臺(tái)(32)滑動(dòng)連接的滑塊(9)與機(jī)械手機(jī)構(gòu)框架(8)安裝在一起；所述夾具底座(12)上裝有定位銷(13)；舉升機(jī)構(gòu)，位于機(jī)械手機(jī)構(gòu)前方，包括舉升氣缸(18)、電動(dòng)氣閥、托板(17)、停止器(21)，所述舉升氣缸(18)的缸體固定于涂膠框架上，舉升氣缸(18)的活塞與托板(17)相連；所述停止器(21)帶有氣缸，安裝在生產(chǎn)線線體上，托板(17)上設(shè)有托盤定位銷(20)；測距機(jī)構(gòu)，位于機(jī)械手機(jī)構(gòu)下方，包括測距伸縮氣缸(30)、導(dǎo)軌基座(28)、導(dǎo)軌(27)、測距固定架(29)、位移傳感器(25)，所述測距固定架(29)安裝于涂膠框架(31)上；所述導(dǎo)軌基座(28)下端及測距伸縮氣缸(30)的缸體安裝在測距固定架(29)上；測距伸縮氣缸(30)的活塞與導(dǎo)軌(27)下端連接；所述位移傳感器(25)通過傳感器固定板(26)固定在導(dǎo)軌(27)的上端，導(dǎo)軌(27)位于導(dǎo)軌基座(28)上并能夠沿著導(dǎo)軌基座(28)上下滑動(dòng)；控制裝置，包括工控機(jī)，通過USB總線與觸摸屏相連；運(yùn)動(dòng)控制卡，為PCI總線結(jié)構(gòu)，存有控制程序，與工控機(jī)通訊；接口擴(kuò)展卡，通過電纜與運(yùn)動(dòng)控制卡相連；數(shù)字量輸入模塊D/I，通過CAN總線與接口擴(kuò)展卡相連，并與裝有按鈕及開關(guān)的操作面板和接近開關(guān)及工件檢測開關(guān)通訊；數(shù)字量輸出模塊D/O，通過CAN總線與接口擴(kuò)展卡相連，與電動(dòng)氣閥相連；模擬量輸入模塊A/I，通過CAN總線與接口擴(kuò)展卡相連，與位移傳感器相連；伺服驅(qū)動(dòng)器，脈沖輸入端與接口擴(kuò)展卡相連，輸出端分別與伺服電機(jī)和所配置的編碼器相連。
2. 按權(quán)利要求l所述涂膠自動(dòng)翻轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于舉升機(jī)構(gòu)還包括: 托盤上升到位接近開關(guān)和托盤下降到位接近開關(guān)，分別安裝在舉升機(jī)構(gòu)的舉升氣缸(18)上、下端，與數(shù)字量輸入模塊D/I相連；工件檢測開關(guān)，發(fā)射端安裝在線體內(nèi)側(cè)，接收端安裝在線體外側(cè)，與數(shù)字量輸入模塊D/I相連；托盤到達(dá)工位接近開關(guān)，安裝在線體上，與數(shù)字量輸入模塊D/I相連； 托盤上升電動(dòng)氣閥和托盤下降電動(dòng)氣閥，安裝在涂膠框架(31)上，通過氣管與舉升氣缸(18)的氣路相通，并與數(shù)字量輸出模塊D/0相連；停止器(21)下降電動(dòng)氣閥，安裝在涂膠框架(31)上，通過氣管與 停止器(21)氣缸的氣路相連，并與數(shù)字量輸出模塊D/0相連。
3. 按權(quán)利要求1所述涂膠自動(dòng)翻轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于機(jī)械手機(jī)構(gòu)還包括夾具松開到位接近開關(guān)和夾具夾緊到位接近開關(guān)，分別安裝在機(jī)械手機(jī)構(gòu)的夾緊氣缸(19)前、后端，與數(shù)字量輸入模塊D/I相連；夾具夾緊電動(dòng)氣閥和夾具松開電動(dòng)氣閥，分別安裝在涂膠框架(31) 上，通過氣管與夾緊氣缸(19)的氣路相連，并與數(shù)字量輸出模塊D/0相 連。
4. 按權(quán)利要求1所述涂膠自動(dòng)翻轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還包括機(jī)械手伸出到位接近開關(guān)和機(jī)械手縮回到位接近開關(guān)，分別安裝在翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸伸縮氣缸的前、后端，與數(shù)字量輸入模塊D/I相連；轉(zhuǎn)軸正限位接近開關(guān)和轉(zhuǎn)軸負(fù)限位接近開關(guān)，分別安裝在翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)涂膠框架(31)上，與數(shù)字量輸入模塊D/I相連；轉(zhuǎn)軸原點(diǎn)接近開關(guān)，安裝在軸承座(6)頂部，靠近機(jī)械手機(jī)構(gòu)一端，與數(shù)字量輸入模塊D/I相連；機(jī)械手伸出電動(dòng)氣閥和機(jī)械手縮回電動(dòng)氣閥，分別安裝在涂膠框架(31)上，通過氣管與轉(zhuǎn)軸伸縮氣缸的氣路相通，并與數(shù)字量輸出模塊D/0相連。
5. 按權(quán)利要求l所述涂膠自動(dòng)翻轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于測距機(jī)構(gòu)還包括測距上升到位接近開關(guān)和測距下降到位接近開關(guān)，分別安裝在測距伸縮氣缸的上、下端，與數(shù)字量輸入模塊D/I相連；測距上升電動(dòng)氣閥和測距下降電動(dòng)氣閥，分別安裝在涂膠框架(31) 上，通過氣管與測距伸縮氣缸的氣路相連，并與數(shù)字量輸出模塊D/0相連；位移傳感器，所述位移傳感器(25)通過傳感器固定板(26)固定在 導(dǎo)軌(27)的上端；傳感器固定板(26)與測距伸縮氣缸(30)的活塞 連接，所述位移傳感器(25)信號(hào)輸出端與模擬量輸入模塊A/I相連接。
6. 按權(quán)利要求l所述涂膠自動(dòng)翻轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于所述接近開關(guān)為非接觸式的磁性開關(guān)。
7. 按權(quán)利要求1或3所述涂膠自動(dòng)翻轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于所述工件 檢測開關(guān)(15)為對射式紅外開關(guān)。
8. 按權(quán)利要求l所述涂膠自動(dòng)翻轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于所述夾具壓板 (11)內(nèi)側(cè)裝有膠皮墊。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種涂膠自動(dòng)翻轉(zhuǎn)機(jī)，包括；翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，安裝在涂膠框架上；機(jī)械手機(jī)構(gòu)通過涂膠框架與翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中轉(zhuǎn)軸和軸承座連接在一起；舉升機(jī)構(gòu)，安裝在涂膠框架上，位于機(jī)械手機(jī)構(gòu)前方；測距機(jī)構(gòu)，安裝在涂膠框架上，位于機(jī)械手機(jī)構(gòu)下方；以及與各機(jī)構(gòu)連接的控制裝置。本實(shí)用新型采用帶有由夾具壓板和夾具底座組成的夾具的機(jī)械手將工件夾緊，再經(jīng)伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸將工件的小結(jié)合面翻轉(zhuǎn)到涂膠面朝上的位置，用帶有位移傳感器的測距機(jī)構(gòu)檢測工件的位置，用帶有托盤定位銷的舉升機(jī)構(gòu)將工件舉升到涂膠位置。本實(shí)用新型具有翻轉(zhuǎn)定位準(zhǔn)確、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B05C13/02GK201320526SQ20082023188
公開日2009年10月7日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者于龍會(huì), 軍 朱 申請人:中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所