门窗封条装配机器人工作站可编辑完整版.docx

1、门窗封条装配机器人工作站可编辑完整版门窗封条装配机器人工作站（可编辑）【完整版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载） 第 卷第 期 机器人 ? 年 月 文章编号222 门窗封条装配机器人工作站 郗安民 刘 颖 北京科技大学机电工程研究所 摘 要 铝合金门窗已经广泛用于各种建筑中 这里介绍怎样使用工业机器人装配铝框和玻璃 之间密封橡皮条的技术其中三项关键技术在日本取得了专利 关键词 机器人 装配 密封条 中图分类号 文献标识码 1 引言 现代建筑行业中多用铝合金门窗 为解决玻璃的固定与密封问题 在玻璃的周边和铝合金 之间装有橡皮密封条 如图 所示 这种作业劳动强度大且

2、有一定的危险性 目前已研制出从 铝合金框架剪裁 玻璃剪裁到整体装配的机器人作业生产线 其中难度最大的便是玻璃周边密 ! 封条装配机器人工作站 图 铝合金门窗结构示意图 图 密封条安装形式 相对于玻璃不同的厚度及密封等级的差异 橡胶密封条有 种型号 其截面形状和开口 宽度组合出 个品种 一般来说 密封条的接口处于门窗上棱边的中央 在玻璃的 个拐角 处 要将密封条的下半部剪断 便于密封条在拐点处的弯曲 如图 所示 工业站的设计难点在于 密封条输送长度的准确控制和各剪口的准确位置 如何将柔软的密封条装在玻璃上 尤其是开始时 玻璃怎样入槽 密封条与玻璃相对运动的形式 2 总体布局 经过大量试验 最终形

3、成了如图 所示的机器人工作站 它主要由机器人 密封条传送装 ! 收稿日期 第 卷第 期 郗安民等 门窗封条装配机器人工作站 置 待装玻璃转台和完成品转台等几局部组成 ! 待装玻璃转台是玻璃上料装置 它由气缸驱动 销轴定位 叉车将一批玻璃的托架放入转 ! 台外侧 当内铡的玻璃用尽后 发出料尽信号 转台将刚装入外侧的玻璃转至内侧 此时空托架 到达外侧位置 以便再次更换 由于门窗玻璃的尺寸不定 因此 该转台还装有测量尺寸的机构 和测长传感器 测量数据经机器人控制系统处理后 自动修正机器人手爪的抓取位置及相对于 密封条传送装置的位置和密封条的送进速度 完成品转台的结构与待装玻璃转台的结构类似 除装有转

4、台到位和平安限位传感器外 还 有料满信号其外侧是叉车取出位 机器人通过末端执行器抓持玻璃的中心 在密封条传送装置的协调动作下 完成密封条的 缠绕装配作业 这个工作站选用了可搬重量 的工业机器人 工件最大尺寸为 ? ? 待装玻璃转台 平安栅 密封条传送装置 电气控制柜 机器人控制柜 机器人 完成品转台 图 玻璃周边密封条装配机器人工作站总体图 末端执行器采用真空吸盘方式抓取工件 密封条传送装置用于传送密封条 并控制其送进 速度这里仅介绍密封条传送装置和机器人末端执行器的工作原理 3 密封条装配工作原理 密封条传送装置的工作原理如图 所示 机器人的末端执行器如图 所示 个真空吸盘 用来抓取工件 密

5、封条的夹紧爪那么根据玻璃工件的大小 由步进电机调节其伸出位置 密封条 机 器 人 年 月 由速度伺服电机驱动送进 这个电机作为机器 人的外部轴 便于与机器人协调控制 防止由于 速度不匹配而造成密封条的扯断或堆积密封 条从条盘中引出 通过测力轮 转向轮 导轮组 ! ! ! 送进轮组 导槽 开口导槽送至滚轮处 伸出滚 ! ! 轮约 在开口导槽内部楔形结构的作用 下 当密封条通过开口导槽后 约有 长 度的开口扩大使得玻璃工件可从这个区域内 机器人 密封条夹紧爪 气缸 插入密封条内 如图 所示 机器人移动 玻璃 步进电机 真空吸盘 图 机器人末端执行器 逐渐滑入 直到上棱边的中央位置 此时 末端 执行

6、器上的夹紧爪在旋转气缸的作用下 将密封条压紧在玻璃棱边上 防止装配时密封条的滑 移错位 如图 所示 整压轮是把密封条压紧在玻璃上 保证粘贴紧密 气动剪有上下两个位 置 由升降气缸的调节螺钉准确调位 下位时仅剪断密封条的下半部 拐角处的剪口 上位时 剪断密封条 接口剪口 装有测力传感器的测力轮与密封条接触 根据力的大小 调整密封条 盘变速电机的速度 力图使密封条处于一个稳定的张力范围之内 上述的传输装置在工作站 中设置了两套 以便人工更换密封条盘 重叠辅助作业时间 玻璃 开口导槽 滚轮 密封条 夹紧爪 密封条开口 玻璃入槽 密封条夹紧爪夹紧状态 图 玻璃工件入槽状况 4 结束语 使用机器人进行装配门窗封条的作业是在对其关键技术做了反复试验 屡次修改试验机 设计后取得成功的 现已投入实际生产 其中最关键的三项技术已在日本取得了专利 这种工 作站的投入大大提高了门窗的装配质量和生产率 降低了工人的劳动强度 获得了很好的经济 效益和社会效益 ? ?