[發(fā)明專(zhuān)利]一種精密自動(dòng)化點(diǎn)膠裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610256606.0
• 申請(qǐng)日: 2016-04-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105750156B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉東;羅怡;周宗磊;張青青
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B05C5/00
• 分類(lèi)號(hào): B05C5/00;B05C11/10
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專(zhuān)利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉;溫福雪

1.一種用精密自動(dòng)化點(diǎn)膠裝置的實(shí)現(xiàn)點(diǎn)膠的方法，其特征在于，該精密自動(dòng)化點(diǎn)膠裝置包括三軸驅(qū)動(dòng)單元、點(diǎn)膠機(jī)主體單元、視覺(jué)定位單元和控制單元；

三軸驅(qū)動(dòng)單元為精密自動(dòng)化點(diǎn)膠裝置提供動(dòng)力，包括X導(dǎo)軌、Y導(dǎo)軌、Z導(dǎo)軌、Z導(dǎo)軌上機(jī)械臂和三維操縱桿；三維操縱桿通過(guò)串口與控制單元的工控機(jī)連接，三維操縱桿擺動(dòng)和旋轉(zhuǎn)對(duì)X導(dǎo)軌、Y導(dǎo)軌和Z導(dǎo)軌進(jìn)行變速聯(lián)動(dòng)控制，三維操縱桿上設(shè)有控制點(diǎn)膠機(jī)主體單元的按鈕，用于啟動(dòng)和停止出膠，從而提高精密自動(dòng)化點(diǎn)膠裝置的自動(dòng)化程度；

點(diǎn)膠機(jī)主體單元由點(diǎn)膠機(jī)、儲(chǔ)料桶、噴針和空氣壓縮泵組成；從空氣壓縮泵出來(lái)的氣壓進(jìn)入點(diǎn)膠機(jī)，經(jīng)點(diǎn)膠機(jī)到儲(chǔ)料桶，實(shí)現(xiàn)膠滴的噴出；儲(chǔ)料桶通過(guò)儲(chǔ)料桶安裝板固定在Z導(dǎo)軌的機(jī)械臂上，儲(chǔ)料桶與噴針配合實(shí)現(xiàn)膠液的儲(chǔ)存與出膠；其中點(diǎn)膠機(jī)通過(guò)I/O接口與控制單元的工控機(jī)連接；

視覺(jué)定位單元用于實(shí)現(xiàn)膠滴的精密定位，由光源控制器、相機(jī)和測(cè)距傳感器組成；光源控制器通過(guò)串口與控制單元的工控機(jī)連接，用于控制光照強(qiáng)度；相機(jī)固定在Z導(dǎo)軌的機(jī)械臂上，相機(jī)的移動(dòng)由三軸驅(qū)動(dòng)單元實(shí)現(xiàn)，用于利用首滴膠滴標(biāo)定本次點(diǎn)膠的原始位置精度，噴針實(shí)時(shí)跟蹤點(diǎn)膠位置，測(cè)距傳感器固定于Z導(dǎo)軌的機(jī)械臂上，用于測(cè)量噴針垂直方向的距離；

控制單元對(duì)精密自動(dòng)化點(diǎn)膠裝置實(shí)現(xiàn)控制，由工控機(jī)與人際交互界面組成；

步驟如下：

第一步：固定基板于相機(jī)的視野中，量塊位于其上；移動(dòng)Z導(dǎo)軌至噴針接觸到基板上量塊的上表面，并記錄測(cè)距傳感器到量塊上的距離H₁，并用測(cè)距傳感器測(cè)量此時(shí)測(cè)距傳感器與基板的距離H₂；

第二步：在更換噴針時(shí)對(duì)安裝誤差進(jìn)行補(bǔ)償，通過(guò)首滴膠滴標(biāo)定法對(duì)精密自動(dòng)化點(diǎn)膠裝置標(biāo)定，具體流程是：

1)控制Z導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)一段距離H₃；

2)控制X導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離D_X、Y導(dǎo)軌分運(yùn)動(dòng)距離D_Y，將噴針移動(dòng)到X導(dǎo)軌、Y導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)前相機(jī)圖像中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)的基板位置點(diǎn)的上方；

3)控制Z導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)距離H₃+H₂-H₁+100μm，100μm是點(diǎn)膠時(shí)噴嘴與基板間距，按下三維操縱桿上的按鈕，點(diǎn)出一滴膠滴；

4)控制Z軸向上運(yùn)動(dòng)一定距離，控制X導(dǎo)軌、Y導(dǎo)軌分別運(yùn)動(dòng)距離-D_X，-D_Y，通過(guò)相機(jī)采集膠滴圖像；

5)處理采集到的膠滴圖像，求出膠滴的中心點(diǎn)坐標(biāo)(x，y)，設(shè)相機(jī)采集的膠滴圖像中心點(diǎn)的坐標(biāo)為(x₀，y₀)，則x-x₀，y-y₀分別更換噴針時(shí)安裝誤差在X，Y方向上補(bǔ)償值，此時(shí)精密自動(dòng)化點(diǎn)膠裝置的點(diǎn)膠位置標(biāo)定完成；

第三步：將待膠粘接的零件放在基板上，并移動(dòng)到相機(jī)視野中，調(diào)節(jié)Z導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，讓零件點(diǎn)膠位置的圖像清晰的顯示在人機(jī)交互界面上；

第四步：通過(guò)人機(jī)交互界面上的圖像顯示框中的零件圖像確定要點(diǎn)膠的零件位置，此時(shí)X導(dǎo)軌、Y導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)相應(yīng)距離，形成點(diǎn)膠路徑，帶動(dòng)噴針移動(dòng)到零件要點(diǎn)膠位置的上方；

第五步：利用測(cè)距傳感器控制Z導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，使噴針與零件的距離為100μm，按下三維操縱桿上的按鈕，實(shí)現(xiàn)精密自動(dòng)化點(diǎn)膠機(jī)在零件上的精密點(diǎn)膠；

第六步：利用三維操縱桿控制Z導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，取下點(diǎn)膠后的零件，并使裝置回到初始狀態(tài)；準(zhǔn)備下一次點(diǎn)膠工作。