技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及汽車(chē)夾層玻璃加工領(lǐng)域，尤其涉及一種新型汽車(chē)夾層玻璃自動(dòng)合片裝置和方法。

背景技術(shù)：
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隨著科技的發(fā)展和人們收入的提高，越來(lái)越多的家庭擁有了私家車(chē)，汽車(chē)已經(jīng)成為人們的一種日常交通工具。汽車(chē)的夾層玻璃是汽車(chē)的重要組成部件，汽車(chē)夾層玻璃需要進(jìn)行pvb膜合片生產(chǎn)才能滿(mǎn)足安全需求，pvb膜合片生產(chǎn)是將pvb膜片放置在外片玻璃和內(nèi)片玻璃之間指定位置的工藝過(guò)程，最后形成外片玻璃、pvb膜片、內(nèi)片玻璃的三層夾層結(jié)構(gòu)。

當(dāng)前國(guó)內(nèi)較多汽車(chē)玻璃生產(chǎn)企業(yè)的pvb膜合片生產(chǎn)過(guò)程為一條直線(xiàn)輸送到底，場(chǎng)地利用率較低。玻璃的搬取、擺放、定位等動(dòng)作基本都依靠人工，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，人工動(dòng)作速度慢，生產(chǎn)耗時(shí)較長(zhǎng)，且難以保證長(zhǎng)時(shí)間以較快速度生產(chǎn)。定位精度由人工控制，隨意性大且精度不高。人工搬運(yùn)薄玻璃時(shí)易發(fā)生破裂，造成產(chǎn)品報(bào)廢，并容易造成人身傷害。工人接觸產(chǎn)品的次數(shù)較多，很難保證產(chǎn)品表面的潔凈度，會(huì)降低產(chǎn)品品質(zhì)，甚至導(dǎo)致報(bào)廢。pvb膜片會(huì)擺放在合片工位側(cè)面，通常會(huì)橫跨在輸送線(xiàn)上方擺放，人工取放pvb膜時(shí)難以保證pvb膜片均勻受力，容易產(chǎn)生pvb膜片局部變形，影響產(chǎn)品品質(zhì)。pvb膜由人工擺放到玻璃表面，難以保證放置位置的精度，為降低pvb膜片放偏導(dǎo)致的產(chǎn)品報(bào)廢幾率，通常需要將pvb膜片外型尺寸做的比玻璃外型尺寸大很多，而超出玻璃外型部分的pvb膜是屬于切除無(wú)用的部分，需要人工切除，切除過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且無(wú)法均勻切除。

中國(guó)專(zhuān)利cn103739213a公開(kāi)一種“汽車(chē)夾層玻璃自動(dòng)合片裝置及方法”，包括皮帶輸送機(jī)；定位平臺(tái)：包括垂直交叉設(shè)置的縱向滑軌和橫向滑軌，以及設(shè)置在縱向滑軌和橫向滑軌上的至少三個(gè)定位柱；上梭子輸送機(jī)：設(shè)置在皮帶輸送機(jī)上方，包括上梭子骨架，驅(qū)動(dòng)上梭子骨架前后上下移動(dòng)的伺服電機(jī)a，設(shè)置在上梭子骨架上的真空吸附組件a；下梭子輸送機(jī)：設(shè)置在皮帶輸送機(jī)下方，包括下梭子骨架，驅(qū)動(dòng)下梭子骨架前后上下移動(dòng)的伺服電機(jī)b，設(shè)置在下梭子骨架上的真空吸附組件b；pvb料輸送機(jī)一側(cè)，包括移動(dòng)架，驅(qū)動(dòng)移動(dòng)架上下前后移動(dòng)的伺服電機(jī)c，設(shè)置在移動(dòng)架上的真空吸附組件c。該裝置使玻璃合片工序自動(dòng)化，但完成合片后的夾層玻璃還需要進(jìn)行人工修邊，造成原材料的浪費(fèi)；且外片、內(nèi)片玻璃疊差較高，愈發(fā)難以滿(mǎn)意客戶(hù)日益嚴(yán)格的要求。

中國(guó)專(zhuān)利cn106396428a公開(kāi)一種“pvb膜合片的生產(chǎn)流程”，通過(guò)應(yīng)用一系列的新型設(shè)備，重新定義生產(chǎn)過(guò)程中的原料輸入方式和路徑，引入新的生產(chǎn)工藝實(shí)現(xiàn)方式，將原有的人工操作為主的pvb合片生產(chǎn)方式升級(jí)成高度自動(dòng)化的生產(chǎn)方式。但利用該生產(chǎn)流程在完成玻璃合片后玻璃外面依然有多余的pvb膜，需要進(jìn)行人工修邊，造成原材料的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種能夠取消人工修邊工序，大幅降低合片疊差的新型汽車(chē)夾層玻璃自動(dòng)合片裝置和方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種新型汽車(chē)夾層玻璃自動(dòng)合片裝置，其特征在于，包括

膜片切割傳輸系統(tǒng)：包括自動(dòng)切膜機(jī)、膜片傳輸機(jī)構(gòu)和膜片放置桌，膜片原料通過(guò)所述自動(dòng)切膜機(jī)按玻璃外輪廓進(jìn)行切割，切割后通過(guò)所述膜片傳輸機(jī)構(gòu)將所需膜片與邊料分離，并將分離好的膜片放置在所述膜片放置桌上；

皮帶輸送機(jī)：待合片的外片玻璃和內(nèi)片玻璃分別由皮帶輸送機(jī)先輸送至定位平臺(tái)定位后，再輸送到合片工位合片；

定位平臺(tái)：包括垂直交叉設(shè)置的縱向滑軌和橫向滑軌，以及設(shè)置在縱向滑軌和橫向滑軌上的定位柱總共不少于三個(gè)，定位柱在縱向滑軌和橫向滑軌上移動(dòng)到定位處，并向上轉(zhuǎn)動(dòng)豎起，定位玻璃后，定位柱向下轉(zhuǎn)動(dòng)倒下，并沿縱向滑軌和橫向滑軌退開(kāi)；

合片機(jī)械手：合片機(jī)械手抓取玻璃放置在合片工位上；

覆膜機(jī)械手：覆膜機(jī)械手抓取所述膜片放置桌上的膜片，然后將膜片放置在玻璃上；

合片支撐機(jī)構(gòu)：位于所述合片工位上，包括至少三根支撐玻璃的支撐桿和吸住玻璃的中間吸盤(pán)；

視覺(jué)定位系統(tǒng)：包括設(shè)置在膜片放置桌上方的第一攝像裝置、安裝在合片機(jī)械手上的第二攝像裝置；

控制系統(tǒng)：用以處理所述第一、第二攝像裝置拍攝的圖像，并將處理結(jié)果反饋給所述覆膜機(jī)械手和合片機(jī)械手。

其中，所述膜片傳輸機(jī)構(gòu)包括，膜片梭子、懸臂、升降滑臺(tái)、橫向滑軌和機(jī)架，膜片梭子設(shè)置在所述懸臂的端部上，懸臂設(shè)置在所述升降滑臺(tái)上，升降滑臺(tái)通過(guò)所述橫向滑軌設(shè)置在所述機(jī)架上。

其中，所述懸臂端部設(shè)有旋轉(zhuǎn)裝置，膜片梭子安裝在旋轉(zhuǎn)裝置上。使得膜片梭子可以從各種角度抓取膜片，并將膜片方位調(diào)整至與皮帶傳輸機(jī)上的待合片的玻璃一致后，再將膜片運(yùn)輸至膜片放置桌上，從而減少了覆膜機(jī)械手后續(xù)補(bǔ)償調(diào)整的時(shí)間。

其中，所述機(jī)架采用碳鋼制作，表面噴塑處理，使機(jī)架具有更好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐腐蝕性。

其中，所述縱向滑軌上設(shè)有兩個(gè)定位柱，所述橫向滑軌上設(shè)有四個(gè)定位柱。

其中，所述縱向滑軌和橫向滑軌交界處設(shè)有至少三個(gè)玻璃托桿。

其中，所述玻璃托桿分別由獨(dú)立的電動(dòng)缸帶動(dòng)做升降運(yùn)動(dòng)，根據(jù)不同玻璃弧度對(duì)玻璃托桿的高度進(jìn)行調(diào)整，能夠?qū)⒉ＡШ掀蟮寞B差降至0.5mm～1mm。

其中，所述玻璃托桿設(shè)置在同一升降總成平臺(tái)上,使玻璃能夠處于水平姿態(tài)，確保玻璃放置在定位工位和合片工位上的姿態(tài)一致，保證合片的疊差精度。

其中，所述縱向滑軌上的兩個(gè)定位柱也設(shè)置在所述升降總成平臺(tái)上，玻璃前后邊兩個(gè)定位柱因需要玻璃傳輸通過(guò)，設(shè)計(jì)為附在升降總成上，隨升降總成同時(shí)升降，不再單獨(dú)設(shè)置前后邊兩個(gè)定位柱的升降裝置，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低了裝置的成本。

一種使用所述的裝置進(jìn)行汽車(chē)夾層玻璃自動(dòng)合片的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)膜片原料通過(guò)所述自動(dòng)切膜機(jī)按玻璃外輪廓進(jìn)行切割，切割后通過(guò)所述膜片梭子抓取膜片原料，膜片梭子上升過(guò)程將所需膜片與邊料分離，并將分離好的膜片放置在所述膜片放置桌上；

(2)開(kāi)啟第一攝像裝置拍攝膜片放置桌上的膜片的輪廓圖像a，然后將輪廓圖像a存入控制系統(tǒng)中；

(3)內(nèi)片玻璃由皮帶輸送機(jī)輸送到定位平臺(tái)，四周的各定位柱在橫向滑軌和縱向滑軌上移動(dòng)到定位處，并向上轉(zhuǎn)動(dòng)豎起，推動(dòng)內(nèi)片玻璃移動(dòng)進(jìn)行定位糾正玻璃姿態(tài)，定位內(nèi)片玻璃后，第二攝像裝置拍攝定位后的內(nèi)片玻璃的輪廓圖像b，將輪廓圖像b存入控制系統(tǒng)中；合片機(jī)械手抓住內(nèi)片玻璃，然后定位柱向下轉(zhuǎn)動(dòng)倒下，并沿橫向滑軌和縱向滑軌退開(kāi)；

(4)合片機(jī)器人抓取內(nèi)片玻璃放置在合片工位的合片支撐機(jī)構(gòu)上，同時(shí)覆膜機(jī)械手抓取放置在膜片放置桌上的膜片，接著在控制系統(tǒng)中將輪廓圖像a和輪廓圖像b進(jìn)行比對(duì)得到偏差數(shù)據(jù)，并將偏差數(shù)據(jù)反饋給覆膜機(jī)械手，覆膜機(jī)械手根據(jù)所述偏差數(shù)據(jù)對(duì)膜片進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)整，最后將膜片放置在內(nèi)片玻璃上；

(5)外片玻璃由皮帶輸送機(jī)輸送到定位平臺(tái)，重復(fù)步驟(3)的動(dòng)作，然后通過(guò)第二攝像裝置拍攝定位后的外片玻璃的輪廓圖像c，將輪廓圖像c存入控制系統(tǒng)中；

(6)合片機(jī)械手抓取外片玻璃，然后在控制系統(tǒng)中將輪廓圖像b和輪廓圖像c進(jìn)行比對(duì)得到偏差數(shù)據(jù)，并將偏差數(shù)據(jù)反饋給合片機(jī)械手，合片機(jī)械手根據(jù)所述偏差數(shù)據(jù)對(duì)外片玻璃進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)整，接著將外片玻璃放置在已經(jīng)覆蓋了膜片的內(nèi)片玻璃上進(jìn)行合片；

(7)玻璃合片后，玻璃再經(jīng)過(guò)皮帶輸送機(jī)送至下一個(gè)工位。

本發(fā)明由于采取了上述技術(shù)方案，其具有如下有益效果：

(1)無(wú)需人工操作，實(shí)現(xiàn)夾層玻璃合片工藝流程的自動(dòng)化，并且能夠取消人工修邊的工藝步驟，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，減少原材料消耗。

(2)通過(guò)運(yùn)用視覺(jué)定位系統(tǒng)能夠保證夾層玻璃的合片疊差精度，有效提升產(chǎn)品的品質(zhì)。

(3)當(dāng)客戶(hù)需要更換生產(chǎn)產(chǎn)品的型號(hào)時(shí)，可通過(guò)控制系統(tǒng)完成絕大部分機(jī)械裝置的自動(dòng)調(diào)整，方便客戶(hù)換型生產(chǎn)，并保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的俯視圖；

圖3為本發(fā)明的膜片切割傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的定位平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的定位平臺(tái)的俯視圖；

圖6為本發(fā)明的合片支撐機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明：

1、pvb膜片切割傳輸系統(tǒng)，2、皮帶輸送機(jī)，3、覆膜機(jī)械手，4、合片機(jī)械手，5、定位平臺(tái)，6、合片支撐機(jī)構(gòu)，7、套圈工位，8、控制柜；11、pvb膜片放置桌，12、pvb膜片梭子，13、懸臂，14、升降滑臺(tái)，15、橫向滑軌，16、機(jī)架，17、pvb膜片原料，18、pvb膜片原料輸送臺(tái)；

51、第一定位柱，52、第二定位柱，53、玻璃托桿，54、電動(dòng)缸，55、第一升降總成平臺(tái)；

61、中間吸盤(pán)，62、支撐桿，63、第二升降總成平臺(tái)；

121、邊料頂桿，131、旋轉(zhuǎn)裝置。

具體實(shí)施方式：

為詳細(xì)說(shuō)明發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖予以說(shuō)明。

本發(fā)明提供的新型汽車(chē)夾層玻璃自動(dòng)合片裝置的整體布局如圖1所示，包括pvb膜片切割傳輸系統(tǒng)1，其設(shè)置在皮帶輸送機(jī)2的側(cè)面，皮帶輸送機(jī)2的兩側(cè)分別設(shè)有覆膜機(jī)械手3和合片機(jī)械手4，皮帶輸送機(jī)2上設(shè)有定位平臺(tái)5、合片支撐機(jī)構(gòu)6和套圈工位7，還設(shè)有帶控制系統(tǒng)的控制柜8。

如圖1至圖6所示，本發(fā)明提供的新型汽車(chē)夾層玻璃自動(dòng)合片裝置，包括

pvb膜片切割傳輸系統(tǒng)1：包括自動(dòng)切膜機(jī)(圖中未示出)、pvb膜片傳送機(jī)構(gòu)和pvb膜片放置桌11；pvb膜片傳輸機(jī)構(gòu)包括：pvb膜片梭子12、懸臂13、升降滑臺(tái)14、橫向滑軌15和機(jī)架16，懸臂13端部設(shè)有可360°旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)裝置131，pvb膜片梭子12安裝在旋轉(zhuǎn)裝置131上，懸臂13安裝在升降滑臺(tái)14上，升降滑臺(tái)14通過(guò)橫向滑軌15安裝在機(jī)架16上；pvb膜片原料17通過(guò)自動(dòng)切膜機(jī)按玻璃外輪廓進(jìn)行切割，切割后運(yùn)輸?shù)絧vb膜片原料輸送臺(tái)18，升降滑臺(tái)14沿橫向滑軌15移動(dòng)到pvb膜片原料輸送臺(tái)18上方，懸臂13通過(guò)升降滑臺(tái)14下降，用pvb膜片梭子12吸取pvb膜片原料輸送臺(tái)18上切割好的pvb膜片原料，pvb膜片梭子12上的邊料頂桿121壓住pvb膜片邊料，pvb膜片梭子12上升過(guò)程中將所需pvb膜片與邊料分離，然后通過(guò)旋轉(zhuǎn)裝置131驅(qū)動(dòng)pvb膜片梭子12旋轉(zhuǎn)90°后將分離好的膜片運(yùn)輸放置到pvb膜片放置桌11上。機(jī)架16由碳鋼材質(zhì)方管焊接，表面噴藍(lán)色防銹漆進(jìn)行保護(hù)；pvb膜片梭子12是用不銹鋼材質(zhì)或鋁合金材質(zhì)制作的吸盤(pán)架；旋轉(zhuǎn)裝置131可以為伺服旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，可以理解的是，不限于此，其他能夠起到調(diào)整旋轉(zhuǎn)角度的裝置均可。

皮帶輸送機(jī)2，待合片的外片玻璃和內(nèi)片玻璃分別由皮帶輸送機(jī)2先后輸送到定位平臺(tái)5定位后，再由合片機(jī)械手4抓取到合片工位進(jìn)行合片。

覆膜機(jī)械手3，覆膜機(jī)械手3抓取pvb膜片放置桌11上的pvb膜片，然后將pvb膜片放置在玻璃上。

合片機(jī)械手4，合片機(jī)械手4抓取玻璃放置在合片支撐機(jī)構(gòu)6上。

定位平臺(tái)5，包括垂直交叉設(shè)置的縱向滑軌和橫向滑軌，以及設(shè)置在橫向滑軌上的四個(gè)第一定位柱51和縱向滑軌上的兩個(gè)的第二定位柱52，第一定位柱51因考慮需要玻璃傳輸通過(guò)，設(shè)置在第一升降總成55上隨其同時(shí)升降，縱向滑軌和橫向滑軌交界處設(shè)有四根玻璃托桿53，玻璃托桿53分別由獨(dú)立的電動(dòng)缸54帶動(dòng)做升降操作，玻璃托桿53高度調(diào)整后由第一升降總成平臺(tái)55統(tǒng)一升降，電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)可以為市售的三菱伺服馬達(dá)。

合片支撐機(jī)構(gòu)6，包括四根支撐玻璃的支撐桿62和吸住玻璃的中間吸盤(pán)61，中間吸盤(pán)61和四根支撐桿62均安裝在第二升降總成平臺(tái)63上，玻璃合片后，升降總成平臺(tái)63帶動(dòng)中間吸盤(pán)61和支撐桿62同時(shí)下降，玻璃繼續(xù)通過(guò)皮帶輸送機(jī)2傳送至下一工位。

視覺(jué)定位系統(tǒng)(圖中未示出)，包括設(shè)置在pvb膜片放置桌11上方的第一攝像裝置，用于拍攝pvb膜片放置桌11上的pvb膜片、安裝在合片機(jī)械手4上的第二攝像裝置，用于拍攝定位平臺(tái)5上的外、內(nèi)片玻璃，攝像裝置可以為市售的工業(yè)攝像機(jī)，例如常見(jiàn)的3dl攝像機(jī)。在本發(fā)明中為了使攝取的pvb膜片或玻璃的輪廓圖像更加清楚，在pvb膜片放置桌11上方和合片機(jī)械手4上還設(shè)有照明裝置，當(dāng)需要采集圖像時(shí)，打開(kāi)照明裝置。照明裝置可以為市售的普通光源，例如led背光源等。

控制系統(tǒng)：第一、第二攝像裝置，覆膜機(jī)械手3和合片機(jī)械手4與控制柜8電連接，控制柜8中裝有用以處理第一、第二攝像裝置拍攝的圖像進(jìn)行處理，并將結(jié)果反饋給覆膜機(jī)械手3和合片機(jī)械手4的控制程序。

使用上述裝置進(jìn)行汽車(chē)夾層玻璃自動(dòng)合片的方法，包括以下步驟：

(1)pvb膜片原料17通過(guò)自動(dòng)切膜機(jī)按玻璃外輪廓進(jìn)行切割，切割后通過(guò)pvb膜片梭子12抓取pvb膜片原料17，pvb膜片梭子12上升過(guò)程將所需pvb膜片與邊料分離，分離好的pvb膜片在pvb膜片梭子12上通過(guò)旋轉(zhuǎn)裝置131旋轉(zhuǎn)90°后將分離好的pvb膜片運(yùn)輸至pvb膜片放置桌11上；

(2)開(kāi)啟第一攝像裝置拍攝膜片放置桌11上的膜片的輪廓圖像a，然后將輪廓圖像a存入控制系統(tǒng)中；

(3)內(nèi)片玻璃由皮帶輸送機(jī)2輸送到定位平臺(tái)5處，橫向滑軌和縱向滑軌上的第一定位柱51和第二定位柱52均移動(dòng)到定位處，并向上轉(zhuǎn)動(dòng)豎起，推動(dòng)內(nèi)片玻璃移動(dòng)進(jìn)行定位糾正玻璃姿態(tài)，定位玻璃后，定位柱向下轉(zhuǎn)動(dòng)倒下，并沿橫向滑軌和縱向滑軌退開(kāi)，然后通過(guò)第二攝像頭拍攝定位后的內(nèi)片玻璃的輪廓圖像b，將輪廓圖像b存入控制系統(tǒng)中；

(4)合片機(jī)械手4抓取內(nèi)片玻璃放置在合片支撐機(jī)構(gòu)6上，同時(shí)覆膜機(jī)械手3抓取放置在膜片放置桌11上的pvb膜片。接著在控制系統(tǒng)中將輪廓圖像a和輪廓圖像b進(jìn)行比對(duì)得到偏差數(shù)據(jù)，并將偏差數(shù)據(jù)反饋給覆膜機(jī)械手3，覆膜機(jī)械手3根據(jù)偏差數(shù)據(jù)對(duì)pvb膜片進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)整，最后將pvb膜片放置在內(nèi)片玻璃上；

(5)外片玻璃由皮帶輸送機(jī)2輸送到定位平臺(tái)5處，重復(fù)步驟(3)的動(dòng)作，然后通過(guò)第二攝像裝置拍攝定位后的外片玻璃的輪廓圖像c，將輪廓圖像c存入控制系統(tǒng)中；

(6)合片機(jī)械手4抓取外片玻璃，然后在控制系統(tǒng)中將輪廓圖像b和輪廓圖像c進(jìn)行比對(duì)得到偏差數(shù)據(jù)，并將偏差數(shù)據(jù)反饋給合片機(jī)械手4，合片機(jī)械手4根據(jù)偏差數(shù)據(jù)對(duì)外片玻璃進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)整，接著將外片玻璃放置在已經(jīng)覆蓋了pvb膜片的內(nèi)片玻璃上進(jìn)行合片；

(7)玻璃合片后，玻璃再經(jīng)過(guò)皮帶輸送機(jī)2送至套圈工位7進(jìn)行人工套圈，從而實(shí)現(xiàn)汽車(chē)夾層玻璃合片的自動(dòng)化生產(chǎn)。

以上所述，僅為本發(fā)明中的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，等同的變換或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍內(nèi)。