城轨与标动牵引电机电机定子涂胶设备及其涂胶方法技术

本发明专利技术涉及涂胶设备技术领域，公开一种城轨与标动牵引电机电机定子涂胶设备及其涂胶方法，包括第一工站和第二工站，第一工站对定子端面涂胶，第二工站对非传动端螺栓、非传动端侧面、传动端螺栓和传动端侧面涂胶；第一工站包括第一六轴机械手、安装在第一六轴机械手末端的涂胶装置，涂胶装置包括两个或三个供胶机构，供胶机构包括供胶胶头和控制供胶胶头移动的滑台气缸；第二工站包括第二六轴机械手和安装在第二六轴机械手末端的防水密封胶涂胶装置；第一工站和第二工站均设有2D彩色面阵相机和3D线扫激光相机为涂胶提供过程参考。本涂胶设备适用不同类型尺寸电机涂胶，且可使涂胶过程和涂胶效果检测自动高效完成。

【技术实现步骤摘要】
城轨与标动牵引电机电机定子涂胶设备及其涂胶方法
本专利技术涉及涂胶设备
，具体地，涉及一种城轨与标动牵引电机电机定子涂胶设备及其涂胶方法。
技术介绍
由于城市人口增长及城市经济的发展和城市国际化水平的提高，我国城市轨道交通正值快速发展期，因此作为轨道交通工具动力核心的城轨与标动牵引电机需求量与日剧增，城轨与标动牵引电机涂胶作业作为城轨与标动电机组装生产线的重要组成部分，密切关联着轨道交通工具的安全运行。目前城轨与标动牵引电机涂胶作业主要依赖人工操作，涂胶步骤繁杂，严重影响城轨与标动电机组装生产效率，且人工涂胶容易产生错涂漏涂等风险，最终将对牵引电机质量产生不利后果。随着中国制造2025的临近，城轨与标动牵引电机涂胶实现自动化已成必然趋势。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种有效提高装配质量与效率的城轨与标动牵引电机电机定子涂胶设备。本专利技术同时还提供一种采用所述城轨与标动牵引电机电机定子涂胶设备进行涂胶的涂胶方法。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种城轨与标动牵引电机电机定子涂胶设备，包括第一工站和第二工站，第一工站对定子端面涂胶，第二工站对非传动端螺栓、非传动端侧面、传动端螺栓和传动端侧面涂胶；第一工站包括第一六轴机械手、安装在第一六轴机械手末端的涂胶装置，涂胶装置包括两个或三个供胶机构，供胶机构包括供胶胶头和控制供胶胶头移动的滑台气缸，供胶胶头的针筒内所盛胶分别为螺纹胶、金属厌氧胶或螺纹胶、润滑脂或螺纹胶、金属厌氧胶和润滑脂；第二工站包括第二六轴机械手和安装在第二六轴机械手末端的防水密封胶涂胶装置；第一工站和第二工站均设有2D彩色面阵相机和3D线扫激光相机为涂胶提供过程参考。一种采用上述的城轨与标动牵引电机电机定子涂胶设备进行涂胶的方法，包括以下步骤：S1.定子端面涂胶引导：S11.以同一参考点建立各供胶胶头工具坐标和3D线扫激光相机激光线中点工具坐标，以在同一直径的两个螺孔方向为X轴建立工件坐标；S12.3D线扫激光相机沿X轴方向扫描一段大于定子直径的距离，对扫描点云图像处理确定定子加工面的圆心及螺孔圆心所在圆的半径；S13.根据定子端面加工几何尺寸关系，计算出各种胶的涂胶轨迹并对应取涂胶轨迹上的多个特征点位置信息，通过坐标变换转换为各种供胶胶头工具下的第一六轴机械手运行轨迹上的位置坐标数据并传递给第一六轴机械手完成涂胶视觉引导；S2.非传动端螺栓涂胶引导：S21.沿在同一直径的螺栓上方扫描一段大于定子直径的距离，对扫描点云数据图像分析，得到螺栓所在圆的圆心与半径；S22.根据端盖几何尺寸关系，计算出每个螺栓的圆心位置，并以大于螺栓半径的尺寸作圆，在圆上取多个特征点，并以大于圆半径的尺寸作圆，在内圆停胶点之后在外圆上再取两个点作为收胶点，为其中一个螺栓的特征点和收胶点匹配相应姿态，复制姿态完成其余螺栓的涂胶引导；S3.非传动端侧面涂胶引导：对外侧涂胶轨迹“圆环”进行示教并关联定子圆心，旋转定子重新扫描端盖，计算定子圆心的偏移量与旋转角度，修正示教轨迹；S4.传动端螺栓涂胶引导：沿螺栓圆心所在直径的切线方向进行多次扫描，确定螺栓所在圆的圆心与半径，根据端盖几何尺寸关系计算得到螺栓圆心，以大于螺栓半径的尺寸作圆，在圆上取多个特征点并根据端盖几何尺寸关系增大螺栓与端盖凸壁特征点的Z轴数值，以大于所述圆半径的尺寸作圆，在内圆停胶点之后在外圆上再取两个点作为收胶点，为每个螺栓所取的特征点和收胶点分别匹配姿态，完成传动端螺栓涂胶引导；S5.传动端侧面涂胶引导：对外侧涂胶轨迹“圆环”进行示教并关联定子圆心，旋转定子重新扫描端盖，计算定子圆心的偏移量与旋转角度，修正示教轨迹。进一步地，S13中螺纹胶涂胶在对应涂胶轨迹上取的特征点个数为8；金属厌氧胶涂胶在对应涂胶轨迹上取的特征点个数为49；润滑脂喷脂在对应涂胶轨迹上取的特征点个数为60，60个特征点包括内侧7个点、端面41个点和外侧12个点。更进一步地，S22中在圆上取的特征点个数为9。更进一步地，S4中在圆上取的特征点个数为9。更进一步地，还包括涂胶检测步骤，螺纹胶采用2D彩色面阵相机拍照检测，金属厌氧胶采用2D彩色面阵相机或3D线扫激光相机检测，3D线扫激光相机为3D蓝光线扫激光相机，润滑脂采用2D彩色面阵相机检测，防水密封胶采用2D彩色面阵相机和3D线扫激光相机检测。再进一步地，金属厌氧胶涂胶检测步骤为：以3D线扫激光相机激光线中心为参考点，以同一标定点分别建立金属厌氧胶供胶胶头工具坐标、3D线扫激光相机激光线中心工具坐标，在涂胶引导结束后切换成3D线扫激光相机激光线中心工具坐标，增大Z轴，并对不同位置匹配相应姿态，使六轴机械手运行完成胶型扫描，对生成的点云数据图像进行处理，判断胶型是否满足涂胶要求。再进一步地，润滑脂喷脂检测步骤为：对2D彩色面阵相机辅以带偏光镜的环形光源对喷涂效果固定位置固定角度拍摄，根据检测效果确定一个端面采集多张图片，利用深度学习，区分端面喷涂部分和未喷涂部分，从而对润滑脂喷涂效果进行判断。再进一步地，螺栓上防水密封胶涂胶检测步骤为：采用2D彩色面阵相机辅以环形白光源在螺栓顶部固定高度进行拍照采取图像。再进一步地，侧面防水密封胶涂胶检测步骤为：分别在示教轨迹中切换成3D线扫激光相机激光中心线工具坐标，并配以不同姿态使线扫激光线最大限度垂直侧面结合缝，对胶型进行扫描，分析点云数据图像，判断涂胶是否合格。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1）设置六轴机械手，其动作范围覆盖城轨与标动牵引电机最大尺寸，可适用不同类型尺寸电机涂胶；2）通过六轴机械手、盛有各种胶的涂胶装置及2D彩色阵面相机和3D线扫激光相机的配合，实现涂胶过程的灵活切换及涂胶后的精确检测，确保涂胶效果；3）本申请的涂胶方法对需涂胶位置通过2D彩色阵面相机和3D线扫激光相机等和计算机程序控制相配合来确定，再由程序控制对应供胶装置注胶，最后再结合2D彩色阵面相机和3D线扫激光相机等和计算机程序控制一起对需涂胶位置的涂胶到位与否进行检测，整个涂胶和检测过程整齐有序，全过程自动化进行，有效保证涂胶的零失误和涂胶效率。附图说明图1为实施例1所述的城轨与标动牵引电机电机定子涂胶设备第一工站的结构示意图；图2为图1中涂胶装置的局部放大图；图3为实施例1所述的第二工站的结构示意图；图4为螺纹胶供胶机构供胶过程图；图5为金属厌氧胶供胶机构供胶过程图；图6为润滑脂供胶机构供胶过程图；图7为防水密封胶供胶机构供胶过程图；图8为润滑脂喷脂在对应涂胶轨迹上取的60个特征点示意；图9为采用2D彩色面阵相机对润滑脂喷脂检测时的拍照位置示意。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城轨与标动牵引电机电机定子涂胶设备，其特征在于，包括第一工站和第二工站，第一工站对定子端面涂胶，第二工站对非传动端螺栓、非传动端侧面、传动端螺栓和传动端侧面涂胶；第一工站包括第一六轴机械手、安装在第一六轴机械手末端的涂胶装置，涂胶装置包括两个或三个供胶机构，供胶机构包括供胶胶头和控制供胶胶头移动的滑台气缸，供胶胶头的针筒内所盛胶分别为螺纹胶、金属厌氧胶或螺纹胶、润滑脂或螺纹胶、金属厌氧胶和润滑脂；第二工站包括第二六轴机械手和安装在第二六轴机械手末端的防水密封胶涂胶装置；第一工站和第二工站均设有2D彩色面阵相机和3D线扫激光相机为涂胶提供过程参考。/n

【技术特征摘要】
1.一种城轨与标动牵引电机电机定子涂胶设备，其特征在于，包括第一工站和第二工站，第一工站对定子端面涂胶，第二工站对非传动端螺栓、非传动端侧面、传动端螺栓和传动端侧面涂胶；第一工站包括第一六轴机械手、安装在第一六轴机械手末端的涂胶装置，涂胶装置包括两个或三个供胶机构，供胶机构包括供胶胶头和控制供胶胶头移动的滑台气缸，供胶胶头的针筒内所盛胶分别为螺纹胶、金属厌氧胶或螺纹胶、润滑脂或螺纹胶、金属厌氧胶和润滑脂；第二工站包括第二六轴机械手和安装在第二六轴机械手末端的防水密封胶涂胶装置；第一工站和第二工站均设有2D彩色面阵相机和3D线扫激光相机为涂胶提供过程参考。


2.一种采用如权利要求1所述的城轨与标动牵引电机电机定子涂胶设备进行涂胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.定子端面涂胶引导：
S11.以同一参考点建立各供胶胶头工具坐标和3D线扫激光相机激光线中点工具坐标，以在同一直径的两个螺孔方向为X轴建立工件坐标；
S12.3D线扫激光相机沿X轴方向扫描一段大于定子直径的距离，对扫描点云图像处理确定定子加工面的圆心及螺孔圆心所在圆的半径；
S13.根据定子端面加工几何尺寸关系，计算出各种胶的涂胶轨迹并对应取涂胶轨迹上的多个特征点位置信息，通过坐标变换转换为各种供胶胶头工具下的第一六轴机械手运行轨迹上的位置坐标数据并传递给第一六轴机械手完成涂胶视觉引导；
S2.非传动端螺栓涂胶引导：
S21.沿在同一直径的螺栓上方扫描一段大于定子直径的距离，对扫描点云数据图像分析，得到螺栓所在圆的圆心与半径；
S22.根据端盖几何尺寸关系，计算出每个螺栓的圆心位置，并以大于螺栓半径的尺寸作圆，在圆上取多个特征点，并以大于圆半径的尺寸作圆，在内圆停胶点之后在外圆上再取两个点作为收胶点，为其中一个螺栓的特征点和收胶点匹配相应姿态，复制姿态完成其余螺栓的涂胶引导；
S3.非传动端侧面涂胶引导：对外侧涂胶轨迹“圆环”进行示教并关联定子圆心，旋转定子重新扫描端盖，计算定子圆心的偏移量与旋转角度，修正示教轨迹；
S4.传动端螺栓涂胶引导：沿螺栓圆心所在直径的切线方向进行多次扫描，确定螺栓所在圆的圆心与半径，根据端盖几何尺寸关系计算得到螺栓圆心，以大于螺栓半径的尺寸作圆，在圆上取多个特征点并根据端盖几何尺寸关系增大螺栓与端盖凸壁衔接特征点的Z轴数值，以大于所述圆半径的尺寸作圆，在内圆停胶点之后在外圆上再取两个点作为收胶点，为每个螺栓所取的特征点和收胶点分别匹配姿态，完成传动端螺栓涂胶引导；
S5.传动端侧面涂胶引导：对外侧涂胶轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴金华，朱朋克，郭思明，谢泰松，郑祎，殷卓华，徐海，
申请(专利权)人：湖南天桥嘉成智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43