外装饰产品自动注胶设备的控制系统

刘明明++龚刚++周冶

【摘 要】工厂化生产引导建筑企业生产方式的变革，提高工厂智能化水平，是当前建筑生产企业转型升级的重要内容。在单元式幕墙、框架式幕墙及门窗等外装饰产品生产加工过程中，施注密封胶是加工制造重要环节之一。自动注胶设备的操作包含了较多步骤，对于各个流程都需要加以管理，这样才能确保注胶的稳定、高效。

【关键词】外装饰产品 自动注胶设备 控制系统

经济在快速进步，在这种形势下门窗幕墙制造行业也在不断发展。手工注胶的方式很难适应现今的制造业规模，因此有必要改进注胶设备以及注胶工艺。相比来看，外装饰产品自动注胶的新式系统具备了全方位的控制性能，能够自动调控各步骤的注胶[1]。自动注胶的控制系统包含了点动注胶以及连续注胶这两类，符合了门窗幕墙生产的不同需求。同时，自动注胶的控制系统还能够确保优良的生产实效，节省了总的注胶成本。

1 自动注胶控制系统的基本原理

外装饰产品在自动注胶的过程中，可以选择自动式的注胶设备。在自动注胶设备中，控制系统可以用来调控实时的注胶过程。控制系统设有CCD的图像传感器，能够自动纠正打胶的轨迹。外装饰产品具备了不同的尺寸和规格，对于玻璃边框和边封可以选用自动注胶的方式，在自动识别和检测的过程中，系统配备了视觉测量和定位的技术。这样做，系统就可以获取精确的边封数据，在这种基础上再去生成注胶机的自动运行路径。在固定支架上可以平行安装胶枪和相机。对于边框位置，可以选用位置传感器予以控制。由此可见，位置传感器可以确保特定的注胶高度，同时也确保了适当的注胶距离。此外，系统还配备了环形的照明光源[2]。

从处理速度以及检测精度来看，注胶控制系统设置了200万像素的分辨率，同时配备了CCD的千兆网相机，速度为每秒20帧。同时，相机设置了120毫米乘以160毫米的成像视场。镜头焦距12毫米，物距350毫米。胶枪和相机具备相对固定的位置，机器人可以快速辨认相对位置。视觉系统还能够用来检测门窗的边线和角线，这种基础上就可以确认相对的相机坐标。依照標定的数值，转换特征点的坐标然后可以获得胶枪位置的相对坐标。

此外，自动注胶机还配备了光电传感器。外装饰产品在生产线上移动，当移动至光电传感器相应的位置时，仪器将会发出特定的控制信号，生产线就会停止。针对门窗边线以及触觉系统，都可以检测并且定位。从检测方式来看，视觉系统通常选择自主导航的方式或者选点的方式。

2 控制系统的优势

自动控制的注胶系统针对铝合金和玻璃材质的外装饰产品给予密封注胶。系统在自动供料过程中，自动控制的构件可以用来调整实时性的注胶位置。具体而言，PLC控制下的自动注胶设备可以填涂均匀的表面胶，同时相应的废料系统还可以完成后期的废料的清理回收。对于铝合金玻璃外装饰产品，自动注胶还可以确保注胶过程的精确性，符合注胶工艺的指标。在注胶的运行中，自动式的注胶控制能够在根本上确保优良的实效性，与此同时也符合了外装饰产品注胶的工艺需要[3]。

从注胶系统本身来看，外装饰产品自动注胶设备的控制系统也强化了更人性的设计方式。为了便于操控，人机交互通道设置为触摸屏。在PLC控制下，触摸屏能够用来输入实时的信息和参数。

3 系统的具体设计

外装饰产品自动注胶配备的自动控制具体包含定位装置、腔体供料的装置、自动注胶的装置、气动和传动的装置。从软件部分来看，系统融合了PLC控制以及触摸屏控制的两类方式，从而也延伸了人性化的自动注胶流程设计。系统设置了触摸屏，能够自动调试，因此创造了更便捷且简易的自动控制流程。详细而言，注胶控制系统包含了如下的具体设计：

3.1 定位和供料

注胶定位装置具体包含了光电传感器和步进电机。针对单元式和框架式幕墙在注胶的过程中，步进电机能够用来带动机械手，光电传感器可以实时测量铝合金或玻璃的具体位置。注胶控制系统正是借助这种定位方式来调控电机启停的。在控制系统中，核心即为注胶装置。实际上，某些注胶机很难确保均匀且稳定的注胶总量，因此有必要给予改进。对于此，自动控制注胶流程的系统设置了PLC操控的注胶工艺。经过长期运行，确定符合了外装饰产品的注胶需要[4]。

3.2 自动控制的方式

针对铝合金的矩形外装饰产品，控制设备实现了自动注胶。从方式来看，自动注胶设备依照PLC方式的自动控制来确保运行。PLC控制涉及到磁性开关、光电传感器、监测的开关等。通过PLC的实时控制，自动注胶就可以确保调控有序的运转。在线调试时，触摸屏可以用于输入参数，同时也能够快速适应注胶运行的不同环境。编程运行过程中，开关传感器密切衔接了步进电机、电磁阀这些执行机构。

3.3 注胶的气动装置

气动装置包含了可以提供注胶能量的电源。装置内的气体具备特定的压力，通过调控工装动作来实现自动性的注胶。具体而言，外装饰产品注胶的气动装置包含了推动气缸、真空吸嘴和旋转式的气缸。此外，注胶传动机构设置为转盘的形态，步进电机能够带动转盘[5]。在工装移动的过程中，可以完成多流程的注胶工序。废料盘可以同步运行，由此也缩短了手动回收消耗的时间。

4 结语

应用自动注胶控制系统，能够大幅降低外装饰产品劳动强度，改善作业条件，提升工艺质量，对幕墙门窗制造业改进生产工艺具有重要意义。当前，国内关于此方面的研究尚处于起步阶段，本文仅抛砖引玉，以期引起重视并汇聚更多专业力量参与此方面研究，为制造业、建筑业转型升级贡献力量。

参考文献：

[1]李维冰，郑亚萍，原庆芳，等.防毒面具滤烟层注胶工艺创新[J].国防制造技术，2014（04）：38-41.

[2]张春雨，郑凤菊，訾建平，等.一种多工位双组份注胶系统设计[J].安徽科技学院学报，2015（01）：58-61.

[3]高军伟，杨建军，黄振兴，等.自动注胶机的控制系统设计[J].轻工机械，2009（03）：36-38+42.