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用于选择性地附接到可旋转转台的模块和确定施加到部件的力的方法与流程

2022-07-10 14:58:53 来源:中国专利 TAG:

1.本发明涉及一种用于选择性地附接到可旋转转台(turret)的模块和使用所述模块确定施加到部件的力的方法,其中该模块包括力传感器,该力传感器可测量当部件被递送到表面上时施加到部件的力。


背景技术:

2.本领域中使用的部件搬运组件(component handling assembly)典型地包括可旋转转台,该可旋转转台包括多个部件搬运头,所述多个部件搬运头可各自通过真空来保持相应的部件。每个部件搬运头可被移动以将部件递送到表面上(例如,将部件递送到位于转台的外围处的测试站或处理站的巢部(nest)的表面上)。当部件搬运头将部件递送到表面上时,该部件经受力,诸如当部件撞击表面时由部件搬运头施加到部件的撞击力和压缩力。由部件经受的力会损坏构件,如果所述力过大;因此优选的是,在使用部件搬运组件搬运部件之前测量这些力。
3.在本领域中用于测量当部件由部件搬运头直接递送到力传感器的表面上时施加到部件的力的现有技术中,力传感器在部件撞击力传感器表面时和随后测量力。然而,力传感器的表面与当部件搬运组件在现场使用时部件将被递送到的表面不相同;例如,力传感器的表面典型地比当部件搬运组件在现场使用时要将部件递送到其上的测试站或处理站的巢部的表面更坚硬,和/或力传感器的表面的几何形状不同于当部件搬运组件在现场使用时要将部件递送到其上的测试站或处理站的巢部的表面的几何形状。因此,测量的力未准确地表示当部件搬运组件在现场使用时由部件经受的力;关键的是,力典型地小于当部件搬运组件在现场使用时由部件经受的力,并且因此当部件搬运组件在现场使用时仍然存在部件变得被损坏的高风险。
4.本发明的目的是避免或减轻与本领域中的现有组件和技术相关联的缺点。


技术实现要素:

5.根据本发明,这些目的借助于具有独立权利要求1中列举的特征的模块来实现。从属权利要求列举该模块的有利特征。
6.还提供了一种使用所述模块确定施加到部件的力的方法。如将更详细地描述的,该方法继而可用于校准部件搬运组件中的致动器。
附图说明
7.借助于仅以示例的方式给出并用附图图示的实施例的描述,将更好地理解本发明,在附图中:图1a提供了根据本发明的实施例的模块的透视图与模块的自由端部的纵向截面图;图1b提供了模块的纵向截面图;
图2提供了部件搬运组件200的一部分的透视图,并且特别地示出了具有多个径向臂的可旋转转台,并且图1a和图1b的模块在转台上设置在原本由径向臂占据的位置处;图3b是表示当由真空保持在尖端构件的第二端部上的部件移动到表面上时模块的尖端构件的第二端部的位置的曲线图;图3a提供了从输出信号的信号分析器设备输出的输出信号的示例,该信号表示当由真空保持在尖端构件的第二端部上的部件移动到表面上时由模块中的力传感器感测到的力;图4a至图4d示出了可在部件搬运组件中发生的不同条件,这些条件可被模拟,并且随后在执行根据本发明的实施例的方法时被使用。
具体实施方式
8.图1a提供了根据本发明的实施例的用于选择性地附接到可旋转转台的模块1的透视图,以及模块1的自由端部的纵向截面图。图1b提供了模块1的纵向截面图。
9.参考图1a和图1b,模块1包括臂2,臂2包括可固定到可旋转转台的第一端部2a和第二自由端部2b。臂2还包括用于调节臂2的第二自由端部2b的位置的装置;例如,臂2包括可用于沿着第一轴线(例如,x轴线)移动臂的第二自由端部2b的第一螺钉构件102a和可用于沿着垂直于第一轴线的第二轴线(例如,y轴线)移动臂的第二自由端部2b的第二螺钉构件102b。
10.模块1还包括尖端保持器3,该尖端保持器构造成使得它可选择性地保持尖端构件4。在图1a和图1b中图示的模块1中,尖端保持器3构造成保持尖端构件4;然而,应当理解,尖端构件4不是模块1的基本特征;尖端构件4可能需要定期更换,并且由于与模块1的其它特征的寿命相比其寿命较短而可被视为是一次性的。尖端构件4包括由尖端保持器3保持的第一端部4c相对的第二自由端部4b。尖端保持器3包括可接收尖端构件4的第一端部4c的插座3d。在该示例中,尖端构件4在朝向第二自由端部4b的方向上渐缩(然而,尖端构件4渐缩并不是必需的)。尖端构件4是管状的,从而限定内部容积4a;尖端构件4的内部容积4a限定通道4a,在通道4a中可提供真空;在尖端构件4的内部容积4a中提供的真空用于将部件5保持在尖端构件4的自由端部4b上。
11.尖端构件4的第一端部4c被保持在尖端保持器3的插座3c中。应当理解,当尖端构件4的第一端部4c被保持在尖端保持器3的插座3c中时,则尖端保持器3的插座3c与尖端构件4的内部容积4a流体连通。
12.应当理解,尖端保持器3可构造成使用任何合适的装置保持尖端构件4。在图1中图示的示例中,模块1包括夹紧构件15;夹紧构件15可选择性地拧入到尖端保持器3中,以便将尖端构件4夹紧在夹紧构件15的第一端部15a和尖端保持器3的内壁3b(其位于夹紧构件15的第一端部15a的对面)之间。当需要更换尖端构件4时,夹紧构件15可从尖端保持器3上拧开,以便释放尖端构件4;当更换尖端保持器3已经插入尖端保持器3中时,夹紧构件15可再次拧入到尖端保持器3中,以便将新的尖端构件4夹紧在夹紧构件15和尖端保持器3的内壁3b之间。在该示例中,夹紧构件15由公螺纹构件15限定,公螺纹构件15可选择性地拧入到限定在尖端保持器3中的带螺纹凹部(threaded recess)15b中或从带螺纹凹部15b拧开;然而应当理解,夹紧构件15可采取任何合适的形式。
13.尖端保持器3还包括入口6,该入口6可选择性地流体连接到真空发生器。在图1a和
图1b中图示的模块1中,入口6经由导管8流体连接到真空发生器7;所述导管8连接在尖端保持器3中的入口6和真空发生器7之间。所述入口6流体连接到尖端保持器3的插座3c,使得当真空发生器7被操作以生成真空时,在保持在尖端保持器的插座3c中的尖端构件4的内部容积4a中提供真空;在尖端构件4的内部容积4a中提供的所述真空可用于将部件5保持在尖端构件4的自由端部4b上。
14.模块1还包括轴构件9,该轴构件9布置成使得它可沿着平行于所述轴构件9的纵向轴线的轴线19a线性地移动。模块1还包括引导构件30,该引导构件30引导轴构件9沿着轴线19a的线性移动;在该示例中,引导构件30包括球笼30,然而应当理解,引导构件30可采取任何合适的形式。轴9可沿着轴线19a选择性地移动通过球笼30;球笼30限制轴9沿着轴线19a的移动。
15.轴构件9包括第一端部9a和相对的第二端部9b。轴构件9的第一端部9a可与致动器(未示出;在该实施例中,致动器不形成模块1的一部分;在另一实施例中,致动器可形成模块1的一部分)配合;致动器可选择性地将力施加到轴构件9的第一端部9a以使轴构件9沿着所述轴线19a线性地移动,从而使通过真空保持在尖端构件4的第二端部4b上的部件5沿着轴线19a向下移动。模块1还包括偏置装置130,该偏置装置130将轴构件9朝向其起始位置(即,在致动器将力施加到轴构件9的第一端部9a以使轴构件9沿着所述轴线19a线性地移动之前轴构件9所占据的位置)偏置。在该示例中,偏置装置130包括弹簧叶片130,该弹簧叶片130在第一端部130a处附接到轴构件9的第一端部9a,并且在相对的第二端部130b处附接到臂2。当致动器将力施加到轴构件9的第一端部9a以使轴构件9沿着所述轴线19a线性地移动时,弹簧叶片130的第一端部130a在朝向弹簧叶片130的相对的第二端部130b的方向上移动;换句话说,弹簧叶片130移动到挠曲状态(致动器的力迫使弹簧叶片130进入所述挠曲状态)。当致动器释放其施加到轴构件9的第一端部9a的力时,则将弹簧叶片130维持在其挠曲状态的力被释放,并且弹簧叶片130弹性地弹回;随着弹簧叶片130弹性地弹回,弹簧叶片130的第一端部130a在远离弹簧叶片130的相对的第二端部130b的方向上移动;随着弹簧叶片130的第一端部130a在远离弹簧叶片130的相对的第二端部130b的方向上移动,它将力施加到轴构件9的第一端部9a,该力使轴构件9沿着所述轴线19a在与致动器移动轴构件9的方向相反的方向上线性地移动,使得轴构件9的第一端部9a移动回其原始位置(即,在致动器将力施加到轴构件9的第一端部9a之前轴构件9的第一端部9a所占据的位置)。
16.致动器可选择性地将多个不同量的预定力施加到轴构件9的第一端部9a,因此,致动器可使轴构件9以对应的多个预定速度沿着所述轴线19a线性地移动,因为轴构件9沿着轴线19a移动的速度与致动器施加到轴构件9的第一端部9a的力成正比。致动器施加到轴构件9的第一端部9a的预定力和因此致动器使轴构件9沿着所述轴线19a线性地移动的速度(和因此部件5沿着轴线19a移动的速度)由控制器20控制。
17.模块1还包括力传感器12,该力传感器12位于所述尖端保持器3和所述轴构件9的第二端部9b之间。力传感器12包括:第一附接装置12a,其将力传感器附接到轴构件9的第二端部9b;和第二附接装置12b,其将力传感器12附接到尖端保持器3。应当理解,第一附接装置12a和第二附接装置12b可采取任何合适的形式;在该示例中,第一附接装置12a是可接收设置在轴构件9的第二端部9b处的带螺纹的公构件(例如,带螺纹的螺钉构件)的带螺纹的母构件(例如,带螺纹凹部),并且第二附接装置12b是可接收设置在尖端保持器3上的带螺
纹的公构件(例如,带螺纹的螺钉构件)的带螺纹的母构件(例如,带螺纹凹部)。
18.力传感器12配置成测量轴构件9的第二端部9b和尖端保持器3之间的压缩力;轴构件9的第二端部9b之间的压缩力与例如当部件5被放置在诸如处理站的巢部的表面的表面上(即,部件5由尖端构件4抵靠所述表面压缩)时由尖端构件4施加到部件5的力成正比(并且基本上等于该力)。
19.控制器20可操作地连接到力传感器12。控制器20配置成如果力传感器12测量到等于或大于预定阈值力的力则使致动器停止向轴构件9的第一端部9a施加力。
20.为了将部件5递送到诸如处理站的巢部的表面的表面,模块被定位成使得由尖端构件4保持的部件5对准在所述表面上方。然后,控制器12启动致动器以将力施加到轴构件9的第一端部9a,以导致轴构件从其初始位置沿着轴线19a移动,使得部件5朝向表面移动。
21.部件5从其初始位置移动到其中部件5接触表面的位置的总距离将在下文中被称为总行程距离。最优选的是,控制器20配置成导致致动器在总行程距离的第一预定区段上将第一预定力施加到轴构件9的第一端部9a,并且导致致动器在总行程距离的第二预定区段上将第二预定力施加到轴构件9的第一端部9a。在实施例中,控制器20可配置成导致致动器将力施加到轴构件9的第一端部9a,并且当由尖端构件4保持的部件5接近所述表面时导致致动器减小其施加到轴构件9的第一端部9a的力。例如,控制器20可配置成:导致致动器在总行程距离的第一预定区段上将第一预定力施加到轴构件9的第一端部9a,使得部件以第一速度在总行程距离的所述第一预定区段上移动;并且导致致动器在总行程距离的第二预定区段上将小于第一预定力的第二预定力施加到轴构件9的第一端部9a,使得部件以比第一速度更慢的第二速度在总行程距离的所述第二预定区段上移动。
22.模块1还包括高度调节机构110,该高度调节机构110可用于设定轴构件9的初始位置。高度调节机构在图1c中更清楚地图示。在该特定实施例中,高度调节机构110包括:螺钉构件112,其布置成沿着与轴9可沿着其移动的轴线19a平行的方向拧入到臂2的固定部分113中;和中间构件111,其将螺钉构件112连接到轴9,使得当螺钉构件拧入到臂2的固定部分113中时,轴9的第一端部9a移动到较低的初始位置,并且当螺钉构件112从臂2的固定部分113拧出时,轴9的第一端部9a移动到较高的初始位置。因此在使用高度调节机构110的情况下,轴构件9可被设定为具有任何期望/预定的初始位置。轴构件9的初始位置可被设定到较高的位置,从而增加总行程距离;或者轴构件9的初始位置可被设定到较低的位置,从而减小总行程距离。
23.图2提供了部件搬运组件200的一部分的透视图。部件搬运组件200包括具有多个径向臂214的可旋转转台203;在图2中所示的示例中,径向臂214a中的一个已经从转台203移除(暂时),并且模块1已经取而代之地附接到转台203;换句话说,模块1在转台203上设置在原本由径向臂214占据的位置处。
24.在该示例中,多个径向臂214中的每一个具有相同的特征。例如,径向臂214中的每一个包括部件搬运头215,该部件搬运头215可将相应的部件5通过真空保持在部件搬运头215的尖端204处。
25.典型地,处理站和/或测试站位于转台203的外围(然而为了清楚起见,这些处理站/测试站未在图中示出);在使用期间,转台203被反复地旋转,并且部件搬运头215被操作以从相应的处理站/测试站拾取它们所保持的部件和将它们所保持的部件放置到相应的处
理站/测试站,使得部件连续地移动到处理站/测试站中的每一个。
26.径向臂中的每一个类似于图1中所示的模块1,然而它们不包括任何力传感器。例如,类似于模块1,每个部件搬运头205包括具有第一端部209a的轴构件209;轴构件209可沿着平行于所述轴构件209的纵向轴线的轴线219a线性地移动。致动器可选择性地(直接或间接地)将力施加到轴构件209的第一端部209a,以使轴构件209沿着轴线219a线性地移动,从而使通过真空保持在尖端构件4的第二端部4b上的部件5沿着轴线19a向下移动。每个部件搬运头205还包括引导轴构件209沿着轴线219a的线性移动的引导构件;在该示例中,引导构件包括球笼230,该球笼230优选地与模块1中提供的球笼30的类型相同。
27.最优选地,模块1构造成使得(例如,模块1中的轴9的长度使得)轴构件9的第一端部9a和尖端构件4的第二端部4b之间的距离等于轴构件209的第一端部209a和部件搬运头215的尖端204之间的距离。利用模块1中的高度调节机构110,轴构件9的第一端部9a的高度可调节为等于轴构件209的第一端部209a的高度——这将确保模块1的行程距离等于径向臂214中的每一个的行程距离。
28.组件200还包括多个致动器;在该示例中,多个致动器中的每一个彼此相同。除了致动器中的一个之外,所有的致动器都覆盖(或称为上覆,即overlay)相应的部件搬运头215;并且这些致动器可选择性地(直接或间接地)将力施加到相应的部件搬运头215的轴构件209的第一端部209a,以便使该部件搬运头215的轴构件209沿着轴线219a线性地移动,从而将保持在部件搬运头215的尖端204处的部件5移动到位于部件5下方的表面上(例如,移动到属于测试站或处理站的巢部的表面上)。致动器中的一个覆盖模块1的轴构件9的第一端部9a;该致动器可选择性地将力施加到轴构件9的第一端部9a以使轴构件9沿着所述轴线19a线性地移动,从而将通过真空保持在尖端构件4的第二端部4b上的部件5向下移动到位于部件5下方的表面上(例如,移动到属于测试站或处理站的巢部的表面上)。典型地,组件200中的多个致动器的位置是固定的,并且转台203被反复地旋转,使得部件搬运头205和模块1连续地移动到致动器中的每一个下方。
29.重要的是,致动器施加到部件搬运头205或模块1的力决定部件5移动到所述表面上的速度;部件5移动到表面上的速度决定当部件5最初撞击所述表面时部件搬运头205或模块1施加到部件的力。如在本发明的实施例中所提到的,控制器20配置成导致致动器将力施加到轴构件9的端部9a,并且当由尖端构件4保持的部件5接近所述表面时导致致动器减小其施加到轴构件9的第一端部9a的所述力,有利地,这允许部件5快速地朝向表面移动(因为最初由于致动器施加到轴构件9的较高力而使部件5朝向表面移动的速度较高),而不具有较高的撞击力(即,部件撞击表面的力)(因为当部件接近表面时,由于由致动器施加到轴构件9的力的减小,部件5朝向表面移动的速度减小)。
30.致动器施加其力的持续时间还将决定在部件5已撞击所述表面之后部件搬运头205或模块1是否继续向该部件施加力。
31.如下面将更详细地描述的,已经附接到组件200的转台203的模块1可用于校准致动器,使得它们提供在预定范围内的力,和/或使得它们提供预定力,和/或确保它们不施加超过预定阈值力的力。具体地,模块1可用于帮助确定致动器的致动器参数(诸如,例如供应到致动器的电流的水平;致动器的减速度和加速度;光学编码器跟踪误差窗口大小;取决于行程距离的致动器的最佳速率和速度),该致动器将力施加到模块1的轴构件9的第一端部
9a,使得致动器施加期望的力或施加在期望范围内的力;然后,由于组件200中的所有致动器都是相同的,所以组件中的其它致动器可被转变成具有所述确定的参数,使得它们各自施加所述期望的力或施加在所述期望范围内的力。优选地,在本发明中,使用模块1来校准部件搬运组件中的致动器开始于确定当部件搬运头正在将部件递送到位于部件/部件搬运头下方的表面上(例如,递送到属于位于部件/部件搬运头下方的测试站或处理站的巢部的表面上)时由转台上的部件搬运头施加到该部件的力。
32.因此,根据本发明的另一个方面,提供有一种确定当部件被递送到位于部件搬运头下方的表面上时由部件搬运头施加到由该部件搬运头保持的部件的力的方法。
33.该方法包括以下步骤:提供图1a和图1b中所示的模块1。如果模块1尚未设置有尖端构件4,则将尖端构件4的第一端部4c插入尖端保持器3的插座3d中。将夹紧构件15拧入到尖端保持器3中,以便将尖端构件4夹紧在夹紧构件15的第一端部15a和尖端保持器3的内壁3b(其位于夹紧构件15的第一端部15a的对面)之间。
34.提供部件搬运组件,该部件搬运组件包括具有多个径向臂的可旋转转台,径向臂中的每一个包括部件搬运头,该部件搬运头可通过真空将相应的部件保持在部件搬运头的尖端处;并且该部件搬运组件包括多个致动器,该多个致动器中的每一个可将力施加到相应的部件搬运头。最优选地,部件搬运组件还包括位于转台的外围处的一个或多个处理站和/或测试站。在提供部件搬运组件之后,将转台上的径向臂中的一个移除,并取而代之地将模块1附接到转台;这产生图2中所示的组件200。
35.应当理解,前述步骤对本发明不是必需的;例如,在开始本发明的方法之前,模块1可能已经设置有保持在尖端保持器3中的尖端构件4,和/或,部件搬运组件可能已经将模块1附接到转台,在这些情况下,将不需要执行先前提到的步骤。
36.在该方法的优选实施例中,力传感器12可操作地连接到信号分析器设备,该信号分析器设备输出表示由力传感器12感测的力的信号。
37.模块1的臂2的第二自由端部2b然后使用可用于使臂的第二自由端部2b沿着第一轴线(例如,x轴线)移动的第一螺钉构件102a和可用于使臂的第二自由端部2b沿着垂直于第一轴线的第二轴线(例如,y轴线)移动的第二螺钉构件102b对准到期望的取向。最优选地,为了执行该步骤,旋转转台以便将模块的尖端构件4带到对准站;在对准站处,使用相机来捕获示出尖端构件4相对于基准的位置的图像;调节第一螺钉构件102a和第二螺钉构件102b,使得模块1的臂2的第二自由端部2b处于在其中尖端构件4相对于在图像上可见的基准定位在预定位置(例如,尖端构件4与在图像上可见的基准对准)的取向。
38.在该组件中,模块1构造成使得轴构件9的第一端部9a与尖端构件4的第二端部4b之间的距离等于轴构件209的第一端部209a与部件搬运头215的尖端204之间的距离。使用模块1中的高度调节机构110,轴构件9的第一端部9a的高度可调节为等于轴构件209的第一端部209a的高度——这将确保模块1的行程距离等于径向臂214中的每一个的行程距离。
39.接着,操作真空发生器以在尖端构件的内部容积4a中提供真空;并且通过真空将部件5保持在尖端构件4的自由端部4b处。
40.然后旋转转台,使得通过真空被保持在尖端构件4的自由端部4b处的部件5对准其要放置到的表面上方;最优选地,该表面是位于转台203的外围处的测试站中的一个的巢部的表面或处理站中的一个的巢部的表面。
41.然后操作在模块1的轴构件9的第一端部9a上方的致动器,以将力施加到轴构件9的第一端部9a,该力使轴构件9沿着所述轴线19a线性地移动,从而将通过真空保持在尖端构件4的第二端部4b上的部件5移动到所述表面上。
42.致动器施加到轴构件9的第一端部9a的力和因此部件5移动到表面上的速度由控制器20控制。控制器20可操作地连接到力传感器12,并且配置成如果力传感器12测量到等于或大于预定阈值力(n
th
)的力则使致动器停止向轴构件9的第一端部9a施加力。
43.至少当部件正在朝向表面移动时、当部件撞击表面时以及在部件已经撞击表面之后,力传感器12测量轴构件9的第二端部9b和尖端保持器3之间的压缩力。轴构件9的第二端部9b之间的压缩力与由尖端构件4施加到部件5的力成正比(并且基本上等于该力)。因此,本发明的方法包括以下步骤:当部件撞击表面(例如,巢部的表面)时,测量施加到部件的力;以及在部件撞击所述表面之后,测量该力。
44.图3b是表示当部件5移动到表面上时尖端构件4的第二端部4b的位置的曲线图。图3a提供了从输出信号的信号分析器设备输出的输出信号的示例,该信号表示由力传感器12感测的力。具体地,图3a提供当部件5移动到表面上时以及当尖端构件4的第二端部4b遵循图3b中表示的位置轮廓时从信号分析器设备输出的输出信号。
45.如上文已经提到的,组件200中的致动器可将多个不同量的预定力施加到轴构件9的第一端部9a,因此致动器可使轴构件9以对应的多个预定速度沿着所述轴线19a线性地移动,因为轴构件9沿着轴线19a移动的速度与致动器施加到轴构件9的第一端部9a的力成正比;因此当部件4朝向表面移动时,部件4可以多个速度移动。致动器施加到轴构件9的第一端部9a的预定力和因此部件4移动到表面的速度由控制器20控制。例如,参考图3b,位置'p1'是尖端构件4的第二端部4b的初始起始位置。然后,控制器20启动致动器以将第一力施加到轴构件9的第一端部9a,以导致轴构件9沿着轴线9a移动,使得保持在尖端构件4的第二端部4b上的部件5以第一速度在朝向表面的方向上移动。一旦尖端构件4的第二端部4b到达预定位置'p2',控制器20就启动致动器以将第二力(其小于第一力)施加到轴构件9的第一端部9a,以导致轴构件9沿着轴线9a移动,使得保持在尖端构件4的第二端部4b上的部件5以第二速度(其慢于第一速度)在朝向表面的方向上移动。通过降低在位置'p2'处的速度,在部件5撞击表面时由部件5经受的力减小。在位置'p3'处,部件5撞击表面;然而,致动器继续将所述第二力施加到轴构件9的第一端部9a,当尖端构件4的第二端部4b移动到位置'p4'时该第二力导致部件挠曲。当控制器20向致动器发送必要的控制信号以导致致动器停止将力施加到轴9的第一端部9a时,尖端构件4的第二端部4b随着挠曲的部件5弹回而移动到位置'p5'。
46.参考图3a,在时间't1'之前,部件正在朝向表面移动,并且尚未撞击表面;因此,部件5上的压缩力可忽略不计(在时间't1'之前,在图3b中所示的曲线图中对应于位置'p1'、'p2'直到就在位置'p3'之前)。在时间't2'时,部件撞击表面;在时间't2'时,由尖端构件4施加到部件5的压缩力增加到(7n的)最大值,由于移动的尖端构件4的动量(时间't'2'对应于图3b中所示的曲线图中的位置'p3'),该压缩力大大超过预定阈值力(n
th
);在该动量消退之后(在时间't3'时),当致动器继续将力施加到轴9的第一端部9a时,由尖端构件4施加到部件5的压缩力恢复到基本上稳定的水平(在该示例中刚好高于4n)。所述稳定水平(在该示例中刚好高于4n)仍然高于预定阈值力(n
th
)。在时间't4'时,控制器20已经确定超过预定阈值
力(n
th
),并且已经向致动器发送必要的控制信号以导致致动器停止向轴9的第一端部9a施加力;并且在时间't4'和't5'之间,由于致动器停止将力施加到轴9的第一端部9a,由尖端构件4施加到部件5的压缩力减小(时间't4'对应于图3b中所示曲线图中的位置'p4';并且时间't5'对应于图3b中所示曲线图中的位置'p5')。应注意的是,在时间't3'和't4'之间存在由控制器20确定超过预定阈值力(n
th
)、向致动器发送必要的控制信号以导致致动器停止向轴9的第一端部9a施加力所花费的时间以及致动器马达响应于已经由控制器20发送的控制信号所花费的时间引起的延迟。
47.因此,根据从信号分析器设备输出的输出信号,人们可读取当部件5被递送到表面上时由尖端构件4施加到部件5的力。
48.使用该信息,人们可调整致动器的设定/参数(诸如,例如供应到致动器的电流的水平;致动器的减速度和加速度;光学编码器跟踪误差窗口大小;取决于行程距离的致动器的最佳速率和速度),以实现期望的力。例如,图3显示,当部件最初撞击表面时,由尖端构件4施加到部件5的压缩力增加到(7n的)最大值;例如,人们可能希望确保施加到部件的力永不超过5n,在这种情况下,可调节致动器的设定/参数以降低部件朝向表面移动的速度(例如,可通过调节致动器来降低部件朝向表面移动的速度,使得在部件撞击到表面上之前,致动器向轴9的第一端部9a施加更小的力);这将导致减小移动的尖端构件4的动量,并且因此将减小当部件5最初撞击表面时由尖端构件4施加到部件5的压缩力。人们可逐渐地调节致动器的设定/参数,以便逐渐地降低速度,直到在撞击表面时施加到部件的力不超过5n。一旦已成功地调节致动器的设定/参数成使得在撞击表面时施加到部件的力低于5n,则可记录这些设定/参数;并且组件200中的所有其它致动器的设定/参数都可被调节为与所述被记录的设定/参数相同,使得由相应的部件搬运头215中的每一个施加到其所保持的相应部件的力将不超过5n。
49.此外,对于在部件搬运组件200的操作中可能发生的不同情况,可重复上面提到的步骤,以便确定致动器的设定/参数,这些设定/参数对于确保施加到部件的力即使发生这些情况中的任何一个或多个仍然将不会超过预定阈值力(即,在前述示例中为5n)是必要的。这最终导致组件200内的部件的改善的搬运,因为它降低部件变得被损坏的可能性,即使将发生这些情况中的任何一个或多个。
50.例如,如图4a中所示,可在要放置部件5的表面上设置碎屑,以模拟其中要在上面放置部件的表面具有碎屑的情况。然后可重复上面提到的步骤,以便确定对于确保在撞击具有碎屑的表面时施加到部件的力不超过预定阈值力(即,在前述示例中为5n)来说必要的致动器的设定/参数。
51.在图4b中图示的另一个示例中,当保持在模块的尖端构件4上的第二部件5被移动以放置到表面上时,第一部件已经存在于表面上(因此第二部件5撞击已经存在于表面上的第一部件)。这模拟这样一种情况,其中先前已被放置在表面上的第一部件未能从该表面移除,并且部件搬运头试图将第二部件移动到该表面上。可重复上面提到的步骤,以便确定致动器的对于确保在撞击已经在表面上的第一部件时施加到第二部件的力不超过预定阈值力(即,在前述示例中为5n)必要的设定/参数。图4c图示了除了第一和第二部件各自具有电触点之外类似的示例;第一部件上的电触点电连接到设置在表面上的电触点。
52.在图4c中图示的又另一个示例中,要在其上放置部件的表面是巢部的表面,并且
巢部具有渐缩的侧壁。在该示例中,模块的臂2的位置布置成使得部件在其由模块1朝向所述表面移动时撞击渐缩的侧壁。例如,这模拟这样一种情况,其中部件在部件搬运头215上保持在不正确的取向上,或者部件搬运头215不正确地定向,使得其尖端没有正确地对准在巢部上方,并且结果,当部件搬运头将部件朝向表面移动时,部件将撞击巢部的侧壁。可重复上面提到的步骤,以便确定致动器的对于确保即使部件撞击巢部的侧壁,施加到部件的力也不超过预定阈值力(即,在前述示例中为5n)必要的设定/参数。
53.在图4a至图4d中图示的示例中的每一个中,即使将发生这些情况中的任何一个。
54.最优选地,组件200中的所有致动器的设定/参数随后被调节为与所述记录的设定/参数相同,使得即使所述情况中的任何一个将发生在组件的测试站或处理站中的任何处,当部件搬运头215中的任何将其所保持的相应部件移动到相应的测试站或处理站的表面上时,则施加到部件的力将不超过所述预定阈值力(即,在前述示例中为5n);结果,更少的部件将变得被损坏。
55.因此,本发明的方法还可包括以下步骤:调节部件移动到表面的速度,使得当部件撞击表面时施加到部件的力低于预定阈值力。该方法还可包括:识别部件可在不超过所述预定阈值力的情况下移动到表面的最大速度;以及然后调节致动器的设定/参数,使得部件在不超过所述预定阈值力的情况下以所述最大速度(或接近所述最大速度)移动到表面。该方法还可包括:将组件中的所有致动器的设定/参数调节成与在那些所识别的点处相同,从而使得部件能够在不超过所述预定阈值力的情况下以所述最大速度(或接近所述最大速度)移动到该表面;通过这种方式,组件中的所有致动器都被校准。例如,该方法可包括以下步骤:调节被供应到致动器以操作致动器将力施加到轴9的第一端部9a的电流,以找到当部件撞击表面时导致施加到部件的力低于预定阈值力的电流水平。可识别允许这种情况的最大电流水平。一旦被识别,供应到组件中的致动器中的每一个的电流可被限制为保持低于所述被识别的最大电流水平。
56.最优选地,在校准步骤期间,组件中的每个致动器被校准,以确定在供应到致动器的不同水平的电流与当部件被递送到表面时对于供应到致动器的每个相应水平的电流而言由力传感器测量的力之间的关系(所述力表示由部件经受的力);典型地,绘制不同电流水平相对由力传感器测量的力的曲线图,并且优选地确定所得到的图线的斜率;该图线和所确定的斜率优选地用于确定可供应到致动器的最大电流,以便保持低于预定的最大力。最优选地,该校准使用外力传感器以静态方式进行。
57.在不脱离如所附权利要求书中限定的本发明的范围的情况下,对本发明所描述的实施例的各种修改和变型对于本领域技术人员来说是显而易见的。尽管已经结合具体的优选实施例描述本发明,但是应当理解,所要求保护的本发明不应该过度局限于这样的具体实施例。
再多了解一些

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