CN103303658A - 用于挂钩流水线的工件悬挂装置和工件悬挂方法 - Google Patents

Abstract

一种用于挂钩流水线的工件悬挂装置和工件悬挂方法，所述工件悬挂装置包括：挂钩流水线，其连续地传送每个均具有钩子的多个挂钩；机器人，其具有机械手，利用该机械手，具有孔的工件被把持并将被把持的工件转移到设置在挂钩流水线中的悬挂位置；控制器，其控制机械手的移动以在悬挂位置用被把持的工件的孔钩住所述多个挂钩中的一个的钩子；孔偏差检测器，其检测工件的孔的位置偏差；姿势偏差检测器，其检测挂钩的姿势偏差；以及校正器，其根据位置偏差和姿势偏差校正机械手的移动。

Description

用于挂钩流水线的工件悬挂装置和工件悬挂方法

技术领域

本发明涉及一种工件悬挂装置和工件悬挂方法，其用于通过在校正之下的工件的移动，将工件（例如汽车稳定器）悬挂在挂钩流水线的挂钩上。

背景技术

日本未审查的专利申请公开号No.2011-161616公开了一种向挂钩流水线进给工件的工件进给装置和工件进给方法。该相关的现有技术采用具有机械手来把持并三维地移动工件的机器人、用于控制机器人的机器人控制器、用于拍摄通过挂钩流水线传送的挂钩的图像的图像获取单元，以及用于提供具有对机器人的机械手进行追踪的机器人控制器的实时计算机。

根据挂钩的图像，机器人控制器检测挂钩的钩子的位置和姿势，并根据检测对机器人进行反馈控制，使得机器人把持工件的机械手可以跟随挂钩的钩子并将工件悬挂在挂钩的钩子上。

在相关的现有技术中，通过挂钩流水线传送多个挂钩并将工件安全地、稳固到悬挂在挂钩的钩子上而不停止挂钩流水线，不考虑每个钩子的方向，并且不采用其它的特殊的装置。在将工件进给到挂钩流水线中，相关的现有技术能够将工件进给到挂钩而无需人力，这提高了挂钩流水线的操作速度。

然而，相关的现有技术在将例如汽车稳定器等工件正确地悬挂在挂钩流水线的给定挂钩的钩子上时存在限制，这是因为相关的现有技术仅仅检测挂钩的钩子的位置和姿势，即便汽车稳定器等具有钩住挂钩的钩子的小孔。

特别地，汽车稳定器一般不必精确，因此，即使由机器人把持的汽车稳定器的小孔也会被无规律地定位。此外，当挂钩流水线用于涂装汽车稳定器时，挂钩流水线的挂钩需要经历燃烧过程以去除粘在挂钩上的涂装物。该燃烧过程会使挂钩随着老化而恶化并变形。因此，由于挂钩的变形再加上汽车稳定器的无规律定位的孔，将汽车稳定器悬挂在挂钩上变得更加困难。这降低了稳定器的生产能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于挂钩流水线的工件悬挂装置和工件悬挂方法，其能够正确地将工件悬挂在挂钩流水线挂钩上，即便在粗糙完成的工件上形成用于钩住挂钩的钩子的孔，和/或在挂钩（由于例如老化）可能变形的情况下。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种用于挂钩流水线的工件悬挂装置，其包括：挂钩流水线，其连续地传送多个挂钩，每个挂钩具有钩子；机器人，其具有机械手，利用所述机械手，具有孔的工件被把持并将该被把持的工件转移到设置在该挂钩流水线中的悬挂位置；控制器，其控制该机械手的移动以在该悬挂位置用所述工件的所述孔钩住作为目标挂钩的所述多个挂钩中的一个给定的挂钩的钩子，用于将所述工件悬挂在所述目标挂钩上；孔偏差检测器，其在所述工件被悬挂在所述目标挂钩之前，检测所述工件的所述孔相对于参考孔位置的位置偏差；姿势偏差检测器，其在所述工件被悬挂在所述目标挂钩之前，检测所述目标挂钩相对于参考挂钩姿势的姿势偏差，该参考挂钩姿势限定将被允许在该悬挂位置用参考工件的位于该参考孔位置的孔钩住的参考挂钩的钩子；以及校正器，其根据检测出的所述位置偏差和姿势偏差校正由所述控制器控制的所述机械手的移动，使得所述工件的所述孔在该悬挂位置正确地钩住所述目标挂钩的所述钩子。

本发明的第二个方面提供了一种用于挂钩流水线的工件悬挂方法，其将具有孔的工件转移到设置在挂钩流水线中的悬挂位置，该挂钩流水线连续地传送多个挂钩，每个所述挂钩具有钩子，并且在该悬挂位置，用所述工件的所述孔钩住作为目标挂钩的所述多个挂钩中的一个给定的挂钩的钩子，该方法包括：在所述工件被悬挂在所述目标挂钩之前，检测所述工件的所述孔相对于参考孔位置的位置偏差；在所述工件被悬挂在所述目标挂钩之前，检测所述目标挂钩相对于参考挂钩姿势的姿势偏差，该参考挂钩姿势限定将被允许在所述悬挂位置用参考工件的位于所述参考孔位置的孔钩住的参考挂钩的钩子；并且根据检测出的位置偏差和姿势偏差，校正所述工件的移动，使得所述工件的所述孔在该悬挂位置正确地钩住所述目标挂钩的所述钩子。

根据本发明的第一个方面，即使粗糙形成的工件上的孔发生位置偏差，和/或即使目标挂钩（由于例如变形）发生姿势偏差，根据由孔偏差检测器检测出的孔的位置偏差以及由姿势偏差检测器检测出的目标挂钩的姿势偏差，也能校正由控制器控制的机械手的移动。

这使得机器人的机械手把持工件、将工件转移到悬挂位置，并用工件的孔正确地钩住目标挂钩的钩子。被正确悬挂的工件在例如挂钩流水线中的涂敷过程被有效地处理，从而提高生产能力。

根据本发明的第二个方面，即使粗糙形成的工件上的孔发生位置偏差，和/或即使目标挂钩（由于例如变形）发生姿势偏差，根据孔的位置偏差和目标挂钩的姿势偏差，也能校正工件的移动。

这使得将被转移到悬挂位置的工件用孔正确地钩住目标挂钩的钩子。被正确悬挂的工件在例如挂钩流水线中的涂敷过程被有效地处理，从而提高生产能力。

附图说明

图1是示出根据本发明实施例的工件悬挂装置的概念框图；

图2是示出工件悬挂装置的俯视图；

图3是示出工件悬挂装置的侧视图；

图4是示出作为工件进给到工件悬挂装置的挂钩流水线的稳定器的孔的部分截面图；

图5是示出稳定器的孔的位置偏差的俯视图；

图6和7是示出由挂钩流水线悬吊并传送的挂钩的正视图和侧视图；

图8是示出工件悬挂装置的姿势偏差检测器的正视图；

图9是示出基于根据本发明实施例的工件悬挂方法的工件悬挂控制的流程图；

图10是示出用于驱动挂钩流水线中的挂钩的机构的放大的截面图；

图11是示出用于在挂钩流水线悬吊挂钩的机构的放大的示图；

图12是示出在挂钩流水线中的挂钩的姿势的示例的正视图；

图13和14是示出安装在引导挂钩的挂钩流水线的引导单元的正视图和侧视图；

图15是示出引导挂钩的引导单元的放大的侧视图；

图16是沿着图13的线XVI-XVI的截面图；以及

图17是示出图16的一部分的放大的截面图。

具体实施方式

将说明根据本发明实施例的用于挂钩流水线的工件悬挂装置和工件悬挂方法。即使当用工件上粗糙地形成的小孔钩住可能会发生变形的挂钩的钩子时，根据本发明实施例的装置和方法也能够正确地将工件悬挂在挂钩上。

首先，将参照图1-3具体说明工件悬挂装置。图1是示出工件悬挂装置的概念框图，图2和3是示出工件悬挂装置的俯视图和侧视图。

对于根据本发明的工件悬挂装置1而言重要的是，其包括：挂钩流水线CL1，该挂钩流水线CL1连续地传送多个挂钩5，每个挂钩具有钩子（挂钩钩子）33；机器人CL2，该机器人CL2具有机械手17，利用该机械手17，其中一个工件（即，每个均具有孔29的稳定器21）被把持并将被把持的稳定器21转移到设置在挂钩流水线CL1中的悬挂位置13；控制器CL3，该控制器CL3控制机械手17的移动以便在悬挂位置13用稳定器21的孔29钩住作为目标挂钩5的一个给定的挂钩5的钩子33，从而将稳定器21悬挂在目标挂钩5上；孔偏差检测器CL4，该孔偏差检测器CL4在稳定器21被悬挂在目标挂钩5之前检测稳定器21的孔29相对于的参考孔位置的位置偏差；姿势偏差检测器CL5，在稳定器21被悬挂在目标挂钩5之前，该姿势偏差检测器CL5检测目标挂钩5相对于参考挂钩姿势的姿势偏差，该参考挂钩姿势限定将被允许在悬挂位置13与参考稳定器的位于参考孔位置的孔钩住的参考挂钩的钩子；以及校正器CL6，该校正器CL6根据检测出的位置偏差和姿势偏差校正由控制器CL3控制的挂钩17的移动，使得稳定器21的孔29在悬挂位置13正确地钩住目标挂钩5的钩子33。

对于工件悬挂装置1优选的是，孔偏差检测器CL4包括：图像获取单元23（例如照相机），其在孔测量位置27获取稳定器21的孔29的图像以输出图像数据；以及运算单元25（例如计算机），其根据图像数据计算稳定器21的孔29相对于在孔测量位置27的参考孔位置（主孔位置Mh）的位置偏差，该参考孔位置（主孔位置Mh）对应于在悬挂位置13的参考孔位置。

更优选地，每个挂钩5悬吊在挂钩流水线CL1，姿势偏差检测器CL5包括设置在对应于挂钩5的沿悬吊方向的挂钩5的中间部分的中间区域的检测位置传感器35，以及偏差传感器37设置在对应于挂钩5的沿悬吊方向的下面部分的下部区域。在该情况下，当检测位置传感器35感应到挂钩5时，相对于限定参考挂钩在其下面部分的钩子不具有偏差的主位置Mp，偏差传感器37检测感应的挂钩5（目标挂钩5）的下面部分的姿势偏差以作为感应的挂钩5的姿势偏差。

在下文中，将进一步说明根据本发明优选实施例的工件悬挂装置1。

在图2和3中，如上所述，工件悬挂装置1包括挂钩流水线CL1、机器人CL2、孔偏差检测器CL4和姿势偏差检测器CL5。机器人CL2包括作为其功能的控制器CL3和校正器CL6。

挂钩流水线CL1传送各个工件，每个工件均具有不那么精确形成的孔。根据该实施例，挂钩流水线CL1传送汽车稳定器21作为将进行涂装工艺等的工件。对于涂装工艺，挂钩流水线CL1使汽车稳定器21经历例如准备工序2、粉末涂敷工序3、烘烤工艺4和产品拆卸工序6。为了传送稳定器21，挂钩流水线CL1以预定间隔悬吊多个挂钩5并利用驱动马达7将挂钩5沿着轨道9连续地传送。各挂钩5均具有钩子33，钩子33上悬挂为了进行涂装工艺而被传送的汽车稳定器21。

悬挂在挂钩5上的稳定器21通过准备工序2被清洁。被清洁的稳定器21通过粉末涂敷工序3被涂敷粉末。被涂敷的稳定器21通过烘烤工艺4被烘烤以使其上的粉末涂层固化。完成的具有固化的粉末涂层的稳定器21通过产品拆卸工序6从挂钩流水线CL1取出。

挂钩流水线CL1具有姿势偏差检测器CL5和引导单元11。

姿势偏差检测器CL5检测给定挂钩5（目标挂钩5）相对于参考挂钩姿势的姿势偏差。如上所述，参考挂钩姿势限定参考挂钩，该参考挂钩将被允许在挂钩流水线CL1中的悬挂位置13悬挂在参考孔位置具有孔的参考稳定器。目标挂钩5的姿势偏差包括由于挂钩5的形状产生的偏差和/或由于挂钩5本身的位移或晃动产生的偏差。姿势偏差检测器CL5向作为运算单元的计算机25输出检测结果。根据该实施例，姿势偏差检测器CL5在设置在挂钩流水线CL1中而位于悬挂位置13前面的姿势检测位置15检测目标挂钩5的姿势。

引导单元11从姿势检测位置15至悬挂位置13将目标挂钩5的姿势保持不变并在其间引导目标挂钩5。如果目标挂钩5的姿势在姿势检测位置15和悬挂位置13之间不变，那么可以省略引导单元11。

机器人CL2具有机械手17，机械手17从承载体19拾取稳定器21、把持稳定器21、并将稳定器21转移到挂钩流水线CL1中的悬挂位置13。

机器人CL2具有控制器CL3，控制器CL3控制机械手17的移动以将从承载体19拾取的稳定器21转移到悬挂位置13，并在悬挂位置13用稳定器21的孔29钩住目标挂钩5的钩子33，从而将稳定器21悬挂在目标挂钩5上。根据该实施例，在控制器CL3的控制下，机械手17首先将稳定器21转移到设置在悬挂位置13前面的中间位置，同时校正器CL6根据稳定器21的孔29的位置偏差，校正稳定器21的移动。

这使得机械手17或稳定器21的移动在两个步骤中被校正。即，根据稳定器21的孔29的位置偏差，在校正器CL6对机械手17的移动的校正之下，机器人CL2的机械手17被控制而将稳定器21转移到悬挂位置13前面的中间位置。此后，根据挂钩5的姿势偏差，在校正器CL6的校正之下，机器人CL2的机械手17被控制而将稳定器21从中间位置转移到悬挂位置13。

孔偏差检测器CL4检测稳定器21的孔29相对于参考孔位置的位置偏差。参考孔位置限定了在悬挂位置13将被允许以参考挂钩姿势钩住参考挂钩的钩子的参考稳定器的孔。根据该实施例，孔偏差检测器CL4输出作为机器人坐标系上的坐标值的检测结果。孔偏差检测器CL4包括作为图像获取单元的照相机23以及作为运算单元通过电线连接到照相机23的计算机25。

照相机23在孔测量位置27拍摄稳定器21的孔29，孔测量位置27设置在稳定器21被机器人CL2的机械手17转移的路径上。照相机23将对应于被拍摄的孔29的图像的图像数据输出到计算机25。根据图像数据，计算机25计算出作为机器人坐标系上的坐标值的孔29的位置偏差，以便输出作为测量结果的计算的位置偏差。

机器人CL2具有校正器CL6。根据稳定器21的孔29的位置偏差和目标挂钩5的姿势偏差，校正器CL6校正由控制器CL3控制的机械手17的移动（稳定器21的移动）。

将参考图4-5具体说明稳定器21的孔29的位置偏差。图4是示出稳定器21的孔29的部分截面图，图5是示出孔29的位置偏差的示例的俯视图。

如图4所示，每个稳定器21的孔29形成在稳定器21的每个端部21a，并当稳定器21由机器人CL2的机械手17把持时垂直取向。位于稳定器21每个端部21a的孔29的方向和其悬挂姿势（水平角位置）根据工件的类型而变化。具有与左、右悬挂构件的各个阳螺纹紧固的孔29的稳定器21将被安装在汽车中。

在图5中，通过基于相对于主孔位置Mh的拍摄的孔29，计算机器人坐标系上的位置偏差的坐标值（X，Y），检测出稳定器21的孔29的位置偏差。主孔位置Mh是设置在孔测量位置27的参考孔位置，并对应于限定了在悬挂位置13将被允许以参考挂钩姿势钩住参考挂钩的钩子的参考稳定器的孔的参考孔位置。坐标值Y是在挂钩流水线CL1中的悬挂位置13的挂钩5的传送方向。

将详细说明其中一个具有相同配置的挂钩5。图6是示出挂钩5的正视图，图7是示出挂钩5的侧视图。挂钩5具有上部钩子（悬挂钩子）31以及具有向上取向的末端的下部钩子（挂钩钩子）33。利用上部钩子31，挂钩5悬吊于挂钩流水线CL1。除非另有说明，“钩子”表示作为挂钩钩子的“下部钩子”。

将参照图8以及图2和3说明姿势偏差检测器CL5。图8是示出姿势偏差检测器CL5的正视图。如上所述，姿势偏差检测器CL5在设置在悬挂位置13前面的姿势检测位置15检测给定挂钩5（目标挂钩5）的姿势。在图8中，采用虚线示例性地表示由于挂钩5本身的位移造成的姿势偏差。然而，在一些情况下，在下面的说明中，图8所示的姿势偏差被假定是由于挂钩5的形状造成的姿势偏差。

位置13和15彼此以距离L分开。

姿势偏差检测器CL5包括检测位置传感器35和偏差传感器37。检测位置传感器35设置在沿挂钩5的悬吊方向的中间区域以感应挂钩5的中间部分并附接到挂钩框架39。偏差传感器37设置在沿着挂钩5的悬吊方向的下部区域以检测挂钩5的下面部分。偏差传感器37是包括分别附接到挂钩框架39和41的发射器37a和接收器37b的传输激光位移传感器。

当检测位置传感器35检测目标挂钩5时，在图8所示的情况中，偏差传感器37检测参考挂钩（由连续线表示）不产生变形或位移的参考位置与目标挂钩5（由虚线表示）的实际（偏差）位置之间的距离。如果目标挂钩5具有像图8那样的姿势偏差，那么检测位置传感器35输出作为机器人坐标系上的坐标值Y的距离。

相对于限定了不存在偏差的参考挂钩的钩子的主钩子位置Mp，该坐标值Y对应于目标挂钩5的钩子33的姿势偏差的坐标值Y。

在悬挂位置13，悬挂位置传感器40设置在挂钩框架39上。

在进一步说明工件悬挂装置1之前，将参照图9的流程图说明基于根据本发明实施例的工件悬挂方法的工件悬挂控制。

当感应到承载体19上存在稳定器21时，流程图开始。

步骤S1进行“拾取稳定器并将它转移到拍摄位置”的过程。即，由计算机25控制的机器人CL2的机械手17把持在承载体19上的感应的稳定器21的中间部分，以将稳定器21从承载体19拾取并将被把持的稳定器21转移到作为拍摄位置的孔测量位置27。然后，进行步骤S2。

步骤S2进行“发出拍摄触发信号”的过程。即，当计算机25从机器人CL2接收控制信号并且被把持的稳定器21被移动到孔测量位置27时，计算机25向照相机23发出拍摄触发信号。然后，进行步骤S3。

步骤S3进行“接收拍摄触发信号以测量稳定器的孔位置”的过程。即，照相机23接收拍摄触发信号并释放快门以拍摄（测量）稳定器21的孔29，从而获得与图5所示的图像相似的图像数据。然后，进行步骤S4。

步骤S4进行“输出孔的坐标值”的过程。即，照相机23向计算机25输出作为稳定器21的孔29的坐标值的图像数据。然后，进行步骤S5。

步骤S5进行“接收坐标值以计算孔的位置偏差”的过程。即，计算机25基于相对于在孔测量位置27的主孔位置Mh的图像数据计算拍摄的稳定器21的孔29的位置偏差，并提供作为机器人坐标系上的坐标值（X，Y）的位置偏差。然后，进行步骤S6。

步骤S6进行“将位置偏差传送到机器人”的过程。即，孔29的位置偏差的坐标值（X，Y）被传送到机器人CL2。然后，进行步骤S7。

步骤S7进行“接收坐标值并计算校正量”的过程。即，机器人CL2的校正器CL6接收位置偏差的坐标值（X，Y）以计算校正量。然后，进行步骤S8。

步骤S8进行“将稳定器移动到中间位置”的过程。即，基于位置偏差的校正量，在校正器CL6的校正之下，控制器CL3控制把持稳定器21机械手17以将稳定器21移动到悬挂位置13前面的中间位置。因此，当稳定器21被定位在中间位置时，孔29的位置偏差被校正。然后，进行步骤S9。

步骤S9进行“利用姿势偏差检测器检测挂钩的姿势偏差”的过程。即，如图8所示，姿势偏差检测器CL5在姿势检测位置15检测目标挂钩5的姿势偏差。然后，进行步骤S10。

步骤S10进行“姿势偏差检测器输出姿势偏差”的过程。即，目标挂钩5的姿势偏差被输出到计算机25，进行步骤S11。

步骤S11进行“将姿势偏差传送到机器人”的过程。即，计算机25对应于姿势偏差计算机器人坐标轴上的坐标值Y，并将姿势偏差的坐标值Y传送到机器人CL2的校正器CL6。然后，进行步骤S12。

步骤S12进行“接收坐标值并计算校正量”的过程。即，根据接收的目标挂钩5的姿势偏差的坐标值Y，校正器CL6计算校正量以校正稳定器21在中间位置和悬挂位置13之间的移动。这使得稳定器21的孔29被正确地移动到正好位于目标挂钩5的钩子33之上的位置。然后，进行步骤S13。

步骤S13进行“将稳定器移动到悬挂位置同时根据校正量校正姿势偏差”的过程。即，基于用于姿势偏差的校正量，在校正器CL6的校正之下，控制器CL3控制把持稳定器21的机械手17以将稳定器21从中间位置移动到悬挂位置13。利用校正的移动，即使目标挂钩5由于例如变形而在姿势上偏差，稳定器21的孔29也会在目标悬挂位置13被正确地定位在目标挂钩5的钩子33之上。以这种方式，当稳定器21被定位在悬挂位置13时，目标挂钩5的姿势偏差被校正。然后，进行步骤S14。

步骤S14进行“发出悬挂时机信号”的过程。即，在悬挂位置13的悬挂位置传感器40检测目标挂钩5，并通过计算机25将作为悬挂时机信号的检测信号输出到机器人CL2。然后，进行步骤S15。

步骤S15进行“在挂钩上悬挂稳定器”的过程。即，根据悬挂时机信号，控制器CL3控制机器人CL2的机械手17利用稳定器21的孔29去钩住目标挂钩5的钩子33，从而将稳定器21悬挂在目标挂钩5的钩子33。然后，进行步骤S16。

步骤S16进行“确定是否存在另一个工件（稳定器）”的过程。即，工件悬挂装置1检查是否存在另一个稳定器，即，在承载体19上的工件。如果存在，那么重复步骤S1至S15；如果不存在，进行步骤S17。通过储存位于承载体19上的稳定器21的初始数量并通过计算由机器人CL2拾取的稳定器21的总数，可以进行步骤S16。相反地，通过储存承载体19的初始总重量并通过每当机器人CL2拾取稳定器21时测量承载体19的重量，可以进行步骤S16。

步骤S17进行“将机器人移动到备用位置”的过程。即，在控制器CL3的控制之下，机器人CL2移动到预定的备用位置。这完成了基于根据实施例的工件悬挂方法的工件悬挂控制的每个过程。

返回工件悬挂装置1，将参照图10和11说明在挂钩流水线CL1中用于驱动挂钩5的机构，其中图10是示出该机构的放大的截面图，图11是示出用于在挂钩流水线CL1悬吊挂钩5的机构的放大的示图。

在图10和11中，每个挂钩5悬吊于连接到沿着挂钩流水线CL1移动的链条43的悬吊物45。悬吊物45具有销45a，挂钩5的上部钩子（悬挂钩子）31与销45a接合以便将挂钩5悬吊于悬吊物45。

悬吊物45利用辊子47沿着轨道9移动。悬吊物45设置有沿着引导轨道49滚动的引导辊子51以便沿着引导轨道49引导悬吊物45。

链条43缠绕于由马达7驱动的链轮53。马达7驱动链轮53以沿着轨道9移动链条43。

利用链条43，挂钩5在挂钩流水线CL1中被连续地传送，并且在悬挂位置13，稳定器21被悬挂在给定的一个挂钩5上并被相继地传送到准备工序2、粉末涂敷工序3、烘烤工艺4和产品拆卸工序6。

图12是示出悬吊在挂钩流水线CL1中的挂钩5的姿势偏差的示例的正视图。

如图11所示，每个挂钩5利用挂钩5的被钩在悬吊物45的销45a的上部钩子31悬吊在挂钩流水线CL1。由于这样，挂钩5有时晃动或者如图12中箭头所示，沿着挂钩5的传送方向向后位移和向前位移。这种位移不由自主地且不确定地发生。

如果挂钩5的位移发生在姿势检测位置15和悬挂位置13之间，那么即使在姿势检测位置15检测出挂钩5的姿势偏差（图8）并相应地进行校正，稳定器21也将无法在悬挂位置13被正确地悬挂在挂钩5上。在图12中，中央的挂钩5在姿势上正常并沿着空心箭头方向被传送。图12中的左侧挂钩5和右侧挂钩5分别沿着箭头方向向左位移和向右位移，并沿着空心箭头方向被传送。

为了从姿势检测位置15至悬挂位置13保持每个挂钩5的姿势不变，根据实施例设置有引导单元11。

图13和14是示出在挂钩流水线CL1中引导挂钩5的引导单元11的正视图和侧视图，图15是示出引导挂钩5的引导单元11的放大的侧视图，图16是沿着图13的线XVI-XVI的截面图，图17是示出图16的一部分的放大的截面图。

引导单元11从姿势检测位置15至悬挂位置13保持各挂钩5的姿势不变并将它们从位置15传送到位置13。引导单元11被设置在挂钩框架39和41之间并横跨在姿势检测位置15和悬挂位置13之间。根据该实施例，姿势检测位置15和悬挂位置13沿着对应于引导方向的挂钩5的传送方向被设置在引导单元11的引导范围的中间。引导单元11把持目标挂钩5的垂直中间部分并将其与挂钩流水线CL1的链条43同步地引导。

引导单元11包括引导板55和沿着引导板55被驱动的引导带57。

引导板55沿着引导单元11的引导方向伸长并利用引导架59被固定到挂钩框架41。在挂钩框架39和41之间的中心处，引导板55面向引导带57。引导板55的每个端部55a略微倾斜。引导板55的进入端55a用作引入引导以便接收目标挂钩5。引导板55的表面可被涂敷聚四氟乙烯（Teflon，注册商标）以便沿着引导板55使目标挂钩5顺利地滑动。

引导带57例如由橡胶制成。引导带57面向引导板55的面57a具有连续的凹槽57b。如图17所示，引导带57面向引导板55的面57a略微与引导板55分离，使得目标挂钩5被定位在凹槽57b中并被把持在引导板55和引导带57之间。与引导带57的面57a相反的内周面设置有用于驱动引导带57的凹凸部61。

引导带57缠绕于用旋转轴67和69支撑的一对齿状同步带轮63和65。旋转轴67和69由固定到挂钩框架39的轴承座71和73旋转地支撑。

同步带轮63的旋转轴67被连接到引导马达75并由此被驱动。

引导马达75根据马达7的驱动条件被驱动并被控制以将引导带57与链条43同步运行。

如图17所示，目标挂钩5由链条43携运朝向姿势检测位置15，目标挂钩5被拉入被驱动的引导板55和引导带57之间的间隙，并被收容在凹槽57b中，使得目标挂钩5被把持在引导板55和引导带57之间。

此后，目标挂钩5在引导板55和引导带57之间移动，而引导带57被与挂钩流水线CL1的链条43同步驱动，在姿势检测位置15，姿势偏差检测器CL5检测目标挂钩5的姿势。

在姿势检测之后，保持引导带57与链条43同步，目标挂钩5仍然连续地在引导板55和引导带57之间移动直至悬挂位置13而不改变目标挂钩5的悬挂姿势。

以这种方式，引导单元11从姿势检测位置15至悬挂位置13保持目标挂钩5姿势，使被把持的稳定器21的孔29在悬挂位置13正确地钩住目标挂钩5的钩子33以将稳定器21悬挂在目标挂钩5上。

在悬挂操作之后，目标挂钩5从引导单元11移出并被传送到准备工序2等。

引导单元11不限于引导板55和引导带57的结合。引导单元11可以具有任意配置只要它能够把持挂钩5并将挂钩5与挂钩流水线CL1的链条43同步传送。例如，引导单元11可以是一对引导带的结合，它们面向彼此并且每个引导带从后面由引导板支撑。在该情况下，每个引导带可以设置有凹槽57b，或者其中一个引导带可以是平带。

将说明本发明实施例的效果。

工件悬挂装置1包括：挂钩流水线CL1，其连续地传送均具有钩子33的各个挂钩5；机器人CL2，其具有机械手17，利用机械手17，作为工件的具有孔29的稳定器21被把持并将被把持的稳定器21转移到设置在挂钩流水线CL1中的悬挂位置13；控制器CL3，其控制机械手17的移动以便在悬挂位置13用稳定器21的孔29钩住作为目标挂钩5的一个给定的挂钩5的钩子33；孔偏差检测器CL4，其在稳定器21被悬挂在目标挂钩5之前检测稳定器21的孔29相对于参考孔位置的位置偏差（坐标值X，Y）；姿势偏差检测器CL5，其在稳定器21被悬挂在目标挂钩5之前，检测目标挂钩5相对于参考挂钩姿势的姿势偏差（坐标值Y），该参考挂钩姿势限定将被允许在悬挂位置13与参考稳定器的位于参考孔位置的孔钩住的参考挂钩的钩子；以及校正器CL6，其根据检测出的位置偏差和姿势偏差校正由控制器CL3控制的机械手17的移动，使得稳定器21的孔29在悬挂位置13正确地钩住目标挂钩5的钩子33。

即使稳定器21的孔29不那么精确地形成并具有位置偏差和/或目标挂钩5由于例如变形具有姿势偏差，根据由孔偏差检测器CL4检测出的孔29的位置偏差的坐标值（X，Y）以及由姿势偏差检测器CL5检测出的目标挂钩5的姿势偏差的坐标值（Y），校正器CL6也能校正由控制器CL3控制的机械手17的移动。

由于该校正，机器人CL2的机械手17把持稳定器21并正确地移动以在悬挂位置13用稳定器21的孔29钩住目标挂钩5的钩子33，从而将稳定器21悬挂在目标挂钩5上。结果，稳定器21通过准备工序2等被有效地加工，从而提高生产能力。

在设置在稳定器21被机器人CL2的机械手17转移的路径上的孔测量位置27，孔偏差检测器CL4检测孔29的位置偏差的坐标值（X，Y）。

即，孔29的位置偏差的坐标值（X，Y）提前在配挂钩流水线CL1分离的孔测量位置27被顺利地且正确地检测出。

根据孔29的位置偏差的坐标值（X，Y），控制器CL3控制机械手17的移动以首先将稳定器21转移到设置在悬挂位置13前面的中间位置。

这使得能够提前准确地校正孔29的位置偏差的坐标值（X，Y）并使目标挂钩5的姿势偏差此后被校正。

孔偏差检测器CL4包括：照相机23，其在设置在稳定器21被转移的路径上的孔测量位置27拍摄稳定器21的孔29以输出图像数据；以及计算机25，其根据拍摄的孔29计算孔29的位置偏差的坐标值（X，Y）。位置偏差基于主孔位置Mh，主孔位置Mh是在孔测量位置27的参考孔位置，其对应于在悬挂位置13的参考孔位置。

因此，根据孔29的图像数据，可容易地并正确地检测出相对于主孔位置Mh的孔29的位置偏差的坐标值（X，Y）。

在设置在悬挂位置13前面的姿势检测位置15，姿势偏差检测器CL5检测目标挂钩5的姿势。

因此，根据稳定器21的孔29的位置偏差的坐标值（X，Y）以及目标挂钩5的姿势偏差的坐标值（Y），可准确地对被把持的稳定器21进行修正。

姿势偏差检测器CL5包括检测位置传感器35，其设置在对应于目标挂钩5的沿悬吊方向的中间部分的中间区域；以及偏差传感器37，其设置在对应于目标挂钩5的沿悬吊方向的下面部分的下部区域。当检测位置传感器35感应到挂钩5时，相对于限定参考挂钩在其下面部分的钩子的主位置Mp，偏差传感器37检测目标挂钩5在其下面部分的钩子33的姿势偏差的坐标值（Y）。

因此，顺利地检测出作为挂钩5的下面部分的偏差的挂钩5的钩子33的姿势偏差。

工件悬挂装置1包括引导单元11，其从姿势检测位置15至悬挂位置13保持目标挂钩5的姿势不变。

引导单元11能够正确地保持从姿势检测位置15至悬挂位置13检测出的姿势偏差的坐标值（Y）。

从姿势检测位置15至悬挂位置13，引导单元11把持目标挂钩5并引导目标挂钩5与挂钩流水线CL1同步。

通过把持目标挂钩5并使目标挂钩5与挂钩流水线CL1同步移动，目标挂钩5从姿势检测位置15至悬挂位置13以相同的姿势被引导单元11正确地传送，从而允许根据姿势偏差的坐标值（Y），对稳定器21或机械手17的移动进行准确地校正。

引导单元11具有引导板55和沿着引导板55移动的与挂钩流水线CL1同步的引导带57。引导带57具有相继地形成在面向引导板55的引导带57的面57a上的凹槽57b，以在其中一个凹槽57b中收容目标挂钩5并将挂钩5把持在引导板55和引导带57之间。

引导单元11稳固地把持目标挂钩5并引导目标挂钩5，同时保持目标挂钩5的姿势不变，使得稳定器21的孔29正确地钩住目标挂钩5的钩子33。

可以首先检测目标挂钩5的姿势偏差，然后检测稳定器21的孔29的位置偏差。

根据工件悬挂方法，将具有孔29的稳定器21转移到设置在连续地传送均具有钩子33的各个挂钩5的挂钩流水线CL1中的悬挂位置13，并且在悬挂位置13，用稳定器21的孔29钩住作为目标挂钩5的一个给定的挂钩5的钩子33。该工件悬挂方法包括：在稳定器21被悬挂在目标挂钩5之前，检测稳定器21的孔29相对于参考孔位置的位置偏差；在稳定器21被悬挂在目标挂钩5之前，检测目标挂钩5相对于参考挂钩姿势的姿势偏差，该参考挂钩姿势限定将被允许在悬挂位置13与参考稳定器的位于参考孔位置的孔钩住的参考挂钩的钩子，以及根据检测出的位置偏差和姿势偏差，校正稳定器21的移动，使得稳定器21的孔29在悬挂位置13正确地钩住目标挂钩5的钩子33。

根据该工件悬挂方法，稳定器21的孔29的位置偏差（坐标值X，Y）在设置在稳定器21被转移到悬挂位置13的路径上的孔测量位置27被提前检测出。

根据该工件悬挂方法，稳定器21首先转移到设置在悬挂位置13前面的中间位置，同时根据孔29的位置偏差的坐标值（X，Y），校正稳定器21的移动。

根据该工件悬挂方法，挂钩5的姿势偏差（坐标值Y）在设置在悬挂位置13前面的姿势检测位置15被检测出。

姿势偏差检测器CL5可以采用照相机来拾取挂钩5的图像，并根据图像来检测目标挂钩5的姿势偏差。

控制器CL3和校正器CL6可以由计算机25的功能实现。

根据本发明所处理的工件不限于稳定器21。本发明适用于具有必须正确地钩住挂钩的钩子的孔的任何工件。

根据上述实施例，控制器CL3控制机械手17以将被把持的稳定器21转移到中间位置，同时校正器CL6根据检测出的孔29相对于主孔位置Mh的位置偏差的坐标值（X，Y）校正机械手17或稳定器21的移动。相反地，可以不校正稳定器21至中间位置的移动，并且在中间位置，可以根据孔29的位置偏差以及对挂钩5检测出的姿势偏差来校正稳定器21的移动。在该情况下，基于校正的稳定器21的移动，稳定器21可以从中间位置转移到悬挂位置13。

Claims (13)

1.一种用于挂钩流水线的工件悬挂装置，其包括：

挂钩流水线，其连续地传送多个挂钩，每个挂钩具有钩子；

机器人，其具有可移动的机械手，利用所述机械手，具有孔的工件被把持并将该被把持的工件转移到设置在该挂钩流水线中的悬挂位置；

控制器，其控制该机械手的移动以在该悬挂位置用所述工件的所述孔钩住作为目标挂钩的所述多个挂钩中的一个给定的挂钩的钩子，用于将所述工件悬挂在所述目标挂钩上；

孔偏差检测器，其在所述工件被悬挂在所述目标挂钩之前，检测所述工件的所述孔相对于参考孔位置的位置偏差；

姿势偏差检测器，其在所述工件被悬挂在所述目标挂钩之前，检测所述目标挂钩相对于参考挂钩姿势的姿势偏差，该参考挂钩姿势限定将被允许在该悬挂位置用参考工件的位于该参考孔位置的孔钩住的参考挂钩的钩子；以及

校正器，其根据检测出的所述位置偏差和姿势偏差校正由所述控制器控制的所述机械手的移动，使得所述被把持的工件的所述孔在该悬挂位置正确地钩住所述目标挂钩的所述钩子。

2.根据权利要求1所述的工件悬挂装置，其中，所述孔偏差检测器在设置于沿所述工件被转移到所述悬挂位置的路径上的孔测量位置处，检测所述位置偏差。

3.根据权利要求1所述的工件悬挂装置，其中，所述控制器控制所述机械手的所述移动，以首先将所述工件转移到设置在该悬挂位置前面的中间位置，同时所述校正器根据检测出的所述位置偏差校正由所述控制器控制的所述机械手的所述移动。

4.根据权利要求1所述的工件悬挂装置，其中，所述孔偏差检测器包括图像获取单元，其在孔测量位置处获取所述工件的所述孔的图像以输出图像数据；以及运算单元，其根据所述图像数据参照在所述孔测量位置的参考孔位置计算所述工件的所述孔的位置偏差，在该孔测量位置的参考孔位置对应于在该悬挂位置的参考孔位置。

5.根据权利要求1所述的工件悬挂装置，其中，所述姿势偏差检测器在设置在该悬挂位置前面的姿势检测位置处，检测所述目标挂钩的所述姿势偏差。

6.根据权利要求5所述的工件悬挂装置，其中，每个挂钩悬吊在所述挂钩流水线，所述姿势偏差检测器包括设置在对应于所述目标挂钩的沿悬吊方向的中间部分的中间区域的检测位置传感器，以及设置在对应于所述目标挂钩的沿悬吊方向的下面部分的下部区域的偏差传感器，并且当所述检测位置传感器感应到所述目标挂钩时，相对于限定参考挂钩在其下面部分的钩子不具有姿势偏差的主挂钩位置，所述偏差传感器检测所述目标挂钩在其下面部分的钩子的姿势偏差作为所述目标挂钩的姿势偏差。

7.根据权利要求6所述的工件悬挂装置，还包括引导单元，其引导所述目标挂钩从所述姿势检测位置传送到所述悬挂位置，同时保持所述目标挂钩的姿势不变。

8.根据权利要求7所述的工件悬挂装置，其中，所述引导单元从所述姿势检测位置延伸到所述悬挂位置，并与所述挂钩流水线同步地引导所述目标挂钩从所述姿势检测位置到所述悬挂位置。

9.根据权利要求8所述的工件悬挂装置，其中：

引导单元包括引导板和沿着所述引导板移动的引导带，所述引导带具有相继地形成在所述引导带的面向所述引导板的面上的凹槽，并且所述引导带将所述目标挂钩收容在其中一个所述凹槽中以将所述目标挂钩把持在所述引导带和所述引导板之间，用于引导所述目标挂钩从所述姿势检测位置传送到所述悬挂位置。

10.一种用于挂钩流水线的工件悬挂方法，其将具有孔的工件转移到设置在挂钩流水线中的悬挂位置，该挂钩流水线连续地传送多个挂钩，每个所述挂钩具有钩子，并且在该悬挂位置，用所述工件的所述孔钩住作为目标挂钩的所述多个挂钩中的一个给定的挂钩的钩子，该方法包括：

在所述工件被悬挂在所述目标挂钩之前，检测所述工件的所述孔相对于参考孔位置的位置偏差；

在所述工件被悬挂在所述目标挂钩之前，检测所述目标挂钩相对于参考挂钩姿势的姿势偏差，该参考挂钩姿势限定将被允许在所述悬挂位置用参考工件的位于所述参考孔位置的孔钩住的参考挂钩的钩子；并且

根据检测出的位置偏差和姿势偏差，校正所述工件的移动，使得所述工件的所述孔在该悬挂位置正确地钩住所述目标挂钩的所述钩子。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，在设置在所述工件被转移到所述悬挂位置的路径上的孔测量位置处，检测所述工件的所述孔的所述位置偏差。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述工件首先被转移到设置在所述悬挂位置前面的中间位置，同时根据检测出的所述位置偏差校正所述工件的所述移动。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，在设置在所述悬挂位置前面的姿势检测位置处，检测所述目标挂钩的所述姿势偏差。

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