CN103990965A - 可重构接口组件、可调节装配线工件处理器和方法 - Google Patents

Abstract

可重构接口组件包括但不限于：适合于附连到工件支撑器的第一子组件。所述第一子组件包括第一制动器。可重构接口组件还包括附连到第一子组件的第二子组件。所述第二子组件适合于附连到工件操控器。所述第二子组件包括第二制动器。所述第一子组件配置成使得第二子组件相对于第一子组件以第一方向移动，且所述第一制动器配置成抑制第二子组件相对于第一子组件以第一方向移动。所述第二子组件配置成使得第一子组件相对于第二子组件以第二方向移动，且所述第二制动器配置成抑制第一子组件相对于第一子组件以第二方向移动。

Description

可重构接口组件、可调节装配线工件处理器和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年2月15日提交且题为“Reconfigurable Interface Assembly, Adaptable Assembly Line Work-Piece Processor, and Method”的同在审查中的美国临时专利申请No. 61/765,221的权益，上述申请的公开内容在此作为参考全文引入。

技术领域

技术领域总体上涉及制造，且更具体地涉及用于制造环境的可重构接口组件、包括所述可重构接口组件的装配线工件处理器、以及使用装配线工件处理器的方法。

背景技术

常规制造使用配备有工件处理器（例如，机器人）的工作站，其在工件上执行制造任务。例如，裸片材门面板可到达机动车装配厂处的工作站且在机器人执行其制造任务之后，其可以离开工作站，附加部件附连到其上或者其可以结合到第二工件上，等等。

为了完成其制造任务，机器人将通常从第一位置（不同地称为工具、样坂架或台）拾取工件，且然后将工件移动到将由机器人或另一工件处理器或两者或者操作者执行制造任务的第二位置。之后，工件可移动到第三位置，在第三位置，其可以由与第二工作站有关的第二机器人获取。

为了拾取、保持和操控工件，常规机器人使用终端执行器。终端执行器常规地包括金属框架，气动压板安装在与工件上的抓握点重合的位置。当机器人朝向台伸出终端执行器以去取工件时，气动压板将与工件上的抓握点对齐。当气动压板被致动时，机器人将移动和操控工件。

其它类型的常规工件处理器还配置成适应特定工件。例如，台还可以配备有配置成保持工件且以已知取向呈现工件的气动压板。工作站处的其它工件处理器还可以具有夹具、对准销、施放装置或者与工件的特定部分对齐的其它装置。例如，挡泥板整平设备（fender squaring fixture）可以配备有气动致动的对准销，其模拟螺栓的存在，可以由挡泥板整平设备临时伸出且插入到工件中的螺栓孔中。当插入时，对准销可以确保在工件通过挡泥板整平设备结合到另一个部件时工件的合适对齐。

由于常规工件处理器配置成适应具有特定配置的特定工件，如果制造商期望处理工作站处的不同工件，那么必须在工作站处存在多个工件处理器和/或终端执行器。例如，如果机动车制造商希望在单个工作站处处理两种不同类型的车辆门面板，那么该工作站将需要两个不同的台，每个台被定制以抓握和呈现所述两种不同的门面板。工作站处的机器人将需要两个不同的终端执行器，每个终端执行器被定制以抓握和呈现所述两种不同的门面板。

虽然需要存在两个台和两个终端执行器是足够的技术方案，但是存在改进空间。例如，如果制造商期望通过单个工作站处理三个、四个或更多部件，容纳支撑工件的多个台和支撑每个终端执行器的多个台的占地面积需求可能超过工作站处可用的占地面积。

解决该占地面积限制的早期尝试包括提供配置成在气动压板和终端执行器的框架之间定位的重新定位装置。重新定位装置配置成相对于终端执行器的框架移动气动压板，且以这种方式，终端执行器可以重构以适应不同轮廓的工件。重新定位装置使用大的伺服马达来重新定位气动压板且在气动压板在工件上下压时将气动压板保持到位。

同样，该技术方案是足够的，但是留下改进空间。该技术方案的一个限制是伺服马达非常大且相应地非常重。由于每个气动压板将需要其自身的重新定位装置，重新定位装置的高重量与每个机器人使用的气动压板的数量相乘。继而，这极大地增加到机器人需要移动和操控的重量。

因此，期望提供允许每个工件处理器适合于适应具有不同配置的多个部件的轻质装置。此外，期望提供允许通过具有配置成适合于适应不同配置部件的工件处理器的装配线工作站来处理多种类型部件的装配线制造方法。此外，本发明的其他期望特征和特性从后面的详细说明和所附权利要求书结合附图以及前述技术领域和背景技术将显而易见。

发明内容

本文公开了一种用于制造环境的可重构接口组件。本文还公开了使用所述可重构接口组件的可调节装配线工件处理器。本文还公开了使用可调节装配线工件处理器的装配线制造方法。

在第一示例性实施例中，可重构接口组件包括但不限于：适合于附连到工件支撑器的第一子组件。所述第一子组件包括第一制动器。可重构接口组件还包括附连到第一子组件的第二子组件。所述第二子组件适合于附连到工件操控器。所述第二子组件包括第二制动器。所述第一子组件配置成使得第二子组件相对于第一子组件以第一方向移动，且所述第一制动器配置成抑制第二子组件相对于第一子组件以第一方向移动。所述第二子组件配置成使得第一子组件相对于第一子组件以第二方向移动，且所述第二制动器配置成抑制第一子组件相对于第一子组件以第二方向移动。

在第二示例性实施例中，可调节装配线工件处理器包括但不限于：工件支撑器。可调节装配线工件处理器还包括附连到工件支撑器的可重构接口组件。可调节装配线工件处理器还包括附连到可重构接口组件的工件操控器。所述工件支撑器、可重构接口组件和工件操控器配置成协作以按顺序支撑和操控多个不同配置工件。

在第三示例性实施例中，装配线制造方法包括步骤：调节可调节装配线工件处理器以接收第一工件。可调节装配线工件处理器包括可重构接口组件。所述方法还包括：在可调节装配线工件处理器处接收第一工件。所述方法还包括：执行涉及第一工件的装配线任务。所述方法还包括：从可调节装配线工件处理器移开第一工件。所述方法还包括：通过重构所述可重构接口组件来调节可调节装配线工件处理器以接收第二工件。所述第二工件具有与第一工件不同的配置。

方案1. 一种用于制造环境的可重构接口组件，所述可重构接口组件包括：

适合于附连到工件支撑器的第一子组件，所述第一子组件包括第一制动器；和

附连到第一子组件的第二子组件，所述第二子组件适合于附连到工件操控器，所述第二子组件包括第二制动器；

其中，所述第一子组件配置成使得第二子组件相对于第一子组件以第一方向移动，且所述第一制动器配置成抑制第二子组件相对于第一子组件以第一方向移动，以及

其中，所述第二子组件配置成使得第一子组件相对于第二子组件以第二方向移动，且所述第二制动器配置成抑制第一子组件相对于第二子组件以第二方向移动。

方案2. 根据方案1所述的可重构接口组件，其中，所述第一子组件包括配置成使得第二子组件以第一方向移动的第一马达，且其中，所述第二子组件包括配置成使得第一子组件以第二方向移动的第二马达。

方案3. 根据方案2所述的可重构接口组件，其中，所述第一子组件包括配置成使得第二子组件以第一方向移动的第一丝杠传动机构，且第一马达配置成致动第一丝杠传动机构，且其中，所述第二子组件包括配置成使得第一子组件以第二方向移动的第二丝杠传动机构，且第二马达配置成致动第二丝杠传动机构。

方案4. 根据方案2所述的可重构接口组件，其中，所述第一子组件包括配置成使得第二子组件以第一方向移动的第一皮带传动机构，且第一马达配置成驱动第一皮带传动机构，且其中，所述第二子组件包括配置成使得第一子组件以第二方向移动的第二皮带传动机构，且第二马达配置成驱动第二皮带传动机构。

方案5. 根据方案1所述的可重构接口组件，其中，所述第一子组件包括配置成引导第二子组件以第一方向移动的第一轨道，且其中，所述第二子组件包括配置成引导工件操控器以第二方向移动的第二轨道。

方案6. 根据方案5所述的可重构接口组件，其中，第一制动器配置成接合第一轨道以抑制第二子组件移动，且其中，第二制动器配置成接合第二轨道以抑制第一子组件移动。

方案7. 根据方案1所述的可重构接口组件，其中，第一子组件包括第一轨道和大致平行于第一轨道对齐的第二轨道，第一轨道和第二轨道协作以引导第二子组件以第一方向移动，且其中，第二子组件包括第三轨道和大致平行于第三轨道对齐的第四轨道，第三轨道和第四轨道协作以引导第一子组件以第二方向移动。

方案8. 根据方案7所述的可重构接口组件，其中，第一制动器配置成接合第一轨道和第二轨道中的一个以抑制第二子组件移动，且其中，第二制动器配置成接合第三轨道和第四轨道中的一个以抑制第一子组件移动。

方案9. 根据方案1所述的可重构接口组件，其中，第一子组件配置成使得第二子组件以第一方向线性平移，且其中，第二子组件配置成使得第一子组件以第二方向线性平移。

方案10. 根据方案9所述的可重构接口组件，其中，第一方向和第二方向基本上横向于彼此。

方案11. 根据方案1所述的可重构接口组件，其中，第一制动器包括第一气动制动器，且其中，第二制动器包括第二气动制动器。

方案12. 一种在工作站处使用的可调节装配线工件处理器，所述可调节装配线工件处理器包括：

工件支撑器；

附连到工件支撑器的可重构接口组件；和

附连到可重构接口组件的工件操控器，

其中，所述工件支撑器、可重构接口组件和工件操控器配置成协作以按顺序支撑和操控多个不同配置工件。

方案13. 根据方案12所述的可调节装配线工件处理器，其中，所述可重构接口组件配置成重新定位多个工件操控器，以适应所述多个不同配置工件。

方案14. 根据方案12所述的可重构接口组件，其中，所述工件支撑器包括台。

方案15. 根据方案12所述的可重构接口组件，其中，所述工件支撑器包括终端执行器的框架。

方案16. 根据方案12所述的可重构接口组件，其中，所述工件支撑器包括机器人。

方案17. 根据方案12所述的可重构接口组件，其中，所述工件操控器包括气动压板。

方案18. 根据方案12所述的可重构接口组件，其中，所述工件操控器包括对准销。

方案19. 一种装配线制造方法，包括如下步骤：

调节可调节装配线工件处理器以接收第一工件，所述可调节装配线工件处理器包括可重构接口组件；

在可调节装配线工件处理器处接收第一工件；

执行涉及第一工件的装配线任务；

从可调节装配线工件处理器移开第一工件；以及

通过重构所述可重构接口组件来调节可调节装配线工件处理器以接收第二工件，所述第二工件具有与第一工件不同的配置。

方案20. 根据方案19所述的方法：

其中，调节可调节装配线工件处理器以接收第一工件包括：调节多个所述可调节装配线工件处理器以接收第一工件，

其中，在可调节装配线工件处理器处接收第一工件包括：在所述多个可调节装配线工件处理器中的每一个处按顺序接收第一工件；

其中，执行涉及第一工件的装配线任务包括：在所述多个可调节装配线工件处理器中的每一个处按顺序执行涉及第一工件的装配线任务；

其中，从可调节装配线工件处理器移开第一工件包括：从所述多个可调节装配线工件处理器中的每一个移开第一工件；以及

其中，调节可调节装配线工件处理器以接收第二工件包括：调节所述多个可调节装配线工件处理器中的每一个器以接收第二工件。

附图说明

示例性实施例将在下文结合下述附图被描述，其中相同的附图标记指代相同的元件，且其中：

图1是图示根据本公开各个教导的可重构接口组件的示例性实施例的透视图；

图2是图示图1的可重构接口组件的子组件的透视图；

图3是图示图1的可重构接口组件的分解图；

图4是图示根据本公开各个教导的可重构接口组件的另一个示例性实施例的透视图；

图5是图示图4的可重构接口组件的子组件的透视图；

图6是图示图5的子组件的一部分的放大透视图；

图7是图示根据本公开各个教导制成的可重构接口组件的另一个示例性实施例的透视图；

图8是图示配备有图1的可重构接口组件的示例性终端执行器的透视图；

图9是图示配备有图8的终端执行器的示例性机器人的透视图；

图10－11是图示抓握不同配置工件的图8的终端执行器的透视图；

图12是图示配备有呈现工件的图1的可重构接口组件的台的透视图；

图13是图示配备有可重构接口组件的示例性实施例的挡泥板整平设备的透视图；

图14是图示与图13的挡泥板整平设备一起使用的调零设备的透视图；

图15是图示图14的调零设备的一部分的放大透视图；和

图16是图示示例性方法的流程图。

具体实施方式

下述详细说明本质上仅仅是示例性的，并且不旨在限制应用和使用。此外，并不旨在受限于在前述技术领域、背景技术、发明内容或下述详细说明中呈现的任何明示或暗示的理论。

本文公开了可重构接口组件。在一些示例性实施例中，所述可重构接口组件配置成在工件支撑器（例如，台、机器人、挡泥板整平设备）和工件操控器（例如，气动压板、对准销）之间定位。该设置的示例可以最佳地在下文详细讨论的图8、9和12中看到。可重构接口组件配置成允许工件操控器相对于工件支撑器移动。这允许工件操控器重新定位以适应不同配置工件。在一些示例性实施例中，可重构接口组件允许工件操控器在各位置之间平移。在其它示例性实施例中，可重构接口组件允许工件操控器在各位置之间旋转。在其它示例性实施例中，可重构接口组件允许工件操控器在各位置之间进行平移和旋转两者。在另外的示例性实施例中，可重构接口组件允许三维运动，使得工件操控器可以沿X轴、Y轴和Z轴重新定位。

在一些示例性实施例中，可重构接口组件将包括多个轨道以引导工件操控器的移动。可重构接口组件还包括配置成接合轨道的相应多个制动器。当制动器锁定时，工件操控器的移动被抑制。当制动器解锁时，工件操控器的移动被允许。在一些实施例中，可重构接口组件还可以包括马达，例如但不限于伺服马达，其配置成移动工件操控器。因而，当制动器解锁且马达被致动时，工件操控器将通过马达在各位置之间移动。相反，当制动器锁定且马达且马达被停用时，工件操控器将通过制动器保持在固定位置。

通过察看附随本公开的附图与察看如下详细说明一起可获得本文公开的设备和方法的实施例的更好理解。

图1是图示根据本公开教导的可重构接口组件20的示例性实施例的透视图。可重构接口组件20包括子组件22和子组件24。在所示实施例中，子组件22和子组件24基本相同。在其它实施例中，它们不需要相同。子组件22和子组件24定向为使得它们彼此面对且相对于彼此以基本上垂直角度对齐。在其它实施例中，它们可以以任何合适方式安装和/或对齐。

可重构接口组件20配置成附连在工件支撑器（例如，机器人）和工件操控器（例如，气动压板）之间。子组件22配置成沿纵轴线26线性地移动子组件24，且子组件24配置成沿纵轴线28线性地移动子组件22。当可重构接口组件20附连在工件支撑器和工件操控器之间时，可重构接口组件20能够相对于工件支撑器沿X轴以第一方向移动工件操控器且还沿Y轴以第二方向移动工件操控器。这允许工件操控器以不同方向到达和延伸至不同长度以适应不同配置工件（即，具有不同尺寸、形状、轮廓、附件、特征、或彼此有将需要工件操控器重新定位的任何其它偏离的工件）。

在其它示例性实施例中，可以使用第三子组件（未示出）以允许工件操控器沿Z轴移动。这种第三子组件将以垂直于子组件22和子组件24两者的角度定向。在另外的实施例中，不是提供线性平移，子组件可以配置成提供枢转或旋转运动。在另外的实施例中，子组件可以配置成提供线性平移和旋转运动两者的组合。

图2是图示子组件22的透视图。继续参考图1，下文讨论的子组件22的各个部件和功能与子组件24的部件和功能基本相同。因此，下文针对子组件22提供的说明同样适用于子组件24。在子组件22和子组件24之间有任何不同的范围内，它们将在子组件22的讨论中说出。

子组件22包括基板30，子组件22的其它部件联接、安装或连接到基板30上。基板30可以包括任何合适材料，包括但不限于金属、陶瓷、聚合物和具有合适强度的其它材料。基板30配置用于联接附连到工件支撑器。这种附连可以以任何常规方式完成，包括但不限于使用带螺纹紧固件、螺栓、夹具、定缝销钉等。一旦基板30联接或附连到工件支撑器，基板30将不相对于工件支撑器移动。如图3所示，基板54联接或附连到子组件24。基板54具有与基板30不同的配置（基板54在多个位置处具有切口，而基板30没有），这利于子组件24联接到工件操控器。

子组件22还包括经由轨道支撑构件34连接到基板30的轨道32。托架36接合轨道32且配置成沿轨道32前后移动或滑动。轨道32和托架36可包括任何合适材料，包括但不限于金属（例如但不限于钢）、陶瓷、聚合物（包括但不限于塑料）和具有足够强度的任何其它合适材料。托架36的上表面37是基本平坦的，且配置成联接到中间安装板52（参见图1），如下所述。

子组件22还包括制动器，例如但不限于与轨道32接合的气动制动器38。在其它示例性实施例中，可以采用其它类型的制动机构。气动制动器38配置成以锁定状态或解锁状态操作，且还配置成保持在锁定状态直到由空气流致动。当检测到空气流时，气动制动器38进入解锁状态且沿轨道32自由地前后滑动。当空气流停止时，气动制动器38将自动地返回到锁定状态。气动制动器38的上表面39是基本平坦的，且与托架36的上表面37基本共面。气动制动器38的上表面39配置成附连到中间安装板52（参见图1），如下所述。

子组件32还包括丝杠线性滑块40，包括马达42、滑动托架44、引导轨道46、引导轨道48和丝杠50。滑动托架44配置成接合引导轨道46和48以及丝杠50。马达42配置成接合丝杠50且在马达42被致动时旋转丝杠50。当丝杠50旋转时，滑动托架40沿引导轨道46和48以与丝杠50旋转相对应的方向前后移动。如图2所示，丝杠线性滑块40被对齐以基本上平行于轨道32。

滑动托架44的上表面45是基本平坦的，且与托架36的上表面37且与气动制动器38的上表面39基本共面。该配置允许中间安装板52（参见图1）联接到上表面37、39和45。当中间安装板52联接到上表面37、39和45时，中间安装板52将托架36和气动制动器38沿轨道32的移动与滑动托架44沿引导轨道44和46的移动一起关联。因而，当马达42旋转丝杠50时，这不仅引起滑动托架44的移动，而且引起托架36、气动制动器38和中间安装板52的移动。类似地，当气动制动器38处于锁定状态时，其不仅抑制其自身沿轨道32的移动，而且抑制托架36、滑动托架44和中间安装板52的移动。因而，中间安装板52联接到托架36、气动制动器38和滑动托架44的上表面使得这四个部件作为单个单元一起移动。因此，当气动制动器38处于解锁状态且马达42被致动时，托架36、气动制动器38、滑动托架44和中间安装板52作为单个单元一起移动。相反，当气动制动器38处于锁定状态时，托架36、气动制动器38、滑动托架44和中间安装板52被抑制移动。

如图1－2所示，子组件22和子组件24定位成彼此面对，使得上表面37、39和45面向子组件24的托架、气动制动器和滑动托架的上表面。中间安装板52联接到上表面37、39和45且还联接到子组件24的托架、气动制动器和滑动托架的上表面。当以这种方式结合时，中间安装板52还将子组件24的移动与滑动托架44、托架38和气动制动器38的移动关联。因而，当气动制动器38处于解锁状态且马达42被致动时，那么中间安装板52将在滑动托架44沿引导轨道46和48移动时允许子组件24相对于子组件22移动。类似地，当气动制动器38处于锁定状态时，那么中间安装板52将抑制子组件24相对于子组件22移动。相反，中间安装板52在子组件24的滑动托架移动时和在子组件24的气动制动器处于锁定状态时分别使得子组件22相对于子组件24移动和抑制子组件22相对于子组件24移动。

刚才所述的配置允许子组件22和24两者彼此移动且还允许子组件22和24通过彼此移动。因而，当可重构接口组件20附连到工件处理器时，子组件22和24的该相应移动允许可重构接口组件20调节和调整以使用不同配置工件。例如，当子组件22安装到工件支撑器且子组件24安装到工件操控器时，任一子组件的滑动托架的移动将不仅使得一个子组件相对于另一个移动，而且使得工件操控器相对于工件支撑器移动。类似地，当每个子组件的气动制动器处于锁定状态时，其将不仅抑制每个子组件相对于另一个的相应移动，而且抑制工件操控器相对于工件支撑器移动。因而，当每个子组件的气动制动器处于锁定状态时，工件操控器可以保持在允许其操控第一部件的位置。当工件处理器完成在该第一部件上执行其制造任务时，每个子组件的气动制动器可以置于解锁状态且每个子组件的马达可以被致动以使得工件操控器沿X轴和Y轴两者移动到不同位置。一旦工件操控器重新定位，每个子组件的气动制动器可以返回到锁定状态，因而允许工件操控器保持在允许其操控第二部件的新位置，第二部件具有与第一部件不同的尺寸/形状/轮廓/附件等等。

继续参考图1－2，图3是图示可重构接口组件20的各个部件的分解图。如图所示，子组件24包括与子组件22基本相同的部件。例如，子组件24包括基板54、包括马达58（包括引导轨道和丝杠，但是在图3呈现的后视图中不可见）的丝杠线性滑块56、滑动托架60、轨道支撑件62、轨道64、气动制动器66和托架68。基板54、丝杠线性滑块56、马达58、滑动托架60、轨道支撑件62、轨道64、气动制动器66和托架68分别与基板30、丝杠线性滑块40、马达42、滑动托架44、轨道支撑件34、轨道32、气动制动器39和托架36基本相同且以基本相同的方式工作。子组件22和子组件24之间的唯一不同在于基板54与基板30相比的形状。基板54包括利于将气动压板70安装到基板54的切口。

图4－6图示可重构接口组件72的可选示例性实施例。可重构接口组件72配置成联接在工件支撑器和工件操控器之间。参考图4，可重构接口组件72包括两个基本相同的子组件，子组件74和子组件76。子组件74和子组件76定位成彼此面对，均联接或安装到中间安装板78，并且配置成彼此移动，以将工件操控器相对于工件支撑器重新定位。

参考图5，图示了子组件74的放大图，其中，若干盖板和中间安装板78被移开以允许看到驱动部件。基板80用作子组件74的其它部件被联接的平台。单个引导轨道82安装到基板80且以与基板80的纵轴线84基本对齐的方向延伸。托架86和气动制动器88接合引导轨道82且配置成沿引导轨道82前后移动或滑动。气动制动器88配置成以锁定状态和解锁状态操作。在处于解锁状态时，气动制动器88沿引导轨道82自由地滑动，当处于锁定状态时，气动制动器88以抑制气动制动器88沿引导轨道82滑动的方式接合引导轨道82。

子组件74还包括多个芯轴90和传动螺栓92。在一些实施例中，传动螺栓92可包括配置成接合芯轴90中的凹槽的齿。马达94联接到基板80的下侧且联接到芯轴90中的一个。马达94配置成旋转该芯轴，且继而使得传动螺栓92移动。传动螺栓92以形成“U”形的方式围绕芯轴90设置。该配置的使用在美国专利No.8,181,799中公开，其通过参考引入本文。传动螺栓92的相对端部附连到连杆组件95。连杆组件95配置成接收传动螺栓92的端部且调节其上的张力。当马达94被致动时，螺栓92将移动且连杆组件95将与传动螺栓92一起前后移动。螺栓接合构件96定位在传动螺栓92的另一部分上且也将与传动螺栓92一起前后移动。

托架86、气动制动器88、连杆组件95和螺栓接合构件96的上表面是基本平坦的且配置成附连到中间安装板78。当中间安装板78附连到这些部件的上表面时，托架86、气动制动器88、连杆组件95和螺栓接合构件96将作为单个单元一起移动。因而，当马达94被致动时且当气动制动器88处于解锁状态时，那么连杆组件95、螺栓接合构件96、托架86、气动制动器88和中间安装板78将全部相对于基板80一起前后移动。类似地，当气动制动器88处于锁定状态时，连杆组件95、螺栓接合构件96、托架86、气动制动器88和中间安装板78相对于基板80的移动将被抑制。当子组件76附连到中间安装板78时，子组件74可以控制子组件76相对于子组件74的移动，且反之亦然。

图6从不同角度图示了子组件74的一部分的放大图。在该图中，可以看出，连杆组件95联接到由传动螺栓92形成的“U”的内部部分，且该螺栓接合部分96联接到由螺栓92形成的“U”的外部部分。

图7是可重构接口组件98的另一个示例性实施例的透视图。继续参考图1－6，如同可重构接口组件20和72那样，可重构接口组件98包括彼此以基本横向角度设置的子组件100和子组件102。子组件100包括基板104。引导轨道106和引导轨道108联接到基板104。子组件102包括引导轨道110和引导轨道112，均联接到基板114。子组件100和子组件102通过中间安装板116联接在一起。子组件100和子组件102均包括安装到相应引导轨道上的气动制动器，以抑制每个子组件相对于彼此的移动（这些气动制动器由基板114和中间安装板116遮挡，但是在配置上与图2所示的气动制动器38类似）。

与可重构接口组件20和可重构接口组件72不同，可重构接口组件98不包括任何马达以将子组件相对于彼此移动。相反，当工件处理器完成执行制造任务且下一个工件具有需要可重构接口组件98重构的不同配置时，与工作站有关的机器人或其它工件处理器将通过根据需要接合接合桩118且移动子组件100和子组件102来调节可重构接口组件98。在其它实施例中，机器人或其它工件处理器可以以允许重构的任何合适方式来接合可重构接口组件98。在通过机器人或其它工件处理器进行这种重构期间，每个气动制动器将处于解锁状态且一旦机器人或其它工件处理器完成重构，每个气动制动器将返回到锁定状态以确保可重构接口组件98保持配置成适应下一个工件。

图8是图示示例性终端执行器120的透视图。终端执行器120包括配置成支撑工件的终端执行器框架122，且还包括配置成操控工件的一对气动压板124。终端执行器120还配备有一对可重构接口组件20，如上文关于图1－3所述。每个可重构接口组件20在终端执行器框架122和该对气动压板124之间的位置附连到终端执行器120。因而，在图8所示的实施例中，气动压板124对可以相对于终端执行器框架122沿X轴和Y轴移动。

图9图示采用本公开可重构接口组件的可调节装配线工件处理器的示例性配置。在一个示例中，机器人126包括工件处理器且图示为配备有终端执行器120。终端执行器120使用可重构接口组件20以定位一对气动压板124（参见图8），从而允许终端执行器120抓握车身面板128。

图10－11图示抓握两个不同车身面板的终端执行器120。在图10中，可重构接口组件20被调节在允许气动压板124对抓握第一车身面板130的第一位置。在图11中，可重构接口组件20被调节在允许气动压板124对抓握第二车身面板132的第二位置。由此，终端执行器122可以用于适应任何数量的不同配置工件，而不需要具有用于每个相应工件的不同终端执行器。这继而节省使用终端执行器122的工作站的占地面积。

图12图示配置成支撑工件以便由工作站处的机器人获取的台134。如图所示，可重构接口组件20附连在台134和气动压板136对之间。因而，在该示例中，台134包括工件处理器。可重构接口组件20在接纳车身面板138的位置处支撑气动压板136对。可重构接口组件20可被调节以重新定位气动压板136对，以适应具有不同配置的其它车身面板。由此，台134可以用于适应任何数量的不同配置工件，而不需要具有用于每个相应工件的不同台。这继而节省使用台134的工作站处的占地面积。

图13图示配备有可重构接口组件142的另一个示例性实施例的挡泥板整平设备140。可重构接口组件142包括子组件144和子组件146，子组件144和子组件146彼此附连且配置成分别沿X轴方向和Y轴方向彼此移动。子组件144包括马达148以控制子组件146的移动，子组件146包括马达150以控制子组件144的移动。

挡泥板整平设备140配置成确保各个车身部件（例如但不限于，前四开板和挡泥板）之间的合适对齐。挡泥板整平设备140包括配置成伸出和缩回的销153（在一些实施例中，可以使用手动操作的销，在其它实施例中，销153可以是气动的）。当挡泥板安装到挡泥板整平设备140以便附连到汽车车架上时，销153延伸通过挡泥板中的精确定位孔。在处于伸出位置时，销153用于将挡泥板固定地设定在期望位置。当销153伸出时，附加螺栓将被拧紧，使得挡泥板紧固在正确位置。在挡泥板附连到车辆车身时，伸出的销153保持伸出通过挡泥板中的定位孔。该过程确保在车辆装配期间挡泥板的精确和可重复对齐。

如图所示，子组件144附连到挡泥板整平设备140且气动销152附连到子组件146。借助于安装在挡泥板整平设备140和气动销152之间的可重构接口组件142，气动销152可以相对于挡泥板整平设备140沿X轴和Y轴重新定位。这允许单个挡泥板整平设备（例如，挡泥板整平设备140）处理具有不同配置的多个挡泥板。

图14是图示配置成与挡泥板整平设备140一起使用的调零设备154的透视图。继续参考图13，调零设备154在需要将气动销152的位置重置为与被装配车辆的挡泥板的螺栓孔相对应的位置时使用。在这种情况下，调零设备154定位在挡泥板整平设备140下方且这两个装置临时夹持在一起。

图15是图示调零设备154的一部分的放大透视图。所示的调零设备154的部分包括板156，板156具有延伸通过板156的两个孔158和160。孔158和160定位成模拟将与挡泥板整平设备140一起使用的车辆挡泥板中的螺栓孔的位置。挡泥板整平设备140位于调零设备154的上方，且气动销152与板156大致对齐。气动销152然后手动地移动以与螺栓孔158和160对齐。在这样对齐时，气动销152被向下推动以进入螺栓孔158和160。继续参考图13－15，当气动销152伸出到螺栓孔158和160中时，子组件144和子组件146的位置由与可重构接口组件142有关的控制器学习，从而气动销152可以随后在车辆装配期间返回到该精确位置。一旦可重构接口组件142已经被“教导”螺栓孔定位的位置，挡泥板整平设备140从调零设备154解除夹持且然后放置回到服务中。

图16图示了根据本公开教导的装配线制造方法162的示例性实施例。在步骤164，工件处理器被调节以接收第一工件，例如，车身面板。为了完成此，在一些示例中，可重构接口组件（例如，图1的可重构接口组件20）可以用于将工件操控器（例如，图8的气动压板124的这种对）相对于工件支撑器（例如，图9的机器人126）重新定位，以便适应工件的轮廓或配置。在一些实施例中，多个工件处理器可以被调节以接收相应多个工件。例如，机器人可以被调节以从台获取车身面板，该车身面板与机器人最近处理的车身面板在轮廓或配置方面不同。一旦从台获取车身面板，所述台可以被调节以接收与所述台最近支撑的车身面板在轮廓或配置方面不同的车身面板。

在步骤166，工件被接收在可调节装配线工件处理器处。例如，配备有终端执行器120（参见图9）的机器人126（参见图9）是可以被调节以接收工件的可调节装配线工件处理器的示例。在一些实施例中，工件可以在工件移动通过工作站时由多个可调节装配线工件处理器按顺序接收。例如，第一车身面板可以在已经被调节以接收第一车身面板的台处接收。已经被调节以接收该工件的机器人然后可以从所述台获取所述车身面板。

在步骤168，可调节装配线工件处理器对工件执行装配线任务。例如，台134（参见图12）可以支撑车身面板。在另一个示例中，机器人126（参见图9）可以从台134拾取车身面板并移动车身面板到车身面板结合另一部件的第二位置。在一些实施例中，工件可以在工件移动通过工作站时由不同工件处理器按顺序执行多个装配线任务。例如，车身面板可以首先定位在台处，然后由机器人拾取且移动到另一位置，在第二位置，第二机器人将工件与另一部件结合。

在步骤170，工件从可调节装配线工件处理器移开。这具有为接收下一个工件腾出空间的影响。在方法162的一些实施例中，工件可以从工作站处的每个工件处理器按顺序移开。例如，工件可以首先由机器人从台移开。然后，工件可以通过将工件联接到另一部件而从机器人移开。

在步骤172，可调节装配线工件处理器被调节以接收具有与第一工件不同配置的第二工件。这通过重构与可调节装配线工件处理器有关的可重构接口组件以将其工件操控器相对于其工件支撑器重新定位来完成，从而允许其适应不同配置工件。例如，继续参考图3，10和11，子组件24的马达58可以被致动以使得子组件22从升高位置（如图10所示）移动到较低位置（如图11所示）以允许气动压板124对抓握第二车身面板132。在一些实施例中，工作站处的每个工件处理器都可以被调节以接收第二工件。

虽然在前述详细说明中已经阐述了至少一个示例性实施例，但是应当理解的是，存在大量变型。还应当理解的是，示例性实施例或多个示例性实施例仅仅是示例，并且不旨在以任何方式限制本公开的范围、应用或构造。而是，前述详细说明将向本领域技术人员提供实施示例性实施例或多个示例性实施例的便捷途径。应当理解的是，可对元件的功能和布置作出各种变化，而不脱离在所附权利要求书及其合法等同物中阐述的本公开的范围。

Claims (10)

1.一种用于制造环境的可重构接口组件，所述可重构接口组件包括：

适合于附连到工件支撑器的第一子组件，所述第一子组件包括第一制动器；和

附连到第一子组件的第二子组件，所述第二子组件适合于附连到工件操控器，所述第二子组件包括第二制动器；

其中，所述第一子组件配置成使得第二子组件相对于第一子组件以第一方向移动，且所述第一制动器配置成抑制第二子组件相对于第一子组件以第一方向移动，以及

其中，所述第二子组件配置成使得第一子组件相对于第二子组件以第二方向移动，且所述第二制动器配置成抑制第一子组件相对于第二子组件以第二方向移动。

2.根据权利要求1所述的可重构接口组件，其中，所述第一子组件包括配置成使得第二子组件以第一方向移动的第一马达，且其中，所述第二子组件包括配置成使得第一子组件以第二方向移动的第二马达。

3.根据权利要求2所述的可重构接口组件，其中，所述第一子组件包括配置成使得第二子组件以第一方向移动的第一丝杠传动机构，且第一马达配置成致动第一丝杠传动机构，且其中，所述第二子组件包括配置成使得第一子组件以第二方向移动的第二丝杠传动机构，且第二马达配置成致动第二丝杠传动机构。

4.根据权利要求2所述的可重构接口组件，其中，所述第一子组件包括配置成使得第二子组件以第一方向移动的第一皮带传动机构，且第一马达配置成驱动第一皮带传动机构，且其中，所述第二子组件包括配置成使得第一子组件以第二方向移动的第二皮带传动机构，且第二马达配置成驱动第二皮带传动机构。

5.根据权利要求1所述的可重构接口组件，其中，所述第一子组件包括配置成引导第二子组件以第一方向移动的第一轨道，且其中，所述第二子组件包括配置成引导工件操控器以第二方向移动的第二轨道。

6.根据权利要求5所述的可重构接口组件，其中，第一制动器配置成接合第一轨道以抑制第二子组件移动，且其中，第二制动器配置成接合第二轨道以抑制第一子组件移动。

7.根据权利要求1所述的可重构接口组件，其中，第一子组件包括第一轨道和大致平行于第一轨道对齐的第二轨道，第一轨道和第二轨道协作以引导第二子组件以第一方向移动，且其中，第二子组件包括第三轨道和大致平行于第三轨道对齐的第四轨道，第三轨道和第四轨道协作以引导第一子组件以第二方向移动。

8.根据权利要求7所述的可重构接口组件，其中，第一制动器配置成接合第一轨道和第二轨道中的一个以抑制第二子组件移动，且其中，第二制动器配置成接合第三轨道和第四轨道中的一个以抑制第一子组件移动。

9.一种在工作站处使用的可调节装配线工件处理器，所述可调节装配线工件处理器包括：

工件支撑器；

附连到工件支撑器的可重构接口组件；和

附连到可重构接口组件的工件操控器，

其中，所述工件支撑器、可重构接口组件和工件操控器配置成协作以按顺序支撑和操控多个不同配置工件。

10.一种装配线制造方法，包括如下步骤：

调节可调节装配线工件处理器以接收第一工件，所述可调节装配线工件处理器包括可重构接口组件；

在可调节装配线工件处理器处接收第一工件；

执行涉及第一工件的装配线任务；

从可调节装配线工件处理器移开第一工件；以及

通过重构所述可重构接口组件来调节可调节装配线工件处理器以接收第二工件，所述第二工件具有与第一工件不同的配置。