CN106466821B - 零部件固持组件、组件系统以及定位和固定零部件的方法 - Google Patents
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Abstract
组件系统和零部件固持组件配置成定位和固定限定孔的零部件。所述零部件固持组件进一步包括可沿第一轨道移动的第一夹持装置以相对于所述零部件定位所述第一夹持装置。所述第一夹持装置配置成接合所述零部件以将所述零部件固定到所述第一夹持装置。所述零部件固持组件还包括可沿第二轨道移动的第一销装置以相对于所述零部件的所述孔中的一个的位置定位所述第一销装置。所述第一销配置成在位于封闭位置中时设置穿过所述零部件的所述孔中的所述一个以定位所述零部件。所述第一销配置成在位于打开位置中时在所述孔中的所述一个中伸展以将所述零部件固定到所述第一销装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种配置成定位和固定限定多个孔的零部件的零部件固持组件、一种配置成定位和固定限定所述孔的零部件的组件系统,以及一种定位和固定所述零部件的方法。
背景技术
一种组装的装置包含以足够精度彼此组装以实现所期望功能和美感的大量结构部件。组装的装置包括各自具有数个子部件的多个子组件。通常,专用夹具经设计用来相对于一个或多个其它子部件其它呈现和定位每一子部件,所述子部件将组装到所述其它子部件。专用夹具针对特定子组件而定制,且因此具有有限的可调整性。这些夹具在用于组装子部件之前需要较长交货准备时间和显著的资金投入来设计和制造。组装的装置可为车辆、家电、家具、飞机、船舶等。
一般来讲,贯穿各个子部件的孔未标准化;因此,使用分开的单独专用夹持器来移动每一不同的子部件。换句话说,一个专用夹持器用于一个子部件的一个特定构造,而另一专用夹持器则用于另一子部件的另一特定构造。因此,必须针对每一特定子部件设计特定夹持器,这需要交货准备时间和资金投入。因此,专用夹持器具有有限的可调整性。
发明内容
本发明提供一种零部件固持组件,其配置成定位和固定限定多个孔的零部件。所述零部件固持组件包括框架。所述框架包括第一轨道和横向于第一轨道设置的第二轨道。零部件固持组件进一步包括第一夹持装置,所述第一夹持装置可沿第一轨道在第一方向上和与第一方向相反的第二方向上移动以相对于零部件定位第一夹持装置。第一夹持装置配置成接合零部件以将所述零部件固定到第一夹持装置。零部件固持组件还包括第一销装置,所述第一销装置可沿第二轨道在第三方向上和与第三方向相反的第四方向上移动以相对于零部件的孔中的一个的位置来定位第一销装置。第一和第二方向不同于第三和第四方向。第一销装置包括可在封闭位置与打开位置之间移动的第一销。第一销配置成在位于封闭位置中时设置穿过零部件的孔中的一个以定位零部件。第一销配置成在位于打开位置中时在零部件的孔中的一个中伸展以将零部件固定到第一销装置。
本发明还提供一种组件系统,其配置成定位和固定限定多个孔的零部件。系统包括具有附接构件的支撑结构,且系统包括联接到所述附接构件的零部件固持组件。零部件固持组件包括在上一段中所讨论的特征。
本发明进一步提供一种定位和固定零部件的方法。所述方法包括相对于第一零部件定位零部件固持组件,其中零部件固持组件包括框架、包括第一销的第一销装置以及包括彼此相对的多个夹持表面的第一夹持装置。方法进一步包括移动第一销装置以相对于零部件的第一孔的位置来定位第一销装置,以及将第一销装置的第一销插入到零部件的第一孔中以定位零部件。方法还包括将零部件夹持在第一夹持装置的相对夹持表面之间以将零部件固定到第一夹持装置,以及在将第一销插入到第一孔中之后使第一销伸展以将零部件固定到第一销装置。
具体实施方式和附图或图式支持和描述本发明,但公开内容的权利要求范围仅由权利要求书限定。虽然已详细描述了用于实施权利要求的最佳模式和其它实施例中的一些,但存在各种替代性设计和实施例,用于实践所附权利要求书中所限定的公开内容。
附图说明
图1是组件系统和联接到支撑结构的零部件固持组件的示意性透视图。
图2是固持零部件的零部件固持组件的示意透视图。
图3是另一零部件的实例的示意透视图。
图4是零部件固持组件的示意性局部透视图。
图5是第一夹持装置以及第一销装置的示意性侧视图,其中第一夹持装置位于沿第一轨道的一个位置中并设置在相对于枢转点的一个位置中以实线说明,且位于沿第一轨道的另一位置中并设置在相对于枢转点的另一位置中以虚线说明;第一销装置位于相对于枢转点的一个位置中以实线说明,且位于相对于枢转点的另一位置中时以虚线说明。
图6是接合零部件的夹持表面的示意性局部剖视图。
图7是第一销装置以及第二销装置的示意性侧视图,其中第一销装置位于沿第二轨道的一个位置中并设置在相对于枢转点的一个位置中以实线说明,且位于沿第二轨道的另一位置中并设置在相对于枢转点的另一个位置中以虚线说明;第二销装置位于沿第二轨道的一个位置中并设置在相对于枢转点的一个位置中以实线说明,且位于沿第二轨道的另一位置中并设置在相对于枢转点的另一位置以虚线说明。
图8是位于封闭位置中的销的示意性透视图。
图9是图8的销位于打开位置中的示意性透视图。
图10是图8的销位于封闭位置中的示意性局部剖视图,其中零部件以虚线示出。
图11是图8的销位于打开位置中的示意性局部剖视图,其中零部件以虚线示出。
图12是另一构造的销位于封闭位置中的示意性局部剖视图,其中零部件以虚线示出。
具体实施方式
本领域的普通技术人员应认识到,所有方向参见(例如上方、下方、向上、朝上、向下、朝下、顶部、底部、左、右、垂直、水平等)用于描述附图以帮助读者理解,且并不代表对如所附权利要求书所限定的公开内容的范围的限制(例如,位置、定位或使用等)。此外,术语“基本上”可指条件、数量、值或尺寸等的轻微不精确或轻微差异,其中一些位于制造差异或容差范围内。
参见图式,其中相同的数字指示几个视图中相同或相应的零部件,图1大体示出包括支撑结构12的组件系统10,其中零部件固持组件14联接到支撑结构12。因此,组件系统10可包括零部件固持组件14。
零部件固持组件14可联接到支撑结构12。因此,零部件固持组件14可在需要时从支撑结构12移除。零部件固持组件14可用于定位零部件16,所述零部件在下文讨论组件14时称为第一零部件16。支撑结构12可为固定夹具、框架、机械手装置等。当支撑结构12是机械手装置(如图1中所示出)时,所述机械手装置可利用零部件固持组件14来将第一零部件16定位和移动到所期望位置/定向,其细节将在下文进一步讨论。因此,控制器可与支撑结构12通信,以将零部件固持组件14定位在相对于第一零部件16的特定位置中。零部件固持组件14和第一零部件16示意性地在图1中示出,以大体指示部件相对于支撑结构12的定向。零部件固持组件14的细节示出于下文将进一步讨论的图2中。
参见图1,零部件固持组件14可用于在组件14期间相对于基座零部件18定位第一零部件16或将第一零部件16定位在支撑结构12上。因此,组件系统10可包括第一零部件16、基座零部件18、支撑结构12和零部件固持组件14。例如,机械手装置可定位基座零部件18,且另一机械手装置可拾起另一零部件,例如第一零部件16,且相对于基座零部件18定位第一零部件16。意思是,具有一个零部件固持组件14的一个机械手装置可充当夹具来支撑基座零部件18,而具有另一零部件固持组件14的另一机械手装置可相对于基座零部件18定位第一零部件16。可替代地,固定夹具20可用于支撑基座零部件18或第一零部件16,且具有零部件固持组件14的机械手装置可相对于基座零部件18或第一零部件16定位另一零部件。在又另一种替代方案中,零部件固持组件14可固定到固定夹具20,且基座零部件18或第一零部件16可放置在零部件固持组件14上,然后具有另一零部件固持组件14的机械手装置可相对于基座零部件18或第一零部件16定位另一零部件。一般来讲,零部件固持组件14可将第一零部件16准确地定位并夹持在适当位置以便进行制造和组件14操作。例如,单一零部件、零部件的子组件/组件可准确地定位并夹持在适当位置以在组件14过程中组装、焊接和/或检查各种零部件。控制器可与支撑结构12通信,以将零部件固持组件14定位在相对于第一零部件16和/或基座零部件18的特定位置中。控制器可包括一个进程和存储器,如下文关于其它控制器所详述。
第一零部件16和基座零部件18可为任何合适的构造,并因此示意性地示出在图1中。第一零部件16A、16B的不同构造的实例示出在图2和图3中。在某些实施例中,第一零部件16和基座零部件18可为车辆的部件,例如汽车、卡车、摩托车、船、飞机、农机设备等的车身部件或车身面板。可替代地,第一零部件16和基座零部件18可用于非车辆,例如电器、机器、农机设备等。第一零部件16的非限制性实例是车辆的后备箱盖和升降门。第一零部件16可为任何合适的材料(一种或多种),且非限制性实例可包括钢、铝或复合材料。
零部件固持组件14可与第一零部件16和基座零部件18的许多不同构造一同使用,此可提供成本和时间节省,以及提供一系列的可调整性。因此,本文中所描述的零部件固持组件14提供组装许多不同的零部件的通用性。
继续参见图1,支撑结构12可包括附接构件22。一般来讲,零部件固持组件14可联接到附接构件22。附接构件22可为支撑零部件固持组件14的任何合适的配置。对于机械手装置实施例来说,附接构件22的移动相应地移动零部件固持组件14。
参见图2,零部件固持组件14包括适配成联接到支撑结构12的平台24。例如,平台24可固定到机械手装置,使得在机械手装置的移动期间零部件固持组件14相应地移动。在某些实施例中,平台24可固定到附接构件22。平台24可通过任何合适的方法固定到附接构件22,例如,一个或多个紧固件、夹子、搭锁、锁、插片等。
组件系统10(且更具体地说,零部件固持组件14)配置成定位和固定限定多个孔26、28的第一零部件16。例如,如图3中最佳地示出,第一零部件16的孔26、28可定义为第一孔26和第二孔28。一般来讲,孔26、28彼此间隔开且可为任何合适的构造。孔26、28用于定位第一零部件16,但孔26、28不是供紧固件、螺栓等设置穿过以将第一零部件16固定到另一零部件(例如基座零部件18)的孔26、28。换句话说,孔26、28仅用于定位第一零部件16。因此,控制器可进行编程以将零部件固持组件14移动到特定位置,从而经由孔26、28定位第一零部件16。孔26、28中的每一个由第一零部件16的周边边缘30限定,这将在下文进一步讨论。应当理解,可利用任何合适数目的孔26、28。
参见图2,零部件固持组件14包括框架32。平台24可为框架32的部分。框架32可联接到附接构件22,且更具体地说,框架32的平台24可联接到附接构件22。框架32可在需要时从附接构件22上移除。当框架32附接到附接构件22时,零部件固持组件14与附接构件22一起移动。因此,对于机械手装置实施例来说,附接构件22的移动相应地移动框架32。
继续参见图2,框架32包括第一轨道34和横向于第一轨道34设置的第二轨道36。一般来讲,第一轨道34和第二轨道36彼此间隔开。例如,在某些实施例中,框架32可包括第一轨道34与第二轨道36之间的连接器38,所述连接器定位彼此偏置的第一轨道34和第二轨道36。连接器38可将第一轨道34和第二轨道36间隔开,例如,将第一轨道34间隔在第二轨道36的上方或下方,和/或将第一轨道34与同一平面中的第二轨道36间隔开。因此,连接器38可在任何合适的定向上将第一轨道34和第二轨道36彼此偏置。连接器38可配置为一个或多个零件。
转到图2、图4和图5,零部件固持组件14进一步包括由框架32支撑的第一夹持装置40。第一夹持装置40可沿第一轨道在第一方向上和与第一方向相反的第二方向上移动以相对于第一零部件16定位第一夹持装置40。第一夹持装置40配置成接合第一零部件16以将第一零部件16固定到第一夹持装置40。
参见图2和图4,零部件固持组件14可进一步包括由框架32支撑的第二夹持装置42。第二夹持装置42与第一夹持装置40间隔开且可在第一和第二方向上移动。因此,第二夹持装置42可沿第一轨道34移动。一般来讲,第一夹持装置40和第二夹持装置42可同时沿第一轨道34移动。第二夹持装置42配置成接合第一零部件16以将第一零部件16固定到第一夹持装置42。应当理解,可利用两个以上夹持装置40、42。
如图4中最佳地示出,零部件固持组件14还可包括横杆44,所述横杆可沿第一轨道34在第一和第二方向上移动。横杆44支撑并将第一夹持装置40和第二夹持装置42间隔开。换句话来说,横杆44支撑第一夹持装置40和第二夹持装置42,且第一夹持装置40和第二夹持装置42彼此间隔开。因此,横杆44沿第一轨道34在第一和第二方向上同时移动第一夹持装置40和第二夹持装置42。横杆44可配置为一个或多个零件。
图5以实线说明一个夹持装置40、42以表示夹持装置40、42可沿第一轨道34设置在其中的一个位置,且相同夹持装置40、42也以虚线示出以表示夹持装置40、42可沿第一轨道34设置在其中的另一位置,图5说明夹持装置40、42沿第一轨道34移动的第一和第二方向。在图5中第二夹持装置42与第一夹持装置40对准,且因此,图5说明第一夹持装置40和第二夹持装置42沿第一轨道34移动的两个不同位置。使第一夹持装置40和第二夹持装置42可移动,提供零部件固持组件14适应不同尺寸的第一零部件16的通用性。在某些实施例中,第一夹持装置40和第二夹持装置42在第一和第二方向上在不同位置之间基本上线性地移动。
参见图2和图5,零部件固持组件14可包括第一致动器46,所述第一致动器选择性地使第一夹持装置40和第二夹持装置42沿第一轨道34移动。第一致动器46可附接到框架32或横杆44,或位于任何合适的位置。不管第一致动器46的位置如何,当第一致动器46致动时,横杆44移动,此相应地使第一夹持装置40和第二夹持装置42沿第一轨道34移动。因此,横杆44以及第一夹持装置40和第二夹持装置42沿第一轨道34同时移动。第一致动器46可为气动致动器、液压致动器或任何其它合适的致动器。
继续参见图5,第一致动器46可与第一控制器48通信。第一控制器48可控制第一致动器46选择性地改变第一夹持装置40和第二夹持装置42相对于框架32的位置。具体地说,第一控制器48确定第一夹持装置40和第二夹持装置40,42沿第一轨道34将要定位的位置,并用信号通知使第一夹持装置40和第二夹持装置42沿第一轨道34移动的第一致动器46致动夹持。第一控制器48可为电子控制模块的部分。第一控制器48可控制本文中未具体讨论的其它部件和/或与一个或多个其它控制器电通信。
第一控制器48可包括处理器50和存储器52,所述存储器52上记录用于控制第一致动器46的指令。第一控制器48配置成经由处理器50执行来自存储器52的指令。例如,第一控制器48可为主机或分布式系统(例如,诸如数字计算机或微计算机的计算机)和/或如同具有处理器50的比例积分微分(PID)控制器装置,以及如同存储器52(诸如只读存储器(ROM)或快闪存储器的有形非暂时性计算机可读存储器)。第一控制器48还可具有随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、高速时钟、模数转换(A/D)和/或数模转换(D/A)电路和任何必需的输入/输出电路和相关联装置,以及任何必需的信号调节和/或信号缓冲电路。因此,第一控制器48可包括控制第一致动器46必要的所有软件、硬件、存储器52、算法、连接、传感器等。因此,操作以控制第一致动器46的一种控制方法可体现为与第一控制器48相关联的软件或固件。应当理解,第一控制器48还可包括能够分析来自各种传感器的数据、比较数据、制定控制和监测第一致动器48所必需的必要决策的任何装置。
参见图4,横杆44可包括第一法兰54,从而使第一夹持装置40可旋转地附接到第一法兰54以调整第一夹持装置40相对于第一零部件16的位置。横杆44还可包括第二法兰56,从而使第二夹持装置42可旋转地附接到第二法兰56以调整第二夹持装置42相对于第一零部件16的位置。
参见图2和图5,零部件固持组件14可包括第二致动器58,所述第二致动器选择性地使第一夹持装置40和第二夹持装置42围绕枢转点60旋转。第一夹持装置40和第二夹持装置42可相对于框架32(且更具体地说,相对于横杆44)可旋转。在某些实施例中,第一夹持装置40和第二夹持装置42分别相对于第一法兰54和第二法兰56旋转。第二致动器58可附接到横杆44或位于任何合适的位置中。不管第二致动器58的位置如何,当第二致动器58致动时,第一夹持装置40和第二夹持装置42可相对于横杆44同时旋转。第二致动器58可为气动致动器、液压致动器或任何其它合适的致动器。
继续参见图5,第二致动器58可与第二控制器62通信。第二控制器62可控制第二致动器58以选择性地使第一夹持装置40和第二夹持装置42相对于框架32旋转。具体地说,第二控制器62确定第一夹持装置40和第二夹持装置42相对于框架32将要旋转到的位置,并用信号通知使第一夹持装置40和第二夹持装置42旋转的第二致动器58致动。第二控制器62可为电子控制模块的部分。
第二控制器62可控制本文中未具体讨论的其它部件和/或与第一控制器48中的一个或多个或另一控制器电通信。在某些实施例中,第二致动器58可与第一控制器48通信,使得第一控制器48控制第一致动器46和第二致动器58,且因此可省略第二控制器62。
第二控制器62可包括处理器64和存储器66,所述存储器66上记录用于控制第二致动器58的指令。第二控制器62配置成经由处理器64执行来自存储器66的指令。例如,第二控制器62可为主机或分布式系统(例如计算机,诸如数字计算机或微计算机)和/或如同具有处理器64的比例积分微分(PID)控制器装置,以及如同存储器66(诸如只读存储器(ROM)或快闪存储器的有形非暂时性计算机可读存储器)。第二控制器62还可具有随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、高速时钟、模数转换(A/D)和/或数模转换(D/A)电路和任何必需的输入/输出电路和相关联装置,以及任何必需的信号调节和/或信号缓冲电路。因此,第二控制器62可包括控制第二致动器58必要的所有软件、硬件、存储器66、算法、连接、传感器等。因此,操作以控制第二致动器58的一种控制方法可体现为与第二控制器62相关联的软件或固件。应当理解,第二控制器62还可包括能够分析来自各种传感器的数据、比较数据、制定控制和监测第二致动器58所必需的必要决策的任何装置。
参见图4和图6,第一夹持装置40可包括面向彼此的多个夹持表面68。第一夹持装置40将第一零部件16夹持在夹持表面68之间。因此,第一夹持装置40的夹持表面68接合第一零部件16的相对侧70。夹持表面68可配置为齿。在某些实施例中,夹持表面68的齿可为不规则构造。夹持表面68的齿中的一个或多个可呈彼此相同的构造或不同的构造。应当理解,夹持表面68可为任何合适的构造。
在某些实施例中,第一夹持装置40的夹持表面68可接合第一零部件16的相应侧70以将力72(标识为图6中的箭头72)施加到第一零部件16的相应侧70。具体地说,夹持表面68中的一个将力72施加到第一零部件16的侧70中的一个的第一表面74,且夹持表面72中的另一个将力72施加到第一零部件16的侧70中的另一个的第二表面76。第二表面76与第一表面74相对。第一夹持装置40的夹持表面68施加力72以将第一零部件16夹持在夹持表面68之间。因此,力72的大小足以相对于第一夹持装置40固定第一零部件16,使得第一零部件16可例如由机械手装置相对于另一零部件或相对于固定夹具20移动。
一般来讲,力72可基本上垂直于第一零部件16的侧70而施加。更具体地说,力72可基本上垂直于第一零部件16的第一表面74和第二表面76而施加。力72可在除图6中所说明的位置外的其它位置中施加到第一零部件16。具体地说,力72可施加在其中夹持表面68的齿接合第一零部件16的每个位置中,且图6中说明力72的箭头是仅为了说明性目的。
夹持表面68可围绕相应枢转点75旋转以适应第一零部件16的不同构造和/或不同定向。简单地说,夹持表面68可浮动以适应第一零部件16的不同构造和/或不同定向。夹持表面68可围绕相应枢转点75在任何方向上旋转。夹持表面68旋转的方向取决于第一零部件16的构造和/或定向。在某些实施例中,夹持表面68可在任何方向上相对于相应枢转点75旋转约+/-20.0度。夹持表面68可在相同或不同方向上相对于彼此旋转。
第一夹持装置40可包括可围绕相应枢转点75旋转的多个第一头端77。第一头端77中的一个支撑夹持表面68中的一个,且第一头端77中的另一个支撑夹持表面68中的另一个。因此,当第一头端77旋转时,夹持表面68相应地旋转以适应第一零部件16的特定构造和/或特定定向。例如,第一头端77可各自为部分球形构造。
第一夹持装置40还可包括支撑相应第一头端77的多个第一机壳79。第一机壳79配置成允许第一头端77围绕相应枢转点75旋转。在某些实施例中,第一机壳79至少部分配置成补全相应第一头端77的部分球形构造。任选地,第一夹持装置40可进一步包括多个第一轴承或辊81,所述第一轴承或辊接合相应第一头端77以在第一头端77围绕相应枢转点75旋转时最小化摩擦接合。
第一夹持装置40的夹持表面68中的至少一个可移动以选择性地夹持第一零部件16。换句话说,第一夹持装置40的夹持表面68中的至少一个可远离和朝向夹持表面68中的另一个移动,以选择性地夹持其之间的第一零部件16。因此,第一夹持装置40的夹持表面68可远离彼此移动以释放第一零部件16,或产生空间以在夹持表面68之间插入第一零部件16。因此,第一夹持装置40的一个或多个夹持表面68可朝向彼此移动以相对于第一夹持装置40固定第一零部件16。在某些实施例中,第一夹持装置40的夹持表面68中的两个均可朝向/远离彼此移动。在其它实施例中,第一夹持装置40的夹持表面68中的一个可朝向/远离夹持表面68中的另一个移动,而第一夹持装置40的夹持表面68中的另一个是静止的。仅为了说明性目的,图5说明第一夹持装置40可朝向/远离夹持表面68中的另一个移动的夹持表面68中的一个。
参见图4,第一夹持装置40可包括第三致动器78,所述第三致动器选择性地使第一夹持装置40的夹持表面68中的至少一个朝向/远离夹持表面68中的另一个移动。第三致动器78可随第一夹持装置40相对于框架32/横杆44旋转或位于任何合适的位置中。不管第三致动器78的位置如何,当第三致动器78致动时,夹持表面68中的一个或两个朝向/远离彼此移动。当第三致动器78致动以夹持第一零部件16时,施加到第一零部件16的力72足以将第一零部件16夹持在夹持平面68之间。第三致动器78可为气动致动器、液压致动器或任何其它合适的致动器。
继续参见图4,第三致动器78可与第三控制器80通信。第三控制器80可控制第三致动器78选择性地移动第一夹持装置40的一个或多个夹持表面68,此选择性地将第一零部件16固定到第一夹持装置40。具体地说,第三控制器80确定第一夹持装置40的一个或多个夹持表面68相对于彼此将要定位的位置,并用信号通知使一个或多个夹持表面68相应地移动的第三致动器78致动。第三控制器80可为电子控制模块的部分。
第三控制器80可控制本文中未具体讨论的其它部件和/或与第一控制器48和第二控制器62中的一个或多个或另一控制器电通信。在某些实施例中,第三致动器78可与第一控制器48通信,使得第一控制器48控制第一致动器46、第二致动器58和第三致动器78,且因此可省略第三控制器80。当利用第二控制器62时,第三致动器78可与第一控制器48或第二控制器62通信,使得第一控制器48控制第三致动器78或第二控制器62控制第三致动器78,且因此可省略第三控制器80。
第三控制器80可包括处理器82和存储器84,所述存储器84上记录用于控制第三致动器78的指令。第三控制器80被配置成经由处理器82执行来自存储器84的指令。例如,第三控制器80可为主机或分布式系统(例如,诸如数字计算机或微计算机的计算机)和/或如同具有处理器82的比例积分微分(PID)控制器装置,以及如同存储器84(诸如只读存储器(ROM)或快闪存储器的有形非暂时性计算机可读存储器)。第三控制器80还可具有随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、高速时钟、模数转换(A/D)和/或数模转换(D/A)电路和任何必需的输入/输出电路和相关联装置,以及任何必需的信号调节和/或信号缓冲电路。因此,第三控制器80可包括控制第三致动器78必要的所有软件、硬件、存储器84、算法、连接、传感器等。因此,操作以控制第三致动器78的一种控制方法可体现为与第三控制器80相关联的软件或固件。应当理解,第三控制器80还可包括能够分析来自各个传感器的数据、比较数据、制定控制和监测第三致动器78所必需的必要决策的任何装置。
转到参见图4和图6,第二夹持装置42包括面向彼此的多个夹持表面86。第二夹持装置42夹持夹持表面86之间的第一零部件16。因此,第二夹持装置42的夹持表面86接合第一零部件16的相对侧70。夹持表面86可构造为齿。在某些实施例中,夹持表面86的齿可为不规则构造。夹持表面86的齿中一个或多个可呈彼此相同的构造或彼此不同的构造。应当理解,夹持表面86可为任何合适的构造。
在某些实施例中,第二夹持装置42的夹持表面86可接合第一零部件16的相应侧70以将力88(标识为图6中的箭头88)施加到第一零部件16的相应侧70。具体地说,夹持表面86中的一个将力88施加到第一零部件16的侧70中的一个的第一表面74,且夹持表面86中的另一个将力88施加到第一零部件16的侧70中的另一个的第二表面76。第二夹持装置42的夹持表面86施加力88以将第一零部件18夹持在夹持表面86之间。因此,力88的大小足以相对于第二夹持装置42固定第一零部件16,使得第一零部件16可例如由机械手装置相对于另一零部件或相对于固定夹具20移动。
一般来讲,力88可基本上垂直于第一零部件16的侧70而施加。更具体地说,力88可基本上垂直于第一零部件16的第一表面74和第二表面76而施加。力88可在除图6中说明的位置外的其它位置中施加到第一零部件16。具体地说,力88可施加在其中夹持表面86的齿接合第一零部件16的每个位置中,且图6中说明力88的箭头是仅为了说明性目的。
夹持表面86可围绕相应枢转点87旋转以适应第一零部件16的不同构造和/或不同定向。简单地说,夹持表面86可浮动以适应第一零部件16的不同构造和/或不同定向。夹持表面86可围绕相应枢转点87在任何方向上旋转。夹持表面86旋转的方向取决于第一零部件16的构造和/或定向。在某些实施例中,夹持表面86可在任何方向上相对于相应枢转点87旋转约+/-20.0度。夹持表面86可在相同或不同方向上相对于彼此旋转。
第二夹持装置42可包括可围绕相应枢转点87旋转的多个第二头端89。第二头端89中的一个支撑夹持表面86中的一个,且第二头端89中的另一个支撑夹持表面86中的另一个。因此,当第二头端89旋转时,夹持表面86相应地旋转以适应第一零部件16的特定构造和/或特定定向。例如,第二头端89可各自为部分球形构造。
第二夹持装置42还可包括支撑相应第二头端89的多个第二机壳91。第二机壳91配置成允许第二头端89围绕相应枢转点87旋转。在某些实施例中,第二机壳91至少部分配置成补全相应第二头端89的部分球形构造。任选地,第二夹持装置42可进一步包括多个第二轴承或辊93,所述第二轴承或辊接合相应第二头端89以在第二头端89围绕相应枢转点87旋转时最小化摩擦接合。
第二夹持装置42的夹持表面86中的至少一个可移动以选择性地夹持第一零部件16。换句话说,第二夹持装置42的夹持表面86的至少一个可远离或朝向夹持表面86中的另一个移动,以选择性地夹持其之间的第一零部件16。因此,第二夹持装置42的夹持表面86可远离彼此移动以释放第一零部件16,或产生空间以在夹持表面86之间插入第一零部件16。此外,第二夹持装置42的一个或多个夹持表面86可朝向彼此移动以相对于第二夹持装置42固定第一零部件16。在某些实施例中,第二夹持装置42的夹持表面86中的两个均可朝向/远离彼此移动。在其它实施例中,第二夹持装置42的夹持表面86中的一个可朝向/远离夹持表面86中的另一个移动,而第二夹持装置42的夹持表面面86中的另一个是静止的。
参见图4,第二夹持装置42可包括第四致动器90,所述第四致动器朝向/远离夹持表面86中的另一个选择性地移动第二夹持装置42的夹持表面86中的至少一个。第四致动器90可随第二夹持装置42相对于框架32/横杆44旋转或位于任何合适的位置中。不管第四致动器90的位置如何,当第四致动器90致动时,夹持表面86中的一个或两个朝向/远离彼此移动。当第四致动器90致动以夹持第一零部件16时,施加到第一零部件16的力88足以将第一零部件16夹持在夹持表面86之间。第四致动器90可为气动致动器、液压致动器或任何其它合适的致动器。
继续参见图4,第四致动器可与第四控制器92通信。第四控制器92可控制第四致动器90选择性地移动第二夹持装置42的夹持表面86,此选择性地将第一零部件16固定至第二夹持装置42。具体地说,第四控制器92确定第二夹持装置42的一个或多个夹持表面86相对于彼此将要定位的位置,并用信号通知使一个或多个夹持表面86相应地移动的第四致动器90致动。第四控制器92可为电子控制模块的部分。
第四控制器92可控制本文中未具体讨论的其它部件和/或与第一控制器48、第二控制器62、第三控制器80中的一个或多个或另一控制器电通信。在某些实施例中,第四致动器90可与第一控制器48通信,使得第一控制器48控制第一致动器46、第二致动器58、第三致动器78和第四致动器90,并且因此可省略第四控制器92。当利用第二控制器62时,第四致动器90可与第一控制器48或第二控制器62通信,使得第一控制器48控制第四致动器90或第二控制器62控制第四致动器90,并且因此可省略第四控制器92。可替代地,当利用第三控制器80时,第四致动器90可与第三控制器80通信,使得第三控制器80控制第四致动器90,且因此可省略第四控制器92。
第四控制器92可包括处理器94和存储器96,所述存储器96上记录用于控制第四致动器90的指令。第四控制器92配置成经由处理器94执行来自存储器96的指令。例如,第四控制器92可为主机或分布式系统(例如,诸如数字计算机或微计算机的计算机)和/或如同具有处理器94的比例积分微分(PID)控制器装置,以及如同存储器96(诸如只读存储器(ROM)或快闪存储器的有形非暂时性计算机可读存储器)。第四控制器92还可具有随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、高速时钟、模数转换(A/D)和/或数模转换(D/A)电路和任何必需的输入/输出电路和相关联装置,以及任何必需的信号调节和/或信号缓冲电路。因此,第四控制器92可包括控制第四致动器90必要的所有软件、硬件、存储器96、算法、连接、传感器等。因此,操作以控制第四致动器90的一种控制方法可体现为与第四控制器92相关联的软件或固件。应当理解,第四控制器92还可包括能够分析来自各个传感器的数据、比较数据、制定控制和监测第四致动器90所必需的必要决策的任何装置。
参见图2和图7,零部件固持组件14还包括第一销装置98和第二销装置100,两者都由框架32支撑。第一销装置98可沿第二轨道36在第三方向和与第三方向相反的第四方向移动以相对于第一零部件16的孔26、28中的一个的位置定位第一销装置98。第二销装置100也可沿第二轨道36在第三方向和第四方向移动以相对于第一零部件16的定位第二销装置100。一般来讲,第一和第二方向不同于第三和第四方向。
仅为了说明性目的,图7中以虚线说明位于相对于框架32的一个位置中的第一销装置98和第二销装置100,且图7中以实线说明位于相对于框架32的另一位置中的第一销装置98和第二销装置100。因此,第一销装置98和第二销装置100的位置可针对不同大小的第一零部件16和/或孔26、28的不同位置进行调整。因此,零部件固持组件14通用以适应不同第一零部件16。在某些实施例中,第一销装置98和第二销装置100可在第三和第四方向上的不同位置之间基本上线性地移动,且如上文所讨论,第一夹持装置40和第二夹持装置42可在第一和第二方向上的不同位置之间基本上线性地移动。因此,在某些实施例中,第一和第二方向可基本上垂直于第三和第四方向。
如上文所讨论,第一销装置98和第二销装置100可沿第二轨道36移动。第一销装置98和第二销装置100可沿第二轨道36同时移动,具有部分重叠的运动或沿第二轨道36彼此独立地移动(即,一个在另一个之前移动,或一个移动而另一个保持静止)。此外,在某些实施例中,第一销装置98和第二销装置100在相反方向上移动,即,一个在第三方向上移动且另一个在第四方向上移动。可替代地,第一销装置98和第二销装置100在相同方向上移动,即,两者都在第三方向上移动或都在第四方向上移动。
第二轨道36可为一个连续轨道,或如图7中所示出,第二轨道36可分为第一段102和第二段104。第一销装置98可沿第一段102移动,且第二销装置100可沿第二段104移动。第一段102和第二段104可彼此间隔开且可设置成基本上彼此平行。简单地说,第一段102和第二段104可基本上彼此平行且彼此间隔开。因此,第二轨道36可包括第一段102和与第一段102间隔开的第二段104,所述第一段102具有可沿第一段102移动的第一销装置98。当利用第一段102和第二段104时,应当理解,第一段102和第二段104可为任何合适的位置。
零部件固持组件14可包括第五致动器106,所述第五致动器选择性地使第一销装置98和第二销装置100沿第二轨道36移动。第五致动器106可与第五控制器108通信。第五控制器108可控制第五致动器选择性地改变第一销装置98和第二销装置100相对于框架32的位置。具体地说,第五控制器108确定第一销装置98和第二销装置108沿第二轨道36将要定位的位置,并用信号通知使第一销装置98和第二销装置100沿第二轨道36移动的第五致动器106致动。第五控制器108可为电子控制模块的部分。第五致动器106可为气动致动器、液压致动器或任何其它合适的致动器。
第五控制器108可控制本文中具体讨论的其它部件和/或与第一控制器48、第二控制器62、第三控制器80和第四控制器92中的一个或多个或其它控制器电通信。在某些实施例中,第五致动器106可与第一控制器48通信,使得第一控制器48控制第一致动器46、第二致动器58、第三致动器78、第四致动器90和第五致动器106,且因此可省略第五控制器108。当利用第二控制器62时,第五致动器106可与第一控制器48或第二控制器62通信,使得第一控制器48控制第五致动器106或第二控制器62控制第五致动器106,且因此可省略第五控制器108。当利用第三控制器80时,第五致动器106可与第三控制器80通信,使得第三控制器80控制第五致动器106,且因此可省略第五控制器108。当利用第四控制器92时,第五致动器106可与第四控制器92通信,使得第四控制器92控制第五致动器106,且因此可省略第五控制器108。
第五控制器108可包括处理器110和存储器112,所述存储器112上记录控制第五致动器106的指令。第五控制器108配置成经由处理器110执行来自存储器112的指令。例如,第五控制器108可为主机或分布式系统(例如,诸如数字计算机或微计算机的计算机)和/或如具有处理器110的比例积分微分(PID)控制器装置,以及如同存储器112(诸如只读存储器(ROM)或快闪存储器的有形非暂时性计算机可读存储器)。第五控制器108还可具有随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、高速时钟、模数转换(A/D)和/或数模转换(D/A)电路和任何必需的输入/输出电路和相关联装置,以及任何必需的信号调节和/或信号缓冲电路。因此,第五控制器108可包括控制第五致动器106必要的所有软件、硬件、存储器112、算法、连接、传感器等。因此,操作以控制第五致动器106的一种控制方法可体现为与第五控制器108相关联的软件或固件。应当理解,第五控制器108还可包括能够分析来自各个传感器的数据、比较数据、制定控制和监测第五致动器106所必需的必要决策的任何装置。
参见图7,第一销装置98包括第一销114,且第二销装置100可包括第二销116。第一销114和第二销116分别用于定位孔26、28。第一销114和第二销116中的每一个可在封闭位置(图7、图8、图10和图12中所示出)与打开位置(图9和图11中所示出)之间移动。第一销114和第二销116在图5和图7中示意性地示出,以大体指示销114、116相对于第二轨道36的位置。销114、116的细节在图8到图12中示出,这将在下文进一步讨论。
第一销114配置成在位于封闭位置中时设置穿过第一零部件16的孔26、28中的一个以定位第一零部件16。类似地,第二销116配置成在位于封闭位置中时设置穿过第一零部件16的孔26、28中的另一个以定位第一零部件16。第一销114还配置成在位于打开位置中时在孔26、28中的一个中伸展以将第一零部件16固定到第一销装置98。类似地,第二销116配置成在位于打开位置中时在孔26、28中的另一个中伸展以将第一零部件16固定到第二销装置100。因此,简单地说,第一销114和第二销116配置成在位于封闭位置时设置穿过第一零部件16的相应孔26、28以定位第一零部件16,且各自被配置成在相应孔26、28中伸展以分别将第一零部件16固定到第一销装置98和第二销装置100。
例如,第一销114在位于封闭位置中时可设置穿过第一零部件16的第一孔26,且第二销116可设置穿过第一零部件16的第二孔28。第一销114和第二销116可与彼此同时在封闭位置与打开位置之间移动,具有彼此部分重叠的运动或彼此独立移动(即,一个在另一个之前移动,或一个移动而另一个保持静止)。
第一销114和第二销116构造成在位于打开位置中时分别伸展以将第一零部件16固定到第一销装置98和第二销装置100。因此,例如,第一销114在位于打开位置中时可在第一零部件16的第一孔26中伸展,且第二销116可在第一零部件16的第二孔28中伸展。第一销114和第二销116可为任何合适的构造,且图8到图11说明销114、116的一种合适的构造,且图12说明销114、116的另一种合适的构造。销114、116中的两个可为基本上相同的构造或销114、116可为不同构造。因此,例如,销114、116中的两个可呈图8到图11的构造,或销114、116中的两个可呈图12的构造中。可替代地,销114、116中的一个可呈图8到图11的构造,或销114、116中的另一个可呈图12的构造。
参见图5和图7,第一销装置98可包括第一支架118和由第一支架118支撑的第一壳体120。第一壳体120支撑第一销114且第一壳体120可围绕枢转点122旋转以选择性地改变第一壳体120相对于第一支架118的位置,此对应地改变第一销114相对于第一支架118的位置。仅为了说明性目的,图5和图7中以虚线说明位于相对于框架32的一个旋转位置中的第一销装置98,且图5和图7中以实线说明位于相对于框架32的另一旋转位置中的第一销装置98。使第一销装置98可旋转提供零部件固持组件14适应不同大小的第一零部件16和/或不同位置的孔26、28的通用性。
零部件固持组件14可包括第六致动器124,所述第六致动器选择性地使第一销装置98围绕枢转点122旋转。第一销装置98可相对于框架32旋转,且更具体地说相对于第一支架118旋转。第六致动器124可附接到第一壳体120或位于任何合适的位置中。不管第六致动器124的位置如何,当第六致动器124致动时,第一销装置98相对于第一支架118围绕枢转点122旋转。第六致动器124可为气动致动器、液压致动器或任何其它合适的致动器。
继续参见图7,第六致动器124可与第六控制器126通信。第六控制器126可控制第六致动器124选择性地使第一销装置98相对于框架32旋转。具体地说,第六控制器126确定第一销装置98相对于框架32将要旋转到的位置,并用信号通知使第一销装置98旋转的第六致动器124致动,且将第一销114定位在特定位置中。第六控制器126可为电子控制模块的部分。
第六控制器126可控制本文中未具体讨论的其它部件和/或与第一控制器48、第二控制器62、第三控制器80、第四控制器92和第五控制器108中的一个或多个或另一控制器电通信。在某些实施例中,第六致动器124可与第一控制器48通信,使得第一控制器48控制第一致动器46、第二致动器58、第三致动器78、第四致动器90、第五致动器106和第六致动器124,且因此可省略第六控制器126。当利用第二控制器62时,第六致动器124可与第一控制器48或第二控制器62通信,使得第一控制器48控制第六致动器124或第二控制器62控制第六致动器124,且因此可省略第六控制器126。当利用第三控制器80时,第六致动器124可与第三控制器80通信,使得第三控制器80控制第六致动器124,且因此可省略第六控制器126。当利用第四控制器92时,第六致动器124可与第四控制器92通信,使得第四控制器92控制第六致动器124,且因此可省略第六控制器126。当利用第五控制器108时,第六致动器124可与第五控制器108通信,使得第五控制器108控制第六致动器124,且因此可省略第六控制器126。
第六控制器126可包括处理器128和存储器130,所述存储器130上记录用于控制第六致动器124的指令。第六控制器126配置成经由处理器128执行来自存储器130的指令。例如,第六控制器126可为主机或分布式系统(例如,诸如数字计算机或微计算机的计算机)和/或如同具有处理器128的比例积分微分(PID)控制器装置,以及如同存储器130(诸如只读存储器(ROM)或快闪存储器的有形非暂时性计算机可读存储器)。第六控制器126还可具有随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、高速时钟、模数转换(A/D)和/或数模转换(D/A)电路和任何必需的输入/输出电路和相关联装置,以及任何必需的信号调节和/或信号缓冲电路。因此,第六控制器126可包括控制第六致动器124必要的所有软件、硬件、存储器130、算法、连接、传感器等。因此,操作以控制第六致动器124的一种控制方法可体现为与第六控制器126相关联的软件或固件。应当理解,第六控制器126还可包括能够分析来自各个传感器的数据、比较数据、制定控制和监测第六致动器124所必需的必要决策的任何装置。
第一壳体120可限定第一孔隙132(图10和图11中最佳地示出)。第一销114设置在第一孔隙132中且部分在第一壳体120上延伸,使得第一销114的端部134暴露在第一壳体120的外面。第一销114的暴露部分可插入穿过第一零部件16的第一孔26,此在图10和图11中最佳地示出。
第一销114可包括多个第一指状物136(图8到图12中最佳地示出)。更具体地说,在某些实施例中,第一销114的端部134可包括第一指状物136。一般来讲,第一指状物136的运动受到控制。第一指状物136在位于封闭位置中时设置成彼此邻近,使得第一指状物136可插入到第一零部件16的孔26、28中的一个中以定位第一零部件16。换句话来说,第一指状物136在位于封闭位置中时设置成彼此邻近,使得第一指状物136配置成可插入到第一零部件16的孔26、28中的一个中以定位第一零部件16。任选地,第一指状物136可在位于封闭位置中时可彼此邻接。
此外,第一指状物136在位于打开位置中时设置成彼此远离的距离大于位于封闭位置中时的距离,使得第一指状物136可远离彼此移动以将第一零部件16接合在第一零部件16的孔26、28中的一个内,所述孔将第一零部件16固定至第一销装置98。因此,第一指状物136在位于打开位置中时可彼此间隔开且在位于打开位置中时可接合周边边缘30。
如图10和图11中最佳地示出,第一孔隙132沿第一轴线138设置。第一指状物136可相对于第一轴线138在封闭位置与打开位置之间移动。因此,当第一指状物136在位于封闭位置中时,第一指状物136设置成邻近第一轴线138,且当第一指状物136在位于打开位置中时,第一指状物136远离第一轴线138向外移动。
第一指状物136配置成配合可形成第一零部件16的不同类型的材料和不同厚度的材料。第一指状物136可具有如图8和图12中最佳地示出的不同构造。一般来讲,两个实施例的第一指状物136可各自包括远离第一轴线138面向外的外表面140。第一指状物136中的每一个的外表面140在位于打开位置中时将第一零部件16接合在第一孔26内以将第一零部件16固定到第一销装置98。更具体地说,第一指状物136的外表面140可接合第一零部件16的周边边缘30。
第一指状物136的外表面140可具有不同构造以协助将第一零部件16固定到第一销装置98。例如,第一指状物136的外表面140可具有不同锥体。应当理解,第一指状物136的外表面140可为除图中所说明的构造外的构造。当第一销114位于打开位置中时,第一指状物136的外表面140的构造协助将第一零部件16固定到第一销装置98。在某些实施例中,第一指状物136中的每一个的外表面140可包括锥形部分142。图8和图12的两个实施例均说明锥形部分142。在某些实施例中,第一指状物136的锥形部分142可远离第一轴线138向外斜向地移动。在一个实施例中,第一指状物136的锥形部分142可朝向第一壳体120远离第一轴线138向外斜向地移动。因此,锥形部分142的大小可随着锥形部分142朝向第一壳体120斜向地移动而增大。
上文刚刚讨论的锥形部分142可被称为第一锥形部分142。用于图8的实施例的第一指状物136中的每一个的锥形部分142可进一步包括第二锥形部分144。在某些实施例中,第一指状物136的第二锥形部分144可远离第一轴线138向外斜向地移动。在一个实施例中,第一指状物136的第二锥形部分144可朝向第一锥形部分142远离第一轴线138向外斜向地移动。因此,第二锥形部分144的大小可随着第二锥形部分144朝向第一锥形部分142斜向地移动而增大。简单地说,第一锥形部分142和第二锥形部分144可在顶点146处相交(如图10中最佳地示出)。
参见图10到图12,第一销114的端部134可插入到第一孔26中直到第一零部件16的第一表面74邻接第一壳体120的其余部分148。一旦第一表面74抵靠在其余部分148上,第一指状物136可移动到打开位置,这导致第一指状物136的外表面140接合第一孔26中的第一零部件16的周边边缘30。因此,第一指状物136在位于打开位置中时将第一力150(标识为图11中的箭头150)向外施加到第一孔26中的第一零部件16的周边边缘30。一般来讲,第一力150可基本上垂直于周边边缘30的表面而施加。
在图8的实施例中,第一指状物136的第二锥形部分144在位于打开位置中时接合第一孔26中的第一零部件16的周边边缘30。第一指状物136的第二锥形部分144的构造在位于打开位置中时也可将第二力152(标识为图11中的箭头152)施加到第一零部件16。因此,第一指状物136将第二力152施加到第一零部件16的第二表面76。如上文所讨论,第二表面76与第一表面74相对。一般来讲,第二力152可基本上垂直于第一零部件16的第二表面76而施加。因此,第一指状物136可将第一零部件16夹持在第二锥形部分144与其余部分148之间。
在图12的实施例中,与第一锥形部分142间隔开的第一指状物136的外表面140在位于打开位置中时接合第一零部件16的周边边缘30。因此,在图12的实施例中,第一指状物136的第一锥形部分142并不接合周边边缘30。在图12的实施例中,第一力150在位于打开位置中时向外施加到第一孔26中的第一零部件16的周边边缘,且第一力150可基本上垂直于周边边缘30的表面而施加(图11的箭头150的说明也适用于图12的实施例)。另外,第二力152施加到第一零部件16,但由于此实施例不具有第二锥形部分144,因此第一指状物136并不夹持第一零部件16,而是在周边边缘30处提供摩擦接合以协助将第一零部件16夹持到第一销装置98。在图12的实施例中,第二力152基本上平行于第一孔26的周边边缘30且在所述周边边缘30处施加(图11的箭头152的说明也适用于图12的实施例)。
第一销装置98可包括第七致动器154(参见图7),所述第七致动器选择性地使第一指状物136在封闭位置与打开位置之间移动。第七致动器154可与第七控制器156通信。第七控制器156可控制第七致动器154选择性地改变第一指状物136相对于第一壳体120的位置。具体地说,第七控制器156确定第一指状物136是位于封闭位置还是打开位置中,并用信号通知使第一指状物136移动的第七致动器154致动。另外,第七控制器156可确定当第一指状物136位于打开位置中时施加到第一孔26中的第一零部件16的力150、152的量。因此,第一指状物136的运动受到控制。第七控制器156可为电子控制模块的部分。第七致动器154可为气动致动器、液压致动器或任何其它合适的致动器。
第七控制器156可控制本文中未具体讨论的其它部件和/或与第一控制器48、第二控制器62、第三控制器80、第四控制器92、第五控制器108和第六控制器126中的一个或多个或另一控制器电通信。在某些实施例中,第七致动器154可与第一控制器48通信,使得第一控制器48控制第一致动器46、第二致动器58、第三致动器78、第四致动器90、第五致动器106、第六致动器124和第七致动器154,且因此可省略第七控制器156。当利用第二控制器62时,第七致动器154可与第一控制器48或第二控制器62通信,使得第一控制器48控制第七致动器154或第二控制器62控制第七致动器154,且因此可省略第七控制器156。当利用第三控制器80时,第七致动器154可与第三控制器80通信,使得第三控制器80控制第七致动器154,且因此可省略第七控制器156。当利用第四控制器92时,第七致动器154可与第四控制器92通信,使得第四控制器92控制第七致动器154,且因此可省略第七控制器156。当利用第五控制器108时,第七致动器154可与第五控制器108通信,使得第五控制器108控制第七致动器154,且因此可省略第七控制器156。当利用第六控制器126时,第七致动器154可与第六控制器126通信,使得第六控制器126控制第七致动器154,且因此可省略第七控制器156。
第七控制器156可包括处理器158和存储器160,所述存储器160上记录用于控制第七致动器154的指令。第七控制器156配置成经由处理器158执行来自存储器160的指令。例如,第七控制器156可为主机或分布式系统(例如,诸如数字计算机或微计算机的计算机)和/或如同具有处理器158的比例积分微分(PID)控制器装置,以及如同存储器160(诸如只读存储器(ROM)或快闪存储器的有形非暂时性计算机可读存储器)。第七控制器156还可具有随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、高速时钟、模数转换(A/D)和/或数模转换(D/A)电路和任何必需的输入/输出电路和相关联装置,以及任何必需的信号调节和/或信号缓冲电路。因此,第七控制器156可包括控制第七致动器154必要的所有软件、硬件、存储器160、算法、连接、传感器等。因而,操作以控制第七致动器154的一种控制方法可体现为与第七控制器156相关联的软件或固件。应当理解,第七控制器156还可包括能够分析来自各个传感器的数据、比较数据、制定控制和监测第七致动器154所必需的必要决策的任何装置。
参见图7,第二销装置100可包括第二支架162和由第二支架162支撑的第二壳体164。第二壳体164支撑第二销166且第二壳体164可围绕枢转点166枢转以选择性地改变第二壳体164相对于第二支架162的位置,此对应地改变第二销166相对于第二支架162的位置。仅为了说明性目的,图7中以虚线说明位于相对于框架32的一个旋转位置中的第二销销装置100,且图7中以实线说明位于相对于框架32的另一旋转位置中的第二销装置100。使第二销装置100可旋转提供零部件固持组件14适应不同大小的第一零部件16和/或不同位置的孔26、28的通用性。
第一销装置98和第二销装置100可同时围绕相应枢转点122、166旋转,具有相对于彼此部分重叠的旋转运动或彼此独立地旋转(即,一个在另一个之前旋转,或一个旋转而另一个保持静止)。此外,第一销装置98和第二销装置100可在相反方向上(即,一个顺时针且另一个逆时针)或相同方向上(即,两者均为顺时针或两者均为逆时针)旋转。
零部件固持组件14可包括第八致动器168,所述第八致动器选择性地使第二销装置100围绕枢转点166旋转。第二销装置100可相对于框架32旋转,且更具体地说相对于第二支架162旋转。第八致动器168可附接到第二壳体164或位于任何合适的位置中。不管第八致动器168的位置如何,当第八致动器168致动时,第二销装置100相对于第二支架162围绕枢转点166旋转。第八致动器168可为气动致动器、液压致动器或任何其它合适的致动器。
继续参见图7,第八致动器168可与第八控制器170通信。第八控制器170可控制第八致动器168选择性地使第二销装置100相对于框架32旋转。具体地说,第八控制器170确定第二销装置100相对于框架32将要旋转到的位置,并用信号通知使第二销装置100旋转的第八致动器168致动,且将第二销116定位在特定位置中。第八控制器170可为电子控制模块的部分。
第八控制器170可控制本文中未具体讨论的其它部件和/或与第一控制器48、第二控制器62、第三控制器80、第四控制器92、第五控制器108、第六控制器126和第七控制器156中的一个或多个或另一控制器电通信。在某些实施例中,第八致动器168可与第一控制器48通信,使得第一控制器48控制第一致动器46、第二致动器58、第三致动器78、第四致动器90、第五致动器106、第六致动器124、第七致动器154和第八致动器168,且因此可省略第八控制器。当利用第二控制器62时,第八致动器168可与第一控制器48或第二控制器62通信,使得第一控制器48控制第八致动器168或第二控制器62控制第八致动器168,且因此可省略第八控制器170。当利用第三控制器80时,第八致动器168可与第三控制器80通信,使得第三控制器80控制第八致动器168,且因此可省略第八控制器170。当利用第四控制器92时,第八致动器168可与第四控制器92通信,使得第四控制器92控制第八致动器168,且因此可省略第八控制器170。当利用第五控制器108时,第八致动器168可与第五控制器108通信,使得第五控制器108控制第八致动器168,且因此可省略第八控制器170。当利用第七控制器156时,第八致动器168可与第七控制器156通信,使得第七控制器156控制第八致动器168,且因此可省略第八控制器170。
第八控制器170可包括处理器172和存储器174,所述存储器174上记录用于控制第八致动器168的指令。第八控制器170配置成经由处理器172执行来自存储器174的指令。例如,第八控制器170可为主机或分布式系统(例如,诸如数字计算机或微计算机的计算机)和/或如同具有处理器172的比例积分微分(PID)控制器装置,以及如同存储器174(诸如只读存储器(ROM)或快闪存储器的有形非暂时性计算机可读存储器)。第八控制器170还可具有随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、高速时钟、模数转换(A/D)和/或数模转换(D/A)电路和任何必需的输入/输出电路和相关联装置,以及任何必需的信号调节和/或信号缓冲电路。因此,第八控制器170可包括控制第八致动器168必要的所有软件、硬件、存储器174、算法、连接、传感器等。因此,操作以控制第八致动器168的一种控制方法可体现为与第八控制器170相关联的软件或固件。应当理解,第八控制器170还可包括能够分析来自各个传感器的数据、比较数据、制定控制和监测第八致动器168所必需的必要决策的任何装置。
第二壳体164可限定第二孔隙176(图10和图11中最佳地示出)。第二销116设置在第二孔隙176中且部分在第二壳体164上延伸,使得第二销116的端部178暴露于第二壳体164的外面。第二销116的暴露部分可插入穿过第一零部件16的第二孔28,此在图10和图11中最佳地示出。
第二销116可包括多个第二指状物180(图8到图12中最佳地示出)。更具体地说,在某些实施例中,第二销116的端部178可包括第二指状物180。一般来讲,第二指状物180的运动受到控制。第二指状物180在位于封闭位置中时设置成彼此邻近,使得第二指状物180可插入到第一零部件16的孔26、28中的另一个中以定位第一零部件16。换句话来说,第二指状物180在位于封闭位置中时设置成彼此邻近,使得第二指状物180配置成插入到第一零部件16的孔26、28中的另一个以定位第一零部件16。任选地,第二指状物180在位于封闭位置中时可彼此邻接。
此外,第二指状物180在位于打开位置中时设置成彼此远离的距离大于位于封闭位置中时的距离,使得第二指状物180可远离彼此移动以将第一零部件16接合在第一零部件16的孔26、28中的另一个内,所述孔将第一零部件16固定到第二销装置100。因此,第二指状物180在位于打开位置中时可彼此间隔开且在位于打开位置中时可接合周边边缘30。
如图10和图11中最佳地示出,第二孔隙176沿第二轴线182设置。第二指状物180可相对于第二轴线182在封闭位置与打开位置之间移动。因此,当第二指状物180位于封闭位置中时,第二指状物180设置成邻近第二轴线182,且当第二指状物180位于打开位置中时,第二指状物180远离第二轴线182向外移动。
第二指状物180配置成配合可形成第一零部件16的不同类型的材料和不同厚度的材料。第二指状物180可具有如图8和图12中最佳地示出的不同。一般来讲,两个实施例的第二指状物180可各自包括远离第二轴线182面向外的外表面184。第二指状物180中的每一个的外表面184在位于打开位置中时将第一零部件16接合在第二孔28内以将第一零部件16固定到第二销装置100。更具体地说,第二指状物180的外表面184可接合第一零部件16的周边边缘30。
第二指状物180的外表面184可具有不同构造以协助将第一零部件16固定到第二销装置100。例如,第二指状物180的外表面184可具有不同锥体。应当理解,第二指状物180的外表面184可为除图中所说明的构造外的构造。当第二销116位于打开位置中时,第二指状物180的外表面184的构造协助将第一零部件16固定到第二销装置100。在某些实施例中,第二指状物180中的每一个的外表面184可包括锥形部分186。图8和图12的两个实施例均说明锥形部分186。在某些实施例中,第二指状物180的锥形部分186可远离第二轴线182向外斜向地移动。在一实施例中,第二指状物180的锥形部分186可朝向第二壳体164远离第二轴线182向外斜向地移动。因此,锥形部分186的大小可随着锥形部分186朝向第二壳体164斜向地移动而增大。
上文刚刚讨论的锥形部分186可被称为第一锥形部分186。用于图8的实施例的第二指状物180中的每一个的外表面184可进一步包括第二锥形部分188。在某些实施例中,第二指状物180的锥形部分186可远离第二轴线182向外斜向地移动。在一实施例中,第二指状物180的第二锥形部分188可朝向第一锥形部分186远离第二轴线182向外斜向地移动。因此,第二锥形部分188的大小可随着第二锥形部分188朝向第一锥形部分186斜向地移动而增大。简单地说,第一锥形部分186和第二锥形部分188可在顶点190处相交(如图10中最佳地示出)。
参见图10到图12,第二销116的端部178可插入到第二孔28中直到第一零部件16的第一表面74邻接第二壳体164的其余部分192。一旦第一表面74抵靠在其余部分192上,第二指状物180可移动到打开位置,这导致第二指状物180的外表面184接合第二孔28中的第一零部件16的周边边缘30。因此,第二指状物180在位于打开位置中时将第一力194(标识为在图11中的箭头194)向外施加到第二孔28中的第一零部件16的周边边缘30。一般来讲,第一力194可基本上垂直于周边边缘30的表面而施加。
在图8的实施例中,第二指状物180的第二锥形部分188在位于打开位置中时接合第二孔28中的第一零部件16的周边边缘30。第二指状物180的第二锥形部分188的配置在位于打开位置中时也可将第二力196(标识为图11中的箭头196)施加到第一零部件16。因此,第二指状物180将第二力196施加到第一零部件16的第二表面76。如上文所讨论,第二表面76与第一表面74相对。一般来讲,第二力196可基本上垂直于第一零部件16的第二表面76而施加。因此,第二指状物180可将第一零部件16夹持在第二锥形部分188与其余部分192之间。
在图12的实施例中,与第一锥形部分186间隔开的第二指状物180的外表面184在位于打开位置中时接合第一零部件16的周边边缘30。因此,在图12的实施例中,第二指状物180的第一锥形部分186并不接合周边边缘30。在图12的实施例中,第一力194在位于打开位置中时向外施加到第二孔28中的第一零部件16的周边边缘30,且第一力194可基本上垂直于周边边缘30的表面而施加(图11的箭头194的说明也适用于图12的实施例)。另外,第二力196施加到第一零部件16,但由于此实施例不具有第二锥形部分188,因此第二指状物180并不夹持第一零部件16,而是在周边边缘30处提供摩擦接合以协助将第一零部件16夹持到第二销装置100。在图12的实施例中,第二力196可基本上平行于第二孔28的周边边缘30且在其所述周边边缘30施加(图11的箭头196的说明也适用于图12的实施例)。
第二销装置100可包括第九致动器198(参见图7),所述第九致动器选择性地使第二指状物180在封闭位置与打开位置之间移动。第九致动器198可与第九控制器200通信。第九控制器200可控制第九致动器198选择性地改变第二指状物180相对于第二壳体164的位置。具体地说,第九控制器200确定第二指状物180是位于封闭位置还是打开位置中,并用信号通知使第二指状物180移动的第九致动器198致动。另外,第九控制器200可确定在第二指状物180位于打开位置中时施加到第二孔28中的第一零部件16的力194、196的量。因此,第二指状物180的运动受到控制。第九控制器200可为电子控制模块的部分。第九致动器198可为气动致动器、液压致动器或任何其它合适的致动器。
第九控制器200可控制本文中未具体讨论的其它部件和/或与第一控制器48、第二控制器62、第三控制器80、第四控制器92和第五控制器108、第六控制器126、第七控制器156和第八控制器170中的一个或多个或另一控制器电通信。在某些实施例中,第九致动器198可与第一控制器48通信,使得第一控制器48控制第一致动器46、第二致动器58、第三致动器78、第四致动器90、第五致动器106、第六致动器124、第七致动器154、第八致动器168和第九致动器198,且因此可省略第九控制器200。当利用第二控制器62时,第九致动器198可与第一控制器48或第二控制器62通信,使得第一控制器48控制第九致动器198或第二控制器62控制第九致动器198,且因此可省略第九控制器200。当利用第三控制器80时,第九致动器198可与第三控制器80通信,使得第三控制器80控制第九致动器198,且因此可省略第九控制器200。当利用第四控制器92时,第九致动器198可与第四控制器92通信,使得第四控制器92控制第九致动器198,且因此可省略第九控制器200。当利用第五控制器108时,第九致动器198可与第五控制器108通信,使得第五控制器108控制第九致动器198,且因此可省略第九控制器200。当利用第六控制器126时,第九致动器198可与第六控制器126通信,使得第六控制器126控制第九致动器198,且因此可省略第九控制器200。当利用第七控制器156时,第九致动器198可与第七控制器156通信,使得第七控制器156控制第九致动器198,且因此可省略第九控制器200。当利用第八控制器170时,第九致动器198可与第八控制器170通信,使得第八控制器170控制第九致动器198,且因此可省略第九控制器200。
第九控制器200可包括处理器202和存储器204,所述存储器204上记录控制第九致动器198的指令。第九控制器200配置成经由处理器202执行来自存储器204的指令。例如,第九控制器200可为主机或分布式系统(例如,诸如数字计算机或微计算机的计算机)和/或如同具有处理器202的比例积分微分(PID)控制器装置,以及如同存储器204(诸如只读存储器(ROM)或快闪存储器的有形非暂时性计算机可读存储器)。第九控制器200还可具有随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、高速时钟、模数转换(A/D)和/或数模转换(D/A)电路和任何必需的输入/输出电路和相关联装置,以及任何必需的信号调节和/或信号缓冲电路。因此,第九控制器200可包括控制第九致动器198必要的所有软件、硬件、存储器204、算法、连接、传感器等。因此,操作以控制第九致动器198的一种控制方法可体现为与第九控制器200相关联的软件或固件。应当理解,第九控制器200还可包括能够分析来自各个传感器的数据、比较数据、制定控制和监测第九致动器198所必需的必要决策的任何装置。
本发明还提供一种定位和固定第一零部件16的方法。所述方法包括相对于第一零部件16定位零部件固持组件14。零部件固持组件14包括上文所讨论的特征,所述特征中的一些为框架32、包括第一销114的第一销装置98和包括多个彼此面向的夹持表面68的第一夹持装置40。
方法还包括将第一零部件16夹持在第一夹持装置40的夹持表面68之间,以将第一零部件16固定到第一夹持装置40。在某些实施例中,方法可包括将第一零部件16夹持在第二夹持装置42的夹持表面86之间,以将第一零部件16固定到第二夹持装置42。方法还可包括移动第一夹持装置40和第二夹持装置42,以相对于第一零部件16定位第一夹持装置40和第二夹持装置42,从而将第一零部件16夹持在期望位置处。
方法进一步包括移动第一销装置98,以相对于第一零部件16的第一孔26的位置定位第一销装置98,且将第一销装置98的第一销114插入到第一零部件16的第一孔26中,以定位第一零部件16。在某些实施例中,该方法还可包括将第二销116插入到第一零部件16的第二孔28中,以定位第一零部件16。在某些实施例中,移动第一销装置98和第二销装置100在将第一销114和第二销116分别插入到第一孔26和第二孔28中以定位第一零部件16之前发生。
方法还包括在将第一销114插入到第一孔26中之后伸展第一销114,以将第一零部件16固定到第一销装置98。在某些实施例中,方法可包括在将第二销116插入到第二孔28中之后伸展第二销116,以将第一零部件16固定到第二销装置100。伸展销114和销116可包括朝向第一孔26的周边边缘30向外移动第一指状物136,且朝向第二孔28的周边边缘30向外移动第二指状物180。一旦第一销114和第二销116伸展以将第一零部件16固定到零部件固持组件14,且第一零部件16由夹持表面68和86固定到第一夹持装置40和第二夹持装置42,第一零部件16可移动以相对于基座零部件18或支撑结构12定位第一零部件16。然后,随后的操作可发生,诸如,将第一零部件16焊接或紧固到基座零部件18,或将另一零部件焊接或紧固到第一零部件16。
方法还包括在方法讨论中未具体指出的其它特征。因此,方法可包括本文中所公开的其它特征。
尽管用于实施本公开内容的最佳模式已经进行了详细描述,但此公开内容所涉及领域中的技术人员将认识到,用于实施本公开内容的各种替代性设计和实施例在所附权利要求书范围内。此外,附图中所示出的实施例或本说明书中所提及的各种实施例的特性未必理解成彼此独立的实施例。而是,有可能实施例的一个实例中的一个中所描述的特征中的一个可与来自其它实施例的其它期望特征中的一个或多个结合,产生其它未用文字或参见附图描述的实施例。因此,这些其它实施例在所附权利要求书的范围框架内。
Claims (9)
1.一种零部件固持组件,其配置成定位和固定限定多个孔的零部件,所述组件包含:
框架,其包括第一轨道和横向于所述第一轨道设置的第二轨道;
第一夹持装置,其沿所述第一轨道在第一方向和与所述第一方向相反的第二方向上可移动以相对于所述零部件定位所述第一夹持装置,且所述第一夹持装置配置成接合所述零部件以将所述零部件固定到所述第一夹持装置;
第一销装置,其沿所述第二轨道在第三方向和与所述第三方向相反的第四方向上可移动以相对于所述零部件的所述孔中的一个的位置定位所述第一销装置,其中所述第一方向和所述第二方向不同于所述第三方向和所述第四方向;且
其中所述第一销装置包括第一销,所述第一销在封闭位置与打开位置之间可移动,其中所述第一销配置成在位于所述封闭位置中时设置穿过所述零部件的所述孔中的所述一个以定位所述零部件,且所述第一销配置成在位于所述打开位置中时在所述孔中的所述一个中伸展以将所述零部件固定到所述第一销装置;
所述第一销包括多个第一指状物,所述第一指状物设置成在位于所述封闭位置中时彼此邻近,使得所述第一指状物可插入到所述零部件的所述孔中的所述一个以定位所述零部件,且所述第一指状物设置成在位于所述打开位置中时彼此远离的距离大于位于所述封闭位置中时的距离,使得所述第一指状物远离彼此可移动以将所述零部件接合在所述零部件的所述孔中的所述一个内,此将所述零部件固定到所述第一销装置。
2.根据权利要求1所述的组件,其中所述第一销装置包括第一支架和由所述第一支架支撑的第一壳体,其中所述第一壳体支撑所述第一销且围绕枢转点可旋转,以选择性地改变所述第一壳体相对于所述第一支架的位置,这对应地改变所述第一销相对于所述第一支架的位置。
3.根据权利要求1所述的组件,其进一步包括第二销装置,所述第二销装置沿所述第二轨道在所述第三方向和所述第四方向上可移动以相对于所述零部件定位所述第二销装置,其中所述第一销装置和所述第二销装置彼此独立地可移动。
4.根据权利要求3所述的组件,其中所述第二销装置包括第二销,所述第二销在封闭位置与打开位置之间可移动,其中所述第二销配置成在位于所述封闭位置中时设置穿过所述零部件的所述孔中的另一个以定位所述零部件,且所述第二销配置成在位于所述打开位置中时在所述孔中的所述另一个中伸展以将所述零部件固定到所述第二销装置。
5.根据权利要求4所述的组件,其中所述第二销包括多个第二指状物,所述第二指状物设置成在位于所述封闭位置中时邻近彼此,使得所述第二指状物可插入到所述零部件的所述孔中的所述另一个以定位所述零部件,且所述第二指状物设置成在位于所述打开位置中时彼此远离的距离大于位于所述封闭位置中时的距离,使得所述第二指状物远离彼此可移动以将所述零部件接合在所述零部件的所述孔中的所述另一个内,此将所述零部件固定到所述第二销装置。
6.根据权利要求4所述的组件,其中所述第二销装置包括第二支架和由所述第二支架支撑的第二壳体,其中所述第二壳体支撑所述第二销且围绕枢转点可旋转以选择性地改变所述第二壳体相对于所述第二支架的位置,这对应地改变所述第二销相对于所述第二支架的位置。
7.根据权利要求3所述的组件,其中所述第二轨道包括使所述第一销装置沿第一段可移动的所述第一段,和与所述第一段间隔开的第二段,其中所述第二销装置沿所述第二段可移动。
8.一种组件系统,其配置成定位和固定限定多个孔的零部件,所述系统包含:
支撑结构,其包括附接构件;
零部件固持组件,其联接到所述附接构件,所述组件包括:
框架,其包括第一轨道和横向于所述第一轨道的第二轨道;
第一夹持装置,其沿所述第一轨道在第一方向和与所述第一方向相反的第二方向上可移动以相对于所述零部件定位所述第一夹持装置,且所述第一夹持装置配置成接合所述零部件以将所述零部件固定到所述第一夹持装置;
第一销装置,其沿所述第二轨道在第三方向和与所述第三方向相反的第四方向上可移动以相对于所述零部件的所述孔中的一个的位置定位所述第一销装置,其中所述第一方向和所述第二方向不同于所述第三方向和所述第四方向;且
其中所述第一销装置包括第一销,所述第一销在封闭位置与打开位置之间可移动,其中所述第一销配置成在位于所述封闭位置中时设置穿过所述零部件的所述孔中的所述一个以定位所述零部件,且所述第一销配置成在位于所述打开位置中时在所述孔中的所述一个中伸展以将所述零部件固定到所述第一销装置;
其中所述第一销包括多个第一指状物,所述第一指状物设置成在位于所述封闭位置中时彼此邻近,使得所述第一指状物可插入到所述零部件的所述孔中的所述一个以定位所述零部件,且所述第一指状物设置成在位于所述打开位置中时彼此远离的距离大于位于所述封闭位置中时的距离,使得所述第一指状物远离彼此可移动以将所述零部件接合在所述零部件的所述孔中的所述一个内,此将所述零部件固定到所述第一销装置。
9.一种定位和固定零部件的方法,所述方法包含:
相对于第一零部件定位零部件固持组件,其中所述零部件固持组件包括框架、包括第一销的第一销装置和包括面向彼此的多个夹持表面的第一夹持装置,所述第一销在封闭位置与打开位置之间可移动;
移动所述第一销装置以相对于所述零部件的第一孔的位置定位所述第一销装置;
将所述第一销装置的所述第一销插入到所述零部件的所述第一孔中以定位所述零部件;
将所述零部件夹持在所述第一夹持装置的所述夹持表面之间以将所述零部件固定到所述第一夹持装置;和
在将所述第一销插入到所述第一孔中之后使所述第一销伸展以将所述零部件固定到所述第一销装置;
其中所述第一销包括多个第一指状物,所述第一指状物设置成在位于所述封闭位置中时彼此邻近,使得所述第一指状物可插入到所述零部件的所述孔中的所述一个以定位所述零部件,且所述第一指状物设置成在位于所述打开位置中时彼此远离的距离大于位于所述封闭位置中时的距离,使得所述第一指状物远离彼此可移动以将所述零部件接合在所述零部件的所述孔中的所述一个内,此将所述零部件固定到所述第一销装置。
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