CN113871995A - 用于保持和/或使用工具的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了用于保持用于执行任务的工具的装置以及执行任务的方法。在一个示例中，该装置包括被配置为沿着地板表面移动的可移动基底。多轴臂联接到可移动基底并且被配置为在多个方向上枢转地移动。保持构件联接到多轴臂并且被配置为将工具保持在一位置中，以及在通过移动可移动基底和/或枢转地移动多轴臂来移动工具的同时保持工具。

Description

用于保持和/或使用工具的装置和方法
技术领域
技术领域总体上涉及用于保持(hold)和/或使用工具的装置，并且更具体地，涉及用于保持工具并且被配置为符合人体工程学地帮助使用工具以执行任务(诸如例如组装线束，或者其他部件、子组件、组件等)的装置，以及使用工具以执行这种任务的方法。
背景技术
飞机和其他交通工具包括各种部件、子组件和/或组件。例如，飞机采用包括多根线的线束以用于在各种电子部件、交通工具设备等之间提供电通信。
组装线束可能是劳动密集型过程，其需要相对长的循环时间来制造线束。因此，重要的是组装线束的过程相对有效率并且利于符合人体工程学。组装线束的机械师或生产人员通常需要切割线、压接触点和连接器等。有利地，这些工人经常使用气动工具来帮助执行这种任务以与手动切割和压接相比减少时间并提高经济性。遗憾地，许多这种工具相对较重，并且长时间使用这些工具(例如长达2小时或更持续地使用)，包括机械师手动地将气动工具保持在一只手中并将需要切割和/或压接的(多根)线保持在另一只手中，可能对工人造成人体工程学风险。
因此，期望提供解决一个或多个前述问题的装置，以及使用这种装置的方法。此外，结合附图和该背景技术，根据随后的详细描述和所附的权利要求，本文描述的各种实施例的其他期望的特征和特性将变得显而易见。
发明内容
本文提供了用于保持用于执行任务的工具的装置的各种非限制性实施例，以及使用工具以执行任务的方法的各种非限制性实施例。
在第一非限制性实施例中，该装置包括但不限于被配置为沿着地板表面移动的可移动基底。该装置还包括但不限于联接到可移动基底的多轴臂。多轴臂被配置为在多个方向上枢转地移动。该装置还包括但不限于联接到多轴臂的保持构件。保持构件被配置为将工具保持在一位置中，以及在通过移动可移动基底和枢转地移动多轴臂中的至少一种来移动工具的同时保持工具。
在另一非限制性实施例中，该方法包括但不限于利用装置的保持构件将工具保持在第一位置中。该装置包括但不限于可移动基底、联接到可移动基底的多轴臂和联接到多轴臂的保持构件。该方法还包括但不限于通过沿着地板表面移动可移动基底和在至少一个方向上枢转地移动多轴臂中的至少一种来移动工具。
附图说明
在下文中，将结合以下附图描述各种实施例，其中相同的标号表示相同的元件，并且其中：
图1示出了根据示例性实施例的保持工具的装置的立体图；
图2示出了根据示例性实施例的保持工具的装置的侧视图；
图3示出了根据示例性实施例的保持用于组装线束的工具的装置的立体图；
图4A至图4D示出了根据示例性实施例的包括可枢转地移动的多轴臂的装置的各种立体图；
图5A至图5C示出了根据示例性实施例的包括可枢转地移动的多轴臂的装置的各种立体图；
图6A至图6C示出了根据示例性实施例的包括可枢转地移动的多轴臂的装置的各种立体图；
图7示出了根据示例性实施例的包括可枢转地移动的多轴臂的装置的立体前视图；
图8示出了根据示例性实施例的保持工具的装置的立体图，该工具执行用于组装线束的任务；
图9示出了根据示例性实施例的保持工具的装置的立体图，该工具执行用于组装线束的任务；
图10示出了根据示例性实施例的保持工具的装置的立体图，该工具执行用于组装线束的任务；以及
图11示出了根据示例性实施例的使用工具来执行任务的方法。
具体实施方式
以下详细描述本质上仅是示例性的，而且并不旨在限制各种实施例或其应用和使用。此外，并不旨在受到在前述背景技术或以下详细描述中提出的任何理论的约束。
本文考虑的各种实施例涉及用于保持用于执行任务的工具的装置，以及使用工具以执行任务的方法。本文公开的示例性实施例提供了一种装置，其包括被配置为沿着地板表面移动的可移动基底。多轴臂联接到可移动基底并且被配置为在多个方向上枢转地移动。
保持构件联接到多轴臂。由多轴臂支撑的保持构件被配置为将工具保持在一位置中，以及在通过沿着地板移动可移动基底和/或枢转地移动多轴臂的一个或多个臂区段来移动工具以重新调节工具的位置的同时保持工具，例如以执行任务。
在示例性实施例中，有利地，当通过保持构件将工具保持在一位置中时，装置支撑工具的重量。此外，有利地，当工具需要由工人重新定位时，工人可以例如通过以下方式在工具的重量由装置支撑的情况下容易地移动工具：沿着地板将可移动基底移动到所需的组装工作空间区域，和/或通过将具有工具的保持构件手动引导到用于执行任务的所需位置来移动工具。后者从而使多轴臂响应于从工人手动施加的引导力而枢转地移动。因此，即使是相对较重的工具，诸如气动工具等，也可以由工人在装置的帮助下长时间使用，例如长达2小时或更持续地使用，利用最小的施力并且不会对工人造成显著的人体工程学风险。
图1至图3示出了根据示例性实施例的保持工具12的装置10。如所示出并且将在下面进一步详细讨论的，在示例性实施例中，工具12是手持大小的气动工具13，其联接到压缩空气管线14，该压缩空气管线14与压缩空气源16流体连通。工具12被配置为执行任务，诸如例如切割线、将电触点压接到线和/或将电连接器压接到线以用于组装线束，或者替代地用于与其他部件、子组件、组件等相关的任务。
装置10包括可移动基底20、联接到可移动基底20并由其支撑的多轴臂22、以及联接到多轴臂22的保持构件24。可移动基底20被配置为沿着地板表面26移动。在示例性实施例中，可移动基底20包括基底结构28和附接到基底结构28以便于沿着地板表面26移动的多个轮子30。基底结构28可以被配置为如图1至图2中所示的板、如图3中所示的框架、或以其他方式以便联接到轮子30并提供结构来支撑装置10的其余上部。
在示例性实施例中，可移动基底20包括平台32，该平台32支撑多轴臂22并且联接到基底结构28并从基底结构28竖直延伸。平台32包括具有端部36的支撑结构34，该端部36联接到基底结构28。支撑结构34从端部36基本竖直地延伸到端部38，该端部38联接到平台板40。如图所示，多轴臂22设置在平台板的上表面上，并通过多个螺栓42或其他螺纹紧固件安装在其上。
在一个示例中，支撑结构34被配置为在端部36与端部38之间延伸的细长体(例如，棒、柱、杆等)。角撑杆44从基底结构28(例如，以大约30°至大约60°角，例如大约45°角)延伸到支撑结构34的中间区段，以使支撑结构34稳定和固定在基本竖直的位置中。平台板40基本水平并横向于支撑结构34的纵向轴线而定位在端部38处。
在示例性实施例中，支撑结构34是可伸缩调节的支撑结构，其允许多轴臂22的垂直位移。如图所示，支撑结构34包括下支撑区段46和上支撑区段48，该上支撑区段48可移动地设置在下支撑区段46的通道中以相对于下支撑区段46垂直移动，从而改变端部36与端部38之间的距离。因此，支撑结构34可以垂直扩展或收缩，以定位和/或重新定位平台板40和多轴臂22相对于地板表面26的高度。在示例性实施例中，支撑结构34包括弹簧加载构件50(例如，旋钮、杠杆等)，其在被拉动或以其他方式致动时允许上支撑区段48相对于下支撑区段46移动，从而可以调节平台板40的高度。一旦处于所需高度，就可以释放弹簧加载构件50，从而选择性地将上支撑区段48的位置固定到下支撑区段46以在所需高度处使平台板40固定就位。
参考图4A，多轴臂22包括多个臂区段52、54、56和58，它们枢转地联接在一起，使得多轴臂22可以在多个方向上移动或以其他方式手动引导。在示例性实施例中，多轴臂22是4轴可移动臂，其被配置为独立地围绕4个轴线60、62、64和66枢转地移动。具体而言并且参考图4A至图4D，安装、紧固或以其他方式联接到可移动基底20的平台板40的臂区段52通过接头68与臂区段54枢转地联接在一起。在示例性实施例中，接头68允许臂区段54相对于臂区段52围绕轴线60从大约0°至大约180°枢转地移动或以其他方式旋转。此外，在示例性实施例中，多轴臂22包括锁定构件76(例如，杠杆、旋钮、按钮、弹簧加载销等)，其可操作地联接到多轴臂22并且可以手动致动和释放以选择性地允许和阻止臂区段52与臂区段54之间的相对运动(例如，臂区段54围绕轴线60的可枢转运动)。
参考图4A和图5A至图5C，如图所示，臂区段54通过接头70枢转地联接到臂区段56。在示例性实施例中，接头70允许臂区段56相对于臂区段54围绕轴线62从大约0°至大约270°枢转地移动或以其他方式旋转。
参考图4A和图6A至图6C，如图所示，臂区段56通过接头72枢转地联接到臂区段58。在示例性实施例中，接头72允许臂区段58相对于臂区段56围绕轴线64从大约0°至大约270°枢转地移动或以其他方式旋转。
参考图4A和图7，如图所示，保持构件24通过接头74枢转地联接到臂区段58。臂区段58的纵向轴线与接头74和轴线66对齐。在示例性实施例中，接头74允许保持构件24围绕轴线66从大约0°旋转至大约360°。
参考图1至图3和图7，如上所述，保持构件24联接到多轴臂22并且被配置为保持工具12。在示例性实施例中，保持构件24被配置为至少部分地包围开口78的“C形”保持器，该开口78被确定尺寸或以其他方式配置为容纳工具12。在一个示例中，保持构件24是可调节的，以通过以下方式改变开口78的尺寸：扩大开口78的直径或(多个)截面尺寸以容纳工具12，以及收缩或减小开口78的直径或(多个)截面尺寸使得工具12抵靠“C形”保持器的区段80和82的内表面而牢固地保持在保持构件24中。
此外，保持构件24包括紧固件84和86(例如，螺栓和螺母等)，它们对应地联接到区段80和82的端部。紧固件84和86被配置为可调节地彼此接合，以将开口78的尺寸减小为使区段80和82的内表面压在工具12的(多个)外表面上，从而使工具12牢固地保持在保持构件24中。此外，紧固件84和86可以彼此脱离以增加开口78的尺寸，以用于移除工具12。
参考图3和图8至图10，如上所述，由多轴臂22支撑的保持构件24将工具12保持在固定位置中(例如当工具12未被使用时或者在使用或执行任务之间)，并且进一步地，在通过移动可移动基底20和/或枢转地移动多轴臂22来移动工具12的同时保持工具12。例如，可以通过沿着地板表面26水平地移动可移动基底20和/或如上所述使用弹簧加载构件50扩展或收缩支撑结构34来调节工具12的垂直高度，从而移动工具12。
如图8至图10中所示，工具12可以由工人88手动移动或以其他方式引导，工人88将保持构件24中的工具12移动到所需位置以执行任务。从工人88手动施加的引导力从工具12/保持构件24转移到多轴臂22，从而使多轴臂22如上所述响应于该力而枢转地移动，同时仍然支撑工具12的重量。
图11示出了根据示例性实施例的使用工具来执行任务的方法100。该方法包括利用装置的保持构件将工具保持(步骤102)在第一位置中。该装置包括可移动基底、联接到可移动基底的多轴臂和联接到多轴臂的保持构件。
通过沿着地板表面移动可移动基底和/或在至少一个方向上枢转地移动多轴臂来移动(步骤104)工具。在示例性实施例中，移动工具包括将工具移动到第二位置。方法100还包括在第二位置中操作(步骤106)工具以执行任务。在示例性实施例中，工具是气动工具并且向气动工具提供压缩空气。操作工具包括在处于第二位置中的同时致动由压缩空气提供动力的气动工具以执行任务。在示例性实施例中，工具执行切割线、将电触点压接到线和/或将电连接器压接到线的任务。
尽管在本公开的前述详细描述中已经提出了至少一个示例性实施例，但是应当理解，存在大量的变型。还应当理解，示例性实施例或多个示例性实施例仅是示例，并且不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。相反，前述详细描述将为本领域技术人员提供用于实现本公开的示例性实施例的便利路线图。应当理解，在不脱离如所附权利要求中阐述的本公开的范围的情况下，可以在示例性实施例中描述的元件的功能和布置中进行各种改变。

Claims (20)

1.一种用于保持用于执行任务的工具的装置，所述装置包括：
可移动基底，其被配置为沿着地板表面移动；
多轴臂，其联接到所述可移动基底并且被配置为在多个方向上枢转地移动；以及
保持构件，其联接到所述多轴臂并且被配置为将所述工具保持在一位置中，以及在通过移动所述可移动基底和枢转地移动所述多轴臂中的至少一种来移动所述工具的同时保持所述工具。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述可移动基底包括：
基底结构；以及
多个轮子，其附接到所述基底结构，以便于沿着所述地板表面移动所述可移动基底。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述可移动基底还包括平台，所述平台联接到所述基底结构并从所述基底结构竖直延伸，并且其中，所述多轴臂设置在所述平台上。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述平台包括：
支撑结构，其具有联接到所述基底结构的第一端并且从所述第一端基本竖直地延伸到第二端；以及
平台板，其联接到所述支撑结构的所述第二端，其中，所述多轴臂安装在所述平台板上。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述支撑结构是可调节支撑结构，其被配置为垂直地扩展和收缩以改变所述第一端与所述第二端之间的距离以用于所述多轴臂的垂直位移。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述保持构件被配置为至少部分地包围开口的“C形”保持器，所述开口的尺寸是可调节的以容纳所述工具并将所述工具保持在所述“C形”保持器中。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多轴臂是4轴可移动臂，其被配置为独立地围绕4个间隔开的轴线枢转地移动。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多轴臂包括通过第一接头枢转地联接在一起的第一臂区段和第二臂区段，其中，所述第一臂区段联接到所述可移动基底。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一接头被配置为允许所述第二臂区段相对于所述第一臂区段从大约0°至大约180°枢转地移动。
10.根据权利要求8所述的装置，其中，所述多轴臂还包括通过第二接头枢转地联接到所述第二臂区段的第三臂区段。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述第二接头被配置为允许所述第三臂区段相对于所述第二臂区段从大约0°至大约270°枢转地移动。
12.根据权利要求10所述的装置，其中，所述多轴臂还包括通过第三接头枢转地联接到所述第三臂区段的第四臂区段。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述第三接头被配置为允许所述第四臂区段相对于所述第三臂区段从大约0°至大约270°枢转地移动。
14.根据权利要求12所述的装置，其中，所述保持构件通过第四接头枢转地联接到所述第四臂区段。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述第四臂区段限定纵向轴线，并且所述第四接头沿着所述纵向轴线设置并且被配置为允许所述保持构件围绕所述纵向轴线从大约0°旋转至大约360°。
16.根据权利要求8所述的装置，其中，所述多轴臂还包括锁定构件，所述锁定构件可操作地联接到所述多轴臂以选择性地阻止和允许所述第一臂区段与所述第二臂区段之间的相对运动。
17.一种使用工具以执行任务的方法，所述方法包括以下步骤：
利用装置的保持构件将所述工具保持在第一位置中，其中，所述装置包括：
可移动基底；
多轴臂，其联接到所述可移动基底；和
所述保持构件，其联接到所述多轴臂；
通过沿着地板表面移动所述可移动基底和在至少一个方向上枢转地移动所述多轴臂中的至少一种来移动所述工具。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，移动所述工具包括将所述工具移动到第二位置，并且其中，所述方法还包括以下步骤：
在所述第二位置中操作所述工具以执行所述任务。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述工具是气动工具，并且其中，所述方法还包括以下步骤：
向所述气动工具提供压缩空气，并且其中，操作所述工具包括在处于所述第二位置中的同时致动由所述压缩空气提供动力的所述气动工具以执行所述任务。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，致动所述气动工具包括致动所述气动工具以执行以下任务中的至少一种的所述任务：切割线、将电触点压接到所述线以及将电连接器压接到所述线。
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