CN114762846A - 徽标安装系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及徽标安装系统和方法。一种用于在工件上安装徽标的徽标安装系统包括用于机械臂的末端执行器。该末端执行器具有基部以及可沿该基部以不同的构造重新定位的多个真空抓持器模块。该真空抓持器模块被构造成同时抓持多个徽标并单独地释放这些徽标。一种徽标安装方法包括：通过机械臂上的末端执行器的真空抓持器模块单独地和接连地对多个徽标施加第一力范围内的力，其中这些徽标设置在第一位置处；对真空抓持器模块施加真空，以利用真空抓持器模块来抓持徽标；以及在徽标被真空抓持器模块抓持的情况下，将机械臂从第一位置移动到与工件相邻的第二位置。

Description

徽标安装系统和方法

技术领域

本公开总体上涉及一种徽标安装系统和一种例如用于安装车辆徽标的徽标安装方法。

背景技术

一些主体，例如车辆主体，可具有固定到其的不同尺寸、形状、厚度和轮廓的多个粘性徽标。通常，此类徽标的安装涉及多个步骤，例如从粘合剂侧剥离胶带衬垫，将徽标放在主体上，用浸润辊（wet-out roller）施加压力以浸润（wet-out）粘合剂，并且随后剥去任何一次性泡沫载体和/或表面衬垫。该过程可手动或以机器人方式执行。当手动执行时，使用相同尺寸的辊来浸润各种尺寸的徽标。当以机器人方式执行时，可能需要用于机械臂的专用末端执行器来拾取每个特定徽标并将其放置在车辆上，并且可能需要具有不同尺寸的辊的多个附加末端执行器以确保浸润各种徽标。除了执行徽标安装所需的这些多种工具的费用和空间需求外，由于在相同或不同徽标的拾取和放置以及浸润模式之间可能需要的工具更换，生产时间也可能增加。如果该过程手动执行，则难以确保实现期望的拾取、放置和浸润压力以及徽标在主体上的正确定位，因为这些可能在很大程度上取决于操作者感知的手动压力和视觉准确性。在某些情况下，锁定机制被结合到辊的硬件设计中，以确保施加有针对性的浸润力，从而导致对所有徽标施加均匀的力，而不管徽标的柔顺材料属性如何。

发明内容

本公开总体上涉及一种徽标安装系统和一种徽标安装方法。示例性实施方式包括汽车组装过程，例如在车辆主体面板上安装徽标，以及非汽车组装过程。可重构的末端执行器可用于减少循环时间，因为它能够从一个位置（例如，从支撑件）拾取多个徽标并通过机械臂移动，以便将徽标放置在工件上（例如，车辆主体上）的不同预定位置处，从而实现在第二位置处的多个安装操作，而无需为每个徽标分别返回到第一位置（拾取位置），并且不需要两个不同的机械臂和末端执行器来同时完成安装操作。此外，末端执行器可被重构，以拾取许多不同尺寸和形状的徽标，从而避免需要为每个不同的徽标配备专用的末端执行器。而且，根据用于徽标拾取、放置和浸润的力控制算法，该可重构的末端执行器可适用于机械臂路径和施加力控制的混合。

一种用于在工件上安装徽标的徽标安装系统包括用于机械臂的末端执行器。该末端执行器具有基部以及可沿该基部以不同的构造重新定位的多个真空抓持器模块。该多个真空抓持器模块被构造成同时抓持多个徽标并单独地释放该多个徽标。例如，该多个真空抓持器模块可选择性地单独地和共同地接收真空。

在一个实施例中，所述徽标安装可包括徽标支撑平台，其具有多个通孔并构造成支撑多个徽标。当抓持所述多个徽标以从所述徽标支撑平台拾起所述多个徽标时，所述多个真空抓持器模块可直接在所述多个通孔中的至少一些通孔上方延伸。与实心的拾取表面（例如，没有足够尺寸的通孔的表面）对比，徽标支撑平台的通孔防止了所述多个真空抓持器模块由于真空吸力而意外卡住，这是因为可通过这些通孔抽吸空气。

在一种实施方式中，所述基部可包括轨道，并且所述多个真空抓持器模块可沿轨道以不同的构造重新定位，例如通过将所述多个真空抓持器模块滑动到沿轨道的位置，并且将所述多个真空抓持器模块锁定在那些位置。

在一个方面，所述多个真空抓持器模块中的每一个可包括柔顺主体，其构造成弹性压缩，以符合所述多个徽标中的一个。所述多个真空抓持器模块中的至少一个的所述柔顺主体的压缩刚度、厚度或者压缩刚度和厚度两者可不同于所述多个真空抓持器模块中的至少一个其他真空抓持器模块的所述柔顺主体的压缩刚度、厚度或者压缩刚度和厚度两者。因此，所述多个真空抓持器模块可以这种方式稍微定制以适应徽标的轮廓（例如，廓形变化）、形状和柔顺材料属性，例如徽标的不同部分的相对刚度。

除了所述多个真空抓持器模块之外，所述末端执行器还可包括浸润辊、从基部延伸到所述多个真空抓持器模块中的至少一个的第一臂以及从基部延伸到所述浸润辊的第二臂。在一些实施方式中，第一气缸可连接到第一臂，并且第二气缸可连接到第二臂。所述徽标安装系统可包括气动功率源，该气动功率源选择性地连接到第一气缸和第二气缸，以使第一臂和第二臂彼此分开地伸出和缩回。以此方式，当所述多个真空抓持器模块抓持多个徽标时，仅第一臂在拾取模式中伸出，并且仅第二伸缩臂在浸润模式中伸出，以浸润工件上的不同预定位置处的多个徽标。第一伸缩臂的纵向轴线可与第二伸缩臂的纵向轴线平行。在这样的构造中，第一臂和第二臂的伸出大致沿相同的方向，并且第一臂和第二臂的缩回同样沿相同的方向，该方向与伸出方向相反，从而简化了机械臂的路径算法。

在其他实施例中，所述末端执行器还包括浸润辊、从基部延伸到所述多个真空抓持器模块中的至少一个的第一臂以及从基部延伸到浸润辊的第二臂，但第一臂的纵向轴线与第二臂的纵向轴线不平行。在这样的实施例中，机械臂可使末端执行器绕垂直于两个臂的纵向轴线的轴线旋转，以从徽标放置模式移动到浸润模式。

再进一步地，除了浸润期间的力控制之外，末端执行器的可重构的多个真空抓持器模块使得能够在拾取和放置期间对徽标上的力实现更局部的控制。例如，一个或多个力传感器可操作性地连接到所述多个真空抓持器模块和所述浸润辊，并且能够操作以指示所述多个真空抓持器模块中的每一个和所述浸润辊的施加力。此外，电子控制器可与该一个或多个力传感器通信，并且构造成执行一组存储指令，以就在施加真空之前或同时施加第一力范围内的力，从而用所述多个真空抓持器模块抓持多个徽标，施加第二力范围内的力，以将多个徽标放置在工件上的不同位置处，以及施加第三力范围内的力，以将浸润辊施加于工件上的多个徽标。对于徽标安装的每种模式（拾取、放置和浸润）的不同功能，这些不同的力范围可能是最佳的。

根据本公开的徽标安装方法包括通过机械臂上的末端执行器的多个真空抓持器模块单独地和接连地对多个徽标施加第一力范围内的力，其中多个徽标设置在第一位置处（例如，支撑平台处）。所述方法可包括在施加第一力范围内的力的同时，通过电子控制器监测由所述多个真空抓持器模块施加的力的大小（例如，用于使得能够在需要时调整施加力，以便在徽标拾取模式期间将所述多个真空抓持器模块施加的力保持在第一力范围内）。所述徽标安装方法还包括对所述多个真空抓持器模块施加真空，以利用所述多个真空抓持器模块来抓持多个徽标，以及在所述多个徽标被所述多个真空抓持器模块抓持的情况下，将机械臂从第一位置移动到与工件相邻的第二位置，以将所述多个徽标从第一位置转移到第二位置。所述方法包括通过所述多个真空抓持器模块单独地和接连地对所述多个徽标施加第二力范围内的力，同时单独地和接连地释放对所述多个真空抓持器模块的真空，以将所述多个徽标放置在工件上的不同预定位置处。所述多个徽标在第二位置处的这种放置是在机械臂不返回到第一位置的情况下完成的（由于末端执行器能够一次将多个徽标从第一位置运送到第二位置）。所述方法包括在施加第二力范围内的力的同时，通过电子控制器监测由所述多个真空抓持器模块施加的力的大小（例如，用于使得能够在需要时调整施加力，以便在徽标放置模式期间将所述多个真空抓持器模块施加的力保持在第二力范围内）。

在一些实施方式中，所述方法可包括在将多个徽标放置在工件上的不同预定位置处之后，通过末端执行器的浸润辊对多个徽标施加第三力范围内的力，以浸润工件上的多个徽标，并且在施加第三力范围内的力的同时，通过电子控制器监测由浸润辊施加的力的大小（例如，用于使得能够在需要时调整施加力，以便在徽标浸润模式期间将浸润辊施加的力保持在第三力范围内）。

在一些实施方式中，在末端执行器施加第二力范围内的力和第三力范围内的力的同时（例如，在放置模式和浸润模式期间），工件可移动。为了考虑到这种移动，所述方法可包括跟踪工件的移动，并在施加第二力范围内的力和第三力范围内的力的同时，响应于工件的移动而移动机械臂。

在一种构造中，末端执行器包括支撑所述多个真空抓持器模块中的至少一个的第一臂、支撑浸润辊的第二臂，其中第一臂的纵向轴线与第二臂的纵向轴线平行。所述徽标安装方法还可包括在施加第一力范围内的力之前伸出第一臂，以及在通过浸润辊施加第三力范围内的力之前缩回第一臂并伸出第二臂。因此，在拾取和放置期间，浸润辊让开，并将不会干扰徽标，并且在浸润模式期间，所述多个真空抓持器模块让开，并且将不会干扰徽标。

在另一构造中，末端执行器包括支撑所述多个真空抓持器模块中的至少一个的第一臂、支撑浸润辊的第二臂，其中第一臂的纵向轴线与第二臂的纵向轴线不平行。在这样的构造中，所述徽标安装方法还可包括在通过所述多个真空抓持器模块中的所述至少一个施加所述第二力范围内的力之后，并且在通过所述浸润辊施加所述第三力范围内的力之前，使所述机械臂绕垂直于所述第一臂的纵向轴线和所述第二臂的纵向轴线两者的轴线枢转。因此，在拾取和放置期间，浸润辊让开，并将不会干扰徽标，并且在浸润模式期间，所述多个真空抓持器模块让开，并且将不会干扰徽标。

在一些实施方式中，在徽标拾取模式期间，多个徽标可被支撑在具有多个通孔的徽标支撑平台上。在这样的实施方式中，所述徽标安装方法可包括在通过所述多个真空抓持器模块对多个徽标施加第一范围的力之后，对所述多个真空抓持器模块施加真空，以通过这些通孔抽吸空气，从而从徽标支撑平台拾起所述多个徽标。

在一些实施方式中，末端执行器具有带轨道的基部，并且所述徽标安装方法还包括将所述多个真空抓持器模块定位成对应于第一徽标的尺寸和第二徽标的尺寸的构造（例如，第一构造），使得所述多个真空抓持器模块的第一子集将第一力范围内的力和第二力范围内的力施加于第一徽标，而不施加于第二徽标，并且所述多个真空抓持器模块的第二子集将第一力范围内的力和第二力范围内的力施加于第二徽标，而不施加于第一徽标。在所述第一构造中，所述多个真空抓持器模块被构造成拾取第一组的多个徽标。所述徽标安装方法还可包括将所述多个真空抓持器模块定位成对应于第三徽标的尺寸和第四徽标的尺寸（例如，第二组徽标）的第二构造，所述第三徽标或第四徽标中的至少一个的尺寸不同于第一徽标的尺寸或第二徽标的尺寸，所述第二构造不同于第一构造，使得所述多个真空抓持器模块的第三子集将第一力范围内的力和第二力范围内的力施加于第三徽标，而不施加于第四徽标，并且所述多个真空抓持器模块的第四子集将第一力范围内的力和第二力范围内的力施加于第四徽标，而不施加于第三徽标，并且第三子集不同于第一子集，或者第四子集不同于第二子集，或者第三子集不同于第一子集且第四子集不同于第二子集。

在本公开的范围内，用于在工件上安装徽标的徽标安装系统可包括用于机械臂的末端执行器，所述末端执行器具有基部和从基部延伸的多个真空抓持器模块。所述徽标安装系统还可包括徽标支撑平台，其具有多个通孔并且构造成支撑多个徽标。所述多个真空抓持器模块可直接在所述多个通孔中的至少一些通孔上方延伸，以在抓持多个徽标时通过这些通孔抽吸空气，从而从徽标支撑平台拾起所述多个徽标。

本发明还包括以下技术方案。

方案1. 一种用于在工件上安装徽标的徽标安装系统，所述徽标安装系统包括：

用于机械臂的末端执行器，所述末端执行器具有基部和能够沿所述基部以不同的构造重新定位的多个真空抓持器模块，所述多个真空抓持器模块构造成同时抓持多个徽标并单独地释放所述多个徽标。

方案2. 根据方案1所述的徽标安装系统，还包括：

徽标支撑平台，其具有多个通孔，并且构造成支撑所述多个徽标；以及

其中，当抓持所述多个徽标以从所述徽标支撑平台拾起所述多个徽标时，所述多个真空抓持器模块直接在所述多个通孔中的至少一些通孔上方延伸。

方案3. 根据方案1所述的徽标安装系统，其中，所述基部包括轨道，并且所述多个真空抓持器模块能够沿所述轨道以所述不同的构造重新定位。

方案4. 根据方案1所述的徽标安装系统，其中：

所述多个真空抓持器模块中的每一个包括柔顺主体，其构造成弹性压缩，以符合所述多个徽标中的一个；以及

所述多个真空抓持器模块中的至少一个的所述柔顺主体的压缩刚度、厚度或者压缩刚度和厚度两者不同于所述多个真空抓持器模块中的至少一个其他真空抓持器模块的所述柔顺主体的压缩刚度、厚度或者压缩刚度和厚度两者。

方案5. 根据方案1所述的徽标安装系统，其中，所述末端执行器还包括浸润辊、从所述基部延伸到所述多个真空抓持器模块中的至少一个的第一臂以及从所述基部延伸到所述浸润辊的第二臂，第一气缸连接到所述第一臂，并且第二气缸连接到所述第二臂；并且所述徽标安装系统还包括：

气动功率源，其选择性地连接到所述第一气缸和所述第二气缸，以使所述第一臂和所述第二臂彼此分开地伸出和缩回。

方案6. 根据方案5所述的徽标安装系统，其中，所述第一臂的纵向轴线与所述第二臂的纵向轴线平行。

方案7. 根据方案1所述的徽标安装系统，其中：

所述末端执行器还包括浸润辊、从所述基部延伸到所述多个真空抓持器模块中的至少一个的第一臂以及从所述基部延伸到所述浸润辊的第二臂；以及

所述第一臂的纵向轴线与所述第二臂的纵向轴线不平行。

方案8. 根据方案1所述的徽标安装系统，其中，所述末端执行器还包括浸润辊；并且所述徽标安装系统还包括：

一个或多个力传感器，其操作性地连接到所述多个真空抓持器模块和所述浸润辊，并且能够操作以指示所述多个真空抓持器模块中的每一个和所述浸润辊的施加力。

方案9. 根据方案8所述的徽标安装系统，还包括：

电子控制器，其与所述一个或多个力传感器通信，并且构造成执行一组存储指令，以施加第一力范围内的力，从而利用所述多个真空抓持器模块来抓持所述多个徽标，施加第二力范围内的力，从而将所述多个徽标放置在所述工件上的不同预定位置处，以及施加第三力范围内的力，从而将所述浸润辊施加于所述工件上的所述多个徽标。

方案10. 一种徽标安装方法，包括：

通过机械臂上的末端执行器的多个真空抓持器模块，将第一力范围内的力单独地和接连地施加于多个徽标，所述多个徽标设置在第一位置处；

在施加所述第一力范围内的力的同时，通过电子控制器，监测由所述多个真空抓持器模块施加的力的大小；

对所述多个真空抓持器模块施加真空，以利用所述多个真空抓持器模块来抓持所述多个徽标；

在所述多个徽标被所述多个真空抓持器模块抓持的同时，将所述机械臂从所述第一位置移动到与工件相邻的第二位置，以将所述多个徽标从所述第一位置转移到所述第二位置；

通过所述多个真空抓持器模块对所述多个徽标施加第二力范围内的力，同时单独地和接连地释放对所述多个真空抓持器模块的所述真空，以将所述多个徽标放置在工件上的不同预定位置处；以及

在施加所述第二力范围内的力的同时，通过所述电子控制器，监测由所述多个真空抓持器模块施加的力的大小。

方案11. 根据方案10所述的徽标安装方法，还包括：

在将所述多个徽标放置在所述工件上的所述不同预定位置处之后，通过所述末端执行器的浸润辊对所述多个徽标施加第三力范围内的力，以浸润所述工件上的所述多个徽标；以及

在施加所述第三力范围内的力的同时，通过所述电子控制器，监测由所述浸润辊施加的力的大小。

方案12. 根据方案11所述的徽标安装方法，其中，在施加所述第二力范围内的力和所述第三力范围内的力的同时，所述工件移动，并且所述方法还包括：

跟踪所述工件的移动；以及

在施加所述第二力范围内的力和所述第三力范围内的力的同时，响应于所述工件的所述移动而移动所述机械臂。

方案13. 根据方案11所述的徽标安装方法，其中，所述末端执行器包括支撑所述多个真空抓持器模块中的至少一个的第一臂、支撑所述浸润辊的第二臂，所述第一臂的纵向轴线与所述第二臂的纵向轴线平行，并且所述徽标安装方法还包括：

在施加所述第一力范围内的力之前伸出所述第一臂；以及

在通过所述浸润辊施加所述第三力范围内的力之前，缩回所述第一臂并伸出所述第二臂。

方案14. 根据方案11所述的徽标安装方法，其中，所述末端执行器包括支撑所述多个真空抓持器模块中的至少一个的第一臂、支撑所述浸润辊的第二臂，所述第一臂的纵向轴线与所述第二臂的纵向轴线不平行，并且所述徽标安装方法还包括：

在通过所述多个真空抓持器模块中的所述至少一个施加所述第二力范围内的力之后，并且在通过所述浸润辊施加所述第三力范围内的力之前，使所述机械臂绕垂直于所述第一臂的所述纵向轴线和所述第二臂的所述纵向轴线两者的轴线枢转。

方案15. 根据方案10所述的徽标安装方法，其中，所述多个徽标被支撑在具有多个通孔的徽标支撑平台上；并且其中，对所述多个真空抓持器模块施加所述真空通过所述通孔抽吸空气，以从所述徽标支撑平台拾起所述多个徽标。

方案16. 根据方案10所述的徽标安装方法，其中，所述末端执行器具有带轨道的基部，并且所述徽标安装方法还包括：

将所述多个真空抓持器模块定位成对应于第一徽标的尺寸和第二徽标的尺寸的构造，使得所述多个真空抓持器模块的第一子集将所述第一力范围内的力和所述第二力范围内的力施加于所述第一徽标，而不施加于所述第二徽标，并且所述多个真空抓持器模块的第二子集将所述第一力范围内的力和所述第二力范围内的力施加于所述第二徽标，而不施加于所述第一徽标。

方案17. 根据方案16所述的徽标安装方法，其中，所述多个徽标为第一组多个徽标，并且所述多个真空抓持器模块的所述构造为第一构造，并且所述徽标安装方法还包括：

将所述多个真空抓持器模块定位成对应于第三徽标的尺寸和第四徽标的尺寸的第二构造，所述第三徽标或所述第四徽标中的至少一个的尺寸不同于所述第一徽标的所述尺寸或所述第二徽标的所述尺寸，所述第二构造不同于所述第一构造，使得所述多个真空抓持器模块的第三子集将所述第一力范围内的力和所述第二力范围内的力施加于所述第三徽标，而不施加于所述第四徽标，并且所述多个真空抓持器模块的第四子集将所述第一力范围内的力和所述第二力范围内的力施加于所述第四徽标，而不施加于所述第三徽标，并且所述第三子集不同于所述第一子集，或者所述第四子集不同于所述第二子集，或者所述第三子集不同于所述第一子集且所述第四子集不同于所述第二子集。

方案18. 一种用于在工件上安装徽标的徽标安装系统，所述徽标安装系统包括：

用于机械臂的末端执行器，所述末端执行器具有基部和从所述基部延伸的多个真空抓持器模块；以及

徽标支撑平台，其具有多个通孔，并且构造成支撑多个徽标；

其中，当抓持所述多个徽标以从所述徽标支撑平台拾起所述多个徽标时，所述多个真空抓持器模块直接在所述多个通孔中的至少一些通孔上方延伸。

方案19. 根据方案18所述的徽标安装系统，其中：

所述多个真空抓持器模块中的每一个包括柔顺主体，其构造成弹性压缩，以符合所述多个徽标中的一个；以及

所述多个真空抓持器模块中的至少一个的所述柔顺主体的压缩刚度、厚度或者压缩刚度和厚度两者不同于所述多个真空抓持器模块中的至少一个其他真空抓持器模块的所述柔顺主体的压缩刚度、厚度或者压缩刚度和厚度两者。

方案20. 根据方案18所述的徽标安装系统，其中，所述末端执行器还包括浸润辊；并且所述徽标安装系统还包括：

一个或多个力传感器，其操作性地连接到所述多个真空抓持器模块和所述浸润辊，并且能够操作以确定所述多个真空抓持器模块中的每一个和所述浸润辊的施加力。

当结合附图考虑时，根据用于实施本公开的最佳模式的以下详细描述，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点是显而易见的。

附图说明

图1是工作空间的局部图示，其示出了徽标安装系统和其上将安装徽标的车辆。

图2是图1的徽标安装系统的局部图示，其示出了机械臂和末端执行器，其中多个真空抓持器模块处于拾取并抓持第一和第二徽标的第一构造，并且示出了支撑徽标的徽标支撑平台。

图3是图2的末端执行器在拾取支撑在以剖视图示出的徽标支撑平台上的徽标的过程中的局部侧视图。

图4是图2的末端执行器在拾取支撑在以剖视图示出的徽标支撑平台上的不同徽标的过程中的局部侧视图，其中该多个真空抓持器模块处于第二构造。

图5是图1的真空抓持器模块中的一个的底视图。

图6是安装有徽标的图1的车辆的后视图。

图7是图1的徽标安装系统的局部透视图，其示出了抓持徽标的两个真空抓持器模块。

图8是图1的徽标安装系统的局部透视图，其示出了抓持徽标的真空抓持器模块。

图9是用于图1的徽标安装系统的末端执行器的另一个实施例的侧视图。

图10是图9的末端执行器的侧视图，其示出了处于从以剖视图示出的徽标支撑平台拾取徽标的过程中的多个真空抓持器模块。

图11是安装在以局部视图示出的机械臂上的用于图1的徽标安装系统的末端执行器的另一个实施例的侧视图。

图12是图11的末端执行器的侧视图，其中机械臂沿第一定向旋转，以便通过末端执行器的一个或多个真空抓持器模块来拾取和放置徽标。

图13是图11的末端执行器的侧视图，其中机械臂沿第二定向旋转，以便通过末端执行器的浸润辊来浸润徽标。

图14是安装在以局部视图示出的机械臂上的用于图1的徽标安装系统的末端执行器的另一个实施例的侧视图，并且示出了真空抓持器模块，该真空抓持器模块伸出以用于从以剖视图示出的徽标支撑平台拾取徽标，并且示出了缩回的浸润辊。

图15是图14的末端执行器的侧视图，其中机械臂沿第二定向旋转，以便通过一个或多个真空抓持器模块将徽标放置在车辆主体上。

图16是处于第二位置的安装在机械臂上的图14的末端执行器的侧视图，并且示出了缩回的真空抓持器模块和伸出以便浸润车辆主体上的徽标的浸润辊。

图17是徽标安装方法的流程图。

具体实施方式

参考附图，其中相同的附图标记表示相同的部件，图1示出了用于车辆组装的工作空间10，包括在徽标安装过程期间沿箭头14的方向、例如沿自动轨道16或以其他方式移动的工件12，例如车辆12。示出了徽标安装系统18的第一实施例，其使得能够高效且准确地安装不同尺寸和形状的多个徽标，如本文所论述的。尽管在所示实施例中工件是车辆12，但徽标安装系统18可用于将徽标安装在其他类型的工件上，例如器具或家具。此外，虽然车辆12被表示为机动车辆，但该车辆可以是用于在陆地、空中、水中或通过空间运输人员或材料的任何可移动装置。车辆的示例包括汽车、卡车、摩托车、手推车、货车、火车、飞机、导弹、轮船、小船、潜艇和宇宙飞船。

徽标安装系统18包括末端执行器20，其示出为经由耦接器24附接到机械臂22，该耦接器24包括用于在末端执行器20和电子控制器26之间提供功率、控制信号和传感器信号通信的电连接器。电子控制器26包括存储器、处理器以及由处理器执行以执行本文公开的徽标安装方法400的一组存储指令。

电子控制器26还操作性地连接到真空源28，并且控制由真空源28施加于末端执行器20上包括的多个真空抓持器模块30的真空，使得真空抓持器模块30（分别标记为30A、30B和30C）可选择性地单独、以任何组合或共同地接收真空，以同时抓持多个徽标32、34、36和38中的两个或更多个以及单独地释放多个徽标，如本文进一步论述的。尽管仅示出了三个真空抓持器模块30A、30B和30C以及四个徽标32、34、36和38，但代替三个真空抓持器模块30，末端执行器20可仅具有两个或者可具有多于三个真空抓持器模块30，并且代替四个徽标32、34、36和38，可只有两个或多于四个不同尺寸和形状的徽标支撑在平台40上，以安装在车辆12上。

徽标32、34、36和38被示出为支撑在徽标支撑平台40上，该徽标支撑平台40具有多个通孔42并且被构造成支撑多个徽标。如所示，徽标32、34、36和38覆盖在一些通孔42上。此外，电子控制器26操作性地连接到气动功率源44（例如，空气压缩机），该气动功率源44可致动气缸，该气缸使多个真空抓持器模块30中的不同真空抓持器模块伸出和缩回，并且还可致动浸润辊，如本文所论述的，该浸润辊可进一步被包括在末端执行器20上，以完成徽标安装过程。可重构的末端执行器20减少了循环时间，这些因为它能够从第一位置（例如，从支撑平台40）拾取多个徽标并通过机械臂22移动到第二位置（例如，与车辆12相邻），以便将徽标放置在工件上的不同预定位置32A、34A、36A和38A处（例如，在车辆12的主体50上），从而实现多个安装操作，而无需在第一位置和第二位置之间来回移动，以分别拾取每个徽标并将其移动到第二位置。预定位置32A、34A、36A和38A被示出为处于车辆的后部，例如处于行李箱盖或举升门上。然而，这些预定位置可替代地是车辆12上要安装徽标的任何位置，例如在侧门板上，所述侧门板例如前门板。

徽标安装系统18还包括视觉系统19，并且电子控制器26连接到视觉系统19。视觉系统19包括一个或多个摄像机21，其适于指示徽标的尺寸和形状、徽标的位置以及车辆12的位置。在本文论述的实施例中，为了说明末端执行器20的可重构性，末端执行器20在处于第一构造时（如图2中所示）同时拾取第一和第二徽标32、34，并且随后重新构造成第二构造（如图4中所示），以在第一和第二徽标32、34被安装在车辆主体50上之后分别拾取第三和第四徽标36和38。可替代地，末端执行器20可构造有足够的真空抓持器模块30，以一次拾取所有的徽标32、34、36和38。

继续参考图1和图2，末端执行器20具有基部52，并且多个真空抓持器模块30A、30B和30C可沿基部52以不同的构造（例如，真空抓持器模块30A、30B和30C彼此的不同相对间距）重新定位。基部52包括轨道54，其示出为具有下部线性路径54A（参见图2）和侧部线性路径54B（参见图1）。另一侧部线性路径可在与侧部线性路径54B相对的一侧上沿基部延伸。每个真空抓持器模块30A、30B、30C从横杆56延伸，该横杆56经由一个或多个支架58连接，以在路径54A、54B中沿轨道54滑动。相应的浸润辊可与每个真空抓持器模块30A、30B、30C相邻延伸，例如在横杆56上延伸，并且气缸可允许真空抓持器模块和浸润辊单独地伸出和缩回，如图14-16的实施例中那样。在图11-16的实施例中进一步示出和描述了浸润辊31。

在第一构造中，多个真空抓持器模块30A、30B、30C充分地直接覆盖在多个徽标32、34和平台40上，包括至少一些通孔42，使得这些徽标可被单独拾取并通过真空力抓持，以同时从平台40移动到车辆12。在对第一和第二徽标32和34执行徽标安装方法时，支架58可在第一构造中沿轨道54被锁定就位，并且随后被解锁，沿轨道54滑动，并锁定在图4的第二构造中，以例如对第三和第四徽标36和38执行徽标安装方法400。

如图2中所示，在第一种构造中，真空抓持器模块30A和30B移动得更靠近彼此，而在真空抓持器模块30B和30C之间具有大的空间。组合在一起的真空抓持器模块30A和30B（称为第一组真空模块）一起拾取相对大的第一徽标32，而单个真空抓持器模块30C（称为第二组真空模块）拾取相对小的徽标34。第一和第二徽标32、34可被称为第一组徽标。

如图3中所示，真空抓持器模块30A、30B和30C直接在多个通孔42中的至少一些上方延伸，同时由电子控制器26控制，以将第一力范围内的力F1施加于抵靠平台40的徽标32、34上，并且随后，在抓持多个徽标32、34时施加真空以通过通孔42抽吸空气，以将多个徽标32、34从徽标支撑平台40上拾起。该第一力范围可以是例如2到5牛顿，并且足以接触徽标32、34并允许随后的真空将徽标32、34保持在真空抓持器模块30A、30B和30C上，同时将机械臂22从第一位置（平台40）移动到第二位置（车辆12）。该第一力范围可针对特定的徽标设计定制。例如，更柔顺的徽标可能能够在拾取期间承受更大的力，而不会损伤徽标的表面。与实心的支撑表面（例如，没有足够尺寸的通孔的表面）相比，徽标支撑平台40的通孔42防止了多个真空抓持器模块30A、30B、30C由于真空抽吸而意外卡住。参考图5，真空抓持器模块30中的一个的底视图示出了其具有底表面59，通向该底表面59的多个孔口62延伸穿过真空抓持器模块30到达真空导管64。真空导管64在图1中示出为具有从真空源28延伸的许多分支。多个开关66（其中一些在图1中用隐线表示）可被设置在导管64内，并通过电子控制器26控制，以选择性地根据需要单独地或共同地施加和中止给真空抓持器模块30A、30B和30C的真空，以执行徽标安装方法400。

在图2和图3中所示的第一构造中，组合在一起的模块30A和30B对应于第一徽标32的尺寸（例如，第一徽标32的长度L1），而单个真空抓持器模块30C对应于第二徽标34的尺寸（例如，第二徽标34的长度L2）。换句话说，真空抓持器模块30A、30B和30C被定位成使得组合在一起的模块30A、30B可拾取徽标32的整个长度，同时在从支撑平台40真空拾取期间仍然使真空抓持器模块30A、30B的至少某一部分直接覆盖通孔42。类似地，模块30C可拾取徽标34的整个长度，同时在从支撑平台40真空拾取期间仍然使真空抓持器模块30C的至少某一部分直接覆盖通孔42。多个真空抓持器模块的第一子集30A、30B将第一力范围内的力和第二力范围内的力施加于第一徽标32，而不施加于第二徽标34，并且多个真空抓持器模块的第二子集30C将第一力范围内的力和第二力范围内的力施加于第二徽标34，而不施加于第一徽标32。

在图4中，末端执行器20通过将真空抓持器模块30A、30B和30C定位成不同于第一构造的第二构造来重新构造，以拾取称为第二组徽标的第三和第四徽标36、38。在第二构造中，单个真空抓持器模块30A是真空抓持器模块30A、30B和30C的第三子集并且对应于第三徽标36的尺寸（例如，第三徽标36的长度L3），而单个真空抓持器模块30C是真空抓持器模块30A、30B和30C的第四子集并且对应于第四徽标38的尺寸（例如，第四徽标38的长度L4），如图4中所示。第三徽标36或第四徽标38中的至少一个的尺寸不同于第一徽标32的尺寸或第二徽标34的尺寸。真空抓持器模块30A可拾取徽标36的整个长度，同时在从支撑平台40真空拾取期间仍然使真空抓持器模块30A的至少一部分直接覆盖通孔42，并且真空抓持器模块30C可拾取徽标38的整个长度，同时在从支撑平台40真空拾取期间仍然使真空抓持器模块30C的至少一部分直接覆盖通孔42，使得多个真空抓持器模块的第三子集（例如，所示实施例中的模块30A）将第一力范围内的力F1（在拾取模式期间）和第二力范围内的力（在放置模式期间）施加于第三徽标36，而不施加于第四徽标38，并且多个真空抓持器模块的第四子集（例如，所示实施例中的真空抓持器模块30C）将第一力范围内的力F1（在拾取模式期间）和第二力范围内的力（在放置模式期间）施加于第四徽标38，而不施加于第三徽标36。取决于所使用的具体徽标，第三子集不同于第一子集（如所示）或第四子集不同于第二子集（在所示实施例中，第二子集和第四子集相同），或者第三子集不同于第一子集并且第四子集不同于第二子集。

图7是局部透视图，其示出了当处于第一构造时抓持第一徽标32的真空抓持器模块30A、30B。图8是局部透视图，其示出了当处于第二构造时抓持第三徽标36的真空抓持器模块30A。多个真空抓持器模块30A、30B和30C中的每一个都包括柔顺主体60，其构造成弹性压缩以符合多个徽标32、34、36或38。例如，真空抓持器模块30A压缩，以在图7的第一构造中符合第一徽标32的一部分，以及在图8的第二构造中符合第三徽标36。在所示示例中，与第一徽标32相比，第三徽标36具有更大的表面轮廓（例如，表面廓形）并且也是更硬的材料（例如，不同的柔顺材料属性）。另外，在拾取第一徽标32期间施加的第一力范围内的力可小于在拾取第三徽标36期间施加的那些力（例如，用于拾取第一徽标32的第一力范围可不同于用于拾取第三徽标36的第一力范围）。

电子控制器26上的存储指令可被调整以适应各种徽标的不同表面轮廓和硬度，以在每种模式（拾取和放置）期间通过真空抓持器模块30A、30B、30C施加不同范围的力，并通过浸润辊31浸润。当多于一个真空抓持器模块被应用于同一徽标时（例如在第一构造中应用于徽标32的真空抓持器模块30A、30B），如果相应的真空抓持器模块接触的徽标的不同真空抓持器部分具有不同的轮廓或柔顺特性，即使在相同的操作模式下（例如，在拾取期间），不同的真空抓持器模块也可施加彼此不同范围的力。

在一些实施例中，多个真空抓持器模块30A、30B和30C中的至少一个的柔顺主体60的压缩刚度、厚度或压缩刚度和厚度两者可不同于多个真空抓持器模块30A、30B和30C中的至少一个其他真空抓持器模块的柔顺主体60的压缩刚度、厚度或压缩刚度和厚度两者。例如，图9和图10是用于图1的徽标安装系统的末端执行器120的另一个实施例的侧视图。末端执行器120与末端执行器20相似，除了真空抓持器模块30A、30B和30C的柔顺主体60的压缩刚度不同，这是因为它们被专门调整以适应徽标132的表面廓形。例如，真空抓持器模块30B的柔顺主体60比真空抓持器模块30A和30C的柔顺主体60（例如，与真空抓持器模块30A的压缩刚度K1和真空抓持器模块30C的压缩刚度K3相比）刚度小（例如，具有较低的压缩刚度K2），使得真空抓持器模块30B的柔顺主体60容易压缩，以在其靠近徽标132的中部的较大高度处符合徽标132的外表面。如所示，在拾取模式期间，在由真空抓持器模块30A、30B和30C中的每一个施加的力F1A、F1B和F1C下，柔顺主体60从图9中的相应第一高度H1、H2和H3压缩到图10中的较小高度。力F1A、F1B和F1C可相同或不同。在一些实施例中，代替或附加于具有不同的压缩刚度以符合徽标的柔顺主体60，初始高度H1、H2和H3中的任一个也可彼此不同。类似地，例如图11-16中的浸润辊31的所使用的浸润辊的材料的压缩刚度可至少部分地基于徽标的不同部分的轮廓（廓形变化）、形状和相对刚度（柔顺材料属性）来选择。因此，多个真空抓持器模块和浸润辊可按照这种方式稍微定制以适应徽标的不同部分的轮廓（廓形变化）、形状和相对刚度（柔顺材料属性）。

此外，根据用于徽标拾取、放置和浸润的力控制算法，可重构的末端执行器适用于机械臂路径（位置控制）和施加力规划的混合。例如，为了帮助调整徽标安装方法400的每种模式的力范围，一个或多个力传感器70被操作性地连接到多个真空抓持器模块30A、30B和30C以及浸润辊31，从而允许实时自适应的力控制。在图3-4和图9-10中，力传感器70被示出为与每个柔顺主体60相邻设置，例如靠近真空抓持器模块30A、30B和30C的较硬的臂部分120A、120B和120C的端部。在其他实施例中，力传感器70可被定位成更靠近基部52或152。

电子控制器26与该一个或多个力传感器70通信，并且构造成执行一组存储指令，以施加第一力范围内的力，从而用多个真空抓持器模块30A-30C来抓持多个徽标32、34、36和38。例如，力传感器70可以是力传感器电阻器、压电传感器或应变计称重传感器。对于徽标安装方法的每种模式，预定的力范围可能是最佳的。例如，在拾取模式期间，从大约2牛顿到大约5牛顿的第一力范围可能是最佳的，以确保在从第一位置（平台40）拾取并转移到第二位置（车辆12）期间不会损坏徽标。一旦徽标32、34（或36、38）被真空抓持器模块30A、30B和30C抓持，电子控制器26就将机械臂22移向车辆12。基于来自力传感器70的传感器信号，电子控制器26在施加第一力范围内的力的同时监测由多个真空抓持器模块施加的力的大小，并且在必要时基于该传感器信号来调整力，以将力保持在第一力范围内。气缸（如图14中的缸380或382）或其他线性致动机构可用于通过真空抓持器模块30A、30B和30C来施加力。

当机械臂22将末端执行器20移动到车辆12以完成放置模式（例如，在预定位置32A、34A、36A和38A处抵靠车辆12的表面放置徽标）时，例如从大约10牛顿到大约15牛顿的第二力范围可能是最佳的，以确保在浸润模式之前将徽标保持就位。最后，在浸润模式中，例如从大约37牛顿到大约39牛顿的第三力范围可由浸润辊31施加，该浸润辊31用于充分浸润徽标32、34、36和38的粘合剂，而不损坏徽标或车辆主体50。

车辆12可与自动轨道16一起移动，这是在机械臂22向它移动时以及在徽标安装过程的放置和浸润模式期间（例如，在真空抓持器模块30A、30B和30C施加第二力范围内的力时（放置模式）以及在浸润辊31施加第三力范围内的力时（浸润模式））。因此，使用视觉系统19，电子控制器26可跟踪车辆12的移动，并且响应于车辆12的移动（例如，考虑到车辆12的移动）而移动机械臂22，同时施加第二力范围内的力和第三力范围内的力，使得在放置模式期间末端执行器20和车辆12存在期望的相对移动，并且在浸润模式期间，浸润辊31在相应的徽标32、34或36、39上方存在期望的相对移动。

在放置模式期间，第二力范围内的力由相应的真空抓持器模块30A、30B和30C施加，以将多个徽标32、34、36和38放置在车辆主体50上的不同的预定位置32A、34A、36A和38A处，从而将机械臂22从平台40移动到车辆12邻近（其中模块30A、30B、30C面向车辆主体50），并且其中多个徽标32和34（或者，在第二次行程中，徽标36和38）被多个真空抓持器模块抓持，以将多个徽标32和34从平台40转移到车辆主体50。电子控制器26向末端执行器20发送控制信号，以通过多个真空抓持器模块30A、30B和30C单独地和接连地将第二力范围内的力施加于多个徽标32、34中的每一个，同时单独地和接连地释放对多个真空抓持器模块30A、30B和30C的真空，以将多个徽标32、34放置在车辆主体50上的不同预定位置32A、34A处，而不返回到第一位置。例如，一旦徽标32被放置在预定位置32A处并且第二力范围内的力被施加于徽标32，就释放由真空抓持器模块30A、30B施加的真空力。在此期间，在真空抓持器模块30C处保持真空，以保持对徽标34的抓持。可替代地，电子控制器26可被编程为在执行任何浸润功能之前执行所有两个徽标32和34或所有徽标32、34、36和38的放置。接下来，可完成第一徽标32的粘合剂的浸润，这是通过移动机械臂22，使得浸润辊31以第三力范围内的力在徽标32的外表面上滚动。然后，机械臂22直接将末端执行器20从预定位置32A移动到预定位置34A，以将带有徽标34的真空抓持器模块30C放置在预定位置34A处，并且从真空抓持器模块30C释放真空，同时施加第二力范围内的力，以将徽标34放置在预定位置34A处。在徽标32、34的放置期间，电子控制器26分别监测由真空抓持器模块30A、30B和30C施加的力的大小，并根据需要调整力，以将其保持在第二力范围内。

电子控制器26将机械臂22移回到平台40，使用真空抓持器模块30A对徽标36施加第一力范围内的力，并对真空抓持器模块30A施加真空以拾取第三徽标36。然后，使机械臂22移动，使得真空抓持器模块30C处于第四徽标38上方，使用真空抓持器模块30C对徽标38施加第一力范围内的力，并对真空抓持器模块30C施加真空，以拾取第四徽标38。在此期间，在真空抓持器模块30A处保持真空。因为不需要真空抓持器模块30B来抓持徽标36、38中的任一个，所以不需要对真空抓持器模块30B施加真空。

然后，电子控制器26将机械臂22从平台40移动到相邻的车辆12，其中多个徽标36和38相应地被真空抓持器模块30A、30C抓持，以将多个徽标36和38从平台40转移到车辆主体50。电子控制器26向末端执行器20发送控制信号，以在单独地和接连地释放对多个真空抓持器模块30A和30C的真空的同时，通过多个真空抓持器模块30A和30C单独地和接连地将第二力范围内的力施加于多个徽标36、38中的每一个，以将多个徽标36、38放置在车辆主体50上的不同预定位置36A、38A处，而不返回到第一位置。例如，一旦徽标36被放置在位置36A处，并且第二力范围内的力通过真空抓持器模块30C施加于徽标36，就释放由真空抓持器模块30A施加的真空。在此期间，在真空抓持器模块30C处保持真空，以保持对徽标38的抓持。接下来，可完成第三徽标36的粘合剂的浸润，这是通过移动机械臂22，使得浸润辊以第三力范围内的力在徽标36的外表面上滚动。可替代地，电子控制器26可被编程为在执行第三徽标36的浸润之前执行第四徽标38的放置。否则，在第三徽标36的浸润之后，机械臂22直接将末端执行器20从预定位置36A移动到预定位置38A，以将带有徽标38的真空抓持器模块30C放置在预定位置38A处，并且随后，从真空抓持器模块30C释放真空，同时施加第二力范围内的力，以将第四徽标38放置在预定位置38A处。在徽标36、38的放置期间，电子控制器26分别监测由真空抓持器模块30A和30C施加的力的大小，并根据需要调整力，以将其保持在第二力范围内。

图11是安装在以局部视图示出的机械臂22上的用于图1的徽标安装系统18的末端执行器220的另一个实施例的侧视图。末端执行器220包括第一臂220A，其从基部252延伸并支撑如真空抓持器模块30A的真空抓持器模块230A。进一步沿基部252（例如，进一步进入到图11中的页面），相同的臂220A或不同的臂（未示出）可支撑附加的真空抓持器模块。真空抓持器模块230A可包括柔顺主体60和力传感器70，如关于末端执行器120所论述的。末端执行器220还包括第二臂220B，其从基部252延伸并支撑浸润辊31。另一个力传感器70与浸润辊31操作性地连接。侧延伸部217（示出了一个）可在浸润辊31的任一端处从臂220B的终端部分220C延伸，并且可支撑浸润辊31的中心杆219，使得当浸润辊31放置成与徽标接触时，浸润辊31绕中心轴线221沿箭头223的方向旋转，并且机械臂22被控制成将浸润辊31推到徽标的外表面上方。

力传感器70使得电子控制器26能够将真空抓持器模块230A在徽标拾取模式期间保持在第一力范围内，在徽标放置模式期间保持在第二力范围内。在徽标浸润模式期间，力传感器70允许电子控制器26将浸润辊31施加的力保持在第三力范围内。第一臂220A的纵向轴线225与第二臂220B的纵向轴线227不平行。因此，在将徽标32、34、36和38放置在相应的预定位置32A、34A、36A或38A中的一个预定位置处之后，在通过浸润辊31施加第三力范围内的力之前，电子控制器26控制机械臂22使末端执行器220绕轴线229枢转，该轴线229垂直于第一臂220A的纵向轴线225和第二臂220B的纵向轴线227两者。

图12是图11的末端执行器的侧视图，其中机械臂22沿第一定向旋转，以便通过一个或多个真空抓持器模块（例如，真空抓持器模块230A）来拾取和放置徽标。机械臂22被示出为控制真空抓持器模块230A，以施加第一力范围内的力，从而将徽标36放置在主体50上。在图13中，机械臂22被示出为在相对于图12的放置模式绕轴线229旋转之后，使得浸润辊31能够以第三力范围内的力施加，以浸润主体50上的徽标36。

图14是用于图1的徽标安装系统18的末端执行器320的另一实施例的侧视图，该末端执行器320安装在以局部视图示出的机械臂22上，并且示出了伸出以便从徽标支撑平台40上的第一位置拾取徽标36的真空抓持器模块330A。末端执行器320包括第一臂320A，其从基部352延伸并支撑真空抓持器模块30A。相同或不同的臂（未示出）可进一步沿基部352（例如，进一步进入到图14中的页面）支撑附加的真空抓持器模块。如关于模块230A所论述的，真空抓持器模块330A可包括柔顺主体60和力传感器70。第二臂320B从基部352延伸，并且浸润辊31从第二臂320B的终端部分320C延伸。另一个力传感器70与浸润辊31操作性地连接。附加的浸润辊31可邻近从附加的第一臂延伸的任何附加模块进一步沿基部352（例如，进一步进入到图14中的页面中）从附加的臂延伸。

第一气缸380连接到第一臂320A，并且第二气缸382连接到第二臂320B。例如，臂320A、320B可以是伸缩臂，并且气缸380、382被表示为设置在相应臂320A、320B的上部和下部之间。图1中所示的气动功率源44选择性地连接到第一气缸380和第二气缸382，以使第一臂320A和第二臂320B彼此分开地伸出和缩回。例如，一个或多个阀可被设置在从气动功率源44通过机械臂22延伸到臂320A、320B的空气管线中，以允许或阻止到臂320A、320B的流。在图14中，在拾取模式期间，第一臂320A伸出，并且第二臂320B缩回。第一力范围内的力（由力F1表示）被施加于徽标36。

在图15中，机械臂22被示出为在第二位置（车辆12）处移动到第二定向，以将徽标36放置在车辆主体50上的预定位置36A处。在放置模式期间，第一臂320A伸出，并且第二臂320B保持缩回。第二力范围内的力（由力F2表示）被施加于徽标36。第一臂320A的纵向轴线325与第二臂320B的纵向轴线327平行。因此，在放置徽标36之后，在预定位置36A处，除了当车辆随轨道16移动时沿箭头14的方向移动之外，机械臂22仅需要沿平行于主体50的表面的方向移动。然而，末端执行器320不需要像末端执行器220必须的那样枢转。机械臂22的移动路径因此可由电子控制器26更简单地执行。

在图16中，真空抓持器模块330A从主体50缩回（通过缩回第一臂320A），并且浸润辊31伸出（通过伸出第二臂320B），以便通过浸润辊31来浸润徽标36。例如，从气动功率源44到气缸380、382的管线内的一个或多个开关可由电子控制器26控制，以快速阻断到第一臂320A的气压并允许到第二臂320B的气压。

因此，在图17中示出了本文所述的徽标安装的方法400。方法400可开始于步骤402，其将多个真空抓持器模块定位在对应于第一徽标32的尺寸和第二徽标34的尺寸的构造，并且随后是步骤404，该步骤将末端执行器定位成在第一位置处在徽标32或34中的一个上方延伸。例如，徽标32、34可被支撑在平台40上。接下来，在步骤406中，通过一个或多个真空抓持器模块30A、30B、30C在第一力范围内施加力F1。由于步骤402，该多个真空抓持器模块中的第一组30A、30B将第一力范围内的力F1施加于第一徽标，而不施加于第二徽标34，并且该多个真空抓持器模块中的第二组30C将第一力范围内的力F1施加于第二徽标34，而不施加于第一徽标32。在步骤406期间，方法400可包括步骤408，该步骤监测所施加的力的大小，使得在必要时可在步骤406中调整力，以将所施加的力F1保持在第一力范围内。

接下来，该方法继续进行到步骤410，其将机械臂22从第一位置（徽标支撑平台40）移动到第二位置（邻近车辆12），同时保持对真空抓持器模块中的那些抓持徽标的模块的真空。一旦在步骤410中通过机械臂22的移动将末端执行器20定位在车辆主体50邻近，就执行在徽标放置之前所需的任何步骤。例如，在末端执行器320的实施例中，这可包括步骤412，如果第一臂320A尚未伸出以完成拾取模式，则伸出第一臂320A。接下来，在步骤414中，在放置模式期间，通过该一个或多个真空抓持器模块对徽标施加第二力范围内的力F2。在步骤412期间，方法400可包括步骤414，该步骤监测所施加的力的大小，使得在必要时可在步骤412中调整力F2，以将所施加的力保持在第二力范围内。

在步骤414的放置模式之后，执行徽标浸润之前所需的任何步骤。例如，在末端执行器320的实施例中，这可包括缩回第一臂320A的步骤418，以及伸出第二臂320B的步骤420。可替代地，在末端执行器220的实施例中，这可包括步骤422，其使机械臂绕轴线229枢转，以将浸润辊31移动到车辆主体50上的徽标邻近。

接下来，在步骤424中，在浸润模式期间，通过浸润辊31对徽标施加第三力范围内的力F3。在步骤424期间，方法400可包括步骤426，该步骤监测所施加的力的大小，使得在必要时可在步骤424中调整力，以将所施加的力F3保持在第三力范围内。

在步骤424之后，在步骤424中力所施加到的徽标的安装完成。如果任何其他真空抓持器模块仍抓持准备安装在车辆主体50上的其他徽标，则方法400可包括步骤428，该步骤将机械臂22移动到车辆主体50上的另一个预定位置，例如，移动到第二预定位置34A，例如，用于安装第二徽标34。

一旦在步骤404的拾取模式之后由真空抓持器模块30A、30B和/或30C保持的所有徽标都已被放置安装，如果还有更多的徽标待安装在车辆12上，或者如果不同长度或其他尺寸的徽标待安装在另一车辆上，则方法400可继续进行到步骤430，该步骤430将真空抓持器模块定位在第二构造，例如图4的构造，例如，用于随后返回到步骤404并继续进行方法400，从而例如安装徽标36和38。

因此，本文公开的末端执行器的若干实施例允许根据方法400的高效安装。例如，这些末端执行器可一次将多个徽标从拾取位置运送到放置位置，并且可根据需要与不同尺寸的徽标组相对应地重构。具有支撑真空抓持器模块和浸润辊的平行臂的末端执行器使得能够实现更容易的机器人路径控制。使用不同厚度和/或刚度的柔顺构件使得能够更好地贴合徽标，并在徽标上实现更均匀的真空抓持，并且使用力传感器使得能够实现自适应力控制，以保持力适合于安装过程的不同模式（拾取、放置和浸润）以及例如相同徽标的不同区域上的定制力。

虽然已详细地描述了用于实施本公开的最佳模式，但是那些熟悉本公开所涉及的领域的技术人员将认识到处于所附权利要求的范围内的用于实践本公开的各种替代性设计和实施例。

Claims (10)

1.一种用于在工件上安装徽标的徽标安装系统，所述徽标安装系统包括：

用于机械臂的末端执行器，所述末端执行器具有基部和能够沿所述基部以不同的构造重新定位的多个真空抓持器模块，所述多个真空抓持器模块构造成同时抓持多个徽标并单独地释放所述多个徽标。

2. 根据权利要求1所述的徽标安装系统，还包括：

徽标支撑平台，其具有多个通孔，并且构造成支撑所述多个徽标；以及

其中，当抓持所述多个徽标以从所述徽标支撑平台拾起所述多个徽标时，所述多个真空抓持器模块直接在所述多个通孔中的至少一些通孔上方延伸。

3.根据权利要求1所述的徽标安装系统，其中，所述基部包括轨道，并且所述多个真空抓持器模块能够沿所述轨道以所述不同的构造重新定位。

4. 根据权利要求1所述的徽标安装系统，其中：

所述多个真空抓持器模块中的每一个包括柔顺主体，其构造成弹性压缩，以符合所述多个徽标中的一个；以及

所述多个真空抓持器模块中的至少一个的所述柔顺主体的压缩刚度、厚度或者压缩刚度和厚度两者不同于所述多个真空抓持器模块中的至少一个其他真空抓持器模块的所述柔顺主体的压缩刚度、厚度或者压缩刚度和厚度两者。

5.根据权利要求1所述的徽标安装系统，其中，所述末端执行器还包括浸润辊、从所述基部延伸到所述多个真空抓持器模块中的至少一个的第一臂以及从所述基部延伸到所述浸润辊的第二臂，第一气缸连接到所述第一臂，并且第二气缸连接到所述第二臂；并且所述徽标安装系统还包括：

气动功率源，其选择性地连接到所述第一气缸和所述第二气缸，以使所述第一臂和所述第二臂彼此分开地伸出和缩回。

6.根据权利要求5所述的徽标安装系统，其中，所述第一臂的纵向轴线与所述第二臂的纵向轴线平行。

7. 根据权利要求1所述的徽标安装系统，其中：

所述末端执行器还包括浸润辊、从所述基部延伸到所述多个真空抓持器模块中的至少一个的第一臂以及从所述基部延伸到所述浸润辊的第二臂；以及

所述第一臂的纵向轴线与所述第二臂的纵向轴线不平行。

8.根据权利要求1所述的徽标安装系统，其中，所述末端执行器还包括浸润辊；并且所述徽标安装系统还包括：

一个或多个力传感器，其操作性地连接到所述多个真空抓持器模块和所述浸润辊，并且能够操作以指示所述多个真空抓持器模块中的每一个和所述浸润辊的施加力。

9.根据权利要求8所述的徽标安装系统，还包括：

电子控制器，其与所述一个或多个力传感器通信，并且构造成执行一组存储指令，以施加第一力范围内的力，从而利用所述多个真空抓持器模块来抓持所述多个徽标，施加第二力范围内的力，从而将所述多个徽标放置在所述工件上的不同预定位置处，以及施加第三力范围内的力，从而将所述浸润辊施加于所述工件上的所述多个徽标。

10.一种徽标安装方法，包括：

通过机械臂上的末端执行器的多个真空抓持器模块，将第一力范围内的力单独地和接连地施加于多个徽标，所述多个徽标设置在第一位置处；

在施加所述第一力范围内的力的同时，通过电子控制器，监测由所述多个真空抓持器模块施加的力的大小；

对所述多个真空抓持器模块施加真空，以利用所述多个真空抓持器模块来抓持所述多个徽标；

在所述多个徽标被所述多个真空抓持器模块抓持的同时，将所述机械臂从所述第一位置移动到与工件相邻的第二位置，以将所述多个徽标从所述第一位置转移到所述第二位置；

通过所述多个真空抓持器模块对所述多个徽标施加第二力范围内的力，同时单独地和接连地释放对所述多个真空抓持器模块的所述真空，以将所述多个徽标放置在工件上的不同预定位置处；以及

在施加所述第二力范围内的力的同时，通过所述电子控制器，监测由所述多个真空抓持器模块施加的力的大小。

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