CN117651647A - 用于在机器人组装单元中固化粘合剂的机构 - Google Patents

Abstract

公开了用于在机器人组装单元中固化粘合剂的系统和方法。根据本公开的一个方面的设备包括：机架；联接到机架的齿轮箱；和联接到齿轮箱的辐射头，辐射头在方向上发射辐射，其中，该辐射头能够相对于机架移动。

Description

用于在机器人组装单元中固化粘合剂的机构

相关申请的交叉引用

本公开要求2021年5月18日提交的并且题为“MECHANISM FOR CURING RETENTIONADHESIVE IN AROBOTIC ASSEMBLY CELL”的美国临时专利申请No.63/190,120和2022年5月18日提交的并且题为“MECHANISM FOR CURING ADHESIVE IN AROBOTIC ASSEMBLY CELL”的美国非临时专利申请No.17/747,59根据35U.S.C.119的权益，上述申请以其整体通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及增材制造，更具体地涉及在机器人组装单元中固化粘合剂。

背景技术

三维(3-D)打印(也被称为增材制造(AM))最近为更高效地建造复杂的运输结构(比如汽车、飞机、船舶、摩托车、公共汽车、火车等)提供了新的机会。AM技术能够由各种各样的材料制造复杂的部件。将AM工艺应用于生产这些产品的行业已经被证明可以生产结构上更高效的运输结构。例如，使用3-D打印的部件生产的汽车可以被制造得更坚固、更轻并且因此更省油。此外，AM使得制造商能够3-D打印比经由传统机械加工和铸造技术制造的部件复杂得多并且配备有更先进的特征和功能的部件。3-D物体可以使用基于物体的数字模型数据的材料层来形成。3-D打印机可以通过一次一层地打印结构来形成由数字模型数据定义的结构。

3-D打印是非设计特定的，其提供了常规制造工艺不能提供的几何和设计灵活性。此外，3-D打印技术可以生产具有小的特征尺寸和几何形状的零件，这对于使用常规制造工艺生产是非常困难或不可能的。

尽管最近取得了这些进步，但相对于AM技术在运输结构和其他机械化组件中的实际实施仍存在许多障碍。例如，不管AM是否用于生产此类装置的各种部件，制造商通常依赖劳动密集型和昂贵的技术(比如焊接、铆接等)，以将部件联结在一起，比如运输结构中使用的节点。与焊接和类似技术相关联的缺陷同样适用于目前太大而无法在单个AM步骤中3-D打印的部件，比如车辆齿轮箱。给定的3-D打印机通常限于渲染具有有限尺寸的物体，其通常由3-D打印机的构建板的可用表面积和打印机可以容纳的容许容积来决定。在这些情况下，制造商通常被迫使用传统的、昂贵的且耗时的机械加工技术来构建部件。替代地，制造商可以3-D打印许多子部件，并将它们组合起来，以形成完整的功能部件。

发明内容

下文将参考增材制造的部件的组装和生产，更全面地描述用于增材制造系统和架构的设备的若干方面。

根据本公开的一个方面的设备包括：机架；联接到机架的齿轮箱；和联接到齿轮箱的辐射头，辐射头在一个方向上发射辐射，其中，该辐射头能够相对于机架移动。

这样的设备进一步可选地包括：辐射头的移动，该移动是改变从辐射头发射的辐射的方向的角移动；包括马达的机架；联接在马达和齿轮箱之间的联轴器以及联接在齿轮箱和辐射头之间的安装臂。

这样的设备还可以可选地包括：辐射头，其包括风扇、联接到风扇的热交换器，其中热交换器可以是增材制造的；以及更换工具，其联接到机架，用于将设备联接到机器人的臂。

根据本公开的一个方面的设备包括：机架，其包括具有轴的马达；联接到机架的更换工具；安装臂；联接到轴和安装臂的齿轮箱，用于将轴的旋转转化成安装臂的移动；以及联接到安装臂的辐射头，辐射头在一个方向上发射辐射，其中，安装臂的移动改变了来自辐射头的辐射的发射方向。

这样的设备进一步可选地包括：联接到马达的控制器，用于选择性地旋转马达的轴以使安装臂移动；安装臂的移动垂直于辐射的发射方向；安装臂的移动使辐射头沿弧线移动；安装臂的移动包括使辐射头围绕标称位置移动；弧线从标称位置沿第一方向和与第一方向相反的第二方向延伸；安装臂的移动包括至少一个停止位置。

这样的设备进一步可选地包括：联接在马达的轴和齿轮箱之间的联轴器；辐射头包括风扇；辐射头进一步包括联接到风扇的热交换器，该热交换器是增材制造的；并且更换工具将设备联接到机器人的臂。

将理解的是，通过以下详细说明，本领域技术人员将很容易了解增材制造结构中基于粘合剂的零件保持特征的其他方面，其中通过图示的方式示出和描述了若干实施例。如本领域技术人员将认识到的，用于桥接的设备能够有其他和不同的实施例，并且其若干细节能够在各种其他方面进行修改，而不脱离本公开的范围。因此，附图和详细描述在本质上应被视为是说明性的，而不是限制性的。

附图说明

现将在附图中通过示例的方式而非通过限制的方式在详细说明中呈现各个方面，其中：

图1A-1D示出了根据本公开的一个方面的PBF(power bed fusion，粉末床熔融)系统在不同操作阶段期间的各个侧视图。

图1E示出了根据本公开的一个方面的3-D打印机系统的功能框图。

图2示出了根据本公开的一个方面的无夹具组装系统的示例的透视图。

图3示出了根据本公开的一个方面的各结构之间的保持特征处的连接。

图4示出了根据本公开的一个方面的设备的透视图。

图5示出了根据本公开的一个方面的设备的俯视图。

图6示出了根据本公开的一个方面的安装臂和辐射头的分解视图。

具体实施方式

下面结合附图阐述的详细描述旨在提供对实施例的描述，并且其不旨在表示可以实践本公开的唯一实施例。贯穿本公开使用的术语“示例性的”是指“用作示例、实例或说明”，并且不应必须解释为比本公开中呈现的其它实施例优选或有利。出于向本领域技术人员提供充分传达本公开的范围的彻底且完整的公开内容的目的，详细描述包括具体细节。然而，本公开可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些情况下，众所周知的结构和部件可以以框图形式示出或者完全省略，以便避免混淆贯穿本公开所呈现的各种概念。

增材制造

增材制造(AM)涉及使用存储的几何模型以在构建板上积聚分层材料，以生产具有由模型所定义的特征的三维(3-D)构建件。AM技术能够使用各种各样的材料来打印复杂的部件。3-D物体可以是基于计算机辅助设计(CAD)模型制造的。CAD模型可以用于生成与特定3-D打印机兼容的一组指令或命令。AM工艺可以使用CAD模型和打印指令创建实体三维物体。在AM工艺中，可以使用不同材料或材料的组合，比如工程塑料、热塑性弹性体、金属、陶瓷和/或合金或上述材料的组合等，以创建3维物体。

在联结两个或更多个部件的情况下使用AM可以提供显著的灵活性和成本节约益处。这些以及其他益处可以使得机械结构的制造商能够以更低的成本和/或更高效的方式生产部件。本公开中描述的联结技术涉及用于连接AM部件和/或商用现货(COTS)部件的工艺。AM部件是3-D部件，其通过例如基于预编程的设计逐层地添加一种或更多种材料来打印。本文描述的部件可以是用于组装各种装置的部件，比如发动机部件、结构部件等。此外，此类AM或COTS部件可以在组件中使用，比如车辆、卡车、火车、摩托车、船舶、飞机等或者其他机械化组件，而不脱离本公开的范围。

AM中的部件和术语

在本公开的一个方面，部件可以是AM部件。部件可以是任何3-D打印的部件，其包括用于与另一个部件配合的特征，比如接口。该部件可以具有被配置成接受另一个部件的内部或外部特征。例如，部件可以被成形为接受特定类型的部件。在不脱离本公开的范围的情况下，部件可以利用任何内部设计或形状并且接受任何种类的部件。

部件接口可以被配置成连接到另一个部件的接口。例如，但不作为限制，部件之间的接口可以是榫槽结构。该接口可以具有高精度的特征或复杂的几何形状，其允许它们执行特定的功能，包括创建到比如管、结构板件、挤压件、片状金属和/或其他结构构件的跨越结构的连接。

为了清晰起见，部件还可以包括相对简单的连接特征，该连接特征被配置成与接口的更复杂的连接特征网络连接，以在结构之间形成流线型连接。虽然这些部件可以结合更多的基本特征，但是它们可以有利地以更高的打印速率进行3-D打印。替代地，部件可以使用合适的非3-D打印制造技术来构建。

多种不同的AM技术可能非常适合用于运输结构或其他机械化组件中的部件的构造。此类3-D打印技术可以包括例如定向能量沉积(DED)、选择性激光熔化(SLM)、选择性激光烧结(SLS)、直接金属激光烧结(DMLS)、电子束熔化(EBM)、粉末床熔融(PBF)和/或涉及金属粉末的熔化或熔融的其它AM工艺。

与许多3-D打印技术一样，这些工艺(例如，PBF系统)可以逐层地创建构建件。每个层或“薄片”是通过沉积一层粉末并且将该粉末的部分暴露于能量束来形成的。能量束被施加到粉末层的熔化区域，该熔化区域与层中的构建件的横截面一致。熔化的粉末冷却并熔融，以形成构建件的薄片。可以重复该过程，以形成构建件的下一薄片，以此类推。每个层沉积在前一层的顶部上。所产生的结构是从底部向上逐片组装的构建件。SLS和各种其他PBF技术可以很好地适合齿轮箱和其他运输结构部件的构造。然而，将理解的是，比如熔融沉积建模(FDM)等其他AM技术也可以用于在此类应用中使用。

榫槽(TNG)结构可以用于在接口处连接两个或更多个部件。例如，一个部件的榫舌部分可以作为围绕外围区域设置的单个突起而围绕外围区域延伸。部件的榫舌部分可以相对于该部件沿着外围区域向外突出，并且榫舌部分的横向延伸在该视图中可以被认为从该部件“出来”。

接口的沟槽部分是第二部件的一部分，并且可以沿着第二部件的外围区域设置。沟槽部分可以包括第二部件的材料。沟槽部分可以一直围绕外围区域延伸，并且可以是第二部件中的单个槽道。沟槽部分还可以相对于第二部件沿着外围区域向内嵌入，并且围绕第二部件横向延伸。榫舌和沟槽可以被布置在第一和第二部件上，使得当两个部件被放置成接触时，榫舌可以与沟槽对准，并且可以在两个部件之间的接口处围绕外围区域装配到沟槽中。在本公开的一个方面中，榫舌和/或沟槽可以包括使得榫舌能够在沟槽中居中的对中特征。

虽然上面的描述主要涉及使用榫槽结构来联结两个或更多个部件，但本公开中描述的技术不仅适用于榫槽结构。事实上，在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用用于联结多个结构的任何合适的技术。

AM可以包括一个或更多个节点的制造。节点是一种结构构件，其可以包括一个或更多个接口，该一个或更多个接口用于连接到其他节点或跨越部件，比如管、挤压件、板件等。使用AM，节点可以被构造成包括附加的特征和功能(包括接口功能)，这取决于目标。

如上所述，节点和其他部件可以被连接在一起。例如，一个或更多个节点和/或其他部件可以被连接在一起，以形成更大的部件。因此，单独的AM结构通常被连接在一起，或者单独的AM结构可以连接到机械加工零件或COTS零件，以提供组合的结构，例如以实现上面的模块化网络或在车辆中形成复杂的内部组件。示例包括节点到节点的连接、节点到板件的连接、节点到管的连接和节点到挤压件的连接等。为了将AM接头构件与车身板件连接，例如，可以使用机械连接件(例如，螺钉、夹具等)。替代地或附加地，可以使用粘合剂来形成牢固的结合。为了连接这些零件，通常会施加严格的公差，这意味着零件被定位成在建立的定向上精确地装配。例如，待粘附的两个零件可以被定位成避免与彼此直接接触，以便减轻可能的电偶腐蚀问题。一般来说，AM接头构件和板件之间的粘合连接引起准确的装配。因此，例如，AM接头构件不会与车身板件不对准或偏移，并且当建立永久结合时，这些零件通常保持恰当定向。

本公开涉及在机器人组装单元中固化粘合剂。

增材制造环境

图1A-图1D示出了本公开的一个方面中的3-D打印机系统的各个侧视图。

在本公开的一个方面中，3-D打印机系统可以是粉末床熔融(PBF)系统100。图1A-图1D示出了在不同操作阶段期间的PBF系统100。图1A-图1D中所示的特定实施例是采用本公开的原理的PBF系统的许多合适示例之一。还应当注意的是，图1A-图1D以及本公开中其它图的元件不一定是按比例绘制的，但是出于更好地示出本文描述的概念的目的，可以将所述元素绘制得更大或更小。PBF系统100可以包括：沉积器101，该沉积器可以沉积每层金属粉末；能量束源103，该能量束源可以生成能量束；偏转器105，该偏转器可以施加能量束以熔融粉末材料；以及构建板107，该构件板可以支撑一个或更多个构建件(比如构建件109)。尽管术语“熔融”和/或“熔合”用于描述粉末颗粒的机械联接，但是其它机械作用，例如烧结、熔化和/或其它的电联接、机械联接、机电联接、电化学联接和/或化学联接方法也被认为在本公开的范围内。

PBF系统100还可以包括定位在粉末床容器内的构建底板111。粉末床容器壁112通常限定粉末床容器的边界，该粉末床容器从侧面看被夹在粉末床容器壁112之间并且在下面邻接构建底板111的一部分。构建底板111可以使构建板107逐渐降低，使得沉积器101可以沉积下一层。整个机构可以位于腔室113中，该腔室可以封闭其它部件，从而保护装备、实现大气和温度调节并且减轻污染风险。沉积器101可以包括包含粉末117(比如金属粉末)的料斗115和可以整平所沉积的粉末的每一层的顶部的整平器119。

具体参考图1A，该图示出了在构建件109的薄片已经熔融之后但在下一层粉末沉积之前的PBF系统100。事实上，图1A示出了PBF系统100已经在多个层(例如200个单独的层)中沉积和熔融薄片以形成构建件109(例如，由200个单独的薄片形成)的目前状态的时间。已经沉积的多个单独层形成了粉末床121，该粉末床包括沉积但未熔融的粉末。

图1B示出了处于一定阶段的PBF系统100，在所述阶段中构建底板111可以降低粉末层厚度123。构建底板111的降低使构建件109和粉末床121下降粉末层厚度123，使得构建件109和粉末床121的顶部低于粉末床容器壁112的顶部一定量，该一定量等于粉末层厚度123。例如，以这种方式，可以在构建件109和粉末床121的顶部上方形成具有等于粉末层厚度123的一致厚度的空间。

图1C示出了处于一定阶段的PBF系统100，在该阶段沉积器101被定位成将粉末117沉积在构建件109和粉末床121的顶部表面上方所形成的并由粉末床容器壁112界定的空间中。在该示例中，沉积器101在限定空间上方逐渐移动，同时从料斗115释放粉末117。整平器119可以整平所释放的粉末以形成粉末层125，这使粉末层顶部表面126被配置成接收来自能量束源103的熔融能量。粉末层125具有基本上等于粉末层厚度123(参见图1B)的厚度。因此，PBF系统中的粉末可以由粉末材料支撑结构支撑，该粉末材料支撑结构可以包括例如构建板107、构建底板111、构建件109、粉末床容器壁112等。应当理解的是，粉末层125的所示厚度(即粉末层厚度123(图1B))大于用于涉及上面参考图1A讨论的200个先前沉积的单独层的示例的实际厚度。

图1D示出了处于一定阶段的PBF系统该100，在该一定阶段中，在粉末层125的沉积(图1C)之后，能量束源103生成能量束127，并且偏转器105施加能量束以熔融构建件109中的下一薄片。在各种示例性实施例中，能量束源103可以是电子束源，在这种情况下，能量束127构成电子束。偏转器105可以包括偏转板，该偏转板可以生成电场或磁场，该电场或磁场选择性地偏转电子束，以使电子束在被指定的待熔融的区域上扫描。在各种实施例中，能量束源103可以是激光，在这种情况下，能量束127是激光束。偏转器105可以包括光学系统，该光学系统使用反射和/或折射来操纵激光束以扫描待熔融的选定区域。

在各种实施例中，偏转器105可以包括一个或更多个万向节和致动器，该一个或更多个万向节和致动器可以使能量束源旋转和/或平移以定位能量束。在各种实施例中，能量束源103和/或偏转器105可以调制能量束，例如，在偏转器扫描时，打开和关闭能量束，使得仅在粉末层的适当区域中施加能量束。例如，在各种实施例中，能量束可以由数字信号处理器(DSP)调制。

图1E示出了根据本公开的一个方面的3-D打印机系统的功能框图。

在本公开的一个方面中，控制装置和/或元件(包括计算机软件)可以联接到PBF系统100，以控制PBF系统100内的一个或更多个部件。这样的装置可以是计算机150，其可以包括可以帮助控制PBF系统100的一个或更多个部件。计算机150可以经由一个或更多个接口151与PBF系统100和/或其他AM系统通信。计算机150和/或接口151是可以被配置成实施本文描述的各种方法的装置的示例，其可以帮助控制PBF系统100和/或其他AM系统。

在本公开的一个方面中，计算机150可以包括至少一个处理器单元152、存储器154、信号检测器156、数字信号处理器(DSP)158和一个或更多个用户接口160。不脱离本公开的范围的情况下，计算机150可以包括附加部件。

计算机150可以包括至少一个处理器单元152，其可以协助PBF系统100的控制和/或操作。处理器单元152还可以被称为中央处理单元(CPU)。可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)的存储器154可以向处理单元152提供指令和/或数据。存储器154的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。处理器单元152通常基于储存在存储器154中的程序指令来执行逻辑和算术运算。存储器154中的指令可以是可实行的(例如，由处理器单元152实行)以实施本文描述的方法。

处理器单元152可以包括用一个或更多个处理器实施的处理系统或作为其部件。一个或更多个处理器可以用通用微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、浮点门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、控制器、状态机、门控逻辑、分立硬件部件、专用硬件有限状态机或可以执行计算或其他信息操纵的任何其他合适的实体的任意组合来实施。

处理器单元152还可以包括用于储存软件的机器可读介质。软件应被广义地解释成是指任何类型的指令，无论指代的是软件、固件、中间软件、微代码、硬件描述语言或其它。指令可以包括代码(例如，源代码格式、二进制代码格式、可实行代码格式、RS-274指令(G代码)、数控(NC)编程语言和/或任何其他合适的代码格式)。这些指令在由一个或更多个处理器实行时使处理系统执行本文描述的各种功能。

计算机150还可以包括信号检测器156，该信号检测器可以用于检测和量化由计算机150接收的任何水平的信号，以供处理单元152和/或计算机150的其他部件使用。信号检测器156可以检测比如能量束源103的功率、偏转器105的位置、构建底板111的高度、残留在沉积器101中的粉末117的量、整平器119的位置等此类信号和其他信号。除了处理器单元152之外或者代替该处理器单元，信号检测器156也可以控制相对于本公开描述的其他部件。计算机150还可以包括DSP 158，用于处理由计算机150接收的信号。DSP 158可以被配置成生成用于传输到PBF系统100的指令和/或指令包。

在一些方面中，计算机150可以进一步包括用户接口160。用户接口160可以包括键区、定点装置和/或显示器。用户接口160可以包括向计算机150的用户传达信息和/或从用户接收输入的任何元件或部件。

计算机150的各种部件可以通过接口151联接在一起。接口151可以包括例如数据总线，除了数据总线之外，还可以包括电源总线、控制信号总线和状态信号总线。计算机150的部件可以联接在一起，或者使用一些其他机制接受彼此或给彼此提供输入。

尽管图1E中示出了多个独立的部件，但这些部件中的一个或更多个可以组合或共同实施。例如，处理器单元152不仅可以用于实施上面关于处理器单元152描述的功能，还可以实施上面关于信号检测器156、DSP 158和/或用户接口160描述的功能。此外，图1E中所示的部件中的每一个可以使用多个独立的元件来实施。

举例来说，可以使用一个或更多个处理器实施元件或元件的任何部分或元件的任何组合。处理器的示例包括微处理器、微控制器、图形处理单元(GPU)、中央处理单元(CPU)、应用处理器、数字信号处理器(DSP)、精简指令集计算(RISC)处理器、片上系统(SoC)、基带处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、状态机、门控逻辑、分立硬件电路以及被配置成执行贯穿本公开描述的各种功能的其他合适的硬件。一个或更多个处理器可以按照上面描述的术语实行软件。

在一个或更多个方面中，所描述的功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实施。如果以软件实施，则所述功能可以作为一个或更多个指令或代码而被存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其包括便于将计算机程序从一个地方转移到另一个地方的任何介质。存储介质可以是能够由计算机访问的任何可用介质。通过示例而非限制，此类计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、光盘(CD)ROM(CD-ROM)或其他光学盘储存器、磁盘储存器或其他磁性储存装置、或者可以用于以指令或数据结构的形式携带或储存期望的程序代码并且可以由计算机访问的任何其他介质。如本文所使用的磁盘和光盘包括CD、激光盘、光学盘、数字多功能盘(DVD)、软盘和蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘用激光光学地再现数据。因此，计算机可读介质包括非暂时性计算机可读介质(例如，有形介质)。

机器人组装环境

图2示出了无夹具组装系统200的示例的透视图。无夹具组装系统200可以用于与车辆的无夹具组装(比如基于节点的车辆的机器人组装)相关联的各种操作中。无夹具组装系统200可以包括与不具有任何夹具的车辆的组装的至少一部分相关联的一个或更多个元件。例如，无夹具组装系统200的一个或更多个元件可以被配置成用于一个或更多个操作，其该一个或更多个操作中，在基于节点的车辆的机器人组装期间，在不使用任何夹具的情况下，第一结构与一个或更多个其他结构联结。

组装单元205可以被配置在无夹具组装系统200的位置处。组装单元205可以是竖直组装单元。在组装单元205内，无夹具组装系统200可以包括一组机器人207、209、211、213、215、217。机器人207可以被称为基石(keystone)机器人。无夹具组装系统200可以包括零件台221，该零件台可以保持零件和结构以供机器人接近。例如，第一结构223和第二结构225可以定位在零件台221之一上，以由机器人拾取并且组装在一起。在各种实施例中，结构中的一个或更多个可以是增材制造的结构，比如复杂节点。

无夹具组装系统200还可以包括计算系统229，以向组装单元205的机器人的各种控制器发出命令。在该示例中，计算系统229通过无线通信与机器人通信连接。无夹具组装系统200还可以包括计量系统231，该计量系统可以准确地测量机器人的机械臂的位置和/或由机器人保持的结构的位置。

与常规的机器人组装工厂对比，在无夹具组装系统200中，可以在没有夹具的情况下组装结构。例如，结构不需要被连接在任何夹具(比如上述夹具)内。相反，组装单元205中的机器人中的至少一个可以提供夹具所期望的功能。例如，机器人可以被配置成直接接触(例如，使用机械臂的端部执行器)要在组装单元205内组装的结构，使得那些结构可以在没有任何夹具的情况下被接合并保持。此外，机器人中的至少一个可以提供定位器和/或夹具台所期望的功能。例如，基石机器人207可以代替无夹具组装系统200中的定位器和/或夹具台。

基石机器人207可以包括基座和机械臂。机械臂可以被配置成用于移动，该移动可以由加载到与基石机器人207通信连接的处理器中的计算机可实行指令来指导。基石机器人207可以通过基座接触组装单元205的表面(例如组装单元的地板)。

基石机器人207可以包括端部执行器和/或与端部执行器连接，该端部执行器被配置成接合和保持第一结构(例如车辆的一部分)。端部执行器可以是被配置成与至少一个结构对接的部件。端部执行器的示例可以包括钳口、夹持器、销或者能够有助于机器人对结构的无夹具接合和保持的其他类似部件。在一些实施例中，第一结构可以是车辆底盘、车身、框架、板件、基础件等的一部段。例如，第一结构可以包括底板板件。

在一些实施例中，基石机器人207可以通过端部执行器保持与第一结构的连接，同时一组其他结构(直接地或间接地)连接到第一结构。基石机器人207可以被配置成在没有任何夹具的情况下接合和保持第一结构，例如，上述夹具中没有一个可以存在于无夹具组装系统200中。在一些实施例中，将由机器人中的至少一个保持的结构(例如，第一结构)可以是增材制造的或者与一个或更多个特征共同打印，所述一个或更多个特征有助于由机器人中的至少一个在不使用任何夹具的情况下接合和保持那些结构。

在保持第一结构时，基石机器人207可以定位(例如，移动)第一结构；也就是说，当由基石机器人保持时，第一结构的位置可以由基石机器人207控制。基石机器人207可以通过抓住或握住第一结构来保持第一结构，例如使用基石机器人的机械臂的端部执行器。例如，基石机器人207可以通过使夹持器指、钳口等接触第一结构的一个或更多个表面并向其施加足够的压力来保持第一结构，使得基石机器人控制第一结构的位置。也就是说，当由基石机器人207保持时，第一结构可能被阻止在空间中自由移动，并且第一结构的移动可以被基石机器人约束。如上所述，第一结构可以包括有助于基石机器人207对第一结构的无夹具接合和保持的一个或更多个特征。

当其他结构(包括子组件、结构的子结构等)连接到第一结构时，基石机器人207可以通过端部执行器保持与第一结构的接合。第一结构和与其连接的一个或更多个结构的集合体可以被称为结构本身，但也可以被称为组件或子组件。一旦基石机器人已经接合第一结构，基石机器人207就可以保持与组件的接合。

在一些实施例中，组装单元205的机器人209和211可以类似于基石机器人207，并且因此可以包括相应的端部执行器，该端部执行器被配置成与可以和在由基石机器人保持时的第一结构连接的结构接合。在一些实施例中，机器人209、211可以被称为组装机器人和/或材料搬运机器人。

在一些实施例中，组装单元205的机器人213可以用于影响第一结构和第二结构之间的结构连接。例如，机器人213可以被称为结构粘合剂机器人。结构粘合剂机器人213可以类似于基石机器人207，除了结构粘合剂机器人可以包括位于机械臂的远侧端部处的工具，该工具被配置成在由基石机器人无夹具地保持的结构和由组装机器人209、211无夹具地保持的结构相对于其它结构定位在联结附近处以与其它结构联结之前或之后，将结构粘合剂施加到所述结构的至少一个表面。联结附近可以是允许第一结构联结到第二结构的位置。例如，在各种实施例中，第一和第二结构可以通过施加粘合剂而联结，同时这些结构位于联结附近范围内并且随后固化粘合剂。

在各种实施例中，可以额外施加快速固化粘合剂，以快速地联结结构并保持结构，使得结构粘合剂可以固化，而无需机器人保持结构。在这方面，无夹具组装系统200的机器人215可以用于施加快速固化粘合剂并且使粘合剂快速固化。在该示例实施例中，可以使用快速固化的UV粘合剂，并且机器人215可以被称为UV机器人。UV机器人215可以类似于基石机器人207，除了UV机器人可以包括位于机械臂的远侧端部处的工具，该工具被配置成例如当第一结构相对于第二结构定位在联结附近范围内时施加快速固化的UV粘合剂并且使粘合剂固化。也就是说，当第一结构和/或第二结构位于通过基石机器人207和/或组装机器人209、211的机械臂中的至少一个的方向获得的联结附近范围内时，UV机器人215可以在粘合剂施加到第一结构和/或第二结构之后固化粘合剂。

在各种实施例中，机器人可以用于多种不同的角色。例如，机器人217可以执行比如组装机器人209、211等组装机器人的角色以及比如UV机器人215等UV机器人的角色。在这方面，机器人217可以被称为“组装/UV机器人”。当组装/UV机器人的机械臂的远侧端部包括端部执行器(例如，借助于工具凸缘连接的)时，组装/UV机器人217可以提供与组装机器人209、211中的每一个类似的功能。然而，当组装/UV机器人的机械臂的远侧端部包括被配置成施加UV粘合剂并发射UV光以固化UV粘合剂的工具时，组装/UV机器人217可以提供类似于UV机器人215的功能。

由UV机器人215和组装/UV机器人217施加的快速固化粘合剂可以提供部分粘合剂结合，其中，粘合剂可以保持第一结构和第二结构在联结近侧范围内的相对位置，直到结构粘合剂可以固化以永久联结第一结构和第二结构。

在组装单元205中组装车辆的至少一部分时，可以通过指导各种机器人207、209、211、213、215、217将第二结构直接联结到第一结构。附加结构可以间接联结到第一结构。例如，第一结构可以通过基石机器人207、结构粘合剂机器人213、至少一个组装机器人209、211和/或UV机器人215的移动直接联结到第二结构。此后，当附加结构直接联结到第二结构时，与第二结构联结的第一结构可以间接联结到附加结构。因此，可以继续由基石机器人207保持的第一结构可以在整个组装过程中随着附加结构直接地或间接地联结到其上而演变。

在一些实施例中，在将两个或更多个结构与由基石机器人207保持的第一结构无夹具地联结之前，组装机器人209、211可以例如通过部分快速固化粘合剂结合将两个或更多个结构无夹具地联结在一起。在与结构组件联结之前彼此联结的两个或更多个结构也可以是一个结构，并且可以进一步称为子组件。因此，当结构形成与第一结构连接的结构子组件的一部分时，通过基石机器人207、结构粘合剂机器人213、至少一个组装机器人209、211以及UV机器人215的移动，当结构子组件联结到包括第一结构的结构组件时，结构子组件的结构可以间接地连接到第一结构。

在一些实施例中，在将第一和第二结构置于联结近侧范围内之前，可以施加结构粘合剂，例如，将其沉积在结构之一的沟槽中。例如，结构粘合剂机器人213可以包括用于结构粘合剂的分配器并且可以在结构被置于联结近侧范围内之前施加结构粘合剂。在一些实施例中，结构粘合剂可以在结构组件完全构造之后(即，一旦车辆的部分的每个结构联结到第一结构)施加。例如，结构粘合剂可以施加到第一结构和第二结构之间的一个或更多个接头或其他连接处。在一些实施例中，结构粘合剂可以与无夹具组装系统200分开应用。

组装完成之后，即所有结构已组装好，通过用已经施加的结构粘合剂部分粘合剂结合保持，可以固化结构粘合剂。在固化结构粘合剂之后，车辆的部分可以完成，因此可以适合用于在车辆中使用。例如，完整的结构组件可以满足为消费和/或商用车辆定义的任何适用的行业标准和/或安全标准。

根据各种实施例，机器人207、209、211、213、215、217中的一个或更多个可以通过机器人中的每一个的相应基座固接到组装单元205的表面。例如，机器人中的一个或更多个可以具有用螺栓固定到组装单元的地板上的基座。在各种其他实施例中，机器人中的一个或更多个可以包括被配置成使机器人在组装单元205内移动的部件或可以与其连接。例如，组装单元205中的载体219可以连接到组装/UV机器人217。

机器人207、209、211、213、215、217中的每一个可以包括所有机器人或部分机器人共有的特征。例如，所有机器人可以包括基座，该基座中的每一个具有接触组装单元205(例如，置于组装单元的地板上或固接到地板上)的表面(例如，底部表面)。每个基座可以具有另一个表面(例如，顶部表面和/或设置在基座上与接触组装单元205的表面相对的表面)，并且在相应的另一个表面处，基座可以与机器人中的相应一个的相应机械臂的近侧端部连接。

在一些实施例中，基座可以通过至少一个旋转和/或平移机构连接到机械臂的近侧端部。至少一个旋转和/或平移机构可以在机械臂的端部执行器或其他工具的移动中提供至少一个自由度。相应地，至少一个旋转和/或平移机构可以在由机械臂的端部执行器或其他工具接合并保持的结构的移动中提供至少一个自由度。

机器人207、209、211、213、215、217的每个机械臂可以包括与机械臂的近侧端部相对设置的远侧端部。机器人中的每一个的每个机械臂可以包括端部执行器和/或工具，比如粘合剂施加工具、固化工具等。端部执行器或工具可以位于机械臂的远侧端部处。在一些实施例中，机械臂的远侧端部可以通过至少一个旋转和/或平移机构连接到端部执行器或工具(或工具凸缘)，其可以在工具的移动和/或由机械臂的工具接合和保持的结构的移动中提供至少一个自由度。

在一些实施例中，机械臂的远侧端部可以包括工具凸缘和该工具凸缘处包括的工具；例如，工具可以借助于工具凸缘连接到机械臂的远侧端部。工具凸缘可以被配置成包括多个工具。以这种方式，例如，当组装/UV机器人217的机械臂的远侧端部包括端部执行器(例如，借助于工具凸缘连接的)时，组装/UV机器人217可以提供与组装机器人209、211中的每一个类似的功能。此外，当组装/UV机器人217的机械臂的远侧端部包括被配置成施加UV粘合剂并发射UV光以固化UV粘合剂的工具时，组装/UV机器人217可以提供类似于UV机器人215的功能。

根据一些实施例，工具凸缘和/或工具可以提供一个或更多个额外的自由度，用于由工具接合和保持的结构的旋转和/或平移。此类额外的自由度可以补充通过一个或更多个机构提供的一个或更多个自由度，该一个或更多个机构将基座连接到机械臂的近侧端部和/或将机械臂的远侧端部连接到工具(或工具凸缘)。说明性地，机器人207、209、211、213、215、217中的至少一个的机械臂可以包括至少一个关节，该至少一个关节被配置成用于在远侧和/或近侧端部处旋转和/或平移，比如铰接关节、球关节和/或其他类似的关节。

机器人207、209、211、213、215、217的相应连接中的一个或更多个(例如，连接机器人中的一个的各种部件的一个或更多个旋转和/或平移机构)、相应工具凸缘和/或相应工具可以为由机器人接合和保持的结构提供六个自由度(6DoF)的至少一部分(并且可能是全部)。6DoF可以包括用于在空间中平移的向前/向后(例如，浪涌)、向上/向下(例如，起伏)、向左/向右(例如，摇摆)并且可以进一步包括用于在空间中旋转的偏转、俯仰和滚动。对结构的各个部分的接近可以通过6DoF中的一个或更多个获得，而不是使用夹具的结构的保持，其不能在结构的移动中提供6DoF并且还阻碍接近附接到其上的结构的重要部分。

机器人207、209、211、213、215、217中的每一个可以与控制器(比如图2中所示的控制器237、239、241、243、245、247中的相应一个)通信连接。控制器237、239、241、243、245、247中的每一个可以包括例如存储器和通信连接到存储器的处理器，并且可以类似于参考图1E描述的计算机150和存储器154。根据一些其他实施例，控制器237、239、241、243、245、247中的一个或更多个可以被实施为单个控制器，该单个控制器通信地连接到由单个控制器控制的机器人中的一个或更多个。

用于执行无夹具组装的计算机可读指令可以存储在控制器237、239、241、243、245、247的存储器中，并且控制器的处理器可以实行指令，以使机器人207、209、211、213、215、217执行各种无夹具操作，比如上述操作。

控制器237、239、241、243、245、247可以通信地连接到相关联机器人207、209、211、213、215或217的一个或更多个部件，例如，经由有线(例如，总线或其他互连)和/或无线(例如，无线局域网、无线内联网)连接。控制器中的每一个可以向相关联机器人的一个或更多个部件发出命令、请求等，例如，以便执行各种无夹具的操作。

根据一些实施例，控制器237、239、241、243、245、247可以向相关联的机器人207、209、211、213、215或217的机械臂发出命令等，并且例如可以基于相对于组装单元205的全局单元参考系的一组绝对坐标来指导机械臂。在各种实施例中，控制器237、239、241、243、245、247可以向连接到机械臂的远侧端部的工具发出命令等。例如，控制器可以控制工具的操作，包括通过粘合剂施加器将受控量的粘合剂沉积在第一结构或第二结构的表面上、通过固化工具将沉积在结构之间的粘合剂暴露于UV光达到受控的持续时间，等等。在各种实施例中，控制器237、239、241、243、245、247可以向机械臂的远侧端部处的端部执行器发出命令等。例如，控制器可以控制端部执行器的操作，包括接合、保持和/或操纵结构。

根据各种其他方面，类似地具有处理器和存储器的计算系统(比如计算系统229)可以与控制器237、239、241、243、245、247中的一个或更多个通信连接。在各种实施例中，计算系统可以经由有线和/或无线连接(比如局域网、内联网、广域网等)与控制器通信连接。在一些实施例中，计算系统可以在控制器237、239、241、243、245、247中的一个或更多个中实施。在一些其他实施例中，计算系统可以位于组装单元205外部。

计算系统的处理器可以实行从存储器加载的指令，并且指令的实行可以使计算系统向控制器237、239、241、243、245、247发出命令等，比如通过利用网络连接或其他通信链路向控制器之一传输包括命令等的消息。

根据一些实施例，命令中的一个或更多个可以指示一组坐标并且可以指示与接收命令的控制器之一相关联的机器人207、209、211、213、215、217中的一个要执行的动作。可以由命令指示的动作的示例包括指导机械臂的移动、操作工具、通过端部执行器接合结构、使结构旋转和/或平移等等。例如，由计算系统发出的命令可以使组装机器人209的控制器239指导组装机器人209的机械臂，使得机械臂的远侧端部可以基于由该命令指示的一组坐标来定位。

从存储器加载并由计算系统的处理器实行的指令(其使控制器控制机器人的动作)可以基于计算机辅助设计(CAD)数据。例如，组装单元205的CAD模型(例如，包括物理机器人的CAD模型)可以被构造并且用于生成由计算系统发出的命令。

因此，在无夹具组装过程的一个示例中，多个机器人(例如，机器人207、209、211、213、215和/或17)被控制(例如，通过计算系统229和/或一个或更多个控制器237、239、241、243、245、247)，以在组装单元(例如，比如组装单元205等竖直组装单元)内将两个结构联结在一起。组装操作可以重复执行，使得可以联结多个结构，以用于车辆的至少一部分(例如，车辆底盘、车身、板件等)的无夹具组装。第一材料搬运机器人(例如，机器人209)可以保持(例如，使用端部执行器)第一结构(例如，第一结构223)，该第一结构将与类似地由第二材料搬运机器人(例如，机器人211)保持的第二结构(例如，第二结构225)联结。结构粘合剂分配机器人(例如，机器人213)可以将结构粘合剂施加到由第一机器人保持的第一结构的表面。然后，第一材料搬运机器人可以将第一结构相对于由第二材料搬运机器人保持的第二结构定位在联结附近处。计量系统(例如，计量系统231)可以实施移动-测量-校正(MMC)程序，以准确地测量、校正机器人的机械臂和/或由机器人保持的结构并且将其移动到联结附近处的优选位置中(例如，使用激光扫描和/或跟踪)。

然后，可以使用结构粘合剂将定位的结构(例如，结构223、225)联结在一起并且使其固化(例如，随着时间的推移或使用加热)。然而，由于结构粘合剂的固化速率可能相对较长，所以当第一结构和第二结构位于联结附近范围内时，快速固化粘合剂机器人(例如，机器人215或机器人217)另外将快速固化粘合剂施加到第一和/或第二结构，然后快速固化粘合剂机器人切换到将电磁(EM)辐射(例如，紫外线(UV)辐射)发射到快速固化粘合剂上的端部执行器。例如，快速固化粘合剂机器人可以在第一和/或第二结构的表面上施加UV粘合剂条，使得UV粘合剂接触两个结构，然后机器人可以将UV辐射发射到UV粘合剂条上。在暴露于EM辐射时，快速固化粘合剂以比结构粘合剂的固化速率更快的固化速率固化，从而允许第一和第二结构在没有夹具的情况下保持在其相对位置，使得机器人可以快速处理其他任务(例如，保持和联结其他零件)，而无需等待结构粘合剂固化。一旦结构粘合剂固化，第一和第二结构就以结构完整性结合。

然而，由于联结附近的第一和第二结构可以被定向在各种位置，所以接触表面的UV粘合剂条可能偶尔移动(例如，脱落)。例如，一个结构可以相对于另一个结构倒置地定位，并且UV粘合剂可能因此由于重力而脱落。因此，当UV粘合剂固化时，第一和第二结构可能被无意地保持在不提供可接受的公差的位置，从而影响组件的结构完整性。

在联结附近处施加UV粘合剂的困难还可能引起结构的不恰当保持。例如，将第一和第二结构保持在联结附近的材料搬运机器人可以被紧密地包装在组装单元中。因此，快速固化粘合剂机器人可能难以在材料搬运机器人周围操纵并且难以将UV粘合剂施加到该紧密包装区域内的联结附近中的结构。此外，由于计量系统也可以使用激光跟踪来对该紧密包装区域中的这些结构执行MMC，所以当试图施加UV粘合剂时，快速固化粘合剂机器人可能会潜在地阻碍激光和MMC过程。因此，整个组件可能会受到影响。例如，当通过堆叠不同零件形成组件时，一个结构的未对准可能影响该结构支撑的其他零件的对准。此外，由于结构和子组件在组装过程期间频繁移动，所以不恰当的保持可能使结构或子组件从组件偏转或掉落。

接头组装和拆卸

图3示出了根据本公开的一个方面的各结构之间的保持特征处的连接。

如图3中所示，子组件300可以包括多个结构，例如第一结构223和第二结构225。在第一结构223和第二结构225例如在接口302处联结的情况下，第一结构223可以具有保持特征304，而第二结构225可以具有联结到保持特征304的对准特征306。

保持特征304可以提供多种功能，例如，第一结构223和第二结构225联结在一起的视觉保证、第一结构223和第二结构225的对准等。此外，保持特征304可以用作粘合剂的插入点，以将第一结构223和第二结构225结合在一起。

当第一结构223和第二结构225联结在一起时，粘合剂(比如快速固化粘合剂)可以被放置在保持特征304中，以与对准特征306结合，而第二粘合剂(比如结构粘合剂)可以被放置在第一结构223和第二结构225之间的其他位置。快速固化粘合剂可以在其他组装操作期间为子组件300提供快速连接，使得子组件可以作为单个件被搬运和移动，以用于其他组装操作。

此外，图3示出了子组件300的示例，其包括使用保持特征304和对准特征306联结到第二结构225的第一结构223。

子组件300的第一结构223可以具有粘合剂分配机器人(例如，机器人213、215或217)，该粘合剂分配机器人将快速固化粘合剂注入到保持特征304中。在粘合剂被分配到保持特征304中并且第二结构225的对准特征306被插入到保持特征中的粘合剂中之后，保持特征中的粘合剂可以暴露于EM辐射，例如紫外(UV)光，以固化保持特征304内所包含的快速固化粘合剂，从而将第一和第二结构彼此结合。材料搬运机器人(例如，机器人209或211)可以将其放置到第一结构223的保持特征304内的快速固化粘合剂中的对准特征306(其可以被称为舌状部)可以包括彼此间隔开的多个段(例如，图3中所示的梳子形状)、多个开口(例如，华夫格或网格形状)或者可以是当对准特征306(舌状部)被插入到保持特征304中时接触快速固化粘合剂的实心舌状部。

图4示出了根据本公开的一个方面的设备的透视图。

图4示出了机构400，其可以包括例如更换工具402、机架404、联轴器406、齿轮箱408、辐射头410和一个或更多个位置传感器412。

更换工具402可以充当机构400的连接件，以将机构400联接到机器人207、209、211、213、215或217的机械臂。更换工具402可以允许控制机构400的其他元件，例如机架404、齿轮箱408、辐射头410等。在本公开的一个方面中，可以提供穿过更换工具402的电和/或机械连接，以允许对机构400或机构400的元件中的任一个的电控制和/或机械控制。

机架404可以包括马达，该马达允许辐射头410在一个或更多个轴线上的移动，这取决于齿轮箱408的配置。例如，但不作为限制，机架404可以包括使联接到联轴器406的轴旋转的马达，其可以将辐射头410移动到期望的位置。

联轴器406将机架404联接到齿轮箱408。齿轮箱408可以提供增加或降低的旋转速度，例如位于机架404中的马达的轴的旋转速度和辐射头410的移动之间的比率，使得可以获得辐射头410的更精确的移动。齿轮箱408还可以允许对辐射头410的更精确的位置控制，例如辐射头410的精确和/或可重复的角度调节。

辐射头410是辐射源，例如紫外线(UV)光源和/或相关联的机械和电子零件，其产生可以用于固化粘合剂的辐射，如关于图3所描述的。位置传感器412可以向计算系统229和/或一个或更多个控制器237、239、241、243、245、247提供反馈信号，以指示辐射头410在一个或更多个轴线上的位置。

机构400可以安装到机器人207、209、211、213、215或217的机械臂上，并且可以提供辐射头410的位置和定向变化，以便在子组件或组件的机器人构造期间固化保持粘合剂。机构400可以允许在更换工具402处通过齿轮箱408进行旋转运动。机构400可以提供例如辐射头410的受控旋转运动，允许其围绕标称位置移动。此类旋转运动可以是从标称位置到90度位置，围绕标称位置+/-90度，或者根据期望的其他旋转范围。一个或更多个位置处的停止位置(例如+15度、-45度等)也可以被包含在由机构400提供的受控旋转运动中。

机构400还可以允许对辐射头410进行选择性供电。在本公开的一个方面中，辐射头410可以通电特定的持续时间，或者可以根据期望基于粘合剂保持、构造时间或其他因素改变施加到辐射头410的电力。

因此，比如机构400等设备可以允许可移动的辐射头410，其中辐射头410能够相对于机构400的其他零件(例如，机架404)移动和/或旋转。此外，此类移动可以是角移动，如图4中所示，其改变从辐射头410发射的辐射的方向。

图5示出了根据本公开的一个方面的设备的俯视图。

图5再次示出了机构400，其可以包括例如更换工具402、机架404、联轴器406、齿轮箱408、辐射头410和一个或更多个位置传感器412。如图5中所示，机构400可以通过机架轴502、齿轮箱轴504和安装臂506向辐射头410提供旋转500。

机架轴502可以是从机架404延伸的马达轴。如相对于图4所讨论的，机架404中的马达可以以某一速度或以可变速度运行，其中机架轴502的速度代表机架404中的任何马达的速度。机架轴502可以联接到联轴器406。

齿轮箱轴504也联接到联轴器406，并且将机架轴502的旋转速度联接到齿轮箱408。安装臂506将齿轮箱408联接到辐射头410，并且将机架轴502/齿轮箱轴504的旋转转换成辐射头410的移动。

如图5中所见，比如机构400等设备可以将轴(例如，机架轴502、齿轮箱轴504等)的旋转转换成安装臂506的移动，然后这使联接到安装臂506的辐射头410移动。由于辐射头410在给定方向上发射辐射，所以安装臂506的移动可以改变来自辐射头410的辐射的发射方向。

机构400可以由一个或更多个控制器控制，例如控制器237、239、241、243、245、247，其联接到机架404(例如，机架404中的马达)、辐射头410等。控制器可以选择性地旋转马达的轴，以移动安装臂506。安装臂506的移动可以垂直于来自辐射头410的辐射的发射方向，并且可以是线性或弧形运动。该移动可以从标称位置(例如，“零”位置)开始，并且可以在远离标称位置的一个或更多个方向上移动，例如在给定平面中+/-90度，距离标称位置+/-4英寸等。该移动可以根据期望包括一个或更多个停止位置。

图6示出了根据本公开的一个方面的安装臂和辐射头的分解视图。

图6以分解视图示出了安装臂506和辐射头410。辐射头410可以包括例如风扇600、热交换器602、辐射源604和遮光件606。还可以包括螺钉和/或其他连接硬件/附接硬件，以将辐射头410的各个零件连接在一起，并且还可以将辐射头410连接到安装臂506。

风扇600可以提供冷却空气和/或移除来自热交换器602和辐射源604的经加热空气。热交换器602可以联接到辐射源604并提供热质量，使得由辐射源604生成的任何热量都可以从辐射源604转移走。热交换器602还可以用作风扇600和辐射源604的安装接口。在本公开的一个方面中，热交换器602可以是增材制造的。例如，但不作为限制，可以控制热交换器的质量，以为齿轮箱408和机架404中的任何马达提供足够的转矩裕度，并且辐射头410的形状可以被设计成增加热传递或允许将辐射头410放置到小空间中。

辐射源604可以提供辐射，例如UV辐射，其可以在一个或更多个期望方向上被引导。例如，但不作为限制，辐射源604可以将UV辐射导向遮光件606。

遮光件606可以将辐射源604的视野限制到给定孔径。例如，但不作为限制，遮光件606可以包含来自辐射源604的辐射到期望的曝光波束宽度，使得来自辐射源604的任何辐射可以被导向期望的位置和/或使不期望区域中的辐射发射最小化。

可以选择安装臂506和辐射头410的尺寸，以允许进到不易接近的空间中。在本公开的一个方面中，安装臂506和辐射头410的尺寸选择可以允许机器人207、209、211、213、215、217将辐射头410延伸到小的组装体积中并将其以复合角度延伸。在这样的方面中，保持特征可以被放置在任何给定部件上的更大范围的位置中。此外，热交换器602的形状和热特性的选择可以允许增加辐射源604的输出，这可以减少用于在组装期间将部件联接在一起的粘合剂的固化时间。

由本公开提供的优点

机构400可以提供优于相关技术的许多优点。例如，但不作为限制，辐射头410尺寸的减小可以为部件(例如，第一结构223和第二结构225)提供更大的设计灵活性，因为保持特征304和对准特征306的额外位置是能够实现的。

机构400的另一个优点允许将辐射头410和辐射源604移动得更靠近以便于粘合剂施加到保持特征304和对准特征306。这可以提高组装操作期间保持结合的质量、强度和/或可重复性。

机构400的另一个优点允许减少组装期间粘合剂的固化时间。机构400的另一个优点在于机构400可能比其他光源更容易移动，并且因此允许机器人207、209、211、213、215、217在组装操作期间更快地移动。组装操作期间的这些减少的固化时间和/或机器人207、209、211、213、215、217的更快移动减少了用于构造组件或子组件的周期时间。

提供先前的描述是为了使得本领域中的任何技术人员能够实践本文描述的各个方面。贯穿本公开所呈现的对这些示例性实施例的各种修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的，并且本文公开的概念可以应用于用于打印节点和互连件的其它技术。因此，权利要求不旨在限于贯穿本公开所呈现的示例性实施例，而是被赋予与语言权利要求一致的全部范围。贯穿本公开所描述的示例性实施例的元件的所有结构和功能等同物(其是本领域普通技术人员已知的或以后将被本领域普通技术人员公知的)旨在由权利要求所涵盖。此外，本文公开的内容不旨在专用于公众，无论权利要求中是否明确叙述了这样的公开内容。除非权利要求要素是使用短语“用于......的手段”明确叙述的，或者在方法权利要求的情况下，该要素是使用短语“用于......的步骤”叙述的，否则不应根据35U.S.C.§112(f)的规定或适用管辖范围内的类似法律来解释任何权利要求要素。

Claims (20)

1.一种设备，包括：

机架；

齿轮箱，其联接到机架；和

辐射头，其联接到齿轮箱，所述辐射头在一个方向上发射辐射；

其中，所述辐射头能够相对于所述机架移动。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述辐射头能够以改变从所述辐射头发射的辐射的方向的角移动来移动。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述机架包括马达。

4.根据权利要求3所述的设备，进一步包括联接在所述马达和齿轮箱之间的联轴器。

5.根据权利要求1所述的设备，进一步包括联接在所述齿轮箱和辐射头之间的安装臂。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述辐射头包括风扇。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述辐射头进一步包括联接到所述风扇的热交换器。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述热交换器是增材制造的。

9.根据权利要求1所述的设备，进一步包括联接到所述机架的更换工具，用于将所述设备联接到机器人的臂。

10.一种设备，包括：

机架，其包括具有轴的马达；

更换工具，其联接到机架；

安装臂；

齿轮箱，其联接轴和安装臂，用于将轴的旋转转化为安装臂的移动；和

辐射头，其联接到安装臂，辐射头在一个方向上发射辐射；

其中，所述安装臂的移动改变了来自所述辐射头的辐射的发射方向。

11.根据权利要求10所述的设备，进一步包括联接到所述马达的控制器，用于选择性地旋转所述马达的轴，以移动所述安装臂。

12.根据权利要求10所述的设备，其中，所述安装臂的移动垂直于辐射的发射方向。

13.根据权利要求10所述的设备，其中，所述安装臂的移动使所述辐射头沿弧线移动。

14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述安装臂的移动包括使所述辐射头围绕标称位置移动。

15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述弧线从所述标称位置沿第一方向和与第一方向相反的第二方向延伸。

16.根据权利要求13所述的设备，其中，所述安装臂的移动包括至少一个停止位置。

17.根据权利要求10所述的设备，其中，所述辐射头包括风扇。

18.根据权利要求17所述的设备，其中，所述辐射头进一步包括联接到所述风扇的热交换器。

19.根据权利要求18所述的设备，其中，所述热交换器是增材制造的。

20.根据权利要求10所述的设备，其中，所述更换工具将所述设备联接到机器人的臂。