[发明专利]可重构接口组件、可调节装配线工件处理器和方法

说明书

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。

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 InterfaceAssembly, 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。