专利名称：利用驱动系统移动元件的方法以及实现该方法的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用驱动系统移动元件的方法，其包括步骤-在元件移动期间，利用处理器以频繁的间隔测定在元件位置的预定的、理想值与元件位置的实际测量值之间的差值，-如果所述的差值大于预定的参数，那么确定元件与物体之间已经发生了碰撞。
本发明还涉及适于实现这个方法的设备。
背景技术：
由于这种方法和设备已经在欧洲专利EP-B1-0365681中公开了，其中披露了以频繁的间隔检测基于伺服电动机的驱动力的参数，并且假定如果所述的参数超过预定值，那么已经发生碰撞。在已经确定产生碰撞的同时，实行测量，例如为了阻止由于碰撞引起的机械的损坏或者为了限制任何这种损坏的程度停止伺服发动机。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种方法，在该方法中在确定已经发生碰撞之后采用不同的测量。
这个目的是利用根据本发明的方法获得的，因为一旦已经确定发生了碰撞，那么就利用驱动系统以受控制的方式挤压物体一段预定的理想的时间。
以这样的方式在已经确定发生碰撞的同时或确定发生这种碰撞之后使元件挤压物体是可能的。结果，例如为了确保元件以理想的位置放置在物体上，或者例如通过胶接的方式以理想的位置连接到导物体上，元件可以在不会导致对元件的损害或者对物体的伤害的条件下挤压物体。
这种方法特别适合于与相对刚性的驱动系统一起使用，该刚性驱动系统不能依靠弹力挤压，或者仅仅在一个很小的程度依靠弹力。
根据本发明的方法的一个实施例，其特征在于，通过处理器将元件挤压物体的力维持在一个预定值。
以这种方式，例如，以恒定的力将元件挤压到物体上是可能的，因此，如果需要的话，在元件和物体之间实现牢固和可分离的连接是可能的。
根据本发明的方法的另一个实施例的特征在于，在元件朝着物体移动期间，元件开始以相对高的速度向着物体移动，同时，在接近物体的时候元件以相对低的速度移动。
因此元件以相对高的速度向物体移动并且在接近物体的时候以相对低的速度移动，在元件和物体之间产生碰撞时的力是相对很小的。随后用在所述的碰撞时出现的相对低的力将元件挤压到物体上是可能的。因此，施加到元件或者物体上的力不会产生很大变化。
根据本发明的方法的另一个实施例的特征在于，该元件包括部件拾取装置，该部件拾取装置上装备有喷管，在喷管中产生用于拾取部件的真空。
当使用部件拾取装置的时候，能够以准确的方式拾取部件并且拾取之后必须将所述的部件准确地放置在理想的位置，例如放置在基底上是非常重要的。当拾取部件的时候，在部件拾取装置和部件之间在不会导致部件拾取装置或者部件被损坏的条件下实现临时连接是非常重要的。根据本发明的方法以相对高的速度将部件拾取装置移动到部件上是可能的，并且在已经产生碰撞之后，部件拾取装置挤压将要被拾取的部件，因此能够实现在部件拾取装置和部件之间的可靠的临时连接，例如通过真空的方式实现。当部件放置在基底上的时候，通过部件拾取装置将部件移动到基底上的理想位置上，并且在部件和基底之间已经发生碰撞之后，例如为了实现部件和基底之间的连接，部件用预定的力挤压基底。一旦部件被挤压在基底上，那么就例如通过释放真空的方式，断开部件拾取装置和部件之间的可分开的连接，在断开之后部件拾取装置从部件上移开。
以这种方式，部件能够以相对高的速度和受控的力被拾取并且随后被放置在基底上。
本发明的另一个目的就是提供一种适于实现这种方法的设备，在这种方法中，在确定元件和物体之间已经产生碰撞之后，可以采取其他的有益的测量。
这个目的通过根据本发明的设备实现，其中该设备包括能够利用驱动系统移动的元件和一处理器，该处理器配置了提供具有用于将理想值和实际的测量值进行比较的装置；和用于在确定的差值大于预定值是情况下则确定元件和物体之间已经发生碰撞的装置；以及在已经确定碰撞发生之后，利用驱动系统以受控制的方式使元件压住物体一段预定的时间的装置。
以这种方式，一旦已经确定了碰撞的产生，那么通过控制的方式将元件挤压到物体上是可能的。
根据本发明的设备的一个实施例，其特征在于，用于将理想值与实际测量的值相比较的装置包括位置控制器。
位置控制器使以相对简单的方式确定在希望的、理想值和实际测量值之间产生差值成为可能，该值指示出由于元件已经与物体碰撞，因此元件不能作出任何进一步的移动。
根据本发明的设备的另一个实施例，其特征在于，用于将元件挤压到物体上的装置包括力控制器。
力控制器使利用理想的力将元件挤压到物体上成为可能。例如，将驱动系统为了产生驱动力所需要的有关功耗的信息提供给力控制器。以这种方式，就不需要在力控制器上使用附加的部件，但是可以使用已经有效的用于系统中的部件来代替。
下面将参考附图对本发明进行详细的说明，其中图1为部件放置设备的透视图；图2显示了图1中显示的部件放置设备的位置控制器；图3显示了图1中显示的部件放置设备的力控制器。
具体实施例方式
在附图中，相同的部分使用相同的数字指示。
图1显示了包括机座2的部件放置设备1。该机座2支承了两个轨道3，两个导轨彼此平行地延伸。所述轨道3支承横向延伸到轨道3上的导轨4。导轨4能够通过驱动系统在箭头P1所指示的方向和相反的方向上移动通过轨道3。导轨4支承臂5，臂5能够通过驱动系统在箭头P2指示的方向和相反的方向上在导轨4上移动。臂5支承图象记录设备6和部件拾取装置7。该部件拾取装置7包括喷管8，在喷管中可以通过真空装置产生用于拾取部件的真空。
机座2进一步支承输送装置9，该输送装置平行于导轨4延伸并且位于所述导轨4的下面。基底10能够利用输送装置9在箭头P2指示的方向上移动。部件放置机械1进一步装配了部件供应设备11，从部件供应设备中，能够利用部件拾取装置7拾取部件12。在用部件拾取装置7拾取的部件12随后被放置在基底10的理想的位置上。利用图象记录设备6验证部件拾取装置7是否的确定位在基底10的理想位置上。到目前为止已经详细描述了部件放置装置，因此不会再更加详细地对其进行描述。
根据本发明的部件放置设备1进一步包括用于分别在平行于Y方向的箭头P1所指示的方向上和平行于X方向的箭头P2指示的方向上控制导轨4和臂5的驱动系统的处理器。部件放置设备1进一步装配了用于在箭头P3所指示的方向和相反的方向上相对于部件拾取装置7移动喷管8的驱动系统。该驱动装置包括装配有可以从中测定电动机位置的装置的伺服电动机。
图2显示了用于在Z方向和相反方向控制喷管8的移动的部件放置设备1的处理器的流程图21。该流程图21包括调整点发生器22，在Z方向的理想位置输入到调整点发生器22中。这个位置依赖于希望部件12存在于部件供应设备11上和在基底10的附近的期望位置的水平面来定位该部件。所述的在Z方向上的位置可以由于测量误差、厚度公差、热膨胀、基底10的曲率等等而变化。发生器22提供的信息发送给位置控制器23，位置控制器23控制伺服电动机25的放大器24。电动机25的驱动电流利用放大器24产生，驱动电流直接的与用于理想移动的力成比例。电动机25配置有位置传感器26，通过位置传感器26可以确定电动机的实际位置和喷管8的实际位置。在位置控制器23中的所述的实际测量的位置27与从发生器22中获得的理想值相比较，比较之后通过放大器24确定理想的驱动电流。只要所期望得到的值与在位置控制器23中的实际测量值之间的差值超过预定可允许的值，放大器24将产生相对大的驱动电流。例如，处理器将认为这种相对大的驱动电流为在喷管8和将要被拾取的部件12之间已经产生碰撞，或者在利用喷管8已经拾取的部件12和基底10之间产生碰撞的指示。该相对大的驱动电流将引起喷管8以特定力挤压所讨论的物体。
接着，通过处理器形成到控制框图31的转换，在拾取部件的同时，喷管8通过其使用预定的力挤压部件12，或者在将部件8放置到基底10上的同时喷管8和部件12用预定的力联合挤压基底10，其中该预定的力由力调整装置32调整，并且该力与电动机25需要的驱动电流成比例。该理想力的值33传送给比较器34，信号从比较器传给电动机25的放大器24。在电动机25的位置传感器26中，电动机的位置和喷管8的位置以与控制框图21中同样的方式测定。来自位置传感器26的信息传送给微分器35，利用微分器确定喷管8的移动速度。一旦已经确定已产生碰撞，电动机25的轴必须尽快停止，那就意味着电动机的理想转速必须等于零。
如果微分器35检测偏离零的值，所述的值由放大器36进行放大，并且因此获得的值被发送到比较器34用来减小放大器产生的驱动电流，并且因此减小电动机25施加的力。
所述力用于将喷管压在所讨论的物体上一段预定的时间。
以这种方式，喷管8以理想的力挤压住将被拾取的部件12或者挤压住基底10一段预定的理想的时间。当利用喷管8拾取部件12的时候，在已经发生碰撞的同时或者之后开启真空，因此由喷管8吸住部件12。在将部件12放置在基底10上的同时，在已经发生碰撞之后喷管8中的真空以相同的方式释放，因此喷管8能够从基底10上移开，同时部件12仍然留在在基底10的理想位置上。
只要喷管8与将要拾取的部分12或者与基底10的理想位置具有相当大的距离，那么就可以以相当高的速度移动喷管8，该速度可以是恒定的速度。喷管8一旦出现接近将要被拾取的部件8或者接近基底10的理想位置，喷管8的移动速度就减小，因此在喷管8和将要被拾取的部件或者基底之间的碰撞力是相当有限的，最好等于喷管8将要挤压到将要拾取的部件或者基底上所用的力。
提供具有例如夹子、电磁铁等等的其他的拾取部件的方式的喷管也是可能的。
权利要求
1.一种用于通过利用驱动系统(25)移动元件(8)的方法，包括步骤-在元件(8)移动期间利用处理器以频繁的间隔测定元件位置的预定的理想值和实际测定值之间的差值，-如果所述的差值大于预定参数，那么确定在元件(8)和物体之间已经发生了碰撞，其特征在于，一旦已经确定发生碰撞，那么元件(8)利用驱动系统(25)以受控制的方式挤压物体一段预定的理想的时间。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，元件(8)挤压物体的力通过处理器保持为一个预定的值。
3.根据权利要求1或者2的方法，其特征在于，在元件(8)朝向物体移动的期间，该元件开始以相对高的速度向物体移动，同时在接近物体的时候，元件(8)以相对低的速度移动。
4.根据前述任何一项权利要求所述的方法，其特征在于，元件(8)包括部件拾取装置，该装置装配有喷管(8)，在喷管中产生用于拾取部件(12)的真空。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于，该物体包括将要被拾取的部件(12)，其中在确定喷管(8)和将要被拾取的部件(12)之间已经发生碰撞之时或者之后，开启真空用以使喷管(8)能够拾取部件(12)。
6.根据权利要求4的方法，其特征在于，物体包括基底(10)，部件(12)将定位在基底(10)上，同时，元件(8)包括部件拾取装置、喷管(8)和利用真空由喷管(8)所拾取的部件(12)，当确认部件(12)和基底(10)之间发生碰撞之时或者之后，释放真空。
7.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，在将部件挤压在基底(10)上的这段预定时间终止之后，部件拾取装置和喷管(8)从基底(10)上移开。
8.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，元件(8)挤压物体的力的预定值是可调整的。
9.一种用于实现根据前述任意一项权利要求所述的方法的设备，其特征在于，该设备包括能够通过驱动系统(25)移动的元件(8)和一处理器，该处理器装配有用于将理想值与实际测量值相比较的装置；和用来在测定该差值大于预定参数的情况下则确定在元件(8)和物体之间已经发生了碰撞的装置；以及在已经确定发生碰撞之后，通过驱动系统(25)以受控制的方式将元件(8)挤压到物体上一段预定时间的装置。
10.根据权利要求9的设备，其特点在于用于将理想值与实际的测定值相比较的装置包括位置控制器。
11.根据权利要求9或10的设备，其特点在于用于将元件(8)挤压到物体上的装置包括力控制器。根据前述权利要求9-11中的任意一项所述的设备，其特征在于，元件(8)包括部件拾取装置，该装置装配有喷管(8)，在喷管(8)中可形成真空以用于拾取部件(12)，同时物体为部件可放置在其上的基底(10)。
全文摘要
一种用于通过驱动系统移动元件(8)的方法，该方法包括步骤在元件(8)移动期间利用处理器以频繁的间隔测定元件位置的预定的理想值和实际测定值之间的差值，如果所述的差值大于预定参数，那么确定在元件(8)和物体之间已经发生了碰撞，其特征在于，一旦已经确定发生碰撞，那么元件(8)利用驱动系统(25)以受控制的方式挤压物体一段预定的理想的时间。
文档编号B23Q15/22GK1618581SQ20041008596
公开日2005年5月25日 申请日期2004年10月25日 优先权日2003年10月23日
发明者R·A·J·范德伯格 申请人:阿森姆布里昂股份有限公司