控制坐标定位机器的方法_4

文档序号:9650453阅读:来源:国知局
B形成保持模块16,而模块C是任务模块。当然实际上,模块B在其被适配且设置以执行某一有用任务而不仅仅用以固持或支撑其下方的另一模块的意义上也是“任务模块”。
[0084]在图11A中所说明的特定实例中,模块B是相机模块,且模块C是透镜模块;模块A又仅仅是铰接式头部的旋转(或可旋转)枢轴接合点。从图11A可以看出,相机模块B具有围绕旋转模块A延伸的零件;模块B的延伸部分(充当平衡物)的上部末端未固定地附接,参考图12F其将在下文变得显而易见。
[0085]图11A中还说明运动耦合特征19。这些呈滚珠的形式,滚珠被设置在两个耦合模块中的一个上,其搁置在所述两个耦合模块中的另一个的耦合表面中所设置的狭槽或凹槽内。所属领域的技术人员将容易了解如何实施此运动耦合。
[0086]如上所提到,图11A是图11A到图11E中分别说明的一系列阶段中的第一阶段,且这些阶段分别接近地对应于图5A到图5E中所说明的阶段。在所关注的特定应用中,图11A说明透镜模块变化循环的开始:透镜模块C上的狭槽在变化端口 20的叉的平面中排齐。
[0087]在图11B中,机器控制器36控制CMM 2以使得透镜模块C中的狭槽与变化端口 20的叉完全啮合。
[0088]在图11C中,机器控制器36控制CMM 2 (包含铰接式头部)以执行五轴线运动(或至少使用该五个轴线中的三个:套管轴10的至少两个笛卡尔轴线和铰接式头部的一个旋转轴线),其解析为围绕与透镜模块C的运动支架中的一个重合的旋转轴线46的旋转,轴线46在一平面中,该平面在标称上平行于运动的平面,且最方便的是,平行于铰接式头部的底部旋转轴线42。使用在透镜模块C与相机模块B之间的耦合接口处设置的运动支架中的哪一个来界定轴线46并不要紧,只要零件之间存在足够的间隙以允许小旋转来打破其它运动支架即可。因此,此实例说明旋转轴线46不需要恰好位于正被打破的耦合接口的边缘处,但可在耦合接口的界限内,例如在耦合接口处例如运动特征的特征处。如上所提到,甚至可能的是旋转轴线46位于耦合接口的界限外部。下文将参考图14和图15更详细探索旋转轴线46的定位。还应注意虽然图11C说明铰接式头部的逆时针旋转以围绕左侧枢转,但也可能在此步骤中执行顺时针旋转以便围绕相对侧枢转,例如旋转轴线46与透镜模块C的两个运动支架重合。
[0089]在图11D中,机器控制器36控制CMM 2以执行大体上垂直移动以打破剩余运动底座(或多个底座),且在图11E中铰接式头部执行旋转移动以使相机模块B返回到笔直向下位置。
[0090]当然,如图6到图9所解释,可在不同耦合接口处打破或分离模块A到C。图12A到图12E说明图11A到图11E的替代的阶段序列,其中在旋转模块A与相机模块B之间的耦合接口处分离模块,以使得任务模块18由相机模块B和透镜模块C组成,且保持模块18就是旋转模块A。
[0091]因此,简单来说,图12A说明相机模块变化循环的开始:相机模块上的狭槽在变化端口 20的叉的平面中排齐。在图12B中,使相机模块B中的狭槽与变化端口 20的叉啮合。在图12C中,围绕与相机模块B的运动支架19中的一个重合的轴线46进行有效旋转;选择透镜模块C与相机模块B之间的运动支架中的哪一个来定位轴线46也是不要紧的,只要零件之间存在足够的间隙以允许小旋转来打破其它运动支架即可。在图12D中,进行大体上垂直移动以打破剩余运动底座。在图12E中,进行旋转移动以使支架返回到笔直向下位置。图12F中所说明的额外阶段,其中机器控制器36控制CMM 2以执行实质上水平移动以将铰接式头部带离相机模块B的平衡物。
[0092]在任务模块18由一个以上模块组成的情况下,虽然该情况通常将是在保持模块16旋转时那些模块中的最上部保持于储存端口 20中,但情况不一定是这样。实际上,这在一些情形中可为不可能的。举例来说,图13是对应于图7的示意性说明,其中存在构成任务模块18的两个模块。在图13中,由于两个模块(测量探针)的下部的长度与基座4上方的储存端口 20的臂的高度相关,因此不可能在储存端口 20中固持该两个模块的上部。也可能是该两个模块的上部未合适地适于由储存端口 20固持。然而,仍可能在储存端口 20中固持这两个模块的下部,同时确保保持模块16的旋转轴线46相对于保持模块16与任务模块18的上部模块之间的耦合接口适当地定位(例如,如上文所描述,在耦合接口的边缘处或附近,或从耦合接口的边缘偏移但仍在耦合接口位于的平面上或附近,或相较于任何其它耦合接口更接近将被打破的耦合接口)。这将确保模块堆叠在正确的耦合接口处分离。
[0093]上文描述了控制保持模块16的同时的移动和旋转以使得保持模块16的所得旋转轴线保持在保持模块16与任务模块18之间的耦合接口的边缘处或附近。还描述了甚至在堆叠中存在可释放地彼此耦合的多个模块的情况下这也是有效的:举例来说,如果旋转轴线46置于需要打破或分离该堆叠的耦合接口处或附近,那么将实际上在该接口而不是邻近接口处分离该堆叠。简单地说,模块堆叠是基于旋转轴线46的定位而被分离的。现将参考图14和图15探索关于情况为何如此的一个可能的机械分析,即模块堆叠为何基于旋转轴线46的定位而被分离。
[0094]考虑可释放地彼此耦合且耦合到下方的固定支撑模块C的两个相同模块A和B,其中在相应耦合接口处有相同磁耦合力和相同耦合特征(在此说明中,运动特征)。图14呈现其中旋转轴线46置于下部耦合接口(即模块B与C之间)的运动特征中的一个上的情形的分析。这类似于上文参考图8描述的情形。
[0095]图14的下部部分中绘制两个曲线图,对应于两个替代的情形:第一情形,其中进而致使模块堆叠在上部耦合接口(即模块A与B之间)分离,以及第二情形,其中进而致使模块堆叠在下部耦合接口(即模块B与C之间)分离。第一情形在图14的左上方部分中描绘,而第二情形在图14的右上方部分中描绘。
[0096]对于这些情形中的每一种,在图14的下部部分中绘制了线以展示针对剥离角度(即,在两个模块之间开放的角度)的磁体分离的总变化。可见对于给定的剥离角度,第一情形中所需的磁体分离大于第二情形(用于分裂上部运动的梯度更陡)。这意味着需要更多付出来分裂上部运动,因此将实际上分裂底部运动(需要较少付出):即实际上第二情形将发生。
[0097]图15呈现其中实际上控制旋转轴线46以便将其置于上部耦合接口(即模块A与B之间)的运动特征中的一个上的情形的分析。这类似于上文参考图13描述的情形。
[0098]图15的下部部分中描绘了两个曲线图,对应于两个替代的情形:其中进而致使模块堆叠在上部耦合接口(即模块A与B之间)分离的第一情形,以及其中进而致使模块堆叠在下部耦合接口(即模块B与C之间)分离的第二情形。第一情形在图15的左上方部分中描绘,而第二情形在图15的右上方部分中描绘。
[0099]对于这些情形中的每一种,在图15的下部部分中绘制了线以展示针对剥离角度(即,在两个模块之间开放的角度)的磁体分离的总变化。可见对于给定的剥离角度,第二情形中所需的磁体分离大于第一情形(用于分裂上部运动的梯度更陡)。这意味着需要更多付出来分裂下部运动,因此将实际上分裂上部运动(需要较少付出):即实际上第一情形将发生。
[0100]可延伸以上推理以展示至少对于相同模块的堆叠,该打破将在最靠近所选枢轴点(旋转轴线46)的耦合接口处发生。因此,不存在将旋转轴线46精确维持在所选耦合接口处的要求,而是应将其维持为比任何其它轴线更接近该耦合接口。换句话说,可设置机器控制器36以控制保持模块16的同时的移动和旋转,以使得保持模块16的所得旋转轴线46,相较于保持模块16或任务模块18内任何两个其它可释放地耦合的模块之间的耦合接口,其保持更接近保持模块16与任务模块18之间的耦合接口。
[0101]在模块之间存在不同耦合力和/或不同耦合特征的情况下可适当地修改此方针。更一般化地可称,控制保持模块16的同时的移动和旋转以便维持保持模块16的所得旋转轴线充分接近保持模块16与任务模块18之间的耦合接口,以确保在该耦合接口处发生分离,其优先于保持模块16或任务模块18内任何两个其它可释放地耦合的模块之间的耦合接口。
[0102]还将理解,不可能以绝对精度控制保持模块16的移动和旋转,使得即使例如意图是旋转轴线46保持静止,而实际上旋转轴线46也可能不这么做。从以上阐释来看,这显而易见地并不重要,因为该技术合理地容忍此缺陷。在一些情况下,可有意控制该同时的移动和旋转使得旋转轴线46不保持静止,且例如使其跟随预定路径。
[0103]将了解,参考图14和图15呈现的分析既定不是严格或完整的,但仅意图提供一个可能的阐释且充当指南。取决于正部署的特定设置,其它因素也可能起作用。举例来说,除比较磁体分离(且因此所付出的劳动)以确定哪一接合点将首先被打破之外,还可能需要较大力来打破横向(滑动)方向而不是轴向(提升)方向中的运动。举例来说,参见图14的左上方部分中的图,在上部接合点(模块A与B之间)的打破将
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