对组件的计算机数控装配或处理的制作方法_3

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转速度时进行折中。可以独立选择用于加载、分离、加速和传送的最佳速度,并且每个阶段不依赖于其他阶段。
[0066]进一步的,由于旋转螺栓7以可变化的速度旋转,因此旋转螺栓20的每个部分可以为了加载、分离、加速和传送一特定形状的组件的不同阶段的特定目而被形成。为了使传送装置适用于不同的组件,需要更换旋转螺栓7、13和直线导轨9、16,然而装配装置的其他部分可以很容易被重置和适于重用。
[0067]接收装置11、17也可以具有用于对精确的定位和旋转速度进行编程的专用伺服电机15、19。因此,可以用以高速旋转的单个工具10来替换以相对较慢的速度旋转的具有多个工具的传统的转盘I。可以避免与多个工具相关的成本,以及由于工具成本的节省可以合理化伺服电机和对驱动系统编程的相对较高的成本。
[0068]重述一下对第一示例性自动装置的上述描述,所描述的装置被设计为用于以连续运动的装配过程来将第一组件和第二组件装配成制成件。为此,图1和图3中所示的装配装置具有第一组件传送装置6和第二组件传送装置12。第一组件传送装置6包括旋转螺栓7,其被用作递送工具以用于将第一组件递送到接收装置11。可以理解,如果需要的话,自动装置可以用来仅传送一个组件,而接收装置11可以不是用于装配组件,而是具有被配置成用于通过诸如弯曲、折叠或冲孔来处理该组件的工具10。
[0069]旋转螺栓7由伺服电机8驱动,该伺服电机8用作第一专用计算机数控工具驱动器以用于将一个第一组件从类似的第一组件的流的前端的进口位置加载、分离、加速和传送以在预定的传送时间、输出位置、速度、加速度和轨迹输出要被接收装置11的装配工具10接收的该第一组件。
[0070]为了将一个第二组件传送到接收装置11以用于在装配工具10中进行装配,自动装置可以包括第二传送装置12,该第二传送装置也具有类似的旋转螺栓13作为该第二组件的递送工具。伺服电机14被用作第二工具驱动器以用于将该第二组件从类似的第二组件的流的前端的进口位置加载、分离、加速和传送以在预定的传送时间、输出位置、速度、加速度和轨迹输出在接收装置逆时针旋转时要被接收装置11的装配工具10接收的该第二组件。
[0071]第一接收装置11具有用于将第一组件和第二组件装配在一起的工具10。第一接收装置11在伺服电机15的编程控制下精确地旋转,以在第一组件旋转螺栓7的输出位置、第二组件旋转螺栓13的输出位置、以及制成件弹出位置之间移动装配工具10,其中在制成件弹出位置,制成件被交付到第二接收装置17的装配工具18。
[0072]第一组件伺服电机8被用作具有可编程的控制的专用计算机数控工具驱动器,以在一系列独立可编程的第一组件阶段期间独立选择第一组件的时间、位置、速度、加速度和轨迹,该一系列独立可编程的第一组件阶段即:加载阶段;分离阶段;加速阶段;和传送阶段。第二组件伺服电机14同样对于第二组件传送用作专用计算机数控工具驱动器,以在第二组件的独立可编程的加载阶段、分离阶段、加速阶段和传送阶段期间独立选择第二组件的时间、位置、速度、加速度和轨迹。
[0073]用于旋转装配工具10的伺服电机15还包括可编程的控制,以用于在独立可编程的不同装配阶段期间独立选择装配工具的时间、位置、速度、加速度和轨迹,该独立可编程的不同装配阶段即:第一组件接收阶段;第二组件接收阶段;和制成件弹出阶段。
[0074]如图8-图14最好的示出,旋转螺栓7、13具有螺旋槽20,该螺旋槽20带有与一圆柱形组件相匹配的半圆轮廓的。旋转螺栓7、13在螺旋槽20的近端具有进入口 22和在螺旋槽20的远端具有输出口 21,以用于捕获和沿着具有静止的轴向滑面的直线导轨9、16轴向引导圆柱形的第一组件。旋转螺栓7、13具有径向延伸到与类似的组件的流的带头组件的前沿面相啮合的近端驻留臂23,而进入口 22位于驻留臂23的一个部分上以在每一次旋转引入一个组件。进入口 22的下游边缘被用作分离楔24,以用于插入在带头的第一组件与相邻的在组件流中的下一个第一组件之间。
[0075]如图15的示例中所示,每个旋转螺栓7、13的伺服电机8、14与可编程的控制进行通信,以在以下情况期间独立选择组件的旋转速度:加载阶段,其中旋转速度为O度/秒;分离阶段,其中旋转速度为O度/秒-1000度/秒;加速阶段,其中旋转速度为1000度/秒-7000度/秒;和传送阶段,其中旋转速度为7000度/秒-6000度/秒。图16示出了通过选择性地对伺服电机8、14编程可达到的不同的速度和定时,由此提供了在定制不同组件传送阶段时的高度灵活性。
[0076]上述的过程可适于使用不同的机制。例如,在二维平面中旋转传送工具的旋转伺服电机8、14可以被替换成正交排列的直线伺服电机,该正交排列的直线伺服电机也在平面中操作来使用笛卡尔坐标定义安装到该直线伺服电机的任何组件的轨迹。由于每个步骤可以具有利用伺服电机选择的编程位置和速度,所以旋转螺栓7和13可以替换成旋转盘以用于加载、分离、加速和传输一个组件。可以用液压、凸轮、旋转伺服电机或直线伺服电机来操作第一接收装置11的工具10。工具10的类型是没有限制的,并且可以是装配工具或者是处理一个组件或组件的装配的工具。可以使用独立的控制信号滑环来在旋转工具10和静止的控制系统之间传输电控制信号。控制信号滑环和供电滑环的分离使得由电力的传输所产生的干扰或噪声可被减轻,以免干扰低电压的控制信号。
[0077]图21中显示了自动装置的第二示例,其中第一组件被叠放在基本上垂直的导轨25中。也可以根据设计参数以在其他方向(诸如水平方向)定向的导轨传输组件。每一次一个组件啮合在作为组件递送工具的旋转盘26中,并被传送到接收装置28的旋转工具27。如上结合图15-图16所述,旋转盘26可以在周期的开始时完全静止以从直线导轨25内的流中接收单个组件。当旋转盘26是静止时,可以容易地接收小的或精密的组件。通过缓慢地开始转到旋转盘26,可以在不损坏组件的情况下从组件流分离出接收在盘26中的组件。一旦完全分离,组件和盘26可以被迅速地加速以匹配工具27的旋转速度并将组件交付到工具27。一旦排空了,盘26可以旋转回到开始位置并停止运动,直到需要下一个在直线导轨25内的流中的组件。
[0078]图21的自动装置具有旋转盘26形式的组件递送工具,该旋转盘26具有安装凹槽以用于啮合和保持组件。为了避免剪切该组件,旋转盘26可以被保持为静止,直到组件被加载到凹槽里。专用计算机数控旋转伺服电机将安装在旋转盘26中的第一组件从静止的进口位置通过低速分离阶段和通过高速加速阶段传送,以将组件递送到输出位置和传送速度。可以按照图15-图16所示来对旋转速度的变化进行编程。
[0079]图22是第一组件传送装置的第三示例的等距视图,其使用两个互相垂直定向的伺服电机28、29来移动平台30,平台30可以包括固定装置(未示出)以保持单个组件并以XY笛卡尔坐标的方式在平面内按照曲线轨迹31所示移动组件。平台30具有被定制使组件啮合和保持组件的基座(未示出)。专用计算机数控直线伺服电机28、29每个均具有直线操作轴,该直线操作轴相对于彼此正交设置,以用于将安装在平台中的第一组件从静止的进口位置通过低速分离阶段、到高速加速阶段加载、分离、加速和传送,并使用笛卡尔坐标将组件递送到输出位置和所需的传送速度。同样的过程可以通过使用带直线操作轴的第三直线伺服机(未示出)来适于三维笛卡尔坐标,该直线操作轴相对于一对平面的直线伺服电机28、29正交设置,以用于在三维的操作空间加载、分离、加速和传送安装在平台上的第一组件。
[0080]图23是示出了带有旋转夹持器32的平台30的第四示例的平面视图,该旋转夹持器32用于将装配好的组件从第一旋转装配工具33移动到第二旋转装配工具34。两个互相垂直定向的直线伺服电机以如图23的双向箭头所示的在XY笛卡尔坐标中以往复的方式在平面内移动平台30。平台30的平面X-Y运动和旋转夹持器32的旋转运动的结合在时间和运动上与第一旋转装配工具33和第二旋转装配工具34协调一致,以移动装配好的组件。图23还示出了具有第二旋转夹持器36的第二平台35,其与第一旋转装配工具33协调一致以将组件从流移动到第一旋转装配工具33。第二旋转夹持器35包括一个直线伺服电机,并仅如双箭头所示沿着一个轴往复移动。
[0081]图25是用于处理一个或多个组件3的示例性系统50的示意图。系统50可以包括一个或多个组件递送工具7、13,该组件递送工具7、13例如可以是一个或多个组件传送装置6、12的一部分。在一些实施方式中,组件递送工具可以包括一个或多个螺栓7、13。因此,组件递送工具7、13可以被配置成:在进口位置处在类似的多个组件3的流的前端加载一个或多个组件3 ;从类似的多个组件3中分离组件3 ;加速组件3 ;以及在预定的传送时间、传送位置、传送速度并沿着传送轨迹移动来传送组件3。组件递送工具7、13可以被配置成在进口位置处加载一个或多个随后的组件3之前传送组件3。
[0082]系统50还可以包括一个或多个处理工具10、18,该处理工具10、18例如可以是一个或多个接收装置11、17的一部分。处理工具10、18可以被配置成使用一个或多个组件3进行一个或多个增值操作。例如,处理工具可以被配置成将两个或两个以上的组件3装配在一起。在一些实施方式中,处理工具10、18可以包括一个或多个装配工具10、18。因此,处理工具10、18可以被配置成:在处理工具10、18沿着处理工具轨迹移动的同时接收一个或多个组件3,该处理工具轨迹被配置成允许在传送位置从组件递送工具7、13将一个或多个组件传输到处理工具10、18 ;处理组件3 ;并将组件3移动到弹出位置。
[0083]系统50还可以包括一个或多个控制装置52(以下被称为“控制器52”)。控制器52可以包括一个或多个数据处理器54(以下被称为“数据处理器54”)和相关的附件,该相关的附件能够控制组件递送工具7、13和/或处理工具10、18的至少一些方面的性能。数据处理器54例如可以被配置成做出关于系统50的控制和操作的决定,并引起一个或多个基于机器可读指令执行的操作,该机器可读指令包括存储在控制器52的指令和/或其他在控制器52上经由有线和/或无线通信接收的机器可读指令。数据处理器54可以包括一个或多个微控制器或其他适当地编程的或可编程的逻辑电路。
[0084]控制器52还可以包括存储器和存储数据装置或寄存器(以下被称为“存储器56”)。存储器56可以包括任何适于可恢复地存储机器可读指令和其他数据的存储工具(例如,装置),该机器可读指令可由控制器52的数据处理器54执行。存储器56可以为非易失性的,并且可以包括可擦可编程只读存储器(EPROM)、闪存、和/或其他适于以易失性、非易失性、或瞬态性形式存储电数据信号的电磁介质。存储器56可以包括可由数据处理器54执行的机器可读指令,还可以包括与组件递送工具7、13和/或处理工具10、18的操作相关的其他数据。例如,处理器56可以储存回馈数据,该回馈数据表示从一个或多个与组件递送工具7、13和/或处理工具10、18相关的传感器(例如,编码器)接收的回馈信号。
[0085]存储在存储器56中的机器可读指令可以使控制器52引起在这里所描述的各种方法的执行,包括生成一个或多个对
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