可重构的装配工作站制造技术

一种可重构的自主的工作站，其包括多面上层结构，所述多面上层结构包括支撑在多个支柱上的水平布置的框架部分。所述支柱形成布置在相邻的支柱对之间的多个垂直的面，所述面包括第一面和第二面，以及动力分配与位置基准面。可控机器人臂从矩形框架部分悬吊，并且工作台固定联接至所述动力分配与位置基准面。多个传送台固定联接至工作台，所述传送台包括穿过所述第一面的第一传送台和穿过第二面的第二传送台。视觉系统监控工作台和每一个传送台。可编程控制器监控来自所述视觉系统的信号输入，以识别和确定在所述第一传送台上的部件的取向，并且控制所述机器人臂执行装配任务。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及用于装配部件的工作站。
技术介绍
制造过程可以利用机器人臂将部件装配成已装配产品(assembled product)。例如，可以利用机器人臂装配模块化电池设备。其他可以利用机器人臂装配的元件包括，例如，电子设备及相关部件、家用电器、建筑材料、车辆、家具、医疗设备以及其他元件。机器人装配包括能够对零件执行操作的至少一个可移动的机器人臂。已知的机器人装配过程使用精密的工具、卡具(fixtures)或托板(pallets)，以便在用于装配的精确的位置和取向为机器人臂提供部件。这种工具和卡具可以是零件专用的，因而，将机器人装配的灵活性限制于专用或单一的装置。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种可重构的自主的工作站，用于将部件装配成已装配产品，并且所述工作站包括多面上层结构(multi-faced superstructure)，所述多面上层结构具有支撑在多根支柱上的水平布置的框架部分。支柱形成布置在相邻一对支柱之间的多个垂直的面，所述面包括第一面、第二面，以及动力分配与位置基准面。可控机器人臂从矩形框架部分悬挂，并且工作台固定联接至所述动力分配与位置基准面。多个传送台(conveyor table)固定联接至工作台，所述工作台包括穿过第一面的第一传送台，以及穿过第二面的第二传送台。视觉系统监控工作台和每一个传送台。可编程控制器被构造为：监控来自视觉系统的信号输入，以识别和确定在第一传送台上的部件的取
向；控制机器人臂从第一传送台拾取部件，并且在工作台上利用部件执行装配任务，以生产工作产品；确定工作产品是已装配产品；并且控制机器人臂将已装配产品输送到第二传送台上。工作站可以进一步包括这样的可控机器人臂，该机器人臂可包括多个可互换的末端执行器中一个，每一个末端执行器被构造为执行装配任务。优选被构造为执行装配任务的可互换的末端执行器包括这样的可互换的末端执行器，该可互换的末端执行器被构造为执行包含拾取、转移、堆叠和紧固第一部件的装配任务。所述传送台可以包括自主控制的传送台，每一个自主控制的传送台进一步包括安装在可调节支架上的水平定向的连续传送带，其中所述传送带由可操作地连接至近距离传感器的电动机操作。优选工作站进一步包括多个这样的传送台，该传送台包括穿过第一面固定联接至工作台的第三传送台，并且其中，所述可编程控制器执行控制例程，用于：监控来自所述视觉系统的信号输入，以识别和确定第一传送台上的第一部件的取向，以及第三传送台上的第二部件的取向；控制机器人臂从第一传送台拾取第一部件，并且在该工作台上利用第一部件执行装配任务，以生产工作产品；控制机器人臂从第三传送台拾取第二部件，并且在所述工作台上利用第二部件执行装配任务，以继续生产所述工作产品；确定所述工作产品是否是已装配产品，并且控制机器人臂将所述已装配产品输送至第二传送台上。工作站可以进一步包括固定联接至所述工作台的第三传送台，其中所述可编程控制器被构造为：监控来自所述视觉系统的信号输入，以识别和确定第一传送台上的第一部件的取向，并且识别和确定第三传送台上的第二部件的取向；控制机器人臂从第一传送台拾取第一部件，并且利用第一部件执行装配任务，而且控制机器人臂从第三传送台拾取第二部件，并且利用所述第一部件和第二部件执行装配任务，以生产工作产品；确定所述工作产品是否是已装配产品，并且控制机器人臂将所述已装配产品转移至第二传送台上。工作站还可包括穿过第一面固定联接至所述工作台的第三传送
台。工作站可以进一步包括多面上层结构，该多面上层结构包括第一面、第二面和第三面；其中，第三传送台穿过第三面固定联接至工作台。工作站也可进一步包括支柱，支柱中的每一个具有附接至其底部部分的脚轮。所述穿过第一面固定联接至工作台的第一传送台进一步包括构造为在机器人臂的运动范围内传送部件的第一传送台，其中穿过第二面固定联接到工作台的第二传送台包括构造为将所述已装配产品转移至第二传送台的机器人臂。本专利技术还提供一种构造为将部件装配成已装配产品的自主工作站，该工作站包括多面上层结构，所述多面上层结构具有支撑在多根支柱上的水平布置的框架部分；支柱形成多个垂直面，每个面布置在相邻一对支柱之间，这些面包括第一面、第二面，以及动力分配与位置基准面；固定联接至所述动力分配与位置基准面的工作台；多个传送台，包括穿过第一面固定联接到工作台的第一传送台，以及穿过第二面固定联接到工作台的第二传送台；监控工作台和每一个传送台的视觉系统；可控机器人臂从矩形框架部分悬吊并具有能附接末端执行器到达传送台和工作台的运动范围；可编程控制器，其被构造为：监控来自视觉系统的信号输入；控制机器人臂从传送台之一拾取部件，利用部件执行装配任务并将已装配产品传送到处于第一工作站配置或第二工作站配置的任一个中的一个传送台上。优选所述工作站配置包括穿过第一面固定联接到工作台以在机器人臂的运动范围内传送部件的第一传送台，以及穿过第二面固定联接到工作台以接收来自工作台的已装配产品的第二传送台。优选第二工作站配置包括穿过第二面固定联接到工作台以在机器人臂的运动范围内传送部件的第二传送台，以及穿过第一面固定联接到工作台以接收来自工作台的已装配产品的第一传送台。本专利技术也提供一种装配系统，该系统包括多面上层结构，该多面上层结构具有支撑在多根支柱上的水平布置的框架部分；支柱形成多
个垂直面，每个面布置在相邻一对支柱之间，这些面包括第一面、第二面，以及动力分配与位置基准面；固定联接至所述动力分配与位置基准面的工作台；多个传送台，包括穿过第一面固定联接到工作台的第一传送台，以及穿过第二面固定联接到工作台的第二传送台；监控工作台和每一个传送台的视觉系统；可控机器人臂从矩形框架部分悬吊并具有能附接末端执行器到达传送台和工作台的运动范围；可编程控制器，其被构造为：监控来自视觉系统的信号输入，控制机器人臂从传送台之一拾取部件，利用部件执行装配任务并将已装配产品传送到处于第一工作站配置或第二工作站配置的任一个中的一个传送台上；其中第一可互换工作站利用所述部件执行第一装配任务，以生产第一已装配产品；和其中第二可互换工作站利用第一已装配产品执行第二装配任务，以生产最终已装配产品。当结合附图时，通过下文针对用于实行如所附权利要求所限定的本专利技术的一些最佳模式和实施例的详细描述，容易理解本专利技术的上述特征和优点以及其他特征和优点。附图说明现将参考附图并通过举例的方式描述一个或更多实施例，附图中：图1根据本专利技术提供了自主可移动可重构模块化的工作站(工作站)的一个实施例的等轴测图；图2根据本专利技术提供了工作站的一部分的等轴测图；图3根据本专利技术示意性显示了用于工作站的动力和信号分配方案的平面图；以及图4根据本专利技术显示了串行布置的实施例的平面图，所述布置包括共同工作以生产最终已装配产品的三个自主控制的工作站；图5根据本专利技术显示了串行-并行混合布置的第一实施例的平面图，所述布置包括共同工作以生产最终装配产品的三个自主可控的工作站；以及图6根据本专利技术显示了串行-并行混合布置的第二实施例的平面
图，所述布置包括共同工作以生产最终装配产品的三个自主可控的工作站。具体实施方式现参考附图，其中各图示的目的仅在于显示某些示例性的实施例，而不是限制这些本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将部件装配成已装配产品的可重构自主工作站，所述工作站包括：多面上层结构，其包括支撑在多个支柱上的水平布置的框架部分，所述支柱形成多个垂直的面，每一个面布置在相邻一对支柱之间，所述面包括第一面和第二面，以及动力分配与位置基准面；可控机器人臂，其从矩形框架部分悬吊；工作台，其固定联接至所述动力分配与位置基准面；多个传送台，其包括第一传送台和第二传送台，所述第一传送台穿过所述第一面固定联接至所述工作台，所述第二传送台穿过所述第二面固定联接至所述工作台；视觉系统，其监控所述工作台，并且监控每一个所述传送台；可编程控制器，其执行控制例程，所述控制例程可操作为：监控来自所述视觉系统的信号输入，以识别和确定在所述第一传送台上的第一部件的取向，控制所述机器人臂从所述第一传送台拾取所述第一部件，并且在所述工作台上利用所述第一部件执行装配任务，以生产工作产品，确定所述工作产品是否是已装配产品，并且控制所述机器人臂将所述已装配产品转移至所述第二传送台上。

【技术特征摘要】
2015.03.31 US 14/674,6871.一种用于将部件装配成已装配产品的可重构自主工作站，所述工作站包括：多面上层结构，其包括支撑在多个支柱上的水平布置的框架部分，所述支柱形成多个垂直的面，每一个面布置在相邻一对支柱之间，所述面包括第一面和第二面，以及动力分配与位置基准面；可控机器人臂，其从矩形框架部分悬吊；工作台，其固定联接至所述动力分配与位置基准面；多个传送台，其包括第一传送台和第二传送台，所述第一传送台穿过所述第一面固定联接至所述工作台，所述第二传送台穿过所述第二面固定联接至所述工作台；视觉系统，其监控所述工作台，并且监控每一个所述传送台；可编程控制器，其执行控制例程，所述控制例程可操作为：监控来自所述视觉系统的信号输入，以识别和确定在所述第一传送台上的第一部件的取向，控制所述机器人臂从所述第一传送台拾取所述第一部件，并且在所述工作台上利用所述第一部件执行装配任务，以生产工作产品，确定所述工作产品是否是已装配产品，并且控制所述机器人臂将所述已装配产品转移至所述第二传送台上。2.如权利要求1所述的工作站，其进一步包括所述可控机器人臂，所述机器人臂包括多个可互换的末端执行器中一个，每一个所述末端执行器被构造为执行装配任务。3.如权利要求2所述的工作站，其中被构造为执行装配任务的所述可互换的末端执行器包括可互换的末端执行器，所述可互换的末端执行器被构造为执行装配任务，所述装配任务包含拾取、转移、堆叠和紧固所述第一部件。4.如权利要求1所述的工作站，其中所述传送台包括自主控制的传送台。5.如权利要求4所述的工作站，其中所述自主控制的传送台的每一个进一步包括安装在可调节支架上的水平定向的连续传送带，其中所述传送带由可操作地连接至近距...

【专利技术属性】
技术研发人员：YT林，JA埃布尔，JP斯派塞，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US