用于自动装配的可配置物体应用处置器制造技术

本发明专利技术公开了一种物体附接处置器，其包含：可配置夹持器，其被配置成基于待附接的物体的软件定义来定义打开和闭合位置；和紧固工具，其自动被配置成基于所述物体的所述软件定义在定义的位置处应用定义的力曲线，以完成所述物体的附接。述物体的附接。述物体的附接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于自动装配的可配置物体应用处置器
[0001]相关申请案
[0002]本申请要求于2019年11月12日提交的美国临时申请第62/934,385号的优先权，并以全文引用的方式将所述申请并入。


[0003]本专利技术涉及应用处置器，且更具体地说，涉及用于自动制造中的物体的自动可配置应用处置器。

技术介绍

[0004]通常，将如散热器的物体附接到电路板的过程需要针对特定散热器配置的定制设计和实施。散热器配置在尺寸、附接位置和附接类型方面差异很大。因此，在装配线上设计和实施自动散热器装配站可能需要数周时间，而完全定制的工具是在一个迭代过程中设计、制造和测试的。使工作站适应装配不同类型的散热器(具有不同的尺寸、附接位置或附接类型)再次涉及对特定于散热器特定参数的硬件和控制软件的重要设计和实施，并由专家用户实施。类似的情况发生在散热器以外的许多其它物体类型，以及电路板以外的目标配合位置。
附图说明
[0005]借助于实例而非借助于限制在附图的图中说明本专利技术，且在附图中相似参考标号指代类似元件，且其中：
[0006]图1A为物体附接处置器的一个实施例的例示性图。
[0007]图1B为物体附接处置器的一个实施例的图。
[0008]图2A为说明物体附接处置器的主要元件的一个实施例的框图。
[0009]图2B为说明用于各种类型的附接的的紧固工具的示例性实施例的图。
[0010]图3说明可经由软件设定的物体附接处置器的尺寸的一个实施例。
[0011]图4A说明物体附接处置器的三维尺寸的一个实施例。
[0012]图4B说明夹持器尖端的一个实施例。
[0013]图5为散热器的用户输入的一个实施例，其可通过物体附接处置器附接到印刷电路板上。
[0014]图6为在软件中定义物体附接处置器的参数的一个实施例的流程图。
[0015]图7为用于散热器的物体附接处置器的命令的一个实施例的流程图。
[0016]图8说明可用于散热器应用物体附接处置器的夹持轴线和锤轴线描述的一个实施例。
[0017]图9示出可使用的夹持力定义用户界面的一个实施例。
[0018]图10为机器人单元的一个实施例的概览图，其中可利用臂工具的物体附接处置器端部。
具体实施方式
[0019]描述了一种可配置的物体附接处置器，其可以通过软件进行配置。在一个实施例中，处置器是用于自动装配的机器人单元中的机器人臂的臂端工具。在一个实施例中，处置器使得系统能够处置不同尺寸和配置的物体，以附接到插座、电路板或其它工件。举例来说，用于附接的物体可为散热器。在软件中定义散热器尺寸和附接机构后，系统自动重新配置夹持器和紧固工具，以正确夹持、放置、定位和附接散热器。可以类似地定义其它类型的物体，使得可以为它们自动配置处置器，如下文将描述。
[0020]在一个实施例中，用户选择散热器或物体细节，包括散热器的尺寸、附接机构和附接机构的位置。在另一个实施例中，可从托盘或散热器或其它设备上的QR码或其它指示符读取散热器或物体细节。一旦接收到所述数据，系统就自动配置夹持器和紧固工具。在一个实施例中，配置紧固工具可包括选择尖端并将其附接到紧固工具。尖端可为插入推销的“锤”、使用弹簧夹的钩、应用螺钉(标准或弹簧加载)螺栓的合适的螺钉驱动器(涵盖螺母驱动器)、用于热桩的熔化工具等。在一个实施例中，可存在用于紧固工具尖端的支架，其被自动选择并附接到夹持器。在另一个实施例中，紧固工具的更换可以手动完成。
[0021]一旦配置系统，它就能够在自动制造环境中快速附接散热器或其它物体。因为散热器/物体定义是基于软件的，所以当使用不同的物体时，如果是新配置，设计更改只需几分钟时间，如果是先前定义的物体，那么只需几秒钟并且无需更换紧固工具。在一个实施例中，用户可扫描物体或输入零件号以进行自动配置。此外，这使得系统能够用不同类型的附接机构来处置多种类型的物体。这使得机器人装配系统能够快速调整和改进的配置速度。
[0022]尽管在以下描述中给出的具体实例是针对包括推销的散热器，但是所属领域技术人员应理解，实际的物体附接处置器可用于附接/装配其它类型的物体，以及其它类型的附接机构。举例来说，具有压配合、推销、铆钉、卡扣、通孔附接的散热器可使用锤或类似机构。具有粘合剂或基于焊料的附接的散热器可使用粘合剂分配器。具有基于螺栓、螺钉、弹簧螺钉的附接的散热器可使用转动机构。具有热桩附接的散热器可使用熔化工具。一旦定义了物体的尺寸以及附接机构的位置和类型，系统就可自动定位物体并应用正确的附接方法。
[0023]此外，系统可用于附接除散热器以外的物体。举例来说，系统可用于将风扇、热管、DIMM模块、印刷电路板附接到外壳或尺寸或配置可能不同的其它元件中，并且这类可配置附接处置器对于这些元件是有用的。
[0024]本专利技术实施例的以下详细描述参考附图，其中相同标号指示类似元件，通过说明的方式示出实践本专利技术的具体实施例。这些实施例的描述足以使本领域技术人员能够实践本专利技术。本领域技术人员应理解，可利用其它实施例，且可在不脱离本专利技术的范围的情况下进行逻辑、机械、电、功能和其它改变。因此，以下详细描述不是限制性的，且本专利技术的范围仅由所附权利要求书限定。
[0025]图1A为物体附接处置器的一个实施例的照片。图1B为物体附接处置器的一个实施例的图。在一个实施例中，物体附接处置器包括七个马达。打开和闭合夹持器的马达，主夹持器马达120。夹持器具有基于待放置的物体的配置定义的打开和闭合位置。在一个实施例中，可配置夹持器的每个夹爪的位置可单独配置，提供真正的对称夹持或校准的拾取点。
[0026]在一个实施例中，有两个锤160作为紧固工具。在一个实施例中，每个锤160具有三个自由度。锤160在X
‑
Y平面中的位置是基于物体的附接元件的位置来确定的，例如用于散
热器的栓钉。在一个实施例中，用锤击力降低锤160以推入栓钉。在一个实施例中，当物体被定义时，使用X和Y维度的锤130、135、140、145在X
‑
Y平面中将锤160移动到用于附接的适当位置。在一个实施例中，在插入过程期间，锤160仅在Z1/Z2马达150/155的控制下改变它们在竖直方向上的位置。在另一个实施例中，锤160在初始插入期间可处于中性位置，并且可在水平和垂直移动以进行插入。
[0027]尽管上述实例示出锤，但对于其它类型的紧固工具，可能存在一组类似的马达。例如，对于螺钉驱动器，除了XY定位马达和垂直移动马达外，紧固系统包含包括转动马达，以在螺钉驱动器处于正确位置时旋转螺钉驱动器。对于环氧树脂紧固工具，除了XYZ定位马达外，可存在“分配”马达，用于将环氧树脂分配到正确的位置。对于熔化工具，除了XYZ定位马达之外，在一个实施例中，定义的变量可包括应用加热的熔化器的位置，以及熔化的温度。对于弹簧夹工具，在一个实施例中，定义的变量可包括当弹簧夹被钩住时的第一位置、其中弹簧夹伸展的第二位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种物体附接处置器，其包含：可配置夹持器，其被配置成基于待附接的物体的软件定义来定义打开和闭合位置；和紧固工具，其被配置成基于所述物体的所述软件定义在定义的位置处应用定义的力曲线，以完成所述物体的附接。2.根据权利要求1所述的物体附接处置器，其中所述可配置夹持器的每个夹爪的位置被单独定义。3.根据权利要求1所述的物体附接处置器，其中所述紧固工具还包含头部和提供三个移动度的马达，使得所述紧固工具与所述待附接的物体的附接机构对齐并且降低到适当位置以完成所述附接。4.根据权利要求1所述的物体附接处置器，其中所述紧固工具为锤，其用于通过向下推动附接机构来附接物体。5.根据权利要求4所述的物体附接处置器，其中所述锤用于包含以下中的一种或多种的所述附接机构：压配合、推销、铆钉、搭扣和通孔。6.根据权利要求4所述的物体附接处置器，其中所述锤被定位成与所述附接机构对齐，并且所述锤被配置成以设定水平的力降低到设定距离，以完成所述附接机构的所述附接。7.根据权利要求1所述的物体附接处置器，其还包含：用户界面，其使得用户能够定义用于附接的物体；和配置逻辑，其基于定义的物体配置所述可配置夹持器和所述紧固工具。8.根据权利要求7所述的物体附接处置器，其中所述用户界面包含扫描物体识别码的扫描仪，并且还包含提供关于所述物体的数据的数据库。9.根据权利要求7所述的物体附接处置器，其中所述夹持器的所述配置包含设定打开尺寸和闭合尺寸。10.根据权利要求1所述的物体附接处置器，其中所述紧固工具包含具有熔化器的热桩头部，用于与热桩一起使用。11.根据权利要求1所述的物体附接处置器，其中所述紧固工具还包含转动机构，用于与所述附接机构基于螺栓、螺钉、弹簧螺钉的附接一起使用。12...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：光明机器公司，
类型：发明
国别省市：