自动化生产站和相关方法技术

提供了用于在具有多个零件处理设备的自动化生产站中批量生产不同产品的方法和系统。示例方法包括识别在生产站中接收的工件；选择与识别的工件相关联的控制参数；基于所选择的控制参数对零件处理设备进行电子地同步，以对工件进行协调操作，从而生产不同产品中的一个产品；在连续批量生产过程中，对生产站接收的不同工件自动重复识别、选择和同步步骤，以生产多种不同的产品。产多种不同的产品。产多种不同的产品。

【技术实现步骤摘要】
自动化生产站和相关方法
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求2021年3月4日提交的美国临时专利申请No.63/156,455的权益。美国临时专利申请No.63/156,455的全部内容出于所有目的通过引用结合到本文中。


[0002]所描述的实施例涉及用于在自动化生产站中生产不同产品的系统和方法。

技术介绍

[0003]美国专利9,904,281(Nicholson等人)公开了一种使用计算机数控驱动器的自动组装或处理部件的方法，以将部件传递到工具的阶段拆分成一系列单独的可编程阶段，即，部件装载阶段，部件分离阶段，加速阶段和传递阶段，其中通过计算机数控的编程来选择每个阶段的每个部件的定时，位置，速度，速率和加速度。
[0004]美国专利10,018,985(Nicholson等人)公开了一种自动化制造的设备、系统和方法，包括：用传递设备传递工件；利用接收设备接收工件，工件的传递和工件的接收是电子同步的；在工件位于接收设备上的同时，利用处理工具对工件进行处理；将工件传送到完成设备，工件的顶出和工件的传送被电子同步。特别地，工件可以包括：平台，其具有以选定取向支撑第一部件的安装件；以及定位表面，该方法包括：使工件的定位表面与传递设备上、接收设备上和完成设备上的可释放连接器接合和脱离。

技术实现思路

[0005]以下概述旨在向读者介绍本申请人的教导的各个方面，但不限定任何专利技术。
[0006]本文所述的各种实施例一般涉及用于在具有多个零件处理设备的自动化生产站中批量生产不同产品的方法(和相关系统)。
附图说明
[0007]这里包括的附图用于说明本说明书的装置，系统和过程的各种示例，而不是要限制以任何方式教导的范围。在附图中：
[0008]图1是用于批量生产多种不同产品的示例性自动化生产站的示意图；
[0009]图2是用于图1的自动化生产站的示例性零件处理设备的示意图；
[0010]图3是用于图1的自动化生产站的示例性零件处理设备的另一示意图；
[0011]图4是用于操纵工件的方法的流程图；
[0012]图5是使用工件的异步进给来处理工件的示例系统的示意图；
[0013]图6是使用工件的同步进给来处理工件的示例性系统的示意图；
[0014]图7是包括验证台的示例性工件传送设备的示意图；
[0015]图8是类似于图1的示例自动化生产站的透视图；
[0016]图9是使用类似于图8的自动化生产站批量生产多种不同产品的方法的流程图；
[0017]图10是用于图8的自动化生产站的示例性零件处理设备的透视图，包括示例性转位设备和示例工件传送设备；
[0018]图11A
‑
11C示出了图10的工件传送设备从图10的转位设备传送第一工件，用于进一步处理；和
[0019]图12A
‑
12C示出了图10的工件传送设备从图10的转位设备传送第二工件，用于进行进一步处理。
具体实施方式
[0020]下面将描述各种装置，系统或过程，以提供每个所要求保护的专利技术的实施例的示例。下面描述的实施例都不限制任何所要求保护的专利技术，并且任何所要求保护的专利技术可以覆盖与下面描述的那些不同的设备，过程或系统。所要求保护的专利技术不限于具有以下描述的任何一个装置，系统或过程的所有特征的装置，系统或过程，或限于以下描述的多个或所有装置，系统或过程共有的特征。下面描述的设备，系统或过程可能不是任何要求保护的专利技术的实施例。以下描述的在本文件中未要求保护的装置，系统或过程中公开的任何专利技术可以是另一保护工具的主题，例如，续案专利申请，并且申请人，专利技术人或所有者不打算通过其在本文件中的公开内容放弃，放弃或专用于公众任何这样的专利技术。
[0021]生产过程可以包括处理(例如，传送，传输，操纵，操控，组装等)零件以生产产品。在生产过程中，需要进一步处理的零件(例如，子部件或半成品)可以被称为工件。在产品的生产中，工件可以在对工件进行各种操作的各种零件处理设备中移动通过生产站。在一些示例中，这样的生产过程可以利用大量标准的、多用途的、可重新配置的机器，用于在产品的生产中对工件执行特定的操作。
[0022]为了引入不同的零件/工件和/或生产不同的产品，可能需要增加机器和/或单独的加工线。在一些示例中，生产设施的有限空间可能排除了这种扩展。当在不同零件和/或产品之间进行切换以进行处理时，某些机器也可能需要手动重新配置和重新加工，这可能导致生产开销和低效率。此外，在一些示例中，某些产品的生产可能需要在生产站中仅使用零件处理设备的子集，而剩余的设备保持空闲并导致可用生产资产的不充分利用。
[0023]根据本专利技术的一些方面，自动化生产站可以容纳不同的工件，用于在连续批量生产过程中生产不同的最终产品，而不需要在生产不同产品时大量增加和/或重新配置生产站资产，并且这可以促进现有生产站资产的改进利用。
[0024]根据一些方面，本公开的生产站可以操作以区分被进给到生产站中用于处理的至少第一工件和第二工件。第一工件可用于在生产站中生产第一产品，第二工件可用于在生产站中生产不同于第一产品的第二产品。响应于将所述第一工件识别为在所述生产站中接收，选择与所述第一工件相关联的控制参数，并且基于所选择的控制参数来电子地同步所述生产站中的多个零件处理设备，以在所述第一产品的生产中对所述第一工件执行协调操作。响应于将第二工件识别为在生产站中被接收，选择与第二工件相关联的控制参数，并且基于所选择的控制参数来电子地同步生产站中的零件处理设备，以在第二产品的生产中对第二工件执行协调操作。在第一产品和第二产品的连续批量生产过程中，用于第一工件的识别、选择和同步步骤可以重复多次，以生产多个第一产品，并且用于第二工件的识别、选择和同步步骤可以重复多次，以与第一产品互换地生产多个第二产品。
[0025]参照图1，示出了用于生产不同产品的示例性自动化生产站100。生产站100可以包括一个或多个零件处理设备110，站控制系统120，通信网络130和系统存储部件140。尽管在图1中仅示出了三个零件处理设备110a,110b和110c，但是自动化生产站100可以包括更少或更多的零件处理设备110。
[0026]站控制系统120可以包括允许用户电子地配置自动化生产站100的控制接口。站控制系统120可以为零件处理设备110选择控制参数以执行协调操作。控制参数可以由站控制系统120确定，或者在站控制系统120处作为输入数据被接收。如图1所示，站控制系统120包括站存储部件122，站处理器124和站通信部件126。
[0027]站存储部件122可以包括RAM,ROM，一个或多个硬盘驱动器，一个或多个闪存驱动器或诸如磁盘驱动器的一些其它合适的数据存储元件。站存储部件122可以包括用于存储与自动化生产站100相关的数据的一个或多个数据库。站存储部件122可以存储关于自动化生产站100的操作的数据，例如关于零件处理设备110的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在具有多个零件处理设备的自动化生产站中批量生产不同产品的方法，其特征在于，包括：a)识别所述生产站中接收的第一工件；b)选择与(a)中所识别的第一工件相关联的控制参数；c)基于在(b)中选择的所述控制参数，电子地同步所述零件处理设备，以对所述第一工件执行协调操作，从而生产第一产品；d)识别在所述生产站中接收的第二工件，所述第二工件与所述第一工件的形状不同；e)选择与(d)中所识别的所述第二工件相关联的控制参数；f)基于在(e)中选择的所述控制参数，电子地同步所述零件处理设备，以对所述第二工件执行协调操作，从而生产第二产品；和g)在连续批量生产过程中，重复(a)至(c)以生产多个所述第一产品，并且重复(d)至(f)以与所述第一产品互换地生产多个所述第二产品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一工件和所述第二工件在共用输入轨道上被进给到所述生产站中，并且由所述多个零件处理设备中的共用零件处理设备接收在所述生产站中。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少一个所述零件处理设备使用共用工具对所述第一工件和所述第二工件执行操作。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，至少一个所述零件处理设备在第一工具和第二工具之间自动切换，以分别对所述第一工件和所述第二工件执行操作。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，多个所述零件处理设备包括转位设备和工件传送设备，并且(c)和(f)中的操作包括：使用所述转位设备分别接收和转位所述第一工件和所述第二工件，并且使用所述工件传送设备将所述第一工件和第二工件分别从所述转位设备传送到另一零件处理设备，以进行进一步处理。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述转位设备包括可围绕工作台轴线旋转的转位台、安装在所述工作台上并围绕所述轴线彼此间隔开的多个第一平台、以及安装在所述工作台上并围绕所述轴线彼此间隔开的多个第二平台，并且其中所述第一工件和第二工件分别接收在相应的第一平台和第二平台上，用于进行转位。7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，每个第一平台具有将所述第一工件保持在选定取向的第一安装部分，并且每个第二平台具有将所述第二工件保持在选定取向的第二安装部分。8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述转位台具有多个保持特征，所述第一平台和所述第二平台安装到所述保持特征上，每个第一平台和所述第二平台可拆卸地安装在任一个所述保持特征中。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述保持特征包括在所述工作台的周边中的多个开口，并且每个平台具有与所述安装部分间隔开的定位部分，用于径向地滑入和滑出任何一个所述开口。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，(c)中的所述操作包括使所述第一工件与在所述生产站中接收的相应第三工件配合，以组装所述第一产品，并且(f)中的所述操作包括使所述第二工件与在所述生产站中接收的相应第三工件配合，以组装所述
第二产品。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，在(a)和(d)中的所述识别是基于由所述生产站的扫描仪生成的识别数据。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述识别数据包括由所述生产站的光学扫描仪生成的图像数据。13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，在(b)和(e)中基于所述图像数据来选择所述控制参数。14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于，在(a)和(d)中的所述识别包括分别确定是否处理用于在所述生产站中生产所述第一工件的所述第一产品和确定是否处理用于在所述生产站中生产所述第二产品的所述第二工件。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，确定是否处理所述第一工件和所述第二工件包括确定所述第一工件和所述第二工件是否分别对应于用于生产所述第一产品和所述第二产品的部件。16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，确定是否处理所述第一工件和所述第二工件包括确定所述生产站是否具有分别生产所述第一产品和所述第二产品的能力。17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，其特征在于，所述生产站包括传输轨道和安装到所述轨道的多个托架，并且其中，所述第一工件和所述第二工件被传送到一个或多个托架，以沿着所述轨道传输到一个或多个下游零件处理设备。18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，每个托架承载以下中的至少一个：一个或多个第一工件或一个或多个第二工件。19.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，还包括：在承载一个或多个第一工件和一个或多个第二工件的同时，沿着所述轨道将所述托架移动到下游零件处理设备，并选择所述一个或多个第一工件或所述一个或多个第二工件，以便由所述下游零件处理设备进行处理。20.一种用于批量生产不同产品的自动化生产站，其特征在于，包括：多个零件处理设备；和处理器，所述处理器被配置为：a)识别在所述生产站接收的第一工件；b)选择与(a)中所识别的第一工件相关联的控制参数；c)基于在(b)中选择的所述控制参数，电子地同步所述零件处理设备，以对所述第一工件执行协调操作，从而生产第一产品；d)识别在所述生产站接收的第二工件，所述第二工件与所述第一工件不同；e)选择与(d)中所识别的所述第二工件相关联的控制参数；f)基于在(e)中选择的所述控制参数，电子地同步所述零件处理设备，以对所述第二工件执行协调操作，从而生产第二产品；和g)在连续批量生产过程中，重复(a)至(c)以生产多个所述第一产品，并且重复(d)至(f)以与所述第一产品互换地生产多个所述第二产品。21.一种用于自动化批量生产站的零件转位设备，其特征在于，包括：a)可围绕轴线旋转的转位台，所述转位台包括围绕所述轴线彼此间隔开的多个保持特
征；b)多个第一平台，所述多个第一平台可拆卸地安装到对应的保持特征，每个第一平台包括第一安装部分，所述第一安装部分被成形为用于保持第一工件，所述第一工件用于生产第一产品；和c)多个第二平台，所述多个第二平台可拆卸地安装到对应的保持特征，每个第二平台包括第二安装部分，所述第二安装部分被成形为用于保持与所述第一工件不同形状的第二工件，所述第二工件用于生产第二产品，其中所述第一平台和所述第二平台中的每一个可拆卸地安装到任何一个所述保持特征。22.根据权利要求21所述的零件转位设备，其特征在于，还包括安装到对应的保持特征的多个第三平台，每个第三平台包括第三安装部分，所述第三安装部分用于保持第三工件，所述第三工件的形状与所述第一工件和所述第二工件...

【专利技术属性】
技术研发人员：肯尼思，
申请(专利权)人：ATS自动工具系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：