利用驅動系統移動元件的方法以及實現該方法的設備的製作方法
2023-09-22 13:56:30
專利名稱：利用驅動系統移動元件的方法以及實現該方法的設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用驅動系統移動元件的方法，其包括步驟-在元件移動期間，利用處理器以頻繁的間隔測定在元件位置的預定的、理想值與元件位置的實際測量值之間的差值，-如果所述的差值大於預定的參數，那麼確定元件與物體之間已經發生了碰撞。
本發明還涉及適於實現這個方法的設備。
背景技術：
由於這種方法和設備已經在歐洲專利EP-B1-0365681中公開了，其中披露了以頻繁的間隔檢測基於伺服電動機的驅動力的參數，並且假定如果所述的參數超過預定值，那麼已經發生碰撞。在已經確定產生碰撞的同時，實行測量，例如為了阻止由於碰撞引起的機械的損壞或者為了限制任何這種損壞的程度停止伺服發動機。
發明內容
本發明的目的是為了提供一種方法，在該方法中在確定已經發生碰撞之後採用不同的測量。
這個目的是利用根據本發明的方法獲得的，因為一旦已經確定發生了碰撞，那麼就利用驅動系統以受控制的方式擠壓物體一段預定的理想的時間。
以這樣的方式在已經確定發生碰撞的同時或確定發生這種碰撞之後使元件擠壓物體是可能的。結果，例如為了確保元件以理想的位置放置在物體上，或者例如通過膠接的方式以理想的位置連接到導物體上，元件可以在不會導致對元件的損害或者對物體的傷害的條件下擠壓物體。
這種方法特別適合於與相對剛性的驅動系統一起使用，該剛性驅動系統不能依靠彈力擠壓，或者僅僅在一個很小的程度依靠彈力。
根據本發明的方法的一個實施例，其特徵在於，通過處理器將元件擠壓物體的力維持在一個預定值。
以這種方式，例如，以恆定的力將元件擠壓到物體上是可能的，因此，如果需要的話，在元件和物體之間實現牢固和可分離的連接是可能的。
根據本發明的方法的另一個實施例的特徵在於，在元件朝著物體移動期間，元件開始以相對高的速度向著物體移動，同時，在接近物體的時候元件以相對低的速度移動。
因此元件以相對高的速度向物體移動並且在接近物體的時候以相對低的速度移動，在元件和物體之間產生碰撞時的力是相對很小的。隨後用在所述的碰撞時出現的相對低的力將元件擠壓到物體上是可能的。因此，施加到元件或者物體上的力不會產生很大變化。
根據本發明的方法的另一個實施例的特徵在於，該元件包括部件拾取裝置，該部件拾取裝置上裝備有噴管，在噴管中產生用於拾取部件的真空。
當使用部件拾取裝置的時候，能夠以準確的方式拾取部件並且拾取之後必須將所述的部件準確地放置在理想的位置，例如放置在基底上是非常重要的。當拾取部件的時候，在部件拾取裝置和部件之間在不會導致部件拾取裝置或者部件被損壞的條件下實現臨時連接是非常重要的。根據本發明的方法以相對高的速度將部件拾取裝置移動到部件上是可能的，並且在已經產生碰撞之後，部件拾取裝置擠壓將要被拾取的部件，因此能夠實現在部件拾取裝置和部件之間的可靠的臨時連接，例如通過真空的方式實現。當部件放置在基底上的時候，通過部件拾取裝置將部件移動到基底上的理想位置上，並且在部件和基底之間已經發生碰撞之後，例如為了實現部件和基底之間的連接，部件用預定的力擠壓基底。一旦部件被擠壓在基底上，那麼就例如通過釋放真空的方式，斷開部件拾取裝置和部件之間的可分開的連接，在斷開之後部件拾取裝置從部件上移開。
以這種方式，部件能夠以相對高的速度和受控的力被拾取並且隨後被放置在基底上。
本發明的另一個目的就是提供一種適於實現這種方法的設備，在這種方法中，在確定元件和物體之間已經產生碰撞之後，可以採取其他的有益的測量。
這個目的通過根據本發明的設備實現，其中該設備包括能夠利用驅動系統移動的元件和一處理器，該處理器配置了提供具有用於將理想值和實際的測量值進行比較的裝置；和用於在確定的差值大於預定值是情況下則確定元件和物體之間已經發生碰撞的裝置；以及在已經確定碰撞發生之後，利用驅動系統以受控制的方式使元件壓住物體一段預定的時間的裝置。
以這種方式，一旦已經確定了碰撞的產生，那麼通過控制的方式將元件擠壓到物體上是可能的。
根據本發明的設備的一個實施例，其特徵在於，用於將理想值與實際測量的值相比較的裝置包括位置控制器。
位置控制器使以相對簡單的方式確定在希望的、理想值和實際測量值之間產生差值成為可能，該值指示出由於元件已經與物體碰撞，因此元件不能作出任何進一步的移動。
根據本發明的設備的另一個實施例，其特徵在於，用於將元件擠壓到物體上的裝置包括力控制器。
力控制器使利用理想的力將元件擠壓到物體上成為可能。例如，將驅動系統為了產生驅動力所需要的有關功耗的信息提供給力控制器。以這種方式，就不需要在力控制器上使用附加的部件，但是可以使用已經有效的用於系統中的部件來代替。
下面將參考附圖對本發明進行詳細的說明，其中圖1為部件放置設備的透視圖；圖2顯示了圖1中顯示的部件放置設備的位置控制器；圖3顯示了圖1中顯示的部件放置設備的力控制器。
具體實施例方式
在附圖中，相同的部分使用相同的數字指示。
圖1顯示了包括機座2的部件放置設備1。該機座2支承了兩個軌道3，兩個導軌彼此平行地延伸。所述軌道3支承橫向延伸到軌道3上的導軌4。導軌4能夠通過驅動系統在箭頭P1所指示的方向和相反的方向上移動通過軌道3。導軌4支承臂5，臂5能夠通過驅動系統在箭頭P2指示的方向和相反的方向上在導軌4上移動。臂5支承圖象記錄設備6和部件拾取裝置7。該部件拾取裝置7包括噴管8，在噴管中可以通過真空裝置產生用於拾取部件的真空。
機座2進一步支承輸送裝置9，該輸送裝置平行於導軌4延伸並且位於所述導軌4的下面。基底10能夠利用輸送裝置9在箭頭P2指示的方向上移動。部件放置機械1進一步裝配了部件供應設備11，從部件供應設備中，能夠利用部件拾取裝置7拾取部件12。在用部件拾取裝置7拾取的部件12隨後被放置在基底10的理想的位置上。利用圖象記錄設備6驗證部件拾取裝置7是否的確定位在基底10的理想位置上。到目前為止已經詳細描述了部件放置裝置，因此不會再更加詳細地對其進行描述。
根據本發明的部件放置設備1進一步包括用於分別在平行於Y方向的箭頭P1所指示的方向上和平行於X方向的箭頭P2指示的方向上控制導軌4和臂5的驅動系統的處理器。部件放置設備1進一步裝配了用於在箭頭P3所指示的方向和相反的方向上相對於部件拾取裝置7移動噴管8的驅動系統。該驅動裝置包括裝配有可以從中測定電動機位置的裝置的伺服電動機。
圖2顯示了用於在Z方向和相反方向控制噴管8的移動的部件放置設備1的處理器的流程圖21。該流程圖21包括調整點發生器22，在Z方向的理想位置輸入到調整點發生器22中。這個位置依賴於希望部件12存在於部件供應設備11上和在基底10的附近的期望位置的水平面來定位該部件。所述的在Z方向上的位置可以由於測量誤差、厚度公差、熱膨脹、基底10的曲率等等而變化。發生器22提供的信息發送給位置控制器23，位置控制器23控制伺服電動機25的放大器24。電動機25的驅動電流利用放大器24產生，驅動電流直接的與用於理想移動的力成比例。電動機25配置有位置傳感器26，通過位置傳感器26可以確定電動機的實際位置和噴管8的實際位置。在位置控制器23中的所述的實際測量的位置27與從發生器22中獲得的理想值相比較，比較之後通過放大器24確定理想的驅動電流。只要所期望得到的值與在位置控制器23中的實際測量值之間的差值超過預定可允許的值，放大器24將產生相對大的驅動電流。例如，處理器將認為這種相對大的驅動電流為在噴管8和將要被拾取的部件12之間已經產生碰撞，或者在利用噴管8已經拾取的部件12和基底10之間產生碰撞的指示。該相對大的驅動電流將引起噴管8以特定力擠壓所討論的物體。
接著，通過處理器形成到控制框圖31的轉換，在拾取部件的同時，噴管8通過其使用預定的力擠壓部件12，或者在將部件8放置到基底10上的同時噴管8和部件12用預定的力聯合擠壓基底10，其中該預定的力由力調整裝置32調整，並且該力與電動機25需要的驅動電流成比例。該理想力的值33傳送給比較器34，信號從比較器傳給電動機25的放大器24。在電動機25的位置傳感器26中，電動機的位置和噴管8的位置以與控制框圖21中同樣的方式測定。來自位置傳感器26的信息傳送給微分器35，利用微分器確定噴管8的移動速度。一旦已經確定已產生碰撞，電動機25的軸必須儘快停止，那就意味著電動機的理想轉速必須等於零。
如果微分器35檢測偏離零的值，所述的值由放大器36進行放大，並且因此獲得的值被發送到比較器34用來減小放大器產生的驅動電流，並且因此減小電動機25施加的力。
所述力用於將噴管壓在所討論的物體上一段預定的時間。
以這種方式，噴管8以理想的力擠壓住將被拾取的部件12或者擠壓住基底10一段預定的理想的時間。當利用噴管8拾取部件12的時候，在已經發生碰撞的同時或者之後開啟真空，因此由噴管8吸住部件12。在將部件12放置在基底10上的同時，在已經發生碰撞之後噴管8中的真空以相同的方式釋放，因此噴管8能夠從基底10上移開，同時部件12仍然留在在基底10的理想位置上。
只要噴管8與將要拾取的部分12或者與基底10的理想位置具有相當大的距離，那麼就可以以相當高的速度移動噴管8，該速度可以是恆定的速度。噴管8一旦出現接近將要被拾取的部件8或者接近基底10的理想位置，噴管8的移動速度就減小，因此在噴管8和將要被拾取的部件或者基底之間的碰撞力是相當有限的，最好等於噴管8將要擠壓到將要拾取的部件或者基底上所用的力。
提供具有例如夾子、電磁鐵等等的其他的拾取部件的方式的噴管也是可能的。
權利要求
1.一種用於通過利用驅動系統(25)移動元件(8)的方法，包括步驟-在元件(8)移動期間利用處理器以頻繁的間隔測定元件位置的預定的理想值和實際測定值之間的差值，-如果所述的差值大於預定參數，那麼確定在元件(8)和物體之間已經發生了碰撞，其特徵在於，一旦已經確定發生碰撞，那么元件(8)利用驅動系統(25)以受控制的方式擠壓物體一段預定的理想的時間。
2.根據權利要求1的方法，其特徵在於，元件(8)擠壓物體的力通過處理器保持為一個預定的值。
3.根據權利要求1或者2的方法，其特徵在於，在元件(8)朝向物體移動的期間，該元件開始以相對高的速度向物體移動，同時在接近物體的時候，元件(8)以相對低的速度移動。
4.根據前述任何一項權利要求所述的方法，其特徵在於，元件(8)包括部件拾取裝置，該裝置裝配有噴管(8)，在噴管中產生用於拾取部件(12)的真空。
5.根據權利要求4的方法，其特徵在於，該物體包括將要被拾取的部件(12)，其中在確定噴管(8)和將要被拾取的部件(12)之間已經發生碰撞之時或者之後，開啟真空用以使噴管(8)能夠拾取部件(12)。
6.根據權利要求4的方法，其特徵在於，物體包括基底(10)，部件(12)將定位在基底(10)上，同時，元件(8)包括部件拾取裝置、噴管(8)和利用真空由噴管(8)所拾取的部件(12)，當確認部件(12)和基底(10)之間發生碰撞之時或者之後，釋放真空。
7.根據前述任意一項權利要求所述的方法，其特徵在於，在將部件擠壓在基底(10)上的這段預定時間終止之後，部件拾取裝置和噴管(8)從基底(10)上移開。
8.根據前述任意一項權利要求所述的方法，其特徵在於，元件(8)擠壓物體的力的預定值是可調整的。
9.一種用於實現根據前述任意一項權利要求所述的方法的設備，其特徵在於，該設備包括能夠通過驅動系統(25)移動的元件(8)和一處理器，該處理器裝配有用於將理想值與實際測量值相比較的裝置；和用來在測定該差值大於預定參數的情況下則確定在元件(8)和物體之間已經發生了碰撞的裝置；以及在已經確定發生碰撞之後，通過驅動系統(25)以受控制的方式將元件(8)擠壓到物體上一段預定時間的裝置。
10.根據權利要求9的設備，其特點在於用於將理想值與實際的測定值相比較的裝置包括位置控制器。
11.根據權利要求9或10的設備，其特點在於用於將元件(8)擠壓到物體上的裝置包括力控制器。根據前述權利要求9-11中的任意一項所述的設備，其特徵在於，元件(8)包括部件拾取裝置，該裝置裝配有噴管(8)，在噴管(8)中可形成真空以用於拾取部件(12)，同時物體為部件可放置在其上的基底(10)。
全文摘要
一種用於通過驅動系統移動元件(8)的方法，該方法包括步驟在元件(8)移動期間利用處理器以頻繁的間隔測定元件位置的預定的理想值和實際測定值之間的差值，如果所述的差值大於預定參數，那麼確定在元件(8)和物體之間已經發生了碰撞，其特徵在於，一旦已經確定發生碰撞，那么元件(8)利用驅動系統(25)以受控制的方式擠壓物體一段預定的理想的時間。
文檔編號B23Q15/22GK1618581SQ20041008596
公開日2005年5月25日 申請日期2004年10月25日 優先權日2003年10月23日
發明者R·A·J·范德伯格 申請人:阿森姆布裡昂股份有限公司