專利名稱：利用驅(qū)動系統(tǒng)移動元件的方法以及實(shí)現(xiàn)該方法的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用驅(qū)動系統(tǒng)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(yù)定的、理想值與元件位置的實(shí)際測量值之間的差值，-如果所述的差值大于預(yù)定的參數(shù)，那么確定元件與物體之間已經(jīng)發(fā)生了碰撞。
本發(fā)明還涉及適于實(shí)現(xiàn)這個方法的設(shè)備。
背景技術(shù)：
由于這種方法和設(shè)備已經(jīng)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于伺服電動機(jī)的驅(qū)動力的參數(shù)，并且假定如果所述的參數(shù)超過預(yù)定值，那么已經(jīng)發(fā)生碰撞。在已經(jīng)確定產(chǎn)生碰撞的同時，實(shí)行測量，例如為了阻止由于碰撞引起的機(jī)械的損壞或者為了限制任何這種損壞的程度停止伺服發(fā)動機(jī)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種方法，在該方法中在確定已經(jīng)發(fā)生碰撞之后采用不同的測量。
這個目的是利用根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的，因?yàn)橐坏┮呀?jīng)確定發(fā)生了碰撞，那么就利用驅(qū)動系統(tǒng)以受控制的方式擠壓物體一段預(yù)定的理想的時間。
以這樣的方式在已經(jīng)確定發(fā)生碰撞的同時或確定發(fā)生這種碰撞之后使元件擠壓物體是可能的。結(jié)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(dǎo)物體上，元件可以在不會導(dǎo)致對元件的損害或者對物體的傷害的條件下擠壓物體。
這種方法特別適合于與相對剛性的驅(qū)動系統(tǒng)一起使用，該剛性驅(qū)動系統(tǒng)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(jù)本發(fā)明的方法的一個實(shí)施例，其特征在于，通過處理器將元件擠壓物體的力維持在一個預(yù)定值。
以這種方式，例如，以恒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(shí)現(xiàn)牢固和可分離的連接是可能的。
根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個實(shí)施例的特征在于，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并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(chǎn)生碰撞時的力是相對很小的。隨后用在所述的碰撞時出現(xiàn)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(chǎn)生很大變化。
根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個實(shí)施例的特征在于，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(chǎn)生用于拾取部件的真空。
當(dāng)使用部件拾取裝置的時候，能夠以準(zhǔn)確的方式拾取部件并且拾取之后必須將所述的部件準(zhǔn)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(dāng)拾取部件的時候，在部件拾取裝置和部件之間在不會導(dǎo)致部件拾取裝置或者部件被損壞的條件下實(shí)現(xiàn)臨時連接是非常重要的。根據(jù)本發(fā)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，并且在已經(jīng)產(chǎn)生碰撞之后，部件拾取裝置擠壓將要被拾取的部件，因此能夠?qū)崿F(xiàn)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(shí)現(xiàn)。當(dāng)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，并且在部件和基底之間已經(jīng)發(fā)生碰撞之后，例如為了實(shí)現(xiàn)部件和基底之間的連接，部件用預(yù)定的力擠壓基底。一旦部件被擠壓在基底上，那么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，在斷開之后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并且隨后被放置在基底上。
本發(fā)明的另一個目的就是提供一種適于實(shí)現(xiàn)這種方法的設(shè)備，在這種方法中，在確定元件和物體之間已經(jīng)產(chǎn)生碰撞之后，可以采取其他的有益的測量。
這個目的通過根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備實(shí)現(xiàn)，其中該設(shè)備包括能夠利用驅(qū)動系統(tǒng)移動的元件和一處理器，該處理器配置了提供具有用于將理想值和實(shí)際的測量值進(jìn)行比較的裝置；和用于在確定的差值大于預(yù)定值是情況下則確定元件和物體之間已經(jīng)發(fā)生碰撞的裝置；以及在已經(jīng)確定碰撞發(fā)生之后，利用驅(qū)動系統(tǒng)以受控制的方式使元件壓住物體一段預(yù)定的時間的裝置。
以這種方式，一旦已經(jīng)確定了碰撞的產(chǎn)生，那么通過控制的方式將元件擠壓到物體上是可能的。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個實(shí)施例，其特征在于，用于將理想值與實(shí)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(shí)際測量值之間產(chǎn)生差值成為可能，該值指示出由于元件已經(jīng)與物體碰撞，因此元件不能作出任何進(jìn)一步的移動。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的另一個實(shí)施例，其特征在于，用于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(qū)動系統(tǒng)為了產(chǎn)生驅(qū)動力所需要的有關(guān)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(jīng)有效的用于系統(tǒng)中的部件來代替。
下面將參考附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明，其中圖1為部件放置設(shè)備的透視圖；圖2顯示了圖1中顯示的部件放置設(shè)備的位置控制器；圖3顯示了圖1中顯示的部件放置設(shè)備的力控制器。
具體實(shí)施例方式
在附圖中，相同的部分使用相同的數(shù)字指示。
圖1顯示了包括機(jī)座2的部件放置設(shè)備1。該機(jī)座2支承了兩個軌道3，兩個導(dǎo)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(dǎo)軌4。導(dǎo)軌4能夠通過驅(qū)動系統(tǒng)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(dǎo)軌4支承臂5，臂5能夠通過驅(qū)動系統(tǒng)在箭頭P2指示的方向和相反的方向上在導(dǎo)軌4上移動。臂5支承圖象記錄設(shè)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(chǎn)生用于拾取部件的真空。
機(jī)座2進(jìn)一步支承輸送裝置9，該輸送裝置平行于導(dǎo)軌4延伸并且位于所述導(dǎo)軌4的下面?；?0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(jī)械1進(jìn)一步裝配了部件供應(yīng)設(shè)備11，從部件供應(yīng)設(shè)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隨后被放置在基底10的理想的位置上。利用圖象記錄設(shè)備6驗(yàn)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(jīng)詳細(xì)描述了部件放置裝置，因此不會再更加詳細(xì)地對其進(jìn)行描述。
根據(jù)本發(fā)明的部件放置設(shè)備1進(jìn)一步包括用于分別在平行于Y方向的箭頭P1所指示的方向上和平行于X方向的箭頭P2指示的方向上控制導(dǎo)軌4和臂5的驅(qū)動系統(tǒng)的處理器。部件放置設(shè)備1進(jìn)一步裝配了用于在箭頭P3所指示的方向和相反的方向上相對于部件拾取裝置7移動噴管8的驅(qū)動系統(tǒng)。該驅(qū)動裝置包括裝配有可以從中測定電動機(jī)位置的裝置的伺服電動機(jī)。
圖2顯示了用于在Z方向和相反方向控制噴管8的移動的部件放置設(shè)備1的處理器的流程圖21。該流程圖21包括調(diào)整點(diǎn)發(fā)生器22，在Z方向的理想位置輸入到調(diào)整點(diǎn)發(fā)生器22中。這個位置依賴于希望部件12存在于部件供應(yīng)設(shè)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于測量誤差、厚度公差、熱膨脹、基底10的曲率等等而變化。發(fā)生器22提供的信息發(fā)送給位置控制器23，位置控制器23控制伺服電動機(jī)25的放大器24。電動機(jī)25的驅(qū)動電流利用放大器24產(chǎn)生，驅(qū)動電流直接的與用于理想移動的力成比例。電動機(jī)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(jī)的實(shí)際位置和噴管8的實(shí)際位置。在位置控制器23中的所述的實(shí)際測量的位置27與從發(fā)生器22中獲得的理想值相比較，比較之后通過放大器24確定理想的驅(qū)動電流。只要所期望得到的值與在位置控制器23中的實(shí)際測量值之間的差值超過預(yù)定可允許的值，放大器24將產(chǎn)生相對大的驅(qū)動電流。例如，處理器將認(rèn)為這種相對大的驅(qū)動電流為在噴管8和將要被拾取的部件12之間已經(jīng)產(chǎn)生碰撞，或者在利用噴管8已經(jīng)拾取的部件12和基底10之間產(chǎn)生碰撞的指示。該相對大的驅(qū)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(zhuǎn)換，在拾取部件的同時，噴管8通過其使用預(yù)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(yù)定的力聯(lián)合擠壓基底10，其中該預(yù)定的力由力調(diào)整裝置32調(diào)整，并且該力與電動機(jī)25需要的驅(qū)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(jī)25的放大器24。在電動機(jī)25的位置傳感器26中，電動機(jī)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(jīng)確定已產(chǎn)生碰撞，電動機(jī)25的軸必須盡快停止，那就意味著電動機(jī)的理想轉(zhuǎn)速必須等于零。
如果微分器35檢測偏離零的值，所述的值由放大器36進(jìn)行放大，并且因此獲得的值被發(fā)送到比較器34用來減小放大器產(chǎn)生的驅(qū)動電流，并且因此減小電動機(jī)25施加的力。
所述力用于將噴管壓在所討論的物體上一段預(yù)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(yù)定的理想的時間。當(dāng)利用噴管8拾取部件12的時候，在已經(jīng)發(fā)生碰撞的同時或者之后開啟真空，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(jīng)發(fā)生碰撞之后噴管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(dāng)大的距離，那么就可以以相當(dāng)高的速度移動噴管8，該速度可以是恒定的速度。噴管8一旦出現(xiàn)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(dāng)有限的，最好等于噴管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(quán)利要求
1.一種用于通過利用驅(qū)動系統(tǒng)(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(yù)定的理想值和實(shí)際測定值之間的差值，-如果所述的差值大于預(yù)定參數(shù)，那么確定在元件(8)和物體之間已經(jīng)發(fā)生了碰撞，其特征在于，一旦已經(jīng)確定發(fā)生碰撞，那么元件(8)利用驅(qū)動系統(tǒng)(25)以受控制的方式擠壓物體一段預(yù)定的理想的時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，元件(8)擠壓物體的力通過處理器保持為一個預(yù)定的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2的方法，其特征在于，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(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，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(chǎn)生用于拾取部件(12)的真空。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，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(jīng)發(fā)生碰撞之時或者之后，開啟真空用以使噴管(8)能夠拾取部件(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，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(dāng)確認(rèn)部件(12)和基底(10)之間發(fā)生碰撞之時或者之后，釋放真空。
7.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在將部件擠壓在基底(10)上的這段預(yù)定時間終止之后，部件拾取裝置和噴管(8)從基底(10)上移開。
8.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，元件(8)擠壓物體的力的預(yù)定值是可調(diào)整的。
9.一種用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括能夠通過驅(qū)動系統(tǒng)(25)移動的元件(8)和一處理器，該處理器裝配有用于將理想值與實(shí)際測量值相比較的裝置；和用來在測定該差值大于預(yù)定參數(shù)的情況下則確定在元件(8)和物體之間已經(jīng)發(fā)生了碰撞的裝置；以及在已經(jīng)確定發(fā)生碰撞之后，通過驅(qū)動系統(tǒng)(25)以受控制的方式將元件(8)擠壓到物體上一段預(yù)定時間的裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，其特點(diǎn)在于用于將理想值與實(shí)際的測定值相比較的裝置包括位置控制器。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的設(shè)備，其特點(diǎn)在于用于將元件(8)擠壓到物體上的裝置包括力控制器。根據(jù)前述權(quán)利要求9-11中的任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，元件(8)包括部件拾取裝置，該裝置裝配有噴管(8)，在噴管(8)中可形成真空以用于拾取部件(12)，同時物體為部件可放置在其上的基底(10)。
全文摘要
一種用于通過驅(qū)動系統(tǒng)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(yù)定的理想值和實(shí)際測定值之間的差值，如果所述的差值大于預(yù)定參數(shù)，那么確定在元件(8)和物體之間已經(jīng)發(fā)生了碰撞，其特征在于，一旦已經(jīng)確定發(fā)生碰撞，那么元件(8)利用驅(qū)動系統(tǒng)(25)以受控制的方式擠壓物體一段預(yù)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(yōu)先權(quán)日2003年10月23日
發(fā)明者R·A·J·范德伯格 申請人:阿森姆布里昂股份有限公司