專利名稱：用來控制運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的配置使之適應(yīng)大小不同的基材的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及用來控制運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)使之適應(yīng)大小不同的基材的系統(tǒng)和方法。更具體地說，本發(fā)明涉及的系統(tǒng)和方法用于調(diào)整運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)在分配系統(tǒng)中的運(yùn)輸機(jī)軌道使之適應(yīng)大小不同的基材。
上述的分配系統(tǒng)通常在備有在電路板或集成電路制造過程使用的其它裝備的自動(dòng)裝配線中是被用在電子裝置制造設(shè)備中。其它與分配系統(tǒng)聯(lián)機(jī)的裝備舉例說可以包括撿起元件放到電路板上的機(jī)器，或者用來使分配到電路板或集成電路上的材料固化的回流烘箱。
在典型的分配系統(tǒng)中，泵和分配器組件被安裝到使用受計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或控制器控制的伺服馬達(dá)沿著三個(gè)相互垂直的軸(x，y，z)移動(dòng)泵和分配器組件的移動(dòng)組件上。為了把液體的精確點(diǎn)在電路板上分配到預(yù)期的位置，泵和分配器組件沿著水平的x和y軸移動(dòng)到它被定位在預(yù)期的位置上。然后，泵和分配器組件沿著垂直的z軸降低到泵和分配器組件的噴嘴在板上某個(gè)適當(dāng)?shù)姆峙涓叨取１煤头峙淦鹘M件分配液體的精確點(diǎn)之后，沿著z軸升高，再沿著x和y軸移動(dòng)到新的位置，然后為了分配下一個(gè)液體精確點(diǎn)再沿著z軸降低。
在制造電路板期間，運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)通常被用來運(yùn)送電路板通過與分配系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的幾個(gè)處理站。處理大小不同的電路板有時(shí)是必不可少的，或者是符合需要的。因此，運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)輸機(jī)軌道之間的間隔需要調(diào)整。通常，為了按照自然規(guī)律移動(dòng)運(yùn)輸機(jī)軌道調(diào)整軌道的間隔使之適應(yīng)大小不同的電路板，分配系統(tǒng)的操作員是必不可少的。在這種安排中，為了每逢在運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)輸機(jī)軌道上運(yùn)送大小不同的電路板時(shí)再次調(diào)整運(yùn)輸機(jī)軌道的間隔，操作員都是必不可少。
有如上所述需要操作員再次調(diào)整運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)輸機(jī)軌道的一個(gè)缺點(diǎn)涉及減少電路板制造過程的產(chǎn)量。具體地說，電路板制造過程需要為了使操作員能夠再次調(diào)整運(yùn)輸機(jī)軌道的間隔而被停止某個(gè)時(shí)間周期。把電路板制造過程停止某個(gè)時(shí)間周期將大幅度減少批量產(chǎn)品并且把值得注意的成本增加到所生產(chǎn)的最終產(chǎn)品上。這種再次調(diào)整需求的另一個(gè)缺點(diǎn)涉及操作員的失誤。如果操作員未能精確地把運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的軌道隔開，那么電路板可能落到運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的外邊(例如，軌道被遠(yuǎn)遠(yuǎn)地隔開)或者電路板可能在與運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的其它機(jī)器中變得擁擠不堪(例如，軌道間隔太近)。
一些運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)包括用來在再次調(diào)整運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)軌道的過程中減少操作員干預(yù)的機(jī)械化軌道。例如，在這種類型的運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)中，馬達(dá)至少與運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的第一軌道耦合。馬達(dá)被用來相對于鄰近位置的第二軌道移動(dòng)第一軌道以便調(diào)整第一軌道和第二軌道之間的間隔使之適應(yīng)大小不同的電路板。在這種運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的操作中，馬達(dá)最初受控把第一軌道移動(dòng)到參考位置。然后，馬達(dá)受控把第一軌道從參考位置移動(dòng)到距參考位置某個(gè)預(yù)定距離用來運(yùn)送電路板的位置。第一軌道被移動(dòng)的預(yù)定距離通常是用與馬達(dá)耦合的編碼器測定的。
這種類型的運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)涉及在系統(tǒng)啟動(dòng)期間、功率損耗之后或系統(tǒng)重新設(shè)置之后初始化第一軌道的位置需要時(shí)間。這種類型的運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的其它缺點(diǎn)在運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)包括多重運(yùn)輸巷道時(shí)可能發(fā)生。多重巷道的運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)可以包括許多對軌道，就這些軌道而言一些或全部軌道可能需要最初定位在參考位置，如同先前描述的那樣。進(jìn)而，在使用多重巷道運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的操作過程中，再次調(diào)整幾條巷道的寬度可能變成必不可少的，這將要求這幾條機(jī)械化軌道返回到參考位置，然后移動(dòng)到操作位置。
有一種發(fā)生過的缺點(diǎn)，即因?yàn)椴恍枰锏涝俅握{(diào)整的鄰近巷道可能位于需要再次調(diào)整的巷道和參考位置中間，因此妨礙機(jī)械化軌道在不擾亂不需要巷道再次調(diào)整的鄰近巷道的操作位置的情況下移動(dòng)到參考位置。
因此，為了精確地調(diào)整運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)輸機(jī)軌道使之適應(yīng)大小不同的基材，需要有克服上述的缺點(diǎn)和限制的用來控制運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的概述本發(fā)明的實(shí)施方案提供了精確地調(diào)整運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)輸機(jī)軌道使之適應(yīng)大小不同的基材提供一種用來控制運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)配置的控制系統(tǒng)和方法。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用來在工件上完成某種任務(wù)的器械。該器械包括在工件上完成任務(wù)的物體；工作表面；安裝在所述工作表面上并且具有被等于第一運(yùn)輸巷道寬度值的第一空間分開的至少一條第一軌道和至少一條第二軌道的運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)；與工作表面耦合的支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)被耦合到所述物體上，以便把所述物體支撐在運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)上；安裝在支撐結(jié)構(gòu)上的至少一個(gè)攝像機(jī)和與所述的至少一個(gè)攝像機(jī)耦合的處理器。所述的至少一個(gè)攝像機(jī)是為了捕獲與第一軌道相關(guān)聯(lián)的第一登記號(hào)的第一圖像和捕獲與第二軌道相關(guān)聯(lián)的第二登記號(hào)的第二圖像以及把第一和第二圖像提供給處理器而建造和安排的。而且，處理器是為了接收第一和第二圖像和確定第一運(yùn)輸巷道寬度值而編程的。
運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括被等于第二運(yùn)輸巷道寬度值的第二空間分開的至少一條第三軌道和至少一條第四軌道。所述的至少一個(gè)攝像機(jī)可以是為了捕獲與第三軌道相關(guān)聯(lián)的第三登記號(hào)的第三圖像和捕獲與第四軌道相關(guān)聯(lián)的第四登記號(hào)的第四圖像以及把第三和第四圖像提供給處理器以便確定第二運(yùn)輸巷道寬度值而建造和安排的。第一登記號(hào)可以被定位在第一軌道上的第一預(yù)定位置和第二登記號(hào)可以被定位在第二軌道上的第二預(yù)定位置。所述器械可以進(jìn)一步包括被耦合到處理器和第一軌道上的馬達(dá)，所述馬達(dá)適合于接收和響應(yīng)處理器提供的控制信號(hào)根據(jù)處理器生成的第一運(yùn)輸巷道調(diào)整值將第一軌道移動(dòng)某個(gè)距離。所述器械可以進(jìn)一步包括至少一個(gè)具有可移動(dòng)地安裝的平臺(tái)適合安全地把握所述物體和在運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)上的工件上移動(dòng)所述物體的臺(tái)架系統(tǒng)。所述平臺(tái)可以進(jìn)一步適合安全地把握至少一個(gè)攝像機(jī)并且在運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)上移動(dòng)所述的至少一個(gè)攝像機(jī)。所述的物體可以包括材料分配頭。
本發(fā)明的另一方面指向控制具有第一軌道和第二軌道的運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)配置使之適應(yīng)許多種大小不同的基材的方法。所述方法包括將攝像機(jī)置于適合捕獲運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的至少一個(gè)圖像的位置；至少部分地根據(jù)所述的至少一個(gè)圖像測定在第一軌道和第二軌道之間的距離；將測定的距離與預(yù)期的距離進(jìn)行比較；以及移動(dòng)第一軌道和第二軌道當(dāng)中的至少一條軌道使所述距離本質(zhì)上等于預(yù)期的距離。
所述方法可以包括將攝像機(jī)在第一軌道上定位在適合捕獲第一軌道的圖像的第一位置，而且將該攝像機(jī)在第二軌道上定位在適合捕獲到第二軌道的圖像的第二位置。測定距離的步驟可以包括測定第一位置和第二位置之間的距離。
本發(fā)明的第三方面指向?yàn)榱送瓿赡稠?xiàng)任務(wù)將物體在工件上定位的器械。所述器械包括所述物體；工作表面；位于工作表面上為了把所述物體支撐在工作表面上而建造和安排的支撐結(jié)構(gòu)；運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)安裝在工作表面上并且具有被等于運(yùn)輸巷道寬度的第一空間分開的至少一條第一軌道和至少一條第二軌道，以及用來查看運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)和確定運(yùn)輸巷道寬度的裝置。
所述器械可以進(jìn)一步包括為了調(diào)整運(yùn)輸巷道寬度用來移動(dòng)第一軌道和第二軌道當(dāng)中至少一條軌道的裝置。用來查看運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)和確定運(yùn)輸巷道寬度的裝置可以包括攝像機(jī)和用來將攝像機(jī)在第一軌道上移動(dòng)到第一位置和在第二軌道上移動(dòng)到第二位置的裝置。用來查看運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)和確定運(yùn)輸巷道寬度的裝置可以包括用來確定在第一位置和第二位置之間的距離的裝置。
本發(fā)明的詳細(xì)說明為了說明的目的，現(xiàn)在將主要參考用來調(diào)整運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)輸機(jī)軌道使之適應(yīng)被運(yùn)送通過多頭分配系統(tǒng)的大小不同的基材的軌道位置控制系統(tǒng)和方法來描述本發(fā)明的實(shí)施方案。然而，那些熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人將意識(shí)到本發(fā)明的實(shí)施方案不局限于多頭分配系統(tǒng)，而是能夠包括工作裝置在其中被用來在基材或產(chǎn)品上完成某項(xiàng)任務(wù)的單頭計(jì)量給料系統(tǒng)或其它系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)的例子包括試驗(yàn)和測量系統(tǒng)、元件放置系統(tǒng)、檢查系統(tǒng)和諸如銑床之類的機(jī)械加工系統(tǒng)。此外，本發(fā)明的一些實(shí)施方案可以把許多不同類型的工作裝置包括在一個(gè)系統(tǒng)之內(nèi)。例如，系統(tǒng)可以包括分配頭、目測檢查系統(tǒng)以及元件安放頭，其中每個(gè)部分都可以獨(dú)立地使用它自己的臺(tái)架系統(tǒng)定位。
現(xiàn)在將參照

圖1-5描述本發(fā)明的多頭分配系統(tǒng)10的一個(gè)實(shí)施方案。圖1展示按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案與用來調(diào)整運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)20的許多軌道90、92、94和96使之適應(yīng)許多大小不同的基材的軌道位置控制系統(tǒng)300合并的多頭分配系統(tǒng)10的透視圖。為了容易說明，分配系統(tǒng)10被沒有外部的遮蓋物地展示在圖1中。圖2展示分配系統(tǒng)10的俯視圖。分配系統(tǒng)10可以類似于在共同擁有的美國專利第6,007,631號(hào)中描述和展示的系統(tǒng)，在此通過引證將其全部并入。
分配系統(tǒng)10包括用來收藏電動(dòng)和氣動(dòng)控制器(未示出)和主要的系統(tǒng)控制器(未示出)下層隔艙12。檢修門14和16被安裝在下層隔艙的前面以便接近裝在其中的裝備。下層隔艙的頂部形成雙軌運(yùn)輸機(jī)20駐留在它上面的工作表面18。安裝到工作表面18上的是四個(gè)x/y臺(tái)架系統(tǒng)22a，22b，22c和22d。各自的臺(tái)架系統(tǒng)支撐著把材料分配到使用運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)20裝入分配系統(tǒng)的基材上的分配頭24a，24b，24c和24d。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，臺(tái)架系統(tǒng)22a，22b，22c和/或22d當(dāng)中的至少一個(gè)系統(tǒng)支撐著供檢查和校準(zhǔn)使用的而且還作為用來調(diào)整運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)20的運(yùn)輸機(jī)軌道使之適應(yīng)大小不同的基材的軌道位置控制系統(tǒng)300(圖4和5)的一部分使用的攝像機(jī)305(圖4和5)，下面將予以更詳細(xì)的描述。
工作表面18有四個(gè)電纜走線架26a，26b，26c和26d從中穿過的四個(gè)洞。每個(gè)電纜走線架被用來把電纜從在下層隔艙中的電子和氣動(dòng)控制裝置鋪設(shè)到各自的分配頭24a，24b，24c和24d上。在一個(gè)實(shí)施方案中，電纜走線架是使用購自Igus Corporation的E-Chain實(shí)現(xiàn)的。
臺(tái)架系統(tǒng)22a、22b、22c和22d本質(zhì)上是同樣的?，F(xiàn)在將參照圖1和2比較詳細(xì)地描述臺(tái)架系統(tǒng)22a，當(dāng)然臺(tái)架系統(tǒng)22b、22c和22d本質(zhì)上與前面提及的臺(tái)架系統(tǒng)22a是同樣的。臺(tái)架系統(tǒng)22a提供分配頭24a沿著圖1所示的正交的x和y水平軸的定位。此外，臺(tái)架系統(tǒng)22a包括用來在垂直的z方向上降低分配頭的馬達(dá)。
臺(tái)架系統(tǒng)22a包括兩個(gè)水平支撐構(gòu)件26、28和四個(gè)與工作表面18耦合的垂直支撐構(gòu)件30、32、34、36。馬達(dá)支撐板38被接在水平支撐構(gòu)件26和28之間并且被用來支撐兩個(gè)馬達(dá)74和76。臺(tái)架22a還包括可移動(dòng)地安裝到配置在每個(gè)水平支撐構(gòu)件下面的軌道(未示出)上以致馬達(dá)支撐板38能夠沿著y軸移動(dòng)的板50。分配頭或泵24a被安裝到被依次可移動(dòng)地安裝到板50上允許分配頭24a沿著X軸移動(dòng)的車架60上。
臺(tái)架系統(tǒng)22a進(jìn)一步包括兩個(gè)可沿著安裝在水平支撐構(gòu)件26和28之下的軌道滑移的螺母滑塊66和68。每個(gè)螺母滑塊憑借各自的導(dǎo)螺桿70、72與馬達(dá)74、76之一耦合。螺母滑塊可以利用導(dǎo)螺桿被馬達(dá)分開驅(qū)動(dòng)，從而使螺母滑塊沿著Y軸移動(dòng)。車架60用一端借助樞軸接在螺母滑塊上、另一端借助樞軸接在車架60上的兩個(gè)剛性從動(dòng)臂80、82接到每個(gè)螺母滑塊66、68上。如同在通過引證在此將其全部并入的美國專利第5,903,125中比較詳細(xì)地解釋的那樣，分配頭24a可以通過利用馬達(dá)74和76沿著Y軸移動(dòng)螺母滑塊沿著x和y軸被置于適當(dāng)?shù)奈恢?。馬達(dá)74和76以及與車架60耦合的Z軸馬達(dá)都是受在下層隔艙中的主系統(tǒng)控制器控制的。
分配頭24a、24b、24c和24d可以用許多不同的分配頭或泵(包括在通過引證在此被全部并入的共同擁有的美國專利第6,119,895號(hào)和共同擁有的美國專利第6,085,943號(hào)中揭示的那些)予以實(shí)現(xiàn)。
臺(tái)架系統(tǒng)22a、22b、22c和22d在分配系統(tǒng)10中提供有意義的優(yōu)勢。如同在美國專利第5,903,125號(hào)中描述的那樣，在臺(tái)架系統(tǒng)下面的工作范圍與臺(tái)架系統(tǒng)的總寬度之比就上述的臺(tái)架系統(tǒng)而言比典型的x/y臺(tái)架系統(tǒng)大得多。這將減少在多頭分配系統(tǒng)中工作產(chǎn)品在各個(gè)工作位置之間移動(dòng)所必需的時(shí)間，而且還將減少分配系統(tǒng)10的總足跡。
現(xiàn)在將參照圖3和4更詳細(xì)地描述運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)20。圖3展示運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)20的透視圖。圖4展示運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)20的俯視圖，為了清楚將幾個(gè)零部件拆除了。此外，圖4展示用來調(diào)整運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)20的運(yùn)輸機(jī)軌道90、92、94和96使之適應(yīng)大小不同的基材的軌道位置控制系統(tǒng)300。雖然，運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)20包括兩個(gè)巷道，但是應(yīng)該理解在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)可以包括兩個(gè)以上巷道或可僅僅以包括單一的巷道。
運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)20包括定義被識(shí)別為分別具有巷道寬度w1和w2的前巷道和后巷道的兩條巷道的四條軌道90、92、94和96哪個(gè)是。前巷道和后巷道都被用來運(yùn)送諸如電路板、集成電路載體和其它基材之類的基材進(jìn)入、通過和離開分配系統(tǒng)10。
運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)20進(jìn)一步包括四個(gè)本質(zhì)上同樣的模塊式運(yùn)輸機(jī)部分98。如圖4所示，運(yùn)輸機(jī)部分98定義八個(gè)工作區(qū)200、202、204、206、208、210、212和214。支撐塊102被用來保持運(yùn)輸機(jī)部分98連在一起和保持運(yùn)輸機(jī)部分98在分配系統(tǒng)10的工作表面18上就位。運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)20的每條軌道90、92、94和96進(jìn)一步包括位于每條軌道90、92、94和96的每個(gè)末端的末端適配器100。軌道90、92、94和96是用支撐和保持軌道90、92、94和96本質(zhì)上彼此平行排列的跨距或橫向構(gòu)件104a、104b、104c、104d和104e連接在一起的。
運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)20的巷道寬度分別為w1和w2的前巷道和后巷道可以通過沿著跨距或橫向構(gòu)件104a、104b、104c、104d和104e把軌道90、92、94和96移動(dòng)到不同的位置進(jìn)行調(diào)整。作為把軌道90，92，94和96沿著跨距或橫向構(gòu)件104a、104b、104c、104d和104e移動(dòng)到不同位置的結(jié)果，巷道寬度w1和w2也被調(diào)整到適應(yīng)大小不同的基材。在一個(gè)實(shí)施方案中，前巷道的寬度w1可以不同于后巷道的寬度w2。
運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)20的每個(gè)運(yùn)輸機(jī)部分98進(jìn)一步包括可以作為由棉繩上的黑色氯丁橡膠組成的連續(xù)的傳送帶實(shí)現(xiàn)的或者作為一系列鏈環(huán)實(shí)現(xiàn)的傳送帶106。傳送帶106纏繞在四個(gè)皮帶輪108a、108b、108c和108d周圍?？偣舶藗€(gè)驅(qū)動(dòng)軸(四個(gè)驅(qū)動(dòng)軸110和四個(gè)驅(qū)動(dòng)軸111)被用來操作這些運(yùn)輸機(jī)。每個(gè)驅(qū)動(dòng)軸都與它自己的馬達(dá)112耦合以允許獨(dú)立地操作每對運(yùn)輸機(jī)部分。每個(gè)馬達(dá)的操作都是受主系統(tǒng)控制器控制的。為了簡化，在圖3中僅僅展示兩個(gè)馬達(dá)112。
四個(gè)驅(qū)動(dòng)軸110被用來驅(qū)動(dòng)后巷道中的運(yùn)輸機(jī)部分，另外四個(gè)驅(qū)動(dòng)軸111被用來驅(qū)動(dòng)前巷道中的運(yùn)輸機(jī)部分。為了一致和易于制造，全部八個(gè)驅(qū)動(dòng)軸本質(zhì)上是同樣的，而且每個(gè)驅(qū)動(dòng)軸110都穿過所有的四條軌道延伸。嵌齒被有選擇地加到較低的皮帶輪108a和108d上，以使皮帶輪與驅(qū)動(dòng)軸一起旋轉(zhuǎn)。在運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)20中，就后巷道中所有的運(yùn)輸機(jī)部分98而言，最靠近運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的輸入端的較低的皮帶輪包括嵌齒，而最靠近運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的輸出端的較低的皮帶輪沒有嵌齒。就前巷道中所有的運(yùn)輸機(jī)部分98而言，最靠近運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的輸入端的較低的皮帶輪不包括嵌齒，而最靠近運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的輸出端的較低的皮帶輪包括嵌齒。這種實(shí)現(xiàn)允許定義一個(gè)工作區(qū)的每對運(yùn)輸機(jī)部分獨(dú)立地操作。如同熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人所理解的那樣，為了滿足特定應(yīng)用的要求，嵌齒可以被安排在其它的配置中。
每個(gè)末端適配器100都有使用延長塊103與鄰近的運(yùn)輸機(jī)部分的運(yùn)輸機(jī)106這樣耦合以致每個(gè)運(yùn)輸機(jī)101都由鄰近的運(yùn)輸機(jī)部分的運(yùn)輸機(jī)106驅(qū)動(dòng)的運(yùn)輸機(jī)101。
如上所述，在一個(gè)實(shí)施方案中，所有的運(yùn)輸機(jī)部分98本質(zhì)上是同樣的。此外，每個(gè)運(yùn)輸機(jī)部分98對垂直于運(yùn)輸機(jī)行進(jìn)方向并且穿過運(yùn)輸機(jī)部分中央的垂直軸線都是對稱的。這允許同樣的運(yùn)輸機(jī)部分被用在同一巷道的相反的軌道上，而且被用在任何軌道中的任何位置(即，在輸入端、輸出端或中間)。
在圖4所示的實(shí)施方案中，軌道位置控制系統(tǒng)300包括至少一個(gè)攝像機(jī)305，該攝像機(jī)被安裝在位置非常靠近運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)20的安裝表面上，例如在分配頭24a上。如同前面討論過的那樣，分配頭24a與適合沿著Y軸精確地移動(dòng)分配頭24a和攝像機(jī)305的導(dǎo)螺桿70和72耦合。為了確定分配頭24a和攝像機(jī)305沿著Y軸的精確位置，編碼器41與導(dǎo)螺桿70和72耦合。在其它的實(shí)施方案中，類似于攝像機(jī)305的其它的攝像機(jī)同樣可以被安裝在分配頭24b、24c或24d上。
軌道位置控制系統(tǒng)300進(jìn)一步包括被有效地耦合到攝像機(jī)305、編碼器41和軌道調(diào)整馬達(dá)320上的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)310。軌道調(diào)整馬達(dá)320進(jìn)一步被耦合到運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)20的至少一條運(yùn)輸機(jī)軌道90、92、94和/或96上。在實(shí)施方案中，軌道調(diào)整馬達(dá)320與運(yùn)輸機(jī)軌道90和96耦合。
如圖4所示，每條軌道90、92、94和96分別包括至少一個(gè)登記號(hào)307a、307b、307c和307d。在實(shí)施方案中，登記號(hào)307a、307b、307c和307d每個(gè)都可以包括至少一個(gè)機(jī)械加工的孔，帶內(nèi)螺紋和/或著色標(biāo)記的孔。為了唯一地識(shí)別特定的軌道90、92、94或96，分別位于各自的軌道90、92、94和96上的登記號(hào)307a、307b、307c和307d可以在軌道90、92、94和96上被置于某個(gè)獨(dú)特的位置。例如，登記號(hào)307a可以在軌道90上把中心定在距軌道90的第一端90a三英寸的位置，登記號(hào)307b可以在軌道92上把中心定在距軌道92的第一端92a四英寸的位置，登記號(hào)307c可以在軌道94上把中心定在距軌道94的第一端94a五英寸的位置而登記號(hào)307d可以在軌道96上把中心定在距軌道96的第一端96a六英寸的位置。登記號(hào)的唯一的定位允許軌道位置控制系統(tǒng)根據(jù)登記號(hào)在軌道上的位置識(shí)別軌道。
圖5展示分配系統(tǒng)10以及圖4所示的運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)20的一條巷道(例如，前巷道)的一部分的簡化側(cè)視圖。在軌道位置控制系統(tǒng)300的操作期間，如圖5所示，攝像機(jī)305通過控制導(dǎo)螺桿70和72的動(dòng)作沿著Y軸移動(dòng)，從而使分配頭24a和安裝在分配頭上的攝像機(jī)305移動(dòng)到把攝像機(jī)聚焦在登記號(hào)307a上。攝像機(jī)在聚焦于登記號(hào)307a時(shí)的相對位置是由編碼器41確定的，該編碼器把第一位置信號(hào)提供給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)310進(jìn)行處理。攝像機(jī)305再一次通過控制導(dǎo)螺桿39的動(dòng)作沿著Y軸移動(dòng)，從而使分配頭24a和攝像機(jī)305一直移動(dòng)到攝像機(jī)聚焦于登記號(hào)307b。攝像機(jī)305的相對位置再一次被編碼器41確定下來，而且第二位置信號(hào)以與上述方式相似的方式被提供給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)310。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)310處理第一和第二位置信號(hào)確定位于軌道90和92之間的間隔即軌道間隔值。在其它的實(shí)施方案中，軌道之一可能在某個(gè)已知的固定位置，而攝像機(jī)為了確定巷道寬度僅僅注視活動(dòng)軌道上的登記號(hào)。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300進(jìn)一步處理軌道間距值并且產(chǎn)生軌道間距調(diào)整值。該軌道間距調(diào)整值借助控制信號(hào)被傳送給軌道調(diào)整馬達(dá)320，從而促使該馬達(dá)把運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)20的運(yùn)輸機(jī)軌道90移動(dòng)某個(gè)距離。運(yùn)輸機(jī)軌道90被移動(dòng)的距離等于調(diào)整位于運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)20的軌道90和92之間的間隔的軌道位置調(diào)整值。雖然上述的操作包括調(diào)整運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)20的運(yùn)輸機(jī)前巷道的軌道90和92的間隔，但是類似的處理可以被用來調(diào)整運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)20的運(yùn)輸機(jī)后巷道的軌道94和96的間隔。
在本發(fā)明其它的實(shí)施方案中，攝像機(jī)305可以被用于確定位于為了排列成行的目的被裝載到分配系統(tǒng)10中的基材上的其它的登記號(hào)的位置和查看這些登記號(hào)；材料已被分配或某種其它操作已完成之后檢查基材；以及識(shí)別被裝載到分配系統(tǒng)10中的基材的類型。
在本發(fā)明其它的實(shí)施方案中，安裝在分配頭24a上的攝像機(jī)305可以被光學(xué)的發(fā)射器/接收器單元替代。進(jìn)而，登記號(hào)307a、307b、307c和307d個(gè)個(gè)都可以用獨(dú)特地標(biāo)識(shí)每條運(yùn)輸機(jī)軌道90、92、94和/或96的并且可用光學(xué)方法傳遞的軌道標(biāo)識(shí)符值編碼。與每條軌道相關(guān)聯(lián)的軌道標(biāo)識(shí)符值能夠借助光學(xué)的發(fā)射器/接收器單元傳送到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)310，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠識(shí)別特定的軌道90、92、94和/或96和確定特定的軌道90、92、94和/或96相對于其它軌道90、92、94和/或96的位置。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)310能夠通過控制軌道寬度調(diào)整馬達(dá)320移動(dòng)至少一條軌道90、92、94和/或96以調(diào)整巷道寬度w1和/或w2使之適應(yīng)大小不同的基材進(jìn)一步就表示運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)20的前后巷道各自的寬度w1和w2的數(shù)值做出響應(yīng)。
在上述的實(shí)施方案中，攝像機(jī)被安裝在支撐分配頭的同一個(gè)臺(tái)架系統(tǒng)上。在其它不同的實(shí)施方案，攝像機(jī)可能被安裝在分開的臺(tái)架上或者在位于運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)上方某個(gè)固定的位置上。在一個(gè)實(shí)施方案中，攝像機(jī)被這樣安裝在位于運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)上方某個(gè)高度的固定位置上，以致該攝像機(jī)能夠查看運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的軌道，用單一的圖像確定軌道之間的距離。
至此已經(jīng)描述了本發(fā)明的至少一個(gè)說明性的實(shí)施方案，然而各種各樣的變更、調(diào)整和改進(jìn)對于那些熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人將輕而易舉地想到。這樣的變更、調(diào)整和改進(jìn)都傾向于在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。因此，前面的描述僅僅是舉例說明而無意作為某種限制。
權(quán)利要求
1.一種用來在工件上完成任務(wù)的器械，該器械包括在工件上完成任務(wù)的物體；工作表面；安裝在工作表面上具有被等于第一運(yùn)輸巷道寬度值的第一空間分開的至少一個(gè)第一軌道和至少一個(gè)第二軌道的運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)，其中運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)是為了在器械中運(yùn)輸工件而建造和安排的；與工作表面耦合的支撐結(jié)構(gòu)，該支撐結(jié)構(gòu)與所述物體耦合以便在運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)上支撐該物體；至少一個(gè)安裝在支撐結(jié)構(gòu)上的攝像機(jī)；以及與所述的至少一個(gè)攝像機(jī)耦合的處理器，其中所述的至少一個(gè)攝像機(jī)是為了捕獲與第一軌道相關(guān)聯(lián)的第一登記號(hào)的第一圖像和捕獲與第二軌道相關(guān)聯(lián)的第二登記號(hào)的第二圖像以及把第一和第二圖像提供給處理器而建造和安排的，以及其中處理器是為了接收第一和第二圖像和確定第一運(yùn)輸巷道寬度值而編程的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的器械，其中第一登記號(hào)在第一軌道上位于第一預(yù)定位置，而第二登記號(hào)在第二軌道上位于第二預(yù)定位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的器械，進(jìn)一步包括與處理器和第一軌道耦合的馬達(dá)，所述的馬達(dá)適合接收和響應(yīng)處理器提供的控制信號(hào)并且把第一軌道根據(jù)處理器產(chǎn)生的第一運(yùn)輸機(jī)的車道調(diào)整值移動(dòng)某個(gè)距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的器械，其中支撐結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)具有可移動(dòng)地安裝的平臺(tái)適合安全地把握所述物體和在運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)上的工件上移動(dòng)所述物體的臺(tái)架系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的器械，其中所述平臺(tái)進(jìn)一步適合安全地把握至少一個(gè)攝像機(jī)和在運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)上移動(dòng)所述的至少一個(gè)攝像機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的器械，其中所述物體包括材料分配頭。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的器械，其中運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)進(jìn)一步包括被等于第二運(yùn)輸巷道寬度值的第二空間分開的至少一個(gè)第三軌道和至少一個(gè)第四軌道，其中所述的至少一個(gè)攝像機(jī)是為了捕獲與第三軌道相關(guān)聯(lián)的第三登記號(hào)的第三圖像和捕獲與第四軌道相關(guān)聯(lián)的第四登記號(hào)的第四圖像以及把第三和第四圖像提供給處理器而建造和安排的，以及其中處理器是為了接收第三和第四圖像和確定第二運(yùn)輸巷道寬度值而編程的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的器械，其中第三登記號(hào)在第三軌道上位于第三預(yù)定位置，而第四登記號(hào)在第四軌道上位于第四預(yù)定位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的器械，其中馬達(dá)進(jìn)一步與第四軌道耦合，該馬達(dá)適合接收和響應(yīng)處理器提供的控制信號(hào)，把第四軌道根據(jù)第二運(yùn)輸巷道調(diào)整值移動(dòng)某個(gè)距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的器械，其中支撐結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)臺(tái)架系統(tǒng)具有可移動(dòng)地安裝的平臺(tái)適合安全地把握所述物體和在運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)上的工件上移動(dòng)所述物體。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的器械，其中攝像機(jī)被可移動(dòng)地安裝到支撐結(jié)構(gòu)上，以便允許攝像機(jī)在處理器的控制下在第一登記號(hào)和第二登記號(hào)上移動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的器械，其中所述物體包括材料分配頭。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的器械，其中運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)進(jìn)一步包括被等于第二運(yùn)輸巷道寬度值的第二空間分開的至少一個(gè)第三軌道和至少一個(gè)第四軌道，其中所述的至少一個(gè)攝像機(jī)是為了捕獲與第三軌道相關(guān)聯(lián)的第三登記號(hào)的第三圖像和捕獲與第四軌道相關(guān)聯(lián)的第四登記號(hào)的第四圖像以及把第三和第四圖像提供給處理器而建造和安排的，以及其中處理器是為了接收第三和第四圖像和確定第二運(yùn)輸巷道寬度值而編程的。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的器械，其中第三登記號(hào)在第三軌道上位于第三預(yù)定位置，而第四登記號(hào)在第四軌道上位于第四預(yù)定位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求2的器械，其中處理器是為了根據(jù)第二預(yù)定位置識(shí)別第二軌道而編程的。
16.一種為了適應(yīng)眾多不同尺寸的基材控制具有第一軌道和第二軌道的運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)配置的方法，該方法包括把攝像機(jī)定位于適合捕獲運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的至少一個(gè)圖像的位置；至少部分地根據(jù)所述的至少一個(gè)圖像確定第一軌道和第二軌道之間的距離；把確定的距離于預(yù)期的距離進(jìn)行比較；以及移動(dòng)第一軌道和第二軌道當(dāng)中的至少一個(gè)軌道，以便設(shè)置本質(zhì)上等于預(yù)期距離的距離。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中位置攝像機(jī)包括位置攝像機(jī)到第一位置在上第一軌道到第一軌道的捕獲圖像，和位置攝像機(jī)到第二位置在上第二軌道到第二軌道的捕獲圖像。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中確定距離包括確定第一位置和第二位置之間的距離。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中第二軌道具有在第二軌道上某個(gè)位置的登記號(hào)，而且所述方法進(jìn)一步包括根據(jù)登記號(hào)的位置識(shí)別第二軌道。
20.一種為了在工件上完成任務(wù)將物體定位的器械，該器械包括所述物體；工作表面；位于工作表面上為在工作表面上支撐所述物體而建造和安排的支撐結(jié)構(gòu)；安裝在工作表面上并且具有被等于運(yùn)輸巷道寬度的第一空間分開的至少一個(gè)第一軌道和至少一個(gè)第二軌道的運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)；以及用來查看運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)和用來確定運(yùn)輸巷道寬度的裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的器械，進(jìn)一步包括為了調(diào)整運(yùn)輸巷道寬度移動(dòng)第一軌道和第二軌道當(dāng)中的至少一條軌道的裝置。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的器械，其中用來查看運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)和用來確定運(yùn)輸巷道寬度的裝置包括攝像機(jī)和包括用來把攝像機(jī)在第一軌道上移動(dòng)到第一位置和在第二軌道上移動(dòng)到第二位置的裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的器械，其中用來查看運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)和用來確定運(yùn)輸巷道寬度的裝置包括用來確定第一位置和第二位置之間的距離的裝置。
24.根據(jù)權(quán)利要求20的器械，其中第二軌道具有在第二軌道上某個(gè)位置的登記號(hào)，而且所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括用來根據(jù)登記號(hào)的位置識(shí)別第二軌道的裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用來控制運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)配置使之適應(yīng)器械中眾多不同尺寸的基材的軌道位置控制系統(tǒng)。該軌道位置控制系統(tǒng)包括至少一個(gè)安裝在位置非常靠近運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的安裝表面上的攝像機(jī)。軌道位置控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括與攝像機(jī)和馬達(dá)有效地耦合的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。馬達(dá)進(jìn)一步與運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的至少一條軌道耦合。攝像機(jī)對于查看和把眾多運(yùn)輸巷道寬度值的圖像提供給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是有效的。運(yùn)輸巷道寬度值表示運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的至少一對軌道之間的空間。為了開動(dòng)馬達(dá)把至少一條軌道移動(dòng)代表軌道位置調(diào)整值的距離，借助控制信號(hào)與馬達(dá)通信的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過處理眾多運(yùn)輸巷道寬度值的圖像生成軌道位置調(diào)整值來響應(yīng)。
文檔編號(hào)B65G21/10GK1413078SQ0214309
公開日2003年4月23日 申請日期2002年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月9日
發(fā)明者托馬斯·C·普雷特斯, 布賴恩·P·普雷斯科特, 格雷·鮑維爾 申請人:斯皮德萊技術(shù)公司