安装车辆仪表盘的装置和方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200980104940.2

申请日:

2009.01.16

公开号:

CN101952161A

公开日:

2011.01.19

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B62D 65/14申请日:20090116|||公开

IPC分类号:

B62D65/14; B23P19/06; B23P21/00; B25J13/08; B60K37/00

主分类号:

B62D65/14

申请人:

本田技研工业株式会社

发明人:

杉本智博; 高桥贡; 丸尾胜

地址:

日本东京都

优先权:

2008.02.12 JP 2008-030488; 2008.02.12 JP 2008-030487

专利代理机构:

中科专利商标代理有限责任公司 11021

代理人:

孙纪泉

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内容摘要

本发明公开了一种用于安装车辆仪表盘(24)的装置(10),其具有辅助机械(18)和工作机器人(20,22)。辅助机械(18)具有用于抓握仪表盘(24)的仪表盘抓握工具(78),并传送仪表盘(24),还具有承担仪表盘(24)的重量的辅助供能。工作机器人(20,22)具有可移除地连接到仪表盘抓握工具(78)的连接工具(80),并操作仪表盘抓握工具(78)以将仪表盘(24)放在车辆内部(14a)。

权利要求书

1: 一种将车辆仪表盘 (24) 安装到机动车辆 (14) 的乘客舱 (14a) 中的装置 (10), 包 括: 第一工作机构 (18), 包括用于抓握仪表盘 (24) 并自动馈送所述仪表盘 (24) 的仪表盘 抓握工具 (78) ; 第一工作机构 (18) 具有承担仪表盘 (24) 重量的辅助功能 ; 第二工作机构 (20), 用于操作仪表盘抓握工具 (78) 以将仪表盘 (24) 放置到乘客舱 (14a) 中 ; 第二工作机构 (20) 包括用于可拆卸地联接到仪表盘抓握工具 (78) 的联接工具 (80)。
2: 如权利要求 1 所述的装置, 其中, 第二工作机构 (20) 沿车辆 (14) 的横向布置在车辆 的每一侧。
3: 如权利要求 1 所述的装置, 其中, 第二工作机构 (20) 包括用于确认车辆 (14) 中仪表 盘安装位置的传感器 (108)。
4: 一种将车辆仪表盘 (24) 安装到机动车辆 (14) 的乘客舱 (14a) 中的装置 (10), 包 括: 第一工作机构 (18), 包括用于抓握仪表盘 (24) 并自动馈送仪表盘 (24) 的仪表盘抓握 工具 (78) ; 第一工作机构 (18) 具有承担仪表盘 (24) 重量的辅助功能 ; 第二工作机构 (20), 用于操作仪表盘抓握工具 (78) 以将仪表盘 (24) 放置到乘客舱 (14a) 中 ; 第二工作机构 (20) 包括用于可拆卸地联接到仪表盘抓握工具 (78) 的联接工具 (80) ; 其中, 第二工作机构 (20) 包括螺栓拧紧工具 (98), 以用螺栓将仪表盘 (24) 紧固在车辆 (14) 中的仪表盘安装位置。
5: 如权利要求 4 所述的装置, 其中, 第二工作机构 (20) 沿车辆 (14) 的横向布置在车辆 的每一侧。
6: 如权利要求 4 所述的装置, 其中, 第二工作机构 (20) 包括用于确认车辆 (14) 中的所 述仪表盘安装位置的传感器 (108)。
7: 一种将车辆仪表盘 (24) 安装到机动车辆 (14) 的乘客舱 (14a) 中的方法, 包括以下 步骤 : 利用第一工作机构 (18) 中的仪表盘抓握工具 (78) 抓握仪表盘 (24), 并自动将仪表盘 (24) 馈送至第二工作机构 (20) 的操作启动位置 ; 当将仪表盘 (24) 被馈送至操作启动位置时, 联接第二工作机构 (20) 到仪表盘抓握工 具 (78) ; 在仪表盘 (24) 的重量由第一工作机构 (18) 承担的同时, 利用第二工作机构 (20) 操作 仪表盘抓握工具 (78), 以将仪表盘 (24) 放置到乘客舱 (14a) 中 ; 并且 将仪表盘 (24) 固定在乘客舱 (14a) 中。
8: 如权利要求 7 所述的方法, 还包括以下步骤 : 利用安装在所述第二工作机构 (20) 上的传感器 (108) 确认车辆 (14) 中的仪表盘安装 位置 ; 根据来自传感器 (108) 的检测到的信号控制所述第二工作机构 (20) 的操作。
9: 一种将车辆仪表盘 (24) 安装到机动车辆 (14) 的乘客舱 (14a) 中的方法, 包括以下 步骤 : 2 利用第一工作机构 (18) 中的仪表盘抓握工具 (78) 抓握仪表盘 (24) 并自动将仪表盘 (24) 馈送至第二工作机构 (20) 的操作启动位置 ; 当仪表盘 (24) 被馈送至操作启动位置时, 联接第二工作机构 (20) 到仪表盘抓握工具 (78) ; 在仪表盘 (24) 的重量由所述第一工作机构 (18) 承担的同时, 利用第二工作机构 (20) 操作仪表盘抓握工具 (78), 以将仪表盘 (24) 放置到乘客舱 (14a) 中 ; 并且 利用安装在所述第二工作机构 (20) 上的螺栓拧紧工具 (98), 用螺栓将仪表盘 (24) 固 定到乘客舱 (14a) 中仪表盘安装位置处。
10: 如权利要求 9 所述的方法, 还包括以下步骤 : 利用安装在第二工作机构 (20) 上的传感器 (108) 确认所述仪表盘安装位置 ; 根据来自传感器 (108) 的检测到的信号控制第二工作机构 (20) 的操作。

说明书


安装车辆仪表盘的装置和方法

    【技术领域】
     本发明涉及将车辆仪表盘安装到机动车的乘客舱中的装置和方法。背景技术 汽车装配线, 例如, 承担着利用机器人将仪表盘自动安装到汽车主体的乘客舱内 的工序, 所述仪表盘是沉重构件之一。
     已知日本公开专利文献 05-139350 中公开的仪表盘组件的安装装置已用于所述 工序。如图 14 所示, 在所述安装装置中, 设有一条用于供应仪表盘组件 3 的线 4, 所述线平 行于送入汽车主体 1 的装配线 2。
     供应线 4 包括设在其终端的三种组装工具 5a、 5b、 5c, 相应的仪表盘组件 3 分别送 入组装工具 5a、 5b、 5c。
     门架式机器人 6 设置成从组装线 2 延伸到供应线 4 的终端。门架式机器人 6 具有 机械手 6a, 其远端安装有夹盘 7a。夹盘 7a 可以联接到安装在各组装工具 5a、 5b、 5c 一端上 的夹盘 7b。
     主体 1 的两侧均设有多铰链机器人 8。各多铰链机器人 8 均具有手臂和多个照相 机 ( 未示出 ) ; 所述手臂在其远端支撑着用于采用螺栓将仪表盘组件 3 紧固到主体 1 上的 拧螺母机 ; 所述照相机用于被运载在组装线 2 上的主体 1 的位置, 并检测当用拧螺母机将仪 表盘组件 3 紧固到主体 1 上时螺栓所插入的螺栓孔的位置。
     当门架式机器人操作时, 其将由组装工具 5a、 5b、 5c 支撑的仪表盘组件 3 运载到主 体 1 的乘客舱中的给定安装位置。控制门架式机器人的操作是相当复杂的, 并且将沉重的 仪表盘组件 3 定位到给定安装位置也是困难的。
     发明内容
     作出本发明的目的在于解决以上问题。 本发明的一个目的在于提供一种快速有效 地将车辆仪表盘安装到机动车辆乘客舱中的装置和方法。
     本发明涉及一种将车辆仪表盘安装到机动车辆的乘客舱中的装置。
     所述安装装置包括 : 第一工作机构, 其包括用于抓握仪表盘并自动馈送仪表盘的 仪表盘抓握工具, 第一工作机构具有承担仪表盘重量的辅助功能 ; 以及第二工作机构, 用于 操作仪表盘抓握工具以将仪表盘放置到乘客舱中, 第二工作机构包括用于可拆卸地联接到 仪表盘抓握工具的联接工具。
     可替换的, 所述安装装置包括 : 第一工作机构, 其包括用于抓握仪表盘并自动馈送 仪表盘的仪表盘抓握工具, 第一工作机构具有承担仪表盘重量的辅助功能 ; 以及第二工作 机构, 用于操作仪表盘抓握工具以将仪表盘放置到乘客舱中, 第二工作机构包括用于可拆 卸地联接到仪表盘抓握工具的联接工具 ; 其中, 第二工作机构包括螺栓拧紧工具, 以用螺栓 将仪表盘紧固在车辆中的仪表盘安装位置。
     本发明还涉及一种将车辆仪表盘安装到机动车辆的乘客舱中的方法。所述安装方法包括 : 利用第一工作机构中的仪表盘抓握工具抓握仪表盘, 并自动 将仪表盘馈送至第二工作机构的操作启动位置 ; 当仪表盘被送至操作启动位置时, 联接第 二工作机构到仪表盘抓握工具 ; 在仪表盘的重量由第一工作机构承担的同时, 利用第二工 作机构的操作仪表盘抓握工具将仪表盘放到乘客舱中 ; 并且将仪表盘固定到乘客舱中。
     可替换的, 所述安装方法包括 : 利用第一工作机构中的仪表盘抓握工具抓握仪表 盘并自动将仪表盘送至第二工作机构的操作启动位置 ; 当仪表盘被送至操作启动位置时, 联接第二工作机构到仪表盘抓握工具 ; 在仪表盘的重量由第一工作机构承担的同时, 利用 第二工作机构的操作仪表盘抓握工具将仪表盘放到乘客舱中 ; 并且利用安装在第二工作机 构上的螺栓拧紧工具, 用螺栓将仪表盘固定到乘客舱中仪表盘安装位置处。
     根据本发明 : 第一工作机构具有承担仪表盘重量的辅助功能。 相应的, 当第二工作 机构在仪表盘上工作时, 由仪表盘施加到第二工作机构的负载被有效减小, 从而第二工作 机构可在尺寸上减小并在整体上简化, 而且, 由于惯性作用的较弱, 安装仪表盘的过程可快 速高效地进行
     当第二工作机构要例如因为保养而关停时, 第二工作机构可从第一工作机构脱 离, 并置于缩回位置。然后, 工人可在第一工作机构的辅助动作下容易地安装仪表盘。
     此外, 第二工作机构具有螺栓拧紧工具, 以用螺栓将仪表盘紧固在车辆中仪表盘 安装位置处。因而, 整个设备地占地面积减小, 使得空间利用效率提高。 附图说明
     图 1 是组装线的立体图, 其中布置有根据本发明第一实施例的车辆仪表盘的安装 图 2 是所述安装装置的辅助机械 ; 图 3 是所述安装装置的工作机器人的立体图 ; 图 4 是所述安装装置的方框图 ; 图 5 是所述辅助机械的操作次序的流程图 ; 图 6 是所述工作机器人的操作次序的流程图 ; 图 7 是根据本发明的安装方法的时间图 ; 图 8 是例示所述安装方法的视图 ; 图 9 是展示将仪表盘放置到汽车乘客舱中的操作的视图 ; 图 10 是展示工作机器人取出螺栓的方式的视图 图 11 是展示拧螺母机接收预设置台上的螺栓的方式的立体图 ; 图 12 是根据本发明第二实施例的车辆仪表盘安装装置的仪表盘抓握工具的立体 图 13 是根据本发明第三实施例的车辆仪表盘安装装置的辅助机械的立体图 ; 图 14 是背景技术中公开的安装装置的立体图。装置 ;
     图;
     具体实施方式
     图 1 是组装线 12 的立体图, 其中设置有根据本发明第一实施例的车辆仪表盘的安 装装置 10。组装线 12 包括馈送路径 16, 用于将置于运载部 15 上的汽车主体 ( 机动车辆 )14 倾 斜馈送 (pitch-feeding) 到仪表盘安装站。 安装装置 10 包括辅助机械 ( 第一工作机构 )18、 设置于汽车主体 14 两侧的右侧工作机器人 ( 第二工作机构 )20 和左侧工作机器人 ( 第二 工作机构 )22。安装装置 10 自动将仪表盘 24 安装到汽车主体 14 的乘客舱 14a 中。
     仪表盘 24 具有两个限定在其纵向 ( 汽车主体的横向 ) 相对端的每一个上的参照 孔 ( 未示出 ), 且具有限定在所述相对端的各端且可由在后所述的仪表盘抓握工具啮合的 抓握孔 26( 参见图 2)。
     辅助机械 18 定位在仪表盘拿取站 28 的上方, 包括沿汽车主体被馈送的方向 ( 以 箭头 T 表示 ) 延伸的第一框架 30。如图 1 和图 2 所示, 第一框架 30 上支撑着以彼此相对关 系设置的前进汽缸 32 和后退汽缸 34。
     第一框架 30 具有一对沿箭头 T 所指方向延伸的滑轨 38。第二框架 42 通过多个滚 轮 40 支撑在滑轨 38 上, 以沿箭头 T 所指的方向运动。装载汽缸 44 和卸载汽缸 46 沿箭头 B 所指方向以彼此相对关系安装在第二框架 42 上。
     第二框架 42 具有一对沿箭头 B 所指方向延伸的滑轨 50。第三框架 54 通过多个滚 轮 52 支撑在滑轨 50 上, 以沿箭头 B 所指的方向运动。 第一板件 56 和第二板件 58 安装在第三框架 54 上。前进汽缸 32 具有远端固定在 第一板件 56 上的杆件 32a ; 后退汽缸 34 具有远端固定在第一板件 56 上的杆件 34a ; 装载汽 缸 44 具有远端固定在第二板件 58 上的杆件 44a, 卸载汽缸 46 具有远端固定在第二板件 58 上的杆件 46a。
     竖向延伸的汽缸 60 安装在第三框架 54 上, 并具有杆件 ( 未示出 ), 所述杆件从所 述汽缸向下延伸, 设置在滑动导引件 62 中。汽缸 60 的杆件具有下端, 所述下端联接至竖向 可动端部 64。水平延伸的臂部 66 具有支撑在竖向可动端部 64 上的端部。如后所述, 力量 传感器 67 安装在竖向可动端部 64 上, 例如, 用于检测由臂部 66 支撑的仪表盘 24 沿箭头 H 所指方向施加的负载, 或者施加到仪表盘抓握工具 78 的反作用力。
     臂部 66 通过轴承 ( 未示出 ) 可绕自己的轴线转动, 并可被锁定汽缸 68 固定在预 定角位置。锁定汽缸 68 支撑在滑动导引件 62 上, 并具有杆件 68a, 所述杆件从所述汽缸向 下延伸并联接至臂部 66。
     彼此相对定向的一对汽缸 70 固定在臂部 66 上, 汽缸 70 分别具有分别联接至仪表 盘支撑臂 72 的各杆件 70a。仪表盘支撑臂 72 可沿安装在臂部 66 上的导向轨 74 运动, 并分 别具有远端, 所述远端上安装着接合件 76 以啮合在仪表盘 24 的各个抓握孔 26 中。
     该对汽缸 70 以及该对仪表盘支撑臂 72 构成仪表盘抓握工具 78。联接工具 80 的 操作杆 82 分别固定在臂部 66 的相对端, 操作杆 82 基本成圆柱形, 并在其中心位置具有直 径减小的抓握件 84。
     用于在给定位置定位第二框架 42 的制动工具 86 设置在第二框架 42 上。当向上 推动制动工具 86 使其与第一框架 30 滑动接触时, 制动工具 86 使第二框架 42 停止在理想 位置。用于探测仪表盘放置位置的第一限位开关 88a 和用于探测前进行程终点的第二限位 开关 88b 设置在第一框架 30 上, 沿箭头 T 所指的方向, 分别在第一框架 30 的远端部和远端 处。用于探测原位的第三限位开关 88c 沿箭头 T 所指方向设置在第一框架 30 的后端处。
     制动工具 86 在其相对端处, 沿箭头 B 所指方向设置在第三框架 54 上。 用于探测馈
     送行程结束位置的第四限位开关 88d 和用于探测返回行程结束位置的第五限位开关 88e, 沿箭头 B 所指方向, 设置在第二框架 42 上的相对端处。
     右侧工作机器人 20 和左侧工作机器人 22 彼此相同构造。下面将说明工作机器人 20 的详细结构 ; 工作机器人的结构以相同标号标出, 以后将不再详细说明。
     如图 3 所示, 工作机器人具有可摆动的机器人主体 90, 机器人主体 90 具有臂部 92, 臂部 92 在其远端具有腕部 94。手部 96、 拧螺母机单元 ( 螺栓拧紧工具 )98 和成像单元 100 安装在腕部 94 上。
     手部 96 具有一对指部 102, 所述指部可由未示出的促动器打开和闭合。手部 96 和仪表盘抓握工具 78 的操作杆 84 构成联接工具 80。手部 96 还用作如后抓握所述的螺栓 110 的工具。
     拧螺母机单元 98 包括一对安装在腕部 94 远端的无杆汽缸 103a、 103b, 以及通过滑 动件 104a、 104b 安装在无杆汽缸 103a、 103b 上的一对拧螺母机 106a、 106b。成像单元 100 包括 CCD 成像相机 ( 以下简称为 “相机” )108, 以确认仪表盘已经置于适当位置, 以及确认 安装位置错误。
     如图 1 所示, 螺栓存放处 112 和预设置台 114 分别设置在工作机器人 20 和工作机 器人 22 的附近, 所述螺栓存放处用于容纳将仪表盘 24 安装到汽车主体 14 的螺栓 110, 所述 预设置台用于使从螺栓存放处 112 取出的两个螺栓 110 对准。 如图 4 所示, 工作机器人 10 和 20 的各个相机 108 将表示汽车主体图像、 设定仪表 盘位置图像等图像信息输出至成像处理器 120 ; 成像处理器 120 将由各个相机 108 提供的 图像信息输出至算术单元 122, 所述算术单元执行针对图像信息的算术操作 ; 算术单元 122 将所探测到的车辆主体位置、 设定仪表盘位置输出至主控制器 124 ; 基于输入的算术信息, 主控制器 124 控制工作机器人 20 和 22 的操作, 也控制辅助机械 18 的操作。
     下面将参照图 5 和图 6 中的流程以及图 7 中的时间表说明与安装方法相关的安装 装置 10 的操作。
     图 5 示出了辅助机械 18 的操作, 图 6 示出了工作机器人 20 和 22 的操作, 图7示 出了辅助机械 10、 工作机器人 20 和 22 关于彼此的操作。
     首先, 下面将说明辅助机械 18 的操作。在辅助机械 18 中, 仪表盘抓握工具 78 定 位于布置在仪表盘拿取站 28 中的仪表盘 24 的上方。 启动汽缸 60, 以带动其未示出的杆件, 使竖向可动端部 64 降低。
     使安装在竖向可动端部 64 上的仪表盘抓握工具 78 定位成与仪表盘拿取站 28 中 的仪表盘 24 成面对关系。此时, 开启锁定汽缸 68 以阻止杆件 68a 伸出或缩回, 由此不转动 地支撑臂部 66。
     启动汽缸 70, 以使杆件 70a 和 70a 朝向彼此移动, 直至仪表盘支撑臂 72 邻接抵靠 仪表盘 24 相对两侧。由此, 将接合件 72 插入仪表盘 24 的各抓握孔 26, 从而使仪表盘抓握 工具 78 抓握仪表盘 24( 步骤 S1)。
     反向启动汽缸 60, 以升起仪表盘抓握工具 78 以及由其抓握的仪表盘 24, 并使仪表 盘抓握工具 78 保持在预定的竖向位置 ( 步骤 S2)。
     启动前进汽缸 32, 使杆件 32a 沿箭头 T 所指方向前进, 沿箭头 T 所指方向挤压固定 在杆件 32a 上的第一板件 56。由此, 在滚轮 40 的转动下, 第二框架 42 沿滑轨 38 移动至箭
     头 T 所述方向上的某一位置。 当开启第一限位开关 88a 时, 向上推动制动工具 86, 使第二框 架 42 停止而不再移动 ( 步骤 S3)。
     在停止位置, 工作机器人 20 手部 96 的指部 102 抓握仪表盘抓握工具 78 的操作杆 82 之一。由于操作杆 82 在其大致中间位置具有直径减小的抓握部 84, 指部 102 通过抓住 抓握部 84 而可靠地抓握操作杆 82 的给定位置。
     当关闭锁定汽缸 68, 并向空气中排气, 工作机器人 20 的手部 96 操作, 例如沿某方 向摆动、 转动并移动。现在通过操作杆 82 调整臂部 66 的角位置, 使仪表盘 24 的姿态改变 ( 步骤 S4)。在将仪表盘 24 置于给定姿态后, 启动锁定汽缸 68, 以阻止杆件 68a 伸出或缩 回, 从而保持臂部 66。
     力量传感器 ( 未示出 ) 可安装在臂部 66 上, 锁定汽缸 68 可控制, 以使得当臂部 66 转动变成零度或在相当小的水平时, 可由力量传感器检测反作用力。
     在步骤 S5 中, 启动前进汽缸 32, 以使第二框架 42 沿箭头 D 所指方向移动。当第二 限位开关 88b 开启时, 向上推动制动工具 86 至辅助操作启动位置。在所述辅助操作启动位 置, 如果判断仪表盘抓握工具 78 被工作机器人 20 的手部 96 抓住 ( 步骤 S6, YES), 那么程 序进入步骤 S7, 在步骤 S7 中, 工作机器人 20 和工作机器人 22 执行将仪表盘 24 设置到适当 位置的程序。 具体的, 辅助机械 18 从自动仪表盘馈送模式切换到辅助机械馈送模式。在辅助机 械 18 的辅助动作中, 操作正抓握着仪表盘 24 的仪表盘抓握工具 78, 工作机器人 20 将仪表 盘 24 放到汽车主体 14 的乘客舱 14a 中。
     如图 8 所示, 启动辅助机械 18 的装载汽缸 44, 以沿箭头 B 所指方向挤压固定在杆 件 44a 远端的第二板件 58。由此, 使第三框架 54 沿箭头 B 所指方向沿第二框架 42 的滑轨 50 运动, 从而辅助工作机器人 20 将仪表盘 24 放置到汽车主体 14 的乘客舱 14a 中。
     如图 9 所示, 使工作机器人 20 的手部 96 运动, 以沿箭头 R1 所指方向摆动仪表盘 抓握工具 78, 以便将仪表盘 24 的姿态改变至车辆安装姿态。在将仪表盘 24 放置到汽车主 体 14 的乘客舱 14a 中后, 使工作机器人 20 的手部 96 移动, 以沿箭头 R2 所指方向摆动仪表 盘抓握工具 78, 从而将仪表盘 24 的姿态改变至安置姿态。
     当工作机器人 20 按照如上所述操作时, 辅助机械 18 切换到辅助仪表盘馈送模式。 相应的, 力量传感器 67 检测由臂部 66 支撑的仪表盘 24 沿箭头 H 所指方向施加的负载, 或 者施加到仪表盘抓握工具 78 上的反作用力。控制前进汽缸 32、 后退汽缸 34、 装载汽缸 44、 卸载汽缸 46, 以使得力量传感器 67 感测的负载 ( 反作用力 ) 可到达零或很小的水平。
     当辅助机械 18 切换至辅助仪表盘馈送模式, 可使所有前进汽缸 32、 后退汽缸 34、 装载汽缸 44、 卸载汽缸 46 交替向空气排气, 即关闭。
     当工作机器人 20、 22 如后所述将螺栓紧固在仪表盘 24 上, 仪表盘抓握工具 78 释 放仪表盘 24。具体的, 如图 2 所示, 反向启动汽缸 70, 以使仪表盘支撑臂 72 沿远离仪表盘 24 相对两侧方向运动, 接合件 76 从抓握孔 26 中脱出, 由此释放仪表盘 24( 步骤 S8)。
     用工作机器人 20 将仪表盘抓握工具 78 从乘客舱 14a 中移出, 如果必要还可以用 工作机器人 22。在辅助机械 18 中, 启动卸载汽缸 46, 以沿与箭头 B 所指方向相反的方向挤 压第二板件 58。 由此, 使第三框架 53 沿与箭头 B 所指方向相反的方向, 即沿远离乘客舱 14a 的方向, 与仪表盘抓握工具 78 一致运动, 辅助工作机器人 20 和 22 将仪表盘抓握工具 78 移
     出乘客舱 14a( 步骤 S9)。
     当仪表盘抓握工具 78 移出乘客舱 14a, 工作机器人 20、 22 释放仪表盘抓握工具 78( 步骤 S10)。之后, 从仪表盘安装站卸载 ( 运出 ) 仪表盘抓握工具 78( 步骤 S11)。
     具体的, 辅助机械 18 从辅助仪表盘馈送模式切换到自动仪表盘馈送模式。启动后 退汽缸 34, 以沿与箭头 T 所指方向相反的方向挤压第一板件 56。由此, 使第二框架 42 沿与 箭头 T 所指方向相反的方向, 与第三框架 54 一致运动。当仪表盘抓握工具 78 到达其原位, 启动第三限位开关 88c, 从而使辅助机械 8 不起作用 (inactivate)( 步骤 S12)。
     下面将说明工作机器人 20 的操作。如图 10 所示, 安装在工作机器人 20 的腕部 94 上的手部 96 抓起容纳在螺栓存放处 112 的螺栓 110, 并在预设置台 114 上将螺栓 110 放置 到彼此对准的站立姿态 ( 图 6 中的步骤 S101)。
     如图 11 所示, 在预设置台 114 上保持为彼此对准的站立姿态的螺栓 110 被转动至 与拧螺母机单元 98 的各拧螺母机 106a、 106b 同步, 之后, 拧螺母机 106a、 106b 握持各螺栓 110( 步骤 S102)。
     在步骤 S103 中工作机器人 20 已帮助辅助机械 18 改变姿态 ( 参见图 5 中的步骤 S4) 后, 工作机器人 20 执行步骤 S104 中的在汽车主体上的感测程序。具体的, 安装在工作 机器人 20 上的成像单元 100 中的相机 108 捕捉限定在汽车主体 14 中的主体参照孔的图 像, 将所捕捉的图像信息输入到图像处理器 120。基于输入的图像信息, 算术单元 122 确定 主体参照孔的位置是否适当, 且如果需要, 向主控制器 124 输出矫正值。
     工作机器人 20 的手部 96 抓住辅助机械 18 的操作杆 82( 步骤 S105) 后, 手部 96 操作操作杆 82, 将仪表盘 24 的姿态改变至车辆安装姿态 ( 步骤 S106), 处于车辆安装姿态 的仪表盘 24 被安置到乘客舱 14a 中 ( 步骤 S107)。
     安置好仪表盘 24 后, 程序进入步骤 S108, 该步骤中, 在辅助机械 18 的辅助动作中, 工作机器人 20 将仪表盘抓握工具 78 移出乘客舱 14a( 步骤 S108), 然后释放操作杆 82( 步 骤 S109)。
     然后工作机器人 20 用相机 108 感测仪表盘 24 的安置位置 ( 步骤 S110)。如果安 置位置感应程序显示主体参照孔和仪表盘 24 的参照孔在位置上相互偏离, 则工作机器人 20 在位置上调整仪表盘 24。
     接着, 程序进入步骤 S111, 该步骤中, 将拧螺母机单元 98 的拧螺母机 106a、 106b 各 自握持的螺栓拧入主体参照孔和仪表盘参照孔中, 从而将仪表盘 24 安装到汽车主体 14 上。
     具体的, 拧螺母机 106a、 106b 由无杆汽缸 103a、 103b 设置在缩回位置, 例如, 启动 无杆汽缸 103a, 以向前移动拧螺母机 106a。 然后转动拧螺母机 106a, 将由其握持的螺栓 110 拧入主体参照孔中的一个孔和仪表盘参照孔中的一个孔中。此时, 拧螺母机 106b 缩回, 不 与拧螺母机 106a 的操作相干涉。
     在拧螺母机 106a 完成其螺栓紧固操作之后, 启动无杆汽缸 103a, 以使拧螺母机 106a 缩回。启动无杆汽缸 103b, 以向前移动拧螺母机 106b, 然后转动拧螺母机 106b, 将螺 栓 110 拧入另一主体参照孔和另一仪表盘参照孔中。
     工作机器人 22 以与工作机器人 20 相同的方式操作, 下面不再对工作机器人的操 作进行详细说明。步骤 S103 的程序仅由工作机器人 20 执行。
     根据第一实施例, 在仪表盘抓握工具 78 已从仪表盘拿取站 28 抓握并拿取仪表盘24, 并自动馈送仪表盘 24 之后, 当工作机器人 20 将仪表盘 24 安装到乘客舱 14 时, 辅助机 械 18 具有承担仪表盘 24 重量的辅助功能。
     因而, 当工作机器人 20 将仪表盘 24 放置及安置到乘客舱 14a 中时, 由仪表盘 24 施加至工作机器人 20 的负载有效减小, 因而工作机器人 20 可在尺寸上减小, 从而安装装置 10 可容易地在尺寸上减小并在整体上简化, 仪表盘 24 的安装程序可快速有效地执行。
     仪表盘 24 的重量由辅助机械 18 承担, 因而惯性作用减小, 通过与左右侧工作机器 人 20、 22 的协作, 沉重的仪表盘 24 的定位程序大大简化。
     当工作机器人 20、 22 将要关停保养时, 工作机器人 20 可从仪表盘安装站收回。然 后, 工人可在辅助机械 18 的辅助动作下容易地安装仪表盘 24。
     此外, 工作机器人 20、 22 的每个具有拧螺母机单元 98, 以采用螺栓在仪表盘安装 位置将仪表盘 24 紧固到乘客舱 14a 中。因而, 整个设备地占地面积减小, 得到更高的空间 利用效率。
     在第一实施例中, 手部 96、 拧螺母机单元 98、 成像单元 100 安装在每个工作机器人 20、 22 上。 然而, 本发明并不限于这样的结构, 工作机器人 20、 22 可至少具有手部 96 或拧螺 母机单元 98。 图 12 是根据本发明第二实施例的车辆仪表盘安装装置的仪表盘抓握工具 126 的 立体图。仪表盘抓握工具 126 与根据本发明第一实施例的安装装置 10 的仪表盘抓握工具 78 相同的构件以相同的标号标出, 下面不再详细说明。
     仪表盘抓握工具 126 具有一对可由汽缸 70、 70 打开和关闭的仪表盘支撑臂 72。 可 动接头件 128 安装在仪表盘支撑臂 72 上, 可动接头件 128 具有矩形横截面形状, 且可在相 互间隔 90°角的安装角位置之间切换。
     工作机器人 20、 22 的手部 96 抓握可动接头件 128, 可动接头件 128 可根据仪表盘 24 的构型切换到所述两个角位置的任一位置。根据第二实施例, 安装装置可容易地与不同 类型地仪表盘 24 相配合。
     图 13 图是根据本发明第三实施例的车辆仪表盘安装装置的辅助机械 130 的立体 图。辅助机械 130 与根据本发明第一实施例的安装装置 10 的辅助机械 18 相同的构件以相 同的标号标出, 下面不再详细说明。
     辅助机械 130 包括推进电机 134, 所述推进电机可由架子和齿轮工具 132 沿第一框 架 30 的下部向前或向后运动, 推进电极 134 固定在第二框架 42 上, 第二框架 42 支撑着推 进电机 138, 所述推进电机可由架子和齿轮工具 136 沿箭头 B 所指方向向前或向后运动, 推 进电机 138 固定在第三框架 54 上。
     根据第三实施例, 当推进电机 138 被加电时, 用于抓握仪表盘 24 的仪表盘抓握工 具 78 被沿箭头 T 所指方向以及箭头 B 所指方向辅助促动。根据来自第一至第五限位开关 88a ~ 88d 的开 / 关信号, 仪表盘抓握工具 78 可被准确并可靠地定位到理想位置。
     具体的, 通过仪表盘抓握工具 78 抓握仪表盘 24, 当仪表盘抓握工具 78 到达上端位 置后, 向推进电机 134 加电, 以使得第二框架 42 和第三框架 54 沿箭头 T 所指方向移动仪表 盘抓握工具 78。
     当第一限位开关 88a 开启时, 推进电机 134 被断电, 从而将仪表盘 24 放置到仪表 盘安放位置。为了使仪表盘抓握工具 78 返回到其原位, 仪表盘抓握工具松开仪表盘 24, 工
     作机器人 20、 22 松开仪表盘抓握工具 78, 于是推进电机 134 反向转动。第三限位开关 88c 开启, 从而来检测仪表盘抓握工具 78 返回到其原位。
     为了将仪表盘 24 安放到乘客舱 14a 中, 仪表盘抓握工具 78 抓握仪表盘 24, 并完成 仪表盘 24 的姿态转变。随着第一限位开关 88a 开启, 推进电机 138 被加电。
     为了卸载仪表盘抓握工具 78, 仪表盘抓握工具 78 松开仪表盘 24, 工作机器人 20、 22 释放仪表盘抓握工具 78。随着第一限位开关 88a 开启, 推进电机 134 反向转动。
     当第五限位开关 88d 开启, 仪表盘抓握工具 78 脱离汽车主体 14 的检测被卸载, 然 后推进电机 134 被加电。当第三限位开关 88c 开启, 所述仪表盘抓握工具 78 返回到其原位 则被检测。

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1、10申请公布号CN101952161A43申请公布日20110119CN101952161ACN101952161A21申请号200980104940222申请日20090116200803048820080212JP200803048720080212JPB62D65/14200601B23P19/06200601B23P21/00200601B25J13/08200601B60K37/0020060171申请人本田技研工业株式会社地址日本东京都72发明人杉本智博高桥贡丸尾胜74专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人孙纪泉54发明名称安装车辆仪表盘的装置和方法57摘要本发明。

2、公开了一种用于安装车辆仪表盘24的装置10,其具有辅助机械18和工作机器人20,22。辅助机械18具有用于抓握仪表盘24的仪表盘抓握工具78,并传送仪表盘24,还具有承担仪表盘24的重量的辅助供能。工作机器人20,22具有可移除地连接到仪表盘抓握工具78的连接工具80,并操作仪表盘抓握工具78以将仪表盘24放在车辆内部14A。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2010081286PCT申请的申请数据PCT/JP2009/0505232009011687PCT申请的公布数据WO2009/101835JA2009082051INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求。

3、书2页说明书8页附图13页CN101952166A1/2页21一种将车辆仪表盘24安装到机动车辆14的乘客舱14A中的装置10,包括第一工作机构18,包括用于抓握仪表盘24并自动馈送所述仪表盘24的仪表盘抓握工具78;第一工作机构18具有承担仪表盘24重量的辅助功能;第二工作机构20,用于操作仪表盘抓握工具78以将仪表盘24放置到乘客舱14A中;第二工作机构20包括用于可拆卸地联接到仪表盘抓握工具78的联接工具80。2如权利要求1所述的装置,其中,第二工作机构20沿车辆14的横向布置在车辆的每一侧。3如权利要求1所述的装置,其中,第二工作机构20包括用于确认车辆14中仪表盘安装位置的传感器10。

4、8。4一种将车辆仪表盘24安装到机动车辆14的乘客舱14A中的装置10,包括第一工作机构18,包括用于抓握仪表盘24并自动馈送仪表盘24的仪表盘抓握工具78;第一工作机构18具有承担仪表盘24重量的辅助功能;第二工作机构20,用于操作仪表盘抓握工具78以将仪表盘24放置到乘客舱14A中;第二工作机构20包括用于可拆卸地联接到仪表盘抓握工具78的联接工具80;其中,第二工作机构20包括螺栓拧紧工具98,以用螺栓将仪表盘24紧固在车辆14中的仪表盘安装位置。5如权利要求4所述的装置,其中,第二工作机构20沿车辆14的横向布置在车辆的每一侧。6如权利要求4所述的装置,其中,第二工作机构20包括用于确。

5、认车辆14中的所述仪表盘安装位置的传感器108。7一种将车辆仪表盘24安装到机动车辆14的乘客舱14A中的方法,包括以下步骤利用第一工作机构18中的仪表盘抓握工具78抓握仪表盘24,并自动将仪表盘24馈送至第二工作机构20的操作启动位置;当将仪表盘24被馈送至操作启动位置时,联接第二工作机构20到仪表盘抓握工具78;在仪表盘24的重量由第一工作机构18承担的同时,利用第二工作机构20操作仪表盘抓握工具78,以将仪表盘24放置到乘客舱14A中;并且将仪表盘24固定在乘客舱14A中。8如权利要求7所述的方法,还包括以下步骤利用安装在所述第二工作机构20上的传感器108确认车辆14中的仪表盘安装位置。

6、;根据来自传感器108的检测到的信号控制所述第二工作机构20的操作。9一种将车辆仪表盘24安装到机动车辆14的乘客舱14A中的方法,包括以下步骤权利要求书CN101952161ACN101952166A2/2页3利用第一工作机构18中的仪表盘抓握工具78抓握仪表盘24并自动将仪表盘24馈送至第二工作机构20的操作启动位置;当仪表盘24被馈送至操作启动位置时,联接第二工作机构20到仪表盘抓握工具78;在仪表盘24的重量由所述第一工作机构18承担的同时,利用第二工作机构20操作仪表盘抓握工具78,以将仪表盘24放置到乘客舱14A中;并且利用安装在所述第二工作机构20上的螺栓拧紧工具98,用螺栓将仪。

7、表盘24固定到乘客舱14A中仪表盘安装位置处。10如权利要求9所述的方法,还包括以下步骤利用安装在第二工作机构20上的传感器108确认所述仪表盘安装位置;根据来自传感器108的检测到的信号控制第二工作机构20的操作。权利要求书CN101952161ACN101952166A1/8页4安装车辆仪表盘的装置和方法技术领域0001本发明涉及将车辆仪表盘安装到机动车的乘客舱中的装置和方法。背景技术0002汽车装配线,例如,承担着利用机器人将仪表盘自动安装到汽车主体的乘客舱内的工序,所述仪表盘是沉重构件之一。0003已知日本公开专利文献05139350中公开的仪表盘组件的安装装置已用于所述工序。如图14。

8、所示,在所述安装装置中,设有一条用于供应仪表盘组件3的线4,所述线平行于送入汽车主体1的装配线2。0004供应线4包括设在其终端的三种组装工具5A、5B、5C,相应的仪表盘组件3分别送入组装工具5A、5B、5C。0005门架式机器人6设置成从组装线2延伸到供应线4的终端。门架式机器人6具有机械手6A,其远端安装有夹盘7A。夹盘7A可以联接到安装在各组装工具5A、5B、5C一端上的夹盘7B。0006主体1的两侧均设有多铰链机器人8。各多铰链机器人8均具有手臂和多个照相机未示出;所述手臂在其远端支撑着用于采用螺栓将仪表盘组件3紧固到主体1上的拧螺母机;所述照相机用于被运载在组装线2上的主体1的位置。

9、,并检测当用拧螺母机将仪表盘组件3紧固到主体1上时螺栓所插入的螺栓孔的位置。0007当门架式机器人操作时,其将由组装工具5A、5B、5C支撑的仪表盘组件3运载到主体1的乘客舱中的给定安装位置。控制门架式机器人的操作是相当复杂的,并且将沉重的仪表盘组件3定位到给定安装位置也是困难的。发明内容0008作出本发明的目的在于解决以上问题。本发明的一个目的在于提供一种快速有效地将车辆仪表盘安装到机动车辆乘客舱中的装置和方法。0009本发明涉及一种将车辆仪表盘安装到机动车辆的乘客舱中的装置。0010所述安装装置包括第一工作机构,其包括用于抓握仪表盘并自动馈送仪表盘的仪表盘抓握工具,第一工作机构具有承担仪表。

10、盘重量的辅助功能;以及第二工作机构,用于操作仪表盘抓握工具以将仪表盘放置到乘客舱中,第二工作机构包括用于可拆卸地联接到仪表盘抓握工具的联接工具。0011可替换的,所述安装装置包括第一工作机构,其包括用于抓握仪表盘并自动馈送仪表盘的仪表盘抓握工具,第一工作机构具有承担仪表盘重量的辅助功能;以及第二工作机构,用于操作仪表盘抓握工具以将仪表盘放置到乘客舱中,第二工作机构包括用于可拆卸地联接到仪表盘抓握工具的联接工具;其中,第二工作机构包括螺栓拧紧工具,以用螺栓将仪表盘紧固在车辆中的仪表盘安装位置。0012本发明还涉及一种将车辆仪表盘安装到机动车辆的乘客舱中的方法。说明书CN101952161ACN1。

11、01952166A2/8页50013所述安装方法包括利用第一工作机构中的仪表盘抓握工具抓握仪表盘,并自动将仪表盘馈送至第二工作机构的操作启动位置;当仪表盘被送至操作启动位置时,联接第二工作机构到仪表盘抓握工具;在仪表盘的重量由第一工作机构承担的同时,利用第二工作机构的操作仪表盘抓握工具将仪表盘放到乘客舱中;并且将仪表盘固定到乘客舱中。0014可替换的,所述安装方法包括利用第一工作机构中的仪表盘抓握工具抓握仪表盘并自动将仪表盘送至第二工作机构的操作启动位置;当仪表盘被送至操作启动位置时,联接第二工作机构到仪表盘抓握工具;在仪表盘的重量由第一工作机构承担的同时,利用第二工作机构的操作仪表盘抓握工具。

12、将仪表盘放到乘客舱中;并且利用安装在第二工作机构上的螺栓拧紧工具,用螺栓将仪表盘固定到乘客舱中仪表盘安装位置处。0015根据本发明第一工作机构具有承担仪表盘重量的辅助功能。相应的,当第二工作机构在仪表盘上工作时,由仪表盘施加到第二工作机构的负载被有效减小,从而第二工作机构可在尺寸上减小并在整体上简化,而且,由于惯性作用的较弱,安装仪表盘的过程可快速高效地进行0016当第二工作机构要例如因为保养而关停时,第二工作机构可从第一工作机构脱离,并置于缩回位置。然后,工人可在第一工作机构的辅助动作下容易地安装仪表盘。0017此外,第二工作机构具有螺栓拧紧工具,以用螺栓将仪表盘紧固在车辆中仪表盘安装位置处。

13、。因而,整个设备地占地面积减小,使得空间利用效率提高。附图说明0018图1是组装线的立体图,其中布置有根据本发明第一实施例的车辆仪表盘的安装装置;0019图2是所述安装装置的辅助机械;0020图3是所述安装装置的工作机器人的立体图;0021图4是所述安装装置的方框图;0022图5是所述辅助机械的操作次序的流程图;0023图6是所述工作机器人的操作次序的流程图;0024图7是根据本发明的安装方法的时间图;0025图8是例示所述安装方法的视图;0026图9是展示将仪表盘放置到汽车乘客舱中的操作的视图;0027图10是展示工作机器人取出螺栓的方式的视图0028图11是展示拧螺母机接收预设置台上的螺栓。

14、的方式的立体图;0029图12是根据本发明第二实施例的车辆仪表盘安装装置的仪表盘抓握工具的立体图;0030图13是根据本发明第三实施例的车辆仪表盘安装装置的辅助机械的立体图;0031图14是背景技术中公开的安装装置的立体图。具体实施方式0032图1是组装线12的立体图,其中设置有根据本发明第一实施例的车辆仪表盘的安装装置10。说明书CN101952161ACN101952166A3/8页60033组装线12包括馈送路径16,用于将置于运载部15上的汽车主体机动车辆14倾斜馈送PITCHFEEDING到仪表盘安装站。安装装置10包括辅助机械第一工作机构18、设置于汽车主体14两侧的右侧工作机器人。

15、第二工作机构20和左侧工作机器人第二工作机构22。安装装置10自动将仪表盘24安装到汽车主体14的乘客舱14A中。0034仪表盘24具有两个限定在其纵向汽车主体的横向相对端的每一个上的参照孔未示出,且具有限定在所述相对端的各端且可由在后所述的仪表盘抓握工具啮合的抓握孔26参见图2。0035辅助机械18定位在仪表盘拿取站28的上方,包括沿汽车主体被馈送的方向以箭头T表示延伸的第一框架30。如图1和图2所示,第一框架30上支撑着以彼此相对关系设置的前进汽缸32和后退汽缸34。0036第一框架30具有一对沿箭头T所指方向延伸的滑轨38。第二框架42通过多个滚轮40支撑在滑轨38上,以沿箭头T所指的方。

16、向运动。装载汽缸44和卸载汽缸46沿箭头B所指方向以彼此相对关系安装在第二框架42上。0037第二框架42具有一对沿箭头B所指方向延伸的滑轨50。第三框架54通过多个滚轮52支撑在滑轨50上,以沿箭头B所指的方向运动。0038第一板件56和第二板件58安装在第三框架54上。前进汽缸32具有远端固定在第一板件56上的杆件32A;后退汽缸34具有远端固定在第一板件56上的杆件34A;装载汽缸44具有远端固定在第二板件58上的杆件44A,卸载汽缸46具有远端固定在第二板件58上的杆件46A。0039竖向延伸的汽缸60安装在第三框架54上,并具有杆件未示出,所述杆件从所述汽缸向下延伸,设置在滑动导引件。

17、62中。汽缸60的杆件具有下端,所述下端联接至竖向可动端部64。水平延伸的臂部66具有支撑在竖向可动端部64上的端部。如后所述,力量传感器67安装在竖向可动端部64上,例如,用于检测由臂部66支撑的仪表盘24沿箭头H所指方向施加的负载,或者施加到仪表盘抓握工具78的反作用力。0040臂部66通过轴承未示出可绕自己的轴线转动,并可被锁定汽缸68固定在预定角位置。锁定汽缸68支撑在滑动导引件62上,并具有杆件68A,所述杆件从所述汽缸向下延伸并联接至臂部66。0041彼此相对定向的一对汽缸70固定在臂部66上,汽缸70分别具有分别联接至仪表盘支撑臂72的各杆件70A。仪表盘支撑臂72可沿安装在臂部。

18、66上的导向轨74运动,并分别具有远端,所述远端上安装着接合件76以啮合在仪表盘24的各个抓握孔26中。0042该对汽缸70以及该对仪表盘支撑臂72构成仪表盘抓握工具78。联接工具80的操作杆82分别固定在臂部66的相对端,操作杆82基本成圆柱形,并在其中心位置具有直径减小的抓握件84。0043用于在给定位置定位第二框架42的制动工具86设置在第二框架42上。当向上推动制动工具86使其与第一框架30滑动接触时,制动工具86使第二框架42停止在理想位置。用于探测仪表盘放置位置的第一限位开关88A和用于探测前进行程终点的第二限位开关88B设置在第一框架30上,沿箭头T所指的方向,分别在第一框架30。

19、的远端部和远端处。用于探测原位的第三限位开关88C沿箭头T所指方向设置在第一框架30的后端处。0044制动工具86在其相对端处,沿箭头B所指方向设置在第三框架54上。用于探测馈说明书CN101952161ACN101952166A4/8页7送行程结束位置的第四限位开关88D和用于探测返回行程结束位置的第五限位开关88E,沿箭头B所指方向,设置在第二框架42上的相对端处。0045右侧工作机器人20和左侧工作机器人22彼此相同构造。下面将说明工作机器人20的详细结构;工作机器人的结构以相同标号标出,以后将不再详细说明。0046如图3所示,工作机器人具有可摆动的机器人主体90,机器人主体90具有臂部。

20、92,臂部92在其远端具有腕部94。手部96、拧螺母机单元螺栓拧紧工具98和成像单元100安装在腕部94上。0047手部96具有一对指部102,所述指部可由未示出的促动器打开和闭合。手部96和仪表盘抓握工具78的操作杆84构成联接工具80。手部96还用作如后抓握所述的螺栓110的工具。0048拧螺母机单元98包括一对安装在腕部94远端的无杆汽缸103A、103B,以及通过滑动件104A、104B安装在无杆汽缸103A、103B上的一对拧螺母机106A、106B。成像单元100包括CCD成像相机以下简称为“相机”108,以确认仪表盘已经置于适当位置,以及确认安装位置错误。0049如图1所示,螺栓。

21、存放处112和预设置台114分别设置在工作机器人20和工作机器人22的附近,所述螺栓存放处用于容纳将仪表盘24安装到汽车主体14的螺栓110,所述预设置台用于使从螺栓存放处112取出的两个螺栓110对准。0050如图4所示,工作机器人10和20的各个相机108将表示汽车主体图像、设定仪表盘位置图像等图像信息输出至成像处理器120;成像处理器120将由各个相机108提供的图像信息输出至算术单元122,所述算术单元执行针对图像信息的算术操作;算术单元122将所探测到的车辆主体位置、设定仪表盘位置输出至主控制器124;基于输入的算术信息,主控制器124控制工作机器人20和22的操作,也控制辅助机械1。

22、8的操作。0051下面将参照图5和图6中的流程以及图7中的时间表说明与安装方法相关的安装装置10的操作。0052图5示出了辅助机械18的操作,图6示出了工作机器人20和22的操作,图7示出了辅助机械10、工作机器人20和22关于彼此的操作。0053首先,下面将说明辅助机械18的操作。在辅助机械18中,仪表盘抓握工具78定位于布置在仪表盘拿取站28中的仪表盘24的上方。启动汽缸60,以带动其未示出的杆件,使竖向可动端部64降低。0054使安装在竖向可动端部64上的仪表盘抓握工具78定位成与仪表盘拿取站28中的仪表盘24成面对关系。此时,开启锁定汽缸68以阻止杆件68A伸出或缩回,由此不转动地支撑。

23、臂部66。0055启动汽缸70,以使杆件70A和70A朝向彼此移动,直至仪表盘支撑臂72邻接抵靠仪表盘24相对两侧。由此,将接合件72插入仪表盘24的各抓握孔26,从而使仪表盘抓握工具78抓握仪表盘24步骤S1。0056反向启动汽缸60,以升起仪表盘抓握工具78以及由其抓握的仪表盘24,并使仪表盘抓握工具78保持在预定的竖向位置步骤S2。0057启动前进汽缸32,使杆件32A沿箭头T所指方向前进,沿箭头T所指方向挤压固定在杆件32A上的第一板件56。由此,在滚轮40的转动下,第二框架42沿滑轨38移动至箭说明书CN101952161ACN101952166A5/8页8头T所述方向上的某一位置。。

24、当开启第一限位开关88A时,向上推动制动工具86,使第二框架42停止而不再移动步骤S3。0058在停止位置,工作机器人20手部96的指部102抓握仪表盘抓握工具78的操作杆82之一。由于操作杆82在其大致中间位置具有直径减小的抓握部84,指部102通过抓住抓握部84而可靠地抓握操作杆82的给定位置。0059当关闭锁定汽缸68,并向空气中排气,工作机器人20的手部96操作,例如沿某方向摆动、转动并移动。现在通过操作杆82调整臂部66的角位置,使仪表盘24的姿态改变步骤S4。在将仪表盘24置于给定姿态后,启动锁定汽缸68,以阻止杆件68A伸出或缩回,从而保持臂部66。0060力量传感器未示出可安装。

25、在臂部66上,锁定汽缸68可控制,以使得当臂部66转动变成零度或在相当小的水平时,可由力量传感器检测反作用力。0061在步骤S5中,启动前进汽缸32,以使第二框架42沿箭头D所指方向移动。当第二限位开关88B开启时,向上推动制动工具86至辅助操作启动位置。在所述辅助操作启动位置,如果判断仪表盘抓握工具78被工作机器人20的手部96抓住步骤S6,YES,那么程序进入步骤S7,在步骤S7中,工作机器人20和工作机器人22执行将仪表盘24设置到适当位置的程序。0062具体的,辅助机械18从自动仪表盘馈送模式切换到辅助机械馈送模式。在辅助机械18的辅助动作中,操作正抓握着仪表盘24的仪表盘抓握工具78。

26、,工作机器人20将仪表盘24放到汽车主体14的乘客舱14A中。0063如图8所示,启动辅助机械18的装载汽缸44,以沿箭头B所指方向挤压固定在杆件44A远端的第二板件58。由此,使第三框架54沿箭头B所指方向沿第二框架42的滑轨50运动,从而辅助工作机器人20将仪表盘24放置到汽车主体14的乘客舱14A中。0064如图9所示,使工作机器人20的手部96运动,以沿箭头R1所指方向摆动仪表盘抓握工具78,以便将仪表盘24的姿态改变至车辆安装姿态。在将仪表盘24放置到汽车主体14的乘客舱14A中后,使工作机器人20的手部96移动,以沿箭头R2所指方向摆动仪表盘抓握工具78,从而将仪表盘24的姿态改变。

27、至安置姿态。0065当工作机器人20按照如上所述操作时,辅助机械18切换到辅助仪表盘馈送模式。相应的,力量传感器67检测由臂部66支撑的仪表盘24沿箭头H所指方向施加的负载,或者施加到仪表盘抓握工具78上的反作用力。控制前进汽缸32、后退汽缸34、装载汽缸44、卸载汽缸46,以使得力量传感器67感测的负载反作用力可到达零或很小的水平。0066当辅助机械18切换至辅助仪表盘馈送模式,可使所有前进汽缸32、后退汽缸34、装载汽缸44、卸载汽缸46交替向空气排气,即关闭。0067当工作机器人20、22如后所述将螺栓紧固在仪表盘24上,仪表盘抓握工具78释放仪表盘24。具体的,如图2所示,反向启动汽缸。

28、70,以使仪表盘支撑臂72沿远离仪表盘24相对两侧方向运动,接合件76从抓握孔26中脱出,由此释放仪表盘24步骤S8。0068用工作机器人20将仪表盘抓握工具78从乘客舱14A中移出,如果必要还可以用工作机器人22。在辅助机械18中,启动卸载汽缸46,以沿与箭头B所指方向相反的方向挤压第二板件58。由此,使第三框架53沿与箭头B所指方向相反的方向,即沿远离乘客舱14A的方向,与仪表盘抓握工具78一致运动,辅助工作机器人20和22将仪表盘抓握工具78移说明书CN101952161ACN101952166A6/8页9出乘客舱14A步骤S9。0069当仪表盘抓握工具78移出乘客舱14A,工作机器人2。

29、0、22释放仪表盘抓握工具78步骤S10。之后,从仪表盘安装站卸载运出仪表盘抓握工具78步骤S11。0070具体的,辅助机械18从辅助仪表盘馈送模式切换到自动仪表盘馈送模式。启动后退汽缸34,以沿与箭头T所指方向相反的方向挤压第一板件56。由此,使第二框架42沿与箭头T所指方向相反的方向,与第三框架54一致运动。当仪表盘抓握工具78到达其原位,启动第三限位开关88C,从而使辅助机械8不起作用INACTIVATE步骤S12。0071下面将说明工作机器人20的操作。如图10所示,安装在工作机器人20的腕部94上的手部96抓起容纳在螺栓存放处112的螺栓110,并在预设置台114上将螺栓110放置到。

30、彼此对准的站立姿态图6中的步骤S101。0072如图11所示,在预设置台114上保持为彼此对准的站立姿态的螺栓110被转动至与拧螺母机单元98的各拧螺母机106A、106B同步,之后,拧螺母机106A、106B握持各螺栓110步骤S102。0073在步骤S103中工作机器人20已帮助辅助机械18改变姿态参见图5中的步骤S4后,工作机器人20执行步骤S104中的在汽车主体上的感测程序。具体的,安装在工作机器人20上的成像单元100中的相机108捕捉限定在汽车主体14中的主体参照孔的图像,将所捕捉的图像信息输入到图像处理器120。基于输入的图像信息,算术单元122确定主体参照孔的位置是否适当,且如。

31、果需要,向主控制器124输出矫正值。0074工作机器人20的手部96抓住辅助机械18的操作杆82步骤S105后,手部96操作操作杆82,将仪表盘24的姿态改变至车辆安装姿态步骤S106,处于车辆安装姿态的仪表盘24被安置到乘客舱14A中步骤S107。0075安置好仪表盘24后,程序进入步骤S108,该步骤中,在辅助机械18的辅助动作中,工作机器人20将仪表盘抓握工具78移出乘客舱14A步骤S108,然后释放操作杆82步骤S109。0076然后工作机器人20用相机108感测仪表盘24的安置位置步骤S110。如果安置位置感应程序显示主体参照孔和仪表盘24的参照孔在位置上相互偏离,则工作机器人20在。

32、位置上调整仪表盘24。0077接着,程序进入步骤S111,该步骤中,将拧螺母机单元98的拧螺母机106A、106B各自握持的螺栓拧入主体参照孔和仪表盘参照孔中,从而将仪表盘24安装到汽车主体14上。0078具体的,拧螺母机106A、106B由无杆汽缸103A、103B设置在缩回位置,例如,启动无杆汽缸103A,以向前移动拧螺母机106A。然后转动拧螺母机106A,将由其握持的螺栓110拧入主体参照孔中的一个孔和仪表盘参照孔中的一个孔中。此时,拧螺母机106B缩回,不与拧螺母机106A的操作相干涉。0079在拧螺母机106A完成其螺栓紧固操作之后,启动无杆汽缸103A,以使拧螺母机106A缩回。。

33、启动无杆汽缸103B,以向前移动拧螺母机106B,然后转动拧螺母机106B,将螺栓110拧入另一主体参照孔和另一仪表盘参照孔中。0080工作机器人22以与工作机器人20相同的方式操作,下面不再对工作机器人的操作进行详细说明。步骤S103的程序仅由工作机器人20执行。0081根据第一实施例,在仪表盘抓握工具78已从仪表盘拿取站28抓握并拿取仪表盘说明书CN101952161ACN101952166A7/8页1024,并自动馈送仪表盘24之后,当工作机器人20将仪表盘24安装到乘客舱14时,辅助机械18具有承担仪表盘24重量的辅助功能。0082因而,当工作机器人20将仪表盘24放置及安置到乘客舱1。

34、4A中时,由仪表盘24施加至工作机器人20的负载有效减小,因而工作机器人20可在尺寸上减小,从而安装装置10可容易地在尺寸上减小并在整体上简化,仪表盘24的安装程序可快速有效地执行。0083仪表盘24的重量由辅助机械18承担,因而惯性作用减小,通过与左右侧工作机器人20、22的协作,沉重的仪表盘24的定位程序大大简化。0084当工作机器人20、22将要关停保养时,工作机器人20可从仪表盘安装站收回。然后,工人可在辅助机械18的辅助动作下容易地安装仪表盘24。0085此外,工作机器人20、22的每个具有拧螺母机单元98,以采用螺栓在仪表盘安装位置将仪表盘24紧固到乘客舱14A中。因而,整个设备地。

35、占地面积减小,得到更高的空间利用效率。0086在第一实施例中,手部96、拧螺母机单元98、成像单元100安装在每个工作机器人20、22上。然而,本发明并不限于这样的结构,工作机器人20、22可至少具有手部96或拧螺母机单元98。0087图12是根据本发明第二实施例的车辆仪表盘安装装置的仪表盘抓握工具126的立体图。仪表盘抓握工具126与根据本发明第一实施例的安装装置10的仪表盘抓握工具78相同的构件以相同的标号标出,下面不再详细说明。0088仪表盘抓握工具126具有一对可由汽缸70、70打开和关闭的仪表盘支撑臂72。可动接头件128安装在仪表盘支撑臂72上,可动接头件128具有矩形横截面形状,。

36、且可在相互间隔90角的安装角位置之间切换。0089工作机器人20、22的手部96抓握可动接头件128,可动接头件128可根据仪表盘24的构型切换到所述两个角位置的任一位置。根据第二实施例,安装装置可容易地与不同类型地仪表盘24相配合。0090图13图是根据本发明第三实施例的车辆仪表盘安装装置的辅助机械130的立体图。辅助机械130与根据本发明第一实施例的安装装置10的辅助机械18相同的构件以相同的标号标出,下面不再详细说明。0091辅助机械130包括推进电机134,所述推进电机可由架子和齿轮工具132沿第一框架30的下部向前或向后运动,推进电极134固定在第二框架42上,第二框架42支撑着推进。

37、电机138,所述推进电机可由架子和齿轮工具136沿箭头B所指方向向前或向后运动,推进电机138固定在第三框架54上。0092根据第三实施例,当推进电机138被加电时,用于抓握仪表盘24的仪表盘抓握工具78被沿箭头T所指方向以及箭头B所指方向辅助促动。根据来自第一至第五限位开关88A88D的开/关信号,仪表盘抓握工具78可被准确并可靠地定位到理想位置。0093具体的,通过仪表盘抓握工具78抓握仪表盘24,当仪表盘抓握工具78到达上端位置后,向推进电机134加电,以使得第二框架42和第三框架54沿箭头T所指方向移动仪表盘抓握工具78。0094当第一限位开关88A开启时,推进电机134被断电,从而将。

38、仪表盘24放置到仪表盘安放位置。为了使仪表盘抓握工具78返回到其原位,仪表盘抓握工具松开仪表盘24,工说明书CN101952161ACN101952166A8/8页11作机器人20、22松开仪表盘抓握工具78,于是推进电机134反向转动。第三限位开关88C开启,从而来检测仪表盘抓握工具78返回到其原位。0095为了将仪表盘24安放到乘客舱14A中,仪表盘抓握工具78抓握仪表盘24,并完成仪表盘24的姿态转变。随着第一限位开关88A开启,推进电机138被加电。0096为了卸载仪表盘抓握工具78,仪表盘抓握工具78松开仪表盘24,工作机器人20、22释放仪表盘抓握工具78。随着第一限位开关88A开。

39、启,推进电机134反向转动。0097当第五限位开关88D开启,仪表盘抓握工具78脱离汽车主体14的检测被卸载,然后推进电机134被加电。当第三限位开关88C开启,所述仪表盘抓握工具78返回到其原位则被检测。说明书CN101952161ACN101952166A1/13页12图1说明书附图CN101952161ACN101952166A2/13页13图2说明书附图CN101952161ACN101952166A3/13页14图3说明书附图CN101952161ACN101952166A4/13页15图4说明书附图CN101952161ACN101952166A5/13页16图5说明书附图CN10。

40、1952161ACN101952166A6/13页17图6说明书附图CN101952161ACN101952166A7/13页18图7说明书附图CN101952161ACN101952166A8/13页19图8说明书附图CN101952161ACN101952166A9/13页20图9说明书附图CN101952161ACN101952166A10/13页21图10图11说明书附图CN101952161ACN101952166A11/13页22图12说明书附图CN101952161ACN101952166A12/13页23图13说明书附图CN101952161ACN101952166A13/13页24图14说明书附图CN101952161A。

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