用于浮动末端执行器模块的设备、系统和方法与流程

本公开涉及一种拾取和放置末端执行器，更具体地，涉及一种用于提供浮动末端执行器模块的设备、系统和方法。背景说明机器人技术的使用被广泛确立为制造手段，特别是在人的处理效率低和/或无效的应用中，例如在小部件的精确放置期间。目前使用末端执行器自动安装非常小的精密部件的实践存在许多缺点，即，部件有扭转、未对准或断裂的倾向。这是因为目前的末端执行器不能提供微小精密部件的尺寸、形状和组成的可变性，并且也不能实现拾取或放置位置的变化。因此，使用非常小的精密部件的产品的组装在制造场景中充满挑战。首先，拾取和放置末端执行器的工具必须小型化，以便抓住微小部件。然而，这种小型化工具不仅必须能够抓持该部件，而且必须能够在不损坏或扭转该部件且通过抓持该部件同时保持感知该部件的各个方面的位置(以便放置)的能力的情况下执行所述抓持。此外，通常的情况是，在放置之前的由末端执行器进行抓持期间或者抓持之后，部件(尤其是微小的精密部件)可能移动。然而，即使末端执行器工具没有提供用于重新调整的极高精度水平(例如由于这种设备的高费用水平)，部件也必须被适当地放置。更特别地，增加自由度和高敏感度以在x-y-z和θ方向上放置和操纵微小部件将导致末端执行器组件非常昂贵和精密。这种组件通常还承受过大的冲击和过大的惯性，以便允许处理微小、易碎的部件。因此，需要一种改进的末端执行器，其能够在制造场景中放置微小、精密的部件。

背景技术：

技术实现思路

1、某些实施例为并且包括一种用于提供浮动末端执行器以抓取小型精密部件的设备、系统和方法。所述端部执行器包括至少一个端部执行器模块，所述端部执行器模块至少具有：工具，该工具用于抓取部件以便拾取和放置；模块轴，所述模块轴在第一端上连接到所述工具，并且具有与所述工具相对的第二端；以及，与第二端相关联的至少两个空气轴承，其中，该至少两个空气轴承组合地在至少x轴和y轴以及θ方向上向所述工具赋予自由度。

2、由此，本公开提供了至少一种改进的末端执行器的改进的设备、系统和方法，用于能够在制造场景中放置微小、精密的部件。

技术特征：

1.一种末端执行器模块，包括：

2.根据权利要求1所述的末端执行器模块，还包括流体连接到所述空气轴承中的至少一个的真空装置，其中，所述真空装置的致动使得从所连接的至少一个空气轴承排出空气，以实现所述模块轴的位置真空锁定。

3.根据权利要求1所述的末端执行器模块，其中，所述至少两个空气轴承包括能够在所述工具上提供向下的压力的上空气轴承和能够在所述工具上提供向上的压力的下空气轴承。

4.根据权利要求3所述的末端执行器模块，其中，所述下空气轴承通过所述工具实现所述拾取。

5.根据权利要求3所述的末端执行器模块，其中，所述上空气轴承通过所述工具实现所述放置。

6.根据权利要求1所述的末端执行器模块，还包括至少两个马达，以驱动在所述x轴、所述y轴和所述θ方向上的调节。

7.根据权利要求6所述的末端执行器模块，其中，所述至少两个马达中的每一个包括伺服马达。

8.根据权利要求1所述的末端执行器模块，其中，在所述工具上的外部压力下，所述至少两个空气轴承使得所述工具偏转。

9.根据权利要求8所述的末端执行器模块，其中，所述外部压力包括障碍物阻塞。

10.根据权利要求9所述的末端执行器模块，其中，所述障碍物阻塞处于所述放置时。

11.根据权利要求8所述的末端执行器模块，其中，所述外部压力包括在所述放置时的降至最低点。

12.如权利要求8所述的末端执行器模块，其中，在所述偏转时，所述工具被拉起。

13.根据权利要求1所述的末端执行器模块，还包括再对中气缸，该再对中气缸至少与所述模块轴相关联。

14.根据权利要求13所述的末端执行器模块，其中，所述再对中气缸包括用于所述工具的已知中心位置。

15.根据权利要求14所述的末端执行器模块，其中，所述再对中气缸包括驱动锥形销的气缸。

16.根据权利要求1所述的末端执行器模块，其中，所述部件包括弹簧。

17.根据权利要求1所述的末端执行器模块，其中，所述放置是通过所述空气轴承自引导的。

18.根据权利要求1所述的末端执行器模块，还包括轴框架，所述模块轴穿过所述轴框架。

19.根据权利要求18所述的末端执行器模块，其中，所述轴框架的尺寸和形状限制所述空气轴承的致动。

20.根据权利要求19所述的末端执行器模块，其中所述轴框架包括能够接收所述模块轴上的销的径向槽。

技术总结
提供一种用于抓持小型精密部件的浮动末端执行器的设备、系统和方法。所述端部执行器包括至少一个端部执行器模块，所述端部执行器模块至少具有：工具，该工具用于抓取部件以便拾取和放置；模块轴，所述模块轴在第一端上连接到所述工具，并且具有与所述工具相对的第二端；以及，与第二端相关联的至少两个空气轴承，其中，该至少两个空气轴承组合地在至少x轴和y轴以及θ方向上向所述工具赋予自由度。

技术研发人员：J·鲍斯布姆,D·里维拉,L·尼尔森,B·纳德力,M·P·麦肯尼,W·帕尔默
受保护的技术使用者：捷普有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12