汽车玻璃定位装置及其方法与流程

1.本发明涉及一种汽车玻璃定位(setting)装置及其方法，更具体涉及将待安装在车身上的车辆玻璃准确定位在车辆装配线中的定位基座中的汽车玻璃定位装置。


背景技术：

2.汽车玻璃安装系统被设计成将车辆玻璃安装在车辆装配线中的车身的开口中。车辆玻璃包括挡风玻璃、风挡、侧窗和后窗。
3.在汽车玻璃安装系统中，车辆玻璃可被初步定位在定位基座中，并且通过机器人安装在被转移到定位基座附近的车身开口中。具体地，可通过对准机构将车辆玻璃定位成与定位基座对准，并且机器人可包括用于把持车辆玻璃的抓手以及安装在抓手上的视觉相机。抓手可把持已经定位在定位基座中的车辆玻璃，而视觉相机可检查车辆玻璃的安装位置。机器人可基于已从视觉相机接收到的安装位置的有关数据来校正安装位置，并将车辆玻璃安装在车身开口中。
4.对准机构可允许车辆玻璃的中心与定位基座的中心对准。通过对准机构可将车辆玻璃准确定位在定位基座上，机器人的抓手可把持准确定位的车辆玻璃。
5.根据现有技术的对准机构包括设置在定位基座的边缘上的多个对准构件，以及被配置成分别移动对准构件的多个汽缸。每个对准构件可接触车辆玻璃的边缘，并且每个汽缸可移动相应的对准构件，使得多个对准构件可沿水平方向和/或竖直方向精细地调整和移动车辆玻璃的位置。因此，车辆玻璃的中心可与定位基座的中心对准，使得车辆玻璃定位在定位基座上的正确位置，然后机器人的抓手可把持所定位的车辆玻璃。
6.然而，在相关现有技术的对准机构中，对准构件在接触车辆玻璃的状态下移动，如果车辆玻璃发生尺寸变化，则可能无法使车辆玻璃与定位基座准确地对准。
7.此外，由于现有技术的对准机构中的对准构件反复接触车辆玻璃的边缘，因此摩擦可能会导致对准构件的严重磨损。因此，多个对准构件可能无法使车辆玻璃的中心与定位基座的中心准确地对准。
8.在现有技术的对准机构中，由于诸如车辆玻璃本身的缺陷以及对准机构的缺陷等多种因素，车辆玻璃在定位基座上的定位可能不准确。因此，机器人的抓手可能会把持定位不准确的车辆玻璃，从而可能无法准确地执行车辆玻璃的安装。
9.在本背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可能包含不被视为本领域普通技术人员已知的现有技术的任何技术构思。


技术实现要素：

10.本发明旨在解决现有技术中存在的上述问题，同时保持现有技术所取得的优点。
11.本发明的一方面提供一种汽车玻璃定位装置及其方法，其能够将待安装在车身上的车辆玻璃准确定位在车辆装配线中的定位基座中。根据本发明的一个方面，汽车玻璃定位装置，包括：定位基座，支撑具有多个边缘的玻璃；多个对准单元，被配置成将玻璃与定位
基座对准；扫描单元，被配置成扫描玻璃的边缘；多个移动机构，被配置成分别移动多个对准单元；以及控制器，被配置成基于扫描单元扫描的数据来控制多个移动机构以使玻璃的中心与定位基座的中心对准。
12.通过移动机构基于扫描单元扫描的数据来调整对准单元的移动，使得玻璃的中心与定位基座的中心对准，从而可准确地将玻璃定位在定位基座上。由于将玻璃准确地定位在定位基座上，机器人的抓手可准确地把持玻璃，因此机器人可将玻璃准确地安装在车身的开口中。
13.每个对准单元通过相应的移动机构可移动地安装在定位基座的每个边缘上。当每个对准单元接触并按压由定位基座支撑的玻璃的每个边缘时，对准单元可相对于定位基座移动玻璃。
14.由于多个对准单元分别接触并按压玻璃的边缘，因此多个对准单元可使玻璃相对于定位基座移动，从而使玻璃的中心与定位基座的中心准确地对准。
15.每个对准单元包括：壳体；以及相对于壳体移动的对准杆。随着流体被供应并返回到壳体，对准杆可在对准杆从壳体突出的延伸位置与对准杆容纳在壳体中的缩回位置之间移动。
16.对准杆可在壳体中竖直移动。特别地，当对准杆处于延伸位置时，对准杆可接触并按压玻璃边缘以对准玻璃，并且当对准杆处于缩回位置时，对准杆不接触玻璃边缘。对准杆仅在玻璃对准期间接触玻璃的边缘，因此对准杆和玻璃之间的接触次数最少，从而对准杆的磨损最小。
17.扫描单元包括：多个接触探针，分别扫描玻璃的多个边缘；以及扫描处理器，被配置成处理由多个接触探针扫描的数据。接触探针可分别通过移动机构沿着玻璃的多个边缘移动，使得多个接触探针分别扫描玻璃的边缘。
18.由于多个接触探针扫描玻璃的相应边缘，扫描单元可精确地获取诸如玻璃的轮廓、尺寸、形状等扫描数据，并且控制器可基于扫描数据控制多个移动机构，使得多个对准单元可允许玻璃准确地定位在定位基座上。特别地，即使当玻璃发生尺寸变化时，控制器也可基于扫描数据控制多个移动机构，从而允许玻璃的中心与定位基座的中心准确对准。
19.每个接触探针包括：探针基座；以及探针销，可移动地连接到探针基座。具体地，探针销楞经由球窝接头连接到探针基座。
20.随着探针销在探针基座上枢转或旋转，探针销可紧密接触玻璃的弯曲边缘，从而精确地扫描玻璃的边缘。
21.每个接触探针和相应的对准单元并排附接到相应的移动机构，使得接触探针和相应的对准单元通过相应的移动机构一起移动。
22.每个移动机构可移动相应的对准单元，使得对准单元可允许玻璃与定位基座对准。每个移动机构包括：附接件；第一电动致动器，使附接件沿第一轴线移动；以及第二电动致动器，使附接件沿第二轴线移动；其中，第一轴线朝向定位基座的中心延伸；并且第二轴线沿定位基座的边缘延伸。
23.当附接件沿第一轴线移动时，对准单元可朝向定位基座的中心移动或远离定位基座的中心移动。随着附接件沿第二轴线移动，接触探针可沿定位基座的边缘移动。
24.第一电动致动器包括：第一电动机；第一滑块，通过第一电动机沿第一轴线移动；
以及第一引导件，引导第一滑块的运动。第二电动致动器包括：第二电动机；第二滑块，通过第二电动机沿第二轴线移动；以及第二引导件，引导第二滑块的运动。第二电动致动器的第二引导件固定到第一电动致动器的第一滑块，并且附接件固定到第二电动致动器。
25.当第一电动致动器的第一电动机操作时，第一滑块可沿第一轴线移动。连接到第一滑块和附接件的第二电动致动器可沿第一轴线移动，并且对准单元可将玻璃的边缘朝向定位基座的中心或远离定位基座的中心移动。
26.第一电动致动器包括第一扭矩感测控制系统，其感测和控制第一电动机的扭矩。当第一扭矩感测控制系统感测的扭矩高于或等于阈值时，控制器可控制第一电动致动器停止。
27.当在对准单元的对准杆接触玻璃边缘的状态下通过移动机构移动对准单元时，控制器可确定由第一电动致动器的第一扭矩感测控制系统感测到的扭矩是否高于或等于阈值。当第一电动致动器的第一扭矩感测控制系统感测到的扭矩高于或等于阈值时，控制器可停止第一电动致动器，从而防止过载作用于第一电动致动器。因此，可使对准单元的对准杆的磨损或变形最小。
28.每个接触探针和相应的对准单元可一起附接到移动机构的附接件。接触探针和相应的对准单元可并排布置以彼此配合。
29.由于接触探针和相应的对准单元并排附接到附接件以彼此配合，因此可连续且高效地执行扫描单元的扫描操作和对准单元的对准操作，从而使玻璃快速准确地定位在定位基座上。
30.对准杆的直径可大于探针销的直径。
31.当对准杆处于延伸位置并且接触玻璃的边缘时，探针销可避免接触玻璃的边缘，因而使探针不干扰对准单元的对准操作。
32.汽车玻璃定位装置，还包括：多个立柱，安装在定位基座的顶面上；以及多个真空杯，分别安装在多个立柱上。
33.根据本发明另一方面，一种用于将车辆玻璃定位的方法，包括以下步骤：将具有多个边缘的玻璃装载到定位基座上；通过扫描单元扫描所装载的玻璃的多个边缘；基于所述扫描单元扫描的数据来计算所述玻璃的中心；以及通过多个对准单元和多个移动机构调整玻璃的位置，以使计算出的玻璃的中心与定位基座的中心对准。
34.该方法在扫描步骤之前还包括初步调整步骤：通过多个对准单元和多个移动机构初步调整所装载的玻璃相对于定位基座的位置。
35.该方法还包括在初步调整步骤和调整步骤中使每个移动机构停止的步骤。每个移动机构包括至少一个具有电动机的电动致动器，电动致动器包括扭矩感测控制系统，其感测和控制电动机的扭矩。在对准单元接触玻璃的边缘的状态下，当电动致动器的扭矩感测控制系统感测的扭矩高于或等于阈值时，使移动机构停止。
36.该方法在初步调整步骤和扫描步骤之间，还包括通过多个真空杯把持玻璃的步骤。多个真空杯安装在定位基座上，并且随着向多个真空杯提供真空压力，多个真空杯可把持玻璃。
37.该方法在计算步骤和调整步骤之间，还包括通过释放提供给多个真空杯的真空压力来释放玻璃的步骤。
附图说明
38.通过以下结合附图的具体实施方式，本发明的上述和其它目的、特征和优点将更加明显，其中：
39.图1示出了根据本发明的示例性实施例的汽车玻璃定位装置的透视图，其布置在车辆玻璃安装系统附近；
40.图2示出了根据本发明的示例性实施例的汽车玻璃定位装置的透视图，处于车辆玻璃被装载到定位基座上的状态；
41.图3示出了根据本发明的示例性实施例的汽车玻璃定位装置的透视图，处于车辆玻璃被装载到定位基座之前的状态；
42.图4示出了图3的a部的放大图；
43.图5示出了根据本发明的示例性实施例的汽车玻璃定位装置的俯视图，处于车辆玻璃被装载到定位基座上的状态；
44.图6示出了在根据本发明的示例性实施例的汽车玻璃定位装置中对准单元的对准杆接触车辆玻璃边缘的状态；
45.图7示出并排附接到根据本发明的示例性实施例的汽车玻璃定位装置中的移动机构的附接件的对准单元和接触探针，处于对准单元的对准杆在延伸位置的状态；
46.图8示出并排附接到根据本发明的示例性实施例的汽车玻璃定位装置中的移动机构的附接件的对准单元和接触探针，处于对准单元的对准杆在缩回位置的状态；
47.图9示出了根据本发明的示例性实施例的汽车玻璃定位装置中的扫描单元的示意图；
48.图10示出了根据本发明的示例性实施例的汽车玻璃定位装置的控制器及其相关部件的配置的框图；
49.图11示出了通过根据本发明的示例性实施例的汽车玻璃定位装置中的多个对准单元对准汽车玻璃的过程；
50.图12示出了通过根据本发明的示例性实施例的汽车玻璃定位装置中的扫描单元的接触探针扫描汽车玻璃的边缘的过程；以及
51.图13示出了通过根据本发明的示例性实施例的汽车玻璃定位装置来定位车辆玻璃的方法的流程图。
具体实施方式
52.在下文中，将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。在附图中，将始终使用相同的附图标记来表示相同或等效的元件。此外，为了避免不必要地混淆本发明的要点，将省略与本发明相关联的众所周知的技术的详细描述。
53.诸如第一、第二、a、b、(a)和(b)的术语可用于描述本发明的示例性实施例中的元件。这些术语仅用于区分一个元素与另一个元素，相应元素的内在特征、序列或顺序等不受这些术语的限制。除非另有定义，否则本文中使用的所有术语，包括技术或科学术语，与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的具有相同的含义。通用字典中定义的术语应解释为具有与相关技术领域的上下文含义相同的含义，而不应解释为具有理想的或过于正式的含义，除非在本技术中明确定义为具有此类含义。
54.参考图1，根据本发明示例性实施例的汽车玻璃定位装置10可布置在车辆玻璃安装系统1内。车辆玻璃安装系统1可包括机器人4，用于将车辆玻璃5安装在被支撑到平台3的车身2的开口中。机器人4可包括：基座4a；机器臂4b，通过关节接头4d连接到基座4a；以及抓手4c，附接到机器臂4b的自由端。抓手4c可把持和释放已经由汽车玻璃定位装置10定位的玻璃5。
55.参考图2和图3，根据本发明的示例性实施例的汽车玻璃定位装置10可包括：定位基座11，支撑具有多个边缘的玻璃5；多个对准单元13，其使玻璃5能够与定位基座11对准；扫描单元14，扫描玻璃5的边缘；多个移动机构15，分别移动多个对准单元13；以及控制器16，基于扫描单元14扫描到的数据来控制移动机构15的操作，以使玻璃5的中心与定位基座11的中心对准。
56.参考图2和图3，定位基座11可包括支撑玻璃5的底板11a。底板11a可具有平坦的顶面，并且底板11a可以是具有多个边缘的多边形，诸如矩形。多个腿11b可从底板11a竖直向下延伸，并且底板11a可在距地板预定高度处由多个腿11b支撑。多个连接框架11c可连接多个腿11b，并且每个连接框架11c可水平延伸。
57.根据本发明的示例性实施例的汽车玻璃定位装置10还可包括安装在定位基座11的顶面上的多个支柱12，以及分别安装在多个支柱12上的多个真空杯17。
58.多个真空杯17可利用真空压力把持(grip)玻璃5。当真空源60(见图10)向真空杯17提供真空压力时，多个真空杯17可把持玻璃5，并且随着从每个真空杯17释放真空压力，多个真空杯17可释放玻璃5。由于多个真空杯17能够选择性地把持和释放玻璃5，因此可顺利地执行扫描单元14的扫描操作和对准单元13的对准操作。当扫描单元14扫描玻璃5的边缘时，多个真空杯17可利用真空压力把持玻璃5，以便可以改善扫描单元14的扫描精度，并且当对准单元13对准玻璃5时，多个真空杯17可通过释放真空压力来释放玻璃5，以便可改善对准单元13对玻璃5的对准度。
59.多个对准单元13中的每一者可以可移动地安装在定位基座11的底板11a上。多个对准单元13可被布置成靠近由定位基座11支撑的玻璃5的边缘。当每个对准单元13通过相应的移动机构15在定位基座11上移动时，由定位基座11支撑的玻璃5的位置会移动。特别地，当每个移动机构15移动相应的对准单元13时，可调整玻璃5的每个边缘的位置，使得玻璃5的中心c2可与定位基座11的中心c1对准。即，多个对准单元13可分别由多个移动机构15移动，从而使玻璃5能够与定位基座11相对准。
60.参考图4，每个对准单元13可包括壳体13a和相对于壳体13a移动的对准杆13b。根据示例性实施例，对准单元13可以是流体缸，其中随着流体(空气、油等)被供应并返回到壳体13a，对准杆13竖直移动。例如，当空气被供应并返回到壳体13a时，对准单元13可以是汽缸。当诸如油的液体流体被供应并返回到壳体13a时，对准单元13可以是液压缸。随着流体被供应并返回到对准单元13的壳体13a，对准杆13b可在对准杆13b从壳体13a突出的延伸位置(参见图6和图7中的实线)和对准杆13b被容纳在壳体13a中的缩回位置(参见图6和图8中的点划线)之间移动。参考图6，流体供应管线51和流体返回管线52可连接到壳体13a。当流体通过流体供应管线51供应到壳体13a时，对准杆13b可移动到其中对准杆13b从壳体13a突出的延伸位置(参见图6和图7中的实线)。当对准杆13b处于延伸位置时，对准杆13b可直接接触玻璃5的边缘。当对准单元13被移动机构15移动时，对准杆13b可按压玻璃5的边缘，因
此玻璃5可相对于定位基座11移动。当流体通过流体返回管线52从壳体13a排出时，对准杆13b可移动到其中对准杆13b容纳在壳体13a中的缩回位置(参见图6和图8中的点划线)，并且对准杆13b可避免接触玻璃5的边缘。
61.对准杆13b可在壳体13a中竖直移动。具体地，当对准杆13b处于延伸位置时，对准杆13b可接触并按压玻璃5的边缘以移动并对准玻璃5，并且当对准杆13b处于缩回位置时，对准杆13b可不接触玻璃5的边缘，因此其可不干扰(下面将描述的)接触探针31的扫描操作。对准杆13b可以仅在玻璃5对准期间接触玻璃5的边缘，使得对准杆13b与玻璃5的接触次数最小，从而可使对准杆13b的磨损最小。
62.参考图9，扫描单元14可包括多个接触探针31，每个接触探针分别扫描玻璃5的边缘，以及处理由多个接触探针31扫描的数据的扫描处理器32。
63.多个接触探针31可分别相应于多个对准单元13。例如，玻璃5可具有四个边缘，并且定位基座11可具有四个边缘。四个对准单元13可分别设置在定位基座11的边缘上，四个接触探针31可分别设置在定位基座11的边缘上。每个接触探针31和相应的对准单元13可并排布置以彼此配合。因此，每个移动机构15可移动接触探针31和相应的对准单元13。
64.参考图2至图5，每个接触探针31可被设置成邻近相应的对准单元13。具体地，接触探针31和相应的对准单元13可并排附接到相应的移动机构15。因此，接触探针31和相应的对准单元13可通过相应的移动机构15一起移动。具体地，接触探针31可分别通过移动机构15沿着玻璃5的边缘移动，因此，多个接触探针31可以分别扫描玻璃5的边缘。
65.参考图9，接触探针31可包括探针基座33，和可移动地连接到探针基座33的探针销34。具体地，探针销34可通过球窝接头35连接到探针基座33。球窝接头35可包括设置在探针销34的底部端部上的球以及设置在探针基座33中的球窝。球可旋转地容纳在球窝中。探针销34围绕球窝接头35枢转或者围绕探针销34的纵向轴线旋转。当探针销34在探针基座33上枢转或旋转时，探针销34可紧密接触玻璃的弯曲边缘5，从而精确扫描玻璃5的边缘。
66.当多个接触探针31扫描玻璃5的各个边缘时，扫描单元14可获得诸如玻璃5的轮廓、尺寸、形状等的扫描数据，并且控制器16可基于扫描数据控制多个移动机构15，使得多个对准单元13使玻璃5能够与定位基座11对准。具体地，即使当玻璃5的尺寸发生变化时，控制器16也可基于扫描的数据来控制多个移动机构15，从而使玻璃5的中心能够与定位基座11的中心准确地对准。
67.参考图10，扫描处理器32可电连接到控制器16。扫描处理器32可分析和处理由多个接触探针31扫描的数据(玻璃5的轮廓、尺寸、形状等)，扫描处理器32分析和处理的数据可被传送到控制器16。例如，扫描处理器32可以是独立于控制器16的一个硬件，或者可以是内置在控制器16中的硬件模块。作为另一个示例，扫描处理器32可以是存储在控制器16的存储器中的软件模块。
68.根据示例性实施例，扫描处理器32可基于由多个接触探针31扫描的数据，计算玻璃5的尺寸和中心。
69.根据另一示例性实施例，控制器16可基于由多个接触探针31扫描并由扫描处理器32处理的数据，计算玻璃5的尺寸和中心。
70.多个移动机构15可分别安装在定位基座11的边缘上，并且多个移动机构15可被布置成与多个对准单元13和多个接触探针31相对应。因此，每个移动机构15可被配置成移动
每个对准单元13和相应的接触探针31。随着每个移动机构15移动对准单元13和相应的接触探针31，对准单元13可移动玻璃5的边缘，接触探针31可扫描玻璃5的边缘。
71.根据示例性实施例，每个移动机构15可被配置成在二维坐标系上移动对准单元13和相应的接触探针31。移动机构15可被配置成沿着二维坐标系的第一轴线x1和第二轴线x2移动对准单元13和相应的接触探针31。第一轴线x1可垂直于第二轴线x2。
72.参考图4，每个移动机构15可包括：附接件20，使附接件20沿第一轴线x1移动的第一电动致动器21，以及使附接件20沿第二轴线x2移动的第二电动致动器22。
73.参考图4、图5、图7和图8，对准单元13和相应的接触探针31可利用紧固件、焊接等方式并排附接到附接件20。第一电动致动器21和第二电动致动器22可沿着第一轴线x1和/或第二轴线x2移动对准单元13以及附接到附接件20的接触探针31。具体地，对准单元13和相应的接触探针31可一起附接到每个移动机构15的附接件20，并且接触探针31和相应的对准单元13可并排布置。即，接触探针31和相应的对准单元13可并排附接到附接件20，使得接触探针31和对准单元13可与移动机构15的附接件20组合在一起。
74.由于接触探针31和相应的对准单元13并排附接到附接件20以彼此配合(合作)，因此可连续且高效地执行扫描单元14的扫描操作和对准单元13的对准操作，从而可将玻璃5快速并准确地定位在定位基座11上。
75.第一轴线xl可以是朝向定位基座11的中心cl延伸的轴线。随着附接件20沿第一轴线xl移动，对准单元13可朝向定位基座11的中心cl移动或者远离定位基座11的中心c1移动。
76.第二轴线x2可以是沿着定位基座11的边缘延伸的轴线。随着附接件20沿着第二轴线x2移动，对准单元13可沿着定位基座11的边缘移动。
77.第一电动致动器21可包括：第一电动机21a，通过第一电动机21a沿第一轴线xl移动的第一滑块21b，以及引导第一滑块21b的移动的第一引导件21c。第一电动致动器21可包括感测并控制第一电动机21a的扭矩的第一扭矩感测控制系统21d。
78.当第一电动致动器21的第一电动机21a运行时，第一滑块21b可沿第一轴线xl移动。连接到第一滑块21b和附接件20的第二电动致动器22可沿第一轴线x1移动，并且附接到附接件20的对准单元13和接触探针31可沿第一轴线x1移动。在对准单元13的对准杆13b处于延伸位置的状态下，对准杆13b可使玻璃5的边缘朝向定位基座11的中心或远离定位基座11的中心移动。对准单元13可通过第一电动致动器21向定位基座11的中心c1移动(对准单元13前进)，对准单元13可通过第一电动致动器21远离定位基座11的中心c1移动(对准单元13倒退)。
79.当多个对准单元13执行玻璃5的对准时，每个对准单元13的对准杆13b可处于延伸位置(参见图6和图7中的实线)。参考图11，随着第一电动致动器21的第一电动机21a在对准杆13b处于延伸位置的状态下运行时，对准杆13b可沿第一轴线x1移动，因此对准杆13b可接触并按压玻璃5的边缘，使得玻璃5的中心c2可与定位基座11的中心c1对准。在此，控制器16可基于扫描单元14扫描的数据来控制第一电动机21a的操作，使得多个对准单元13可精细地调整玻璃5的位置，以使玻璃5的中心c2与定位基座11的中心c1对准。
80.参考图4、图5和图7，对准单元13的对准杆13b的直径可大于接触探针31的探针销34的直径。当对准杆13b在对准单元13的对准操作期间接触玻璃5的边缘时，可防止探针销
34接触玻璃5的边缘，因此探针销34不会妨碍对准单元13的对准操作。
81.第二电动致动器22可包括：第二电动机22a，通过第二电动机22a沿着第二轴线x2移动的第二滑块22b，以及引导第二滑块22b的移动的第二引导件22c。第二电动致动器22可包括感测并控制第二电动机22a的扭矩的第二扭矩感测控制系统22d。第二电动致动器22的第二引导件22c可固定到第一电动致动器21的第一滑块21b，附接件20可固定到第二电动致动器22。
82.随着第二电动致动器22的第二电动机22a运行，第二滑块22b可沿第二轴线x2沿定位基座11的边缘移动。连接到第二滑块22b的附接件20可沿第二轴线x2移动，并且并排附接到附接件20的对准单元13和接触探针31可沿玻璃5的边缘移动。
83.当多个接触探针31分别扫描玻璃5的边缘时，每个对准单元13的对准杆13b可处于缩回位置(参见图6以及图8中的点划线)，因此对准杆13b可不直接接触玻璃5的边缘。附接件20和接触探针31可沿第一轴线x1移动，并且接触探针31的探针销34可与玻璃5的边缘接触。此后，随着第二电动致动器22的第二电动机22a运行，附接件20和接触探针31可沿第二轴线x2移动，如图12所示，因此接触探针31的探针销34可扫描玻璃5的边缘。
84.当第一电动致动器21的第一电动机21a运行且对准单元13的对准杆13b与玻璃5的边缘接触时，第一扭矩感测控制系统21d可感测第一电动机21a的扭矩，使得第一扭矩感测控制系统21d可感测作用在对准杆13b与玻璃5的边缘之间的扭矩。对准杆13b和玻璃5的边缘之间的扭矩可等于沿第一轴线x1作用的力。控制器16可确定由第一扭矩感测控制系统21d感测到的扭矩是否高于或等于阈值。当第一扭矩感测控制系统21d感测的扭矩高于或等于阈值时，控制器16或设置在第一电动致动器21中的电机控制器(未示出)可控制第一电动致动器21停止。当每个对准单元13在对准单元13的对准杆13b接触玻璃5的边缘的状态下由相应的移动机构15移动时，控制器16可确定由第一电动致动器21的第一扭矩感测控制系统21d所感测到的扭矩是否高于或等于阈值。随着对准单元13的对准杆13b接触并按压玻璃5的边缘，过载作用在对准杆13b和第一电动致动器21上。该阈值可以是用于确定过载是否作用在对准杆13b和第一电动致动器21上的参考扭矩。当由第一电动致动器21的第一扭矩传感控制系统21d感测到的扭矩高于或等于阈值时，控制器16可确定过载作用在对准杆13b和第一电动致动器21上，因此控制器16可使第一电动致动器21停止，从而防止过载作用在对准杆13b和第一电动致动器21上。因此，使对准单元13的对准杆13b的磨损或变形最小，并且可防止第一电动致动器21发生故障。
85.参考图10，控制器16可电连接到第一电动致动器21的第一电动机21a和第二电动致动器22的第二电动机22a。因此，控制器16可独立地控制第一电动致动器21的操作和第二电动致动器22的操作。
86.参考图10，对准单元13的壳体13a可通过流体供应管线51和流体返回管线52流体连接到流体源50。流体供应阀53可设置在流体供应管线51上，而流体供应阀53可通过电机53a打开和关闭。流体返回阀54可设置在流体返回管线52上，并且流体返回阀54可通过电机54a而打开和关闭。控制器16可电连接到流体供应阀53的电机53a及流体回流阀54的电机54a，且控制器16可控制流体供应阀53的电机53a及流体返回阀54的电机54a，从而调整对准杆13b的运动。即，控制器16可控制对准单元13的对准杆13b的运动。
87.参考图10，每个真空杯17可通过真空管线61连接到真空源60，真空源60可以是真
空泵等。真空供应阀63可设置在真空管线61上，并且真空供应阀63可通过电机63a而打开和关闭。真空释放管线62可连接到真空杯17。真空释放阀64可设置在真空释放管线62上，并且真空释放阀64可通过电机64a而打开和关闭。控制器16可电连接到真空供应阀63的电机63a和真空源60，并且控制器16可控制真空供应阀63的电机63a和真空源60，从而向真空杯17提供真空。控制器16可电连接到真空释放阀64的电机64a，控制器16可控制真空释放阀64的电机64a，从而控制真空杯17的真空释放。
88.图13示出使用根据本发明的示例性实施例的汽车玻璃定位装置来定位车辆玻璃的方法的流程图。
89.首先，在s1由操作者或装载机器人将玻璃5装载到定位基座11上。因此，玻璃5可放置在定位基座11的真空杯17上。
90.当传感器(未示出)和/或控制器16感测到玻璃5装载到定位基座11上时，流体供应管线51的流体供应阀53可打开，使得流体可被供应到每个对准单元13的壳体13a，因此每个对准单元13的对准杆13b可移动到延伸位置。在s2，随着每个移动机构15的第一电动致动器21的第一电动机21a运行时，每个对准单元13可朝向玻璃5的每个边缘前进。随着对准单元13的对准杆13b接触并按压玻璃5的相应边缘，可初步调整玻璃5相对于定位基座11的位置。
91.在s3，可初步确定在每个对准单元13的对准杆13b接触玻璃5的每个边缘的状态下，第一电动致动器21的第一扭矩感测控制系统21d感测到的第一扭矩tl是否高于或等于阈值th。
92.当在s3中确定出感测到的扭矩tl小于阈值th时，第一电动致动器21的第一电动机21a可保持运行，使得对准单元13在s3-1连续前进。
93.当在s3中确定出感测到的扭矩tl高于或等于阈值th时，可停止第一电动致动器21的第一电动机21a，从而可在s4停止对准单元13。
94.在对准单元13停止之后，真空源60可在真空供应阀63打开的状态下向多个真空杯17提供真空压力，因此在s5，多个真空杯17可利用真空压力把持玻璃5。
95.在多个真空杯17把持玻璃5之后，流体返回阀54可打开并且流体可从每个对准单元13的壳体13a返回，因此在s6，每个对准单元13的对准杆13b可移动到缩回位置。随着每个对准杆13b移动到对准杆13b被容纳在壳体13a中的缩回位置，对准杆13b不接触玻璃5的边缘。
96.在对准杆13b移动到缩回位置之后，随着每个移动机构15的第一电动致动器21的第一电动机21a运行，因此在s7，扫描单元14的每个接触探针31可朝向玻璃5的每个边缘前进。
97.在s8，控制器16可通过触摸感测电路或接触传感器(未示出)确定每个接触探针31是否接触玻璃5的每个边缘。
98.当在s8中确定接触探针31没有接触玻璃5的边缘时，第一电动机21a可保持运行，使得接触探针31可在s8-1连续前进。
99.当在s8中确定接触探针31接触玻璃5的边缘时，使第一电动机21a停止，以便在s9停止接触探针31的前进。
100.当第二电动致动器22的第二电动机22a运行时，每个接触探针31可沿着第二轴线x2移动。随着接触探针31沿着玻璃5的边缘移动，接触探针31可在s10扫描玻璃5的边缘。
101.在s11，扫描单元14的扫描处理器32可获取由多个接触探针31扫描的数据。
102.在s12，扫描处理器32或控制器16可基于扫描数据来计算玻璃5的尺寸和玻璃5的中心c2。根据示例性实施例，扫描处理器32可基于扫描数据来计算玻璃5的尺寸和玻璃5的中心c2，并且该计算结果可被发送到控制器16。根据另一个示例性实施例，控制器16可基于由扫描处理器32处理和分析的数据来计算玻璃5的尺寸和玻璃5的中心c2。
103.在计算出玻璃5的中心c2之后，可打开真空释放阀64，以便可通过真空释放管线62释放或排放提供给多个真空杯17的真空压力，从而在s13，多个真空杯17可释放玻璃5。
104.在玻璃5被释放之后，流体供应管线51的流体供应阀53可被打开，使得流体可被提供到每个对准单元13的壳体13a，因此在s14，每个对准单元13的对准杆13b可移动到延伸位置。控制器16可控制第一电动机21a的操作，使得计算出的玻璃5的中心c2可与定位基座11的中心c1对准，因此在s15，每个对准单元13可朝向玻璃5的每个边缘前进。随着对准单元13的对准杆13b接触并按压玻璃5的各个边缘时，可二次调整玻璃5在定位基座11上的位置，因此玻璃5的中心c2可与定位基座11的中心c1对准。
105.可二次确定由第一电动致动器21的第一扭矩感测控制系统21d感测到的第二扭矩t2是否高于或等于阈值th(s16)。
106.当在s16中确定感测扭矩t2小于阈值th时，第一电动致动器21的第一电动机21a可保持运行，以便在s16-1中，对准单元13可连续前进。
107.当在s16中确定感测扭矩t2高于或等于阈值th时，可停止第一电动致动器21的第一电动机21a，以便在s17使对准单元13停止。因此在s18，玻璃5的中心c2可与定位基座11的中心c1对准，并且可完成玻璃5的对准。
108.根据本发明的上述示例性实施例，可基于由扫描单元14扫描的数据通过移动机构15调整对准单元13的运动，使得玻璃5的中心与定位基座11的中心对准，因此玻璃5可准确地定位在定位基座11上。由于玻璃5准确地定位在定位基座11上，机器人4的抓手4c可准确地把持玻璃5，因此机器人4可将玻璃5准确地安装在车身的开口中。
109.如上所述，根据本发明的示例性实施例，即使在玻璃的尺寸发生变化时，通过扫描玻璃的边缘并基于扫描的数据控制多个移动机构，玻璃的中心可准确地与定位基座的中心对准。随着机器人的抓手准确地把持玻璃，机器人可准确地将玻璃安装在车身的开口中。
110.在上文中，尽管已经参考示例性实施例和附图描述了本发明，但是本发明不限于此，而是在不脱离以下权利要求中要求保护的本发明的精神和范围的情况下由本发明所属领域的技术人员进行各种修改和改变。