[发明专利]零件放置系统、零件放置设备和用于放置零件的方法

说明书

本发明涉及一种零件放置系统、零件放置设备和用于放置零件的方法。该零件放置系统，包括适于在第一位置和第二位置之间驱动输出杆的线性致动器，在输出杆的端部上具有零件放置工具或者探针。探针适于在第一位置啮合零件，并且在第二位置相对于定位夹具放置零件。控制器可与线性致动器可操作地耦接，并配置为调节输出杆的加速度、响应于接触定位夹具而确定第二位置、或者二者都有。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年8月23日提交的美国临时申请第62/549,183号“HIGH SPEEDLINEAR ACTUATOR PART PLACEMENT SYSTEM”的优先权，其全部内容出于所有目的通过引用结合于此。

技术领域

本申请总体上涉及线性致动器，并且具体涉及高速线性致动器和推力器系统。更具体地，本申请指向适合于在零件处理、制造和其他工业过程中使用的高速杆式线性致动器。

背景技术

线性致动器和推力器系统包括杆式致动器和无杆设计，其使用一系列不同的气缸、电动机和磁耦接驱动器来提供期望的载重量和致动速度。还已知多种轴承型式，其可相应地应用于轻载、中载和重载应用。

杆式致动器实现方式包括但不限于用于在焊接、机械加工和其他制造工艺中使用的短冲程装置。气缸和螺杆传动杆式致动器还可配置有导杆和安装块，以用于增加的载荷重量和扩展。可在更长冲程的配置中、或者在关心空间节省的地方，设置无杆(即，轨道和支架)系统。

在多种系统配置中，致动器重量和复杂性是重要的设计考虑因素。成本关注也是相关的，并且不断要求改进的致动器速度和精密自动控制，这些是现有的致动器系统设计所不满足的。

发明内容

致动器和零件放置系统适于将零件定位在一个或多个所选位置。根据应用，零件放置系统可包括带有探针或者连接到输出杆的端部或集成在该端部上的类似的放置工具的线性致动器。零件放置系统例如通过将零件放在锥形焊接销或者适于接收焊接螺母或类似的机械元件的柱上、或者放在适于接受零件的腔体或者凹槽特征中，而相对于一个或多个零件接收夹具布置零件。然后可例如通过电阻焊接或者其他机械加工，使零件附接到金属板部件或者其他工件上的期望位置。

致动器可以包括控制器，控制器适于调节输出杆和探针连同一个或多个零件朝向定位夹具的加速度，使得该加速度大于作用于零件的重力加速度，并且零件保持在探针上。为了将零件从探针分配到接收元件，致动器可使杆减速或者将加速度减小到适当低的值(低于重力加速度的纵向分量)，使得零件从探针释放并与焊接销或者其他接收夹具啮合。

本申请还指向一种适于零件放置的高速皮带传动杆式线性致动器系统。致动器系统可包括皮带传动和布置于壳体内的活塞构件，并被配置为定位输出杆以相对于工件放置零件。例如，输出杆可设置有零件放置工具或者探针，其适于将焊接螺母定位在焊接销上，以电阻焊接到金属板部件。

附图说明

图1是高速杆式线性致动器系统的等距视图。

图2是致动器系统的示出了传动皮带和推力杆配置的剖视图。

图3是致动器系统的示出了电机座的另选剖视图。

图4是致动器系统的示出了处于伸展位置的输出杆的侧视图。

图5是致动器系统的示出了输出杆、活塞和传动皮带之间的耦接的详细视图。

图6是示出了致动器系统的包括惰轮、张紧机构和输出杆轴承配置的远端的详细视图。

图7是示出了致动器系统的包括电机座和主动轮组件的近端的详细视图。

图8是零件放置系统的等距视图。

图9A是用于零件放置系统的致动器的其中零件放置工具或者探针处于第一(零件啮合)位置的示意性侧视图。