一種用于將第一車輛部件相對于第二車輛部件定位的方法包括下列步驟：(a)將機器人臂移動至第一位置使得第一車輛部件的形式特征部處于攝像頭的視場內；(b)捕捉第一車輛部件的形式特征部的圖像；(c)將機器人臂移動至第二位置使得第二車輛部件的形式特征部處于攝像頭的視場內；(d)捕捉第二車輛部件的形式特征部的圖像；(e)使用機器人臂拾取第二車輛部件；并且(f)將機器人臂連同第二車輛部件一起朝著第一車輛部件移動。

相關申請交叉引用

本申請要求于2014年5月30日遞交的、申請號為62/005,553的美國臨時申請的優先權，所述臨時申請的全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開涉及一種用于將車輛部件相對于彼此定位的系統和方法。

背景技術

車輛本體由大量的結構部件構成，為了正確的功能和美學，所述結構部件必須以足夠的精度彼此裝配。所述本體包括多個子組件，每個具有多個子部件。典型地，專用夾具被設計用于將每個子部件相對于一個或多個子部件呈現和安置(positioning)給其要被裝配的子部件。這些夾具在使用于裝配本體部件前，要求延長的交貨時間(lead time)和大量的資本投資以設計和制造。子部件零件中任何改變可要求新的夾具，或如果可行，則要求對現有夾具做實質性改變。附加地，所述夾具占據大量的地板空間。

發明內容

將車輛部件裝配到一起而不使用夾具是有用的。為此，本公開描述一種方法，所述方法用于將第一車輛部件相對于第二車輛部件定位而獨立于第一車輛部件或第二車輛部件的絕對位置、并且不要求使用夾具中的精度定位硬件元件(例如定位銷)。第一車輛部件包括第一部件本體并且限定設置于第一車輛本體上的至少一個形式特征部。在本發明中，術語“形式特征部”是指部件中的物理的、有形的結構(或其代表)，所述部件諸如車輛部件，其具有特定的幾何和/或形貌特性。作為非限制性示例，形式特征部可以是孔、突出凸臺、三角形結構、角、槽、邊緣或它們的組合。因為部件中的形式特征部被用于將兩個或多個零件相對于彼此定位，所以所述形式特征部可替代地被稱為“定位特征部”。并且，因為所述形式特征部可具有相對于零件剩余部分的獨特幾何，所以形式特征部可替代地被稱為“幾何特征部”。第二車輛部件包括第二部件本體并且限定在第二車輛本體上的至少一個形式特征部。在實施例中，所述方法采用機器人臂(robotic arm)和聯接至所述機器人臂的攝像頭(camera)，并且所述方法包括下列步驟：(a)將機器人臂移動至第一位置使得第一車輛部件的形式特征部處于攝像頭的視場內；(b)使用攝像頭捕捉第一車輛部件的形式特征部的圖像，以便將第一車輛部件的形式特征部相對于第一部件本體定位；(c)將機器人臂移動至第二位置使得第二車輛部件的形式特征部處于攝像頭的視場內；(d)使用攝像頭捕捉第二車輛部件的形式特征部的圖像，以便將第二車輛部件的形式特征部相對于第二部件本體定位；(e)使用機器人臂上的臂端工具(EOAT)拾取第二車輛部件；并且(f)將機器人臂連同第二車輛部件一起朝著第一車輛部件移動，以便將第一車輛部件的形式特征部與第二車輛部件的形式特征部大致對齊，以獨立于第一車輛部件的絕對位置將第二車輛部件定位在相對于第一車輛部件的預定位置。通過使用上文描述的方法，第一車輛部件可以被放置于相對于第二車輛部件的預定位置，而不使用定位銷以及用于車輛部件的專用夾具。第一車輛部件被放置于由第二機器人保持的EOAT上或零件支撐部上。

本公開還涉及一種用于將第一車輛部件相對于第二車輛部件定位的系統。所述系統包括上文提及的機器人臂和攝像頭。此外，所述系統包括控制模塊，所述控制模塊被編程為命令機器人臂和攝像頭來執行上文描述的方法的步驟。本公開還涉及一種包括上文描述的系統、第一車輛部件、以及第二車輛部件的制造布置。

攝像頭還可以被聯接至機器人臂的夾持部。在該實施例中，攝像頭可以同時地捕捉第一車輛部件和第二車輛部件的圖像，以便定位第一車輛部件和第二車輛部件二者的定位形式特征部。