本公開的實(shí)施例總體上涉及工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，并且更具體地涉及用于縫制對(duì)象的工業(yè)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

1、在汽車工業(yè)中，越來(lái)越多的汽車被制造成裝備有皮革覆蓋的方向盤。皮革不僅改善了方向盤的外觀，而且改善了手感的舒適性。這是因?yàn)槠じ锔采w物可以抵抗由汗水引起的滑溜感，這意味著更安全的駕駛。

2、通常，皮制覆蓋物通過(guò)手工作業(yè)手工固定到毛坯方向盤上。工人首先通過(guò)膠粘附將皮革覆蓋物固定至毛坯方向盤上，然后通過(guò)逐針縫制將皮革覆蓋物縫制到毛坯方向盤上。這是勞動(dòng)密集型和耗時(shí)的。對(duì)于單個(gè)方向盤，為了完成這個(gè)組裝過(guò)程，即使對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的操作者也需要一小時(shí)。越來(lái)越需要通過(guò)工業(yè)機(jī)器人使組裝過(guò)程自動(dòng)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開的實(shí)例性實(shí)施例提供一種用于調(diào)節(jié)縫制線的機(jī)器人和方法，其可以增強(qiáng)縫制接縫的接頭強(qiáng)度。

2、在本公開的第一方面中，提供一種用于調(diào)節(jié)縫制線的機(jī)器人。機(jī)器人包括：機(jī)器人臂，被配置成保持調(diào)節(jié)工具；以及控制器，被配置成：使所述調(diào)節(jié)工具沿著在線區(qū)段的底側(cè)和對(duì)象的外表面之間限定的路徑部分地穿過(guò)所述線區(qū)段，其中所述縫制線包括第二端以及固定到所述對(duì)象的第一端，在所述對(duì)象上跨縫制區(qū)域在所述第一端和所述第二端之間形成多個(gè)針腳，并且每個(gè)針腳包括所述線區(qū)段，所述線區(qū)段具有頂側(cè)和相反的所述底側(cè)；以及向上移動(dòng)所述調(diào)節(jié)工具遠(yuǎn)離所述外表面，以調(diào)節(jié)所述針腳之間的間距。

3、根據(jù)本發(fā)明，調(diào)節(jié)相鄰的縫制針腳的間距。能夠提高由針腳形成的接縫的接合強(qiáng)度。此外，改善了縫制產(chǎn)品的外觀。

4、在一些實(shí)施例中，所述控制器可被配置成：確定與待調(diào)節(jié)針腳的線區(qū)段對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)位置；將所述調(diào)節(jié)工具移動(dòng)到位于所述線區(qū)段的第一橫向側(cè)處的準(zhǔn)備位置，所述準(zhǔn)備位置與待縫制位置偏移一偏移距離；以及將所述調(diào)節(jié)工具從所述線區(qū)段的所述第一橫向側(cè)移動(dòng)第一距離，到達(dá)所述線區(qū)段的相對(duì)的第二橫向側(cè)，以使所述工具穿過(guò)所述線區(qū)段，所述第一距離大于所述偏移距離。通過(guò)這種布置，在調(diào)節(jié)操作期間減少了劃痕。

5、在一些實(shí)施例中，機(jī)器人還可包括用于捕獲所述對(duì)象的圖像的相機(jī)，其中基于所捕獲的圖像來(lái)確定所述調(diào)節(jié)位置。通過(guò)這種布置，可以容易地確定調(diào)節(jié)位置。

6、在一些實(shí)施例中，所述控制器可被配置成：在所述準(zhǔn)備位置處，沿垂直于所述外表面的方向朝向所述外表面按壓所述調(diào)節(jié)工具，以使所述對(duì)象的所述外表面變形。利用該布置，在調(diào)節(jié)操作期間沒有劃痕。

7、在一些實(shí)施例中，所述控制器可被配置成：在所述調(diào)節(jié)工具保持所述按壓狀態(tài)的情況下，將所述調(diào)節(jié)工具從所述線區(qū)段的所述第一橫向側(cè)線性移動(dòng)所述第一距離，到達(dá)所述線區(qū)段的相對(duì)的所述第二橫向側(cè)。通過(guò)調(diào)節(jié)工具的線性移動(dòng)，調(diào)節(jié)工具無(wú)障礙地從底側(cè)穿過(guò)線區(qū)段。

8、在一些實(shí)施例中，機(jī)器人還可包括力傳感器，所述力傳感器附接到所述機(jī)器人臂，用于感測(cè)所述調(diào)節(jié)工具與所述對(duì)象之間的接觸力，其中基于所感測(cè)的接觸力來(lái)確定所述按壓的程度，所述按壓的程度與所述對(duì)象的材料相關(guān)聯(lián)地確定。通過(guò)這種布置，可以容易地控制接觸力

9、在一些實(shí)施例中，所述調(diào)節(jié)工具可包括用于穿透所述針腳的拾取頭和鄰近所述拾取頭的彎曲部分，所述彎曲部分用于保持所述線。通過(guò)這種布置，拾取頭可以容易地拾取線并保持線。

10、在一些實(shí)施例中，所述控制器可被配置成：在所述調(diào)節(jié)工具部分地穿過(guò)所述線區(qū)段之后，調(diào)節(jié)所述調(diào)節(jié)工具的姿態(tài)，以將所述線區(qū)段保持在所述彎曲部分處；在所述線區(qū)段保持在所述彎曲部分處的情況下，使所述調(diào)節(jié)工具遠(yuǎn)離所述外表面向上移動(dòng)第二距離；以及響應(yīng)于滿足要求，停止移動(dòng)所述調(diào)節(jié)工具。通過(guò)這種布置，可以避免線的意外脫落。

11、在一些實(shí)施例中，機(jī)器人還可包括力傳感器，所述力傳感器附接到所述機(jī)器人臂，用于感測(cè)作用在所述調(diào)節(jié)工具上的力，其中所述控制器被配置成：響應(yīng)于作用在所述調(diào)節(jié)工具上的力等于預(yù)定閾值而停止移動(dòng)所述調(diào)節(jié)工具，所述預(yù)定閾值與所述縫制線的接縫圖案相關(guān)聯(lián)地確定。通過(guò)這種布置，間距被有規(guī)律地調(diào)節(jié)，并且接縫的外觀可以進(jìn)一步改善。

12、在一些實(shí)施例中，所述對(duì)象包括圍繞方向盤預(yù)卷繞的覆蓋物，所述覆蓋物由皮革、人造革或織物制成。

13、在本公開的第二方面中，提供一種用于調(diào)節(jié)縫制線的方法。方法包括：通過(guò)機(jī)器人臂保持調(diào)節(jié)工具；使所述調(diào)節(jié)工具沿著在線區(qū)段的底側(cè)和對(duì)象的外表面之間限定的路徑部分地穿過(guò)所述線區(qū)段，其中所述縫制線包括第二端和固定到對(duì)象的第一端，在所述對(duì)象上跨縫制區(qū)域在所述第一端和所述第二端之間形成多個(gè)針腳，每個(gè)針腳包括所述線區(qū)段，所述線區(qū)段具有頂側(cè)和相反的底側(cè)；以及向上移動(dòng)所述調(diào)節(jié)工具遠(yuǎn)離所述外表面，以調(diào)節(jié)針腳之間的間距。

14、在一些實(shí)施例中，方法還可包括：由控制器確定與待調(diào)節(jié)的針腳的線區(qū)段對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)位置；通過(guò)所述控制器將所述調(diào)節(jié)工具移動(dòng)到所述線區(qū)段的第一橫向側(cè)處的準(zhǔn)備位置，所述準(zhǔn)備位置從所述待縫制位置偏移一偏移距離；以及通過(guò)控制器將調(diào)節(jié)工具從線區(qū)段的第一橫向側(cè)移動(dòng)第一距離，使所述調(diào)節(jié)工具到達(dá)線區(qū)段的相對(duì)的第二橫向側(cè)，以使工具穿過(guò)線區(qū)段，第一距離大于偏移距離。

15、在一些實(shí)施例中，方法還可包括基于由相機(jī)捕獲的所捕獲圖像來(lái)確定所述調(diào)節(jié)位置以及所述線與所述外表面相切的切角。

16、在一些實(shí)施例中，方法還可包括：在所述準(zhǔn)備位置處，沿垂直于所述外表面的方向朝向所述外表面按壓所述調(diào)節(jié)工具，以使所述對(duì)象的所述外表面變形，所述按壓的程度基于由附接到所述機(jī)器人臂的力傳感器感測(cè)到的接觸力來(lái)確定。

17、在一些實(shí)施例中，方法還可包括：在所述調(diào)節(jié)工具部分地穿過(guò)所述線區(qū)段之后，調(diào)節(jié)所述調(diào)節(jié)工具的姿態(tài)，以將所述線區(qū)段保持在彎曲部分處；在所述線區(qū)段保持在彎曲部分處的情況下，使所述調(diào)節(jié)工具遠(yuǎn)離所述外表面向上移動(dòng)；以及響應(yīng)于作用在所述調(diào)節(jié)工具上的力等于預(yù)定閾值而停止移動(dòng)所述調(diào)節(jié)工具，所述預(yù)定閾值與所述縫制線的接縫圖案相關(guān)聯(lián)地確定。

18、在一些實(shí)施例中，所述對(duì)象包括圍繞方向盤預(yù)卷繞的覆蓋物，所述覆蓋物由皮革、人造革或織物制成。

技術(shù)特征：

1.一種用于調(diào)節(jié)縫制線(285)的機(jī)器人，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其中所述控制器(210)被配置成：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人，還包括用于捕獲所述對(duì)象(290)的圖像的相機(jī)，其中基于所捕獲的圖像來(lái)確定所述調(diào)節(jié)位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人，其中所述控制器(210)被配置成：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)器人，其中所述控制器(210)被配置成：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)器人，還包括力傳感器，所述力傳感器被附接到所述機(jī)器人臂(230)，用于感測(cè)所述調(diào)節(jié)工具(270)與所述對(duì)象(290)之間的接觸力，其中基于所感測(cè)的接觸力來(lái)確定所述按壓的程度，所述按壓的程度與所述對(duì)象(290)的材料相關(guān)聯(lián)地確定。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的機(jī)器人，其中所述調(diào)節(jié)工具(270)包括用于穿透所述針腳的拾取頭(272)和鄰近所述拾取頭(272)的彎曲部分，所述彎曲部分用于保持所述線。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)器人，其中所述控制器(210)被配置成：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)器人，還包括力傳感器，所述力傳感器被附接到所述機(jī)器人臂(230)，用于感測(cè)作用在所述調(diào)節(jié)工具(270)上的力，

10.根據(jù)權(quán)利要求1-6和8-9中任一項(xiàng)所述的機(jī)器人，其中所述對(duì)象(290)包括圍繞方向盤預(yù)卷繞的覆蓋物，所述覆蓋物由皮革、人造革或織物制成。

11.一種用于調(diào)節(jié)縫制線(285)的方法，包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括：基于由相機(jī)捕獲的所捕獲圖像來(lái)確定所述調(diào)節(jié)位置以及所述線與所述外表面(292)相切的切角。

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括：在所述準(zhǔn)備位置處，沿著垂直于所述外表面(292)的方向朝向所述外表面(292)按壓所述調(diào)節(jié)工具(270)，以使所述對(duì)象(290)的所述外表面(292)變形，所述按壓的程度基于由附接到所述機(jī)器人臂(230)的力傳感器感測(cè)到的接觸力來(lái)確定。

15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括：

16.根據(jù)權(quán)利要求11-15中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述對(duì)象(290)包括圍繞方向盤預(yù)卷繞的覆蓋物，所述覆蓋物由皮革、人造革或織物制成。

技術(shù)總結(jié)
提供用于調(diào)節(jié)縫制線(285)的機(jī)器人(200)和方法。機(jī)器人(200)包括：機(jī)器人臂(230)，被配置成保持調(diào)節(jié)工具(270)；以及控制器(210)，被配置成：使調(diào)節(jié)工具(270)沿著在線區(qū)段的底側(cè)和對(duì)象(290)的外表面(292)之間限定的路徑部分地穿過(guò)線區(qū)段，其中縫制線(285)包括第二端以及固定到對(duì)象(290)的第一端，在對(duì)象(290)上跨縫制區(qū)域在第一端和第二端之間形成多個(gè)針腳，并且每個(gè)針腳包括線區(qū)段，線區(qū)段具有頂側(cè)和相反的底側(cè)；以及向上移動(dòng)調(diào)節(jié)工具(270)遠(yuǎn)離外表面(292)，以調(diào)節(jié)針腳之間的間距。

技術(shù)研發(fā)人員：董亦鳴
受保護(hù)的技術(shù)使用者：ABB瑞士股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6