使用組裝后過程交互印記來檢測組裝故障的方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及自動化組裝，且更特別地設及在組裝完成之后的組裝故障的檢測。
【背景技術】
[0002] 自動化組裝（例如但并非限制，機器人組裝）在諸如汽車、電子裝置等各種行業中 得W使用。在2011年12月8日公開的W02011153156中描述了用于電子裝置的機器人組 裝的一個示例。
[0003] 存在有過程中故障檢測，諸如在Ro化iguez等人的標題為化ilure Detection in Assembly:Fo;rce Si即ature Analysis(出自2010年的IE邸CA沈會議）的論文中所描述 的那些方法。運樣的方法使用來自傳感器的數據，該數據常常被組裝過程的動態特性所損 壞。如果所關屯、的是被組裝部件的機械強度，則可W用自動化視覺檢查和/或破壞性張力 來執行組裝后檢查。
【發明內容】
[0004] 一種用于檢測生產制品的自動化過程的成功的方法，包括但不限于： 陽〇化]使用自動化過程來生產統計上數目很大的成功制品和失敗制品；使所述成功制品 和所述失敗制品中的每個制品與測試平臺相交互，W測量指示所述成功制品和所述失敗制 品的交互印記；
[0006] 計算在所述成功制品的交互印記與所述失敗制品的交互印記之間的差異的相關 性；
[0007] 獲得針對在所述成功制品和所述失敗制品被生產之后所生產的附加制品的交互 印記；化及
[0008] 相對于所計算的所述成功制品和所述失敗制品交互印記的相關性，來分析針對在 所述成功制品和所述失敗制品被生產之后所生產的附加制品而獲得的交互印記，W自動地 將在所述成功制品和所述失敗制品被生產之后所生產的附加制品分類為成功或失敗。
[0009] 一種用于檢測生產制品的自動化過程的成功的方法，包括但不限于：
[0010] 計算在統計上數目很大的成功制品的交互印記與統計上數目很大的失敗制品的 交互印記之間的差異的相關性；
[0011] 獲得針對在所述成功制品的交互印記與所述失敗制品的交互印記之間的差異的 相關性被計算之后所生產的制品的交互印記；W及
[0012] 相對于所計算的所述成功制品和所述失敗制品交互印記的相關性，來分析針對在 所述成功制品的交互印記和所述失敗制品的交互印記之間的差異的相關性被計算之后所 生產的制品而獲得的交互印記，W自動地將在所述成功制品的交互印記與所述失敗制品的 交互印記之間的差異的相關性被計算之后所生產的制品分類為成功或失敗。
[0013] 一種用于通過測試使用自動化過程生產的統計上數目很大的成功制品和失敗制 品來檢測生產制品的自動化過程的成功的方法，包括但不限于：
[0014] 使所述成功制品和所述失敗制品中的每個與測試平臺相交互，W測量指示成功的 制品和失敗的制品的交互印記；
[0015] 計算所述成功制品的交互印記與所述失敗制品的交互印記之間的差異的相關性； W及
[0016] 通過改變每個成功制品和失敗制品與所述測試平臺的交互而在具有交互步驟的 改變的情況下，重復所述生產、所述交互和所述計算的步驟，W使得在所述成功制品的交互 印記和所述失敗制品的交互印記之間的差異的相關性最小化。
【附圖說明】
[0017] 圖1示出了握持著已組裝產品的機器人。
[0018] 圖2示出了在測試已組裝產品的組裝故障時在組裝后測試系統中使用的測試平 臺。
[0019] 圖3和圖4示出了將被組裝成由組裝后測試系統測試的產品的部件的一個示例。
[0020] 圖5a至圖5c示出了針對在圖3和4中示出的部件的故障組裝的示例，并且圖5d 示出了針對那些部件的正確組裝。
[0021] 圖6a和圖化示出了由組裝后測試系統用來針對圖3和4中所示的部件檢測組裝 故障的運動。
[0022] 圖7a和化示出了用于將支持向量機（SVM)用于組裝故障檢測時的兩個階段的流 程圖。
[0023] 圖8示出了用于所收集的受力印記的后處理的流程圖。
[0024] 圖9示出了能夠用來對所收集的受力印記進行分類的超平面。
[0025] 圖10a和1化示出了用于優化被用來測試制品的運動W改善在成功制品的交互信 號與失敗制品的交互信號之間的差異的相關性的流程圖。
【具體實施方式】
[0026] 現在參考圖1和2,示出了用于組裝后測試系統的一個實施例。在如圖1中所示的 該實施例中，已組裝產品16由安裝在機器人10的尖端上的夾持器14握持。機器人10可 W例如是較接6軸機器人、笛卡爾龍口機器人、諸如SCARA機器人之類的具有少于6個軸的 機器人，或諸如多臂機器人之類的具有超過6個軸的機器人。機器人10的運動由控制器12 控制。如圖1中所示，將與已組裝產品16接觸的測試平臺18被安裝在工作臺20上。
[0027] 測試平臺18可W是與已組裝產品即制品16相交互的任何東西。雖然圖1示出了 被安裝在工作臺20上的測試平臺18,但眾所周知的是，測試平臺18可W由圖1中未示出的 機器人保持，并且機器人10可W將已組裝產品16帶到保持著測試平臺18的機器人，或者 保持著測試平臺18的機器人可W使測試平臺18與已組裝產品16接觸。
[0028] 如本領域的技術人員可W認識到的，本發明的控制器12可W包括計算機可讀介 質，其具有存儲在其上面的計算機可讀指令，其在被處理器執行時執行本文所述的操作。計 算機可讀介質可W是任何有形介質，其可W包含、存儲、傳送、傳播或傳輸用戶接口程序指 令W供指令執行系統、裝置或設備使用或與之相結合地使用，并且舉例來說但在沒有限制 的情況下，可W是電子、磁性、光學、電磁、紅外或半導體的系統、裝置、設備或者是傳播有形 介質。計算機可讀有形介質的更具體的例子（非窮舉的列表）包括：便攜式計算機盤、硬盤、 隨機存取存儲器（RAM)、只讀存儲器（ROM)、可擦式可編程只讀存儲器巧PROM或閃存）、便攜 式緊湊盤只讀存儲器（CD-ROM)、光存儲器件、磁存儲器件。可W利用任何適當編程語言來編 寫用于執行本發明的操作的計算機程序代碼或指令，只要其允許實現所述技術結果。雖然 控制器12可W執行圖7、圖8和圖10的流程圖中所示的操作，但圖1中所示的實施例也可 W包括與控制器12通信W執行那些操作的單獨計算設備。
[0029] 如圖2中所示，測試平臺18被構造有至少底層26和頂層27。頂層27由硬質材 料制成，而底層26由諸如橡膠和泡沫之類的柔順材料制成。此類設計的目的是提供測試平 臺18與已組裝產品16的柔順且非破壞性接觸。在替換實施例中，由于在系統中的別處存 在柔順性或者由于組裝操作的性質，可W不需要柔順層。
[0030] 已組裝產品16的一個示例在圖3和4中被示為印刷電路板24、大體上矩形插口 30 和侶屏蔽罐36的組合，其中在印刷電路板24上面安裝有各種電路元件，在大體上矩形插口 30中具有其它電路元件，并且侶屏蔽罐36覆蓋大體上矩形插口 30。插口 30包括形成四個 拐角34a至34d的四個凸起側壁32a至32d。
[0031] 如從圖3可W看到的，屏蔽罐28包括大體上矩形形狀的平坦面36。側壁38a至 38d從每個邊緣向上突出并形成拐角40a至40d。屏蔽罐28尺寸被確定為卡扣配合在插口 30上。可W用機器人組裝領域的技術人員眾所周知的方式，通過除機器人10之外的一個或 多個機器人（未示出）來執行屏蔽罐28到插口 30的組裝。
[0032] 圖5a至5d示出了屏蔽罐28到插口 30的良好和故障組裝。更特別地，圖5a顯示 缺少屏蔽罐28,亦即屏蔽罐28未被組裝到插口 30。
[0033] 當屏蔽罐28被組裝到插口 30時，該組裝的主要故障是屏蔽罐28的四個拐角40a 至40d中的一個或兩個未被充分地按壓到插口 30中。圖化示出了針對一個拐角不在正確 位置上的此類故障，并且圖5c示出了針對兩個拐角不在正確位置上的此故障。
[0034] 圖5d示出了良好組裝。如此圖中所示，屏蔽罐28覆蓋插口 30,并且屏蔽罐28的 全部四個拐角40a至40d在插口 30上處于正確位置。 陽035] 圖6a和圖化示出了用W使用圖1和圖2中的設置來檢測用于圖3和4中所示的 部件的組裝故障的測試運動。如圖6a和圖化中所示，該測試運動是抵靠著測試平臺18的 頂層27按壓插口 30的四個拐角40a-40d中的每一個的搖擺運動。在故障是屏蔽罐28的一 個或多個拐角在被組裝到插口 30時不在正確位置上的情況下，諸如圖化和5c中所示，插 口 30的四個拐角40a至40d中的每一個抵靠著層27的按壓可W導致該故障組裝的修復。
[0036] 測試運動由機器人10執行，并在系統設置期間被預編程。由于機器人10的高度 可重復性，此測試運動對于每個已組裝產品16而言是相同的。如果每個已組裝產品16的 夾持是可重復的，則組裝故障的測試條件幾乎沒有變化。結果，在搖擺和按壓運動期間誘發 的接觸受力沒有諸如實際組裝過程中的動態特性的其它副作用。
[0037] 可W使用用于故障檢測的許多現有算法來處理通過使用力傳感器從測試運動所 獲得的接觸受力印記（forces