CN107433990A - 将至少一个机动车部件向机动车车身输送的方法和装配站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在装配站(1)中通过至少一个机器人设备(9、10)将至少一个机动车部件(2、3)向机动车车身(4)输送的方法，其中，装配站(1)具有提供位置(6)，在所述提供位置中提供至少一个机动车部件(2、3)，以便向机动车车身(4)输送，其中，装配站(1)具有至少一个最终装配位置(7、8)，在所述最终装配位置上将至少一个机动车部件(2、3)最终装配到机动车车身(4)上，其中，至少一个机器人设备(9、10)抓取处于提供位置(6)中的至少一个机动车部件(2、3)并且向至少一个最终装配位置(7、8)输送。

Description

将至少一个机动车部件向机动车车身输送的方法和装配站

技术领域

本发明涉及一种用于在装配站中通过至少一个机器人设备将至少一个机动车部件向机动车车身输送的方法和具有至少一个用于执行所述方法的机器人设备的装配站。在所述方法中，装配站具有提供位置，在所述提供位置中提供至少一个机动车部件，以便向机动车车身输送，其中，装配站具有至少一个最终装配位置，在所述最终装配位置上将至少一个机动车部件最终装配到机动车车身上，其中，至少一个机器人设备抓取处于提供位置中的至少一个机动车部件并且向至少一个最终装配位置输送。

背景技术

已知在制造机动车时将机动车车门装配到机动车车身上。为此通常使用传送带，这些传送带将机动车车门输送到装配站中并且在该装配站处提供用于装配。通常，工人用输送车将机动车车门输送至机动车车身并且借助升降设备和操作设备将车门装配到机动车车身上。

构成最接近现有技术的专利文献DE 20 2010 015 845U1例如描述了用于将车身部件抓取器定向的设备，所述车身部件抓取器拾起车身部件并且将该车身部件提供用于装配在机动车车身上。所述设备包括操作设备和能够使其定向适配的车身部件抓取器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于在装配站中将至少一个机动车部件向机动车车身输送的简化并且节约成本的方法。

所述技术问题通过一种用于在装配站中通过至少一个机器人设备将至少一个机动车部件向机动车车身输送的方法和具有至少一个用于执行所述方法的机器人设备的装配站解决。

建议一种用于在装配站中通过至少一个机器人设备将机动车部件输送至机动车车身的方法。例如，机动车车身是轿车或者载重汽车的车身。可选地，至少一个汽车部件设计为应装配在机动车车身上的至少一个机动车车门。所述机动车车门可以设计为至少一个前部的或者后部的机动车车门。至少一个机器人设备优选设计为至少一个六轴关节臂机器人。

优选地，机动车车身布置在输送带上，该机动车车身能够在输送带上移动通过装配站。可行的是，输送带停止用于将至少一个机动车部件最终装配在机动车车身上。然而优选的是，输送带在流水生产中连续地移动并且工人在机动车车身输送通过装配站期间将至少一个机动车部件装配在机动车车身上。

装配站具有提供位置，在所述提供位置中提供至少一个机动车部件，尤其用于进一步输送并且用于之后最终装配在机动车车身上。优选地，提供位置与机动车车身相间隔地布置在装配站中。

装配站具有至少一个最终装配位置，在所述最终装配位置上优选通过工人将至少一个机动车部件最终装配到机动车车身上。至少一个最终装配位置尤其与机动车车身和/或输送带相邻和/或邻接地布置。

至少一个机器人设备优选布置在提供位置与至少一个最终装配位置之间。至少一个机器人设备抓取处于提供位置中的至少一个机动车部件并且将该至少一个机动车部件向至少一个最终装配位置输送。为此，机器人设备优选可以围绕六个轴运动并且可以抓取和输送高达160千克、优选高达180千克的负载。例如，至少一个机器人设备具有至少一个作为抓取工具的吸盘。在至少一个机动车部件设计为至少一个机动车车门的情况下，至少一个机器人设备通过至少一个吸盘在集成于机动车车门中的车窗玻璃处抓取机动车车门。

一般已知的是，由工人在装配站中将机动车车门向机动车车身的输送，以便将该机动车车门装配在机动车车身上。为此，工人使用辅助输送装置，例如输送车和升降装置。尤其由于机动车车门的尺寸和重量，工人经常难以承接、输送和装配机动车车门。

机动车车门通常通过与地板相间隔的悬挂式传送带输入装配站并且接着从竖曲线(Vertikalkurve)下降到地板高度。接着通常将机动车车门正确地定位在旋转台上并且提供用于通过工人提取。由于机动车车门的较大重量，工人借助升降装置抓取机动车车门并且通过辅助输送装置将该机动车车门输送至相应的最终装配位置，以便将机动车车门最终装配在机动车车身上。已知的是，通过操作和/或升降装置(Handhabungs-und/oderHebevorrichtung)在最终装配位置上将机动车车门抬升且定向，因此工人能够校准机动车车门并且将其最终装配在机动车车身上。

有利的是，通过按照本发明的方法为工人减轻负荷。能够被避免必须借助升降装置和辅助输送装置操作至少一个机动车部件的工人的持续身体负荷。由此可以减少工人的超负荷、身体损伤和由此导致的疾病。

此外有利的是，可以将单独的升降装置和辅助输送装置的数量减至最小。提供位置与至少一个最终装配位置之间的输送尤其完全通过至少一个机器人设备实施。由此可以明显地简化将至少一个机动车部件向机动车车身输送的过程。尤其是可以减少装配站中的生产周期并由此节约成本。

此外有利的是，至少一个机器人设备能够在更换机动车车身的模型时简单、快速并且节约成本地与新的车身模型相应地被编程。通过结构上的改装和机械变化对操作和/或升降装置进行的耗费的适配能够以有利的方式被取消。

在所述方法的一种优选实施形式中，装配站布置在装配线上，在所述装配线上机动车车身逐渐被制造为能够行驶的机动车。装配站优选配置有悬挂式传送带装置，所述悬挂式传送带装置将至少一个机动车部件与装配站的地板相间隔地、尤其是以至少两米的高度、优选至少三米的高度和/或最大五米的高度传送到装配站中。通过所述悬挂式传送带装置尤其将至少一个机动车部件输送至提供位置。在特定情况下，悬挂式传送带装置定义提供位置，方式为该悬挂式传送带装置将至少一个机动车部件时间准确地提供给至少一个机器人设备用于转交。

在本发明的一种优选实施形式中，提供位置和至少一个最终装配位置彼此高度错移地布置。例如，高度错移至少为一米，优选至少两米，尤其至少三米和/或最大五米。高度错移尤其使得至少一个最终装配位置大约高于地板高度地与机动车车身和/或传送带相邻地布置。

所述方法的一种特别优选的实施形式规定，至少一个机器人设备桥接提供位置与至少一个最终装配位置之间的高度错移。至少一个机器人设备优选将至少一个机动车部件从提供位置降低至至少一个最终装配位置。由此能够以有利的方式省去所谓的竖曲线，该竖曲线使至少一个机动车部件通常从悬挂式传送带下降至地板高度。

在所述方法的一种优选实施形式中，所述至少一个机器人设备将至少一个机动车部件定向用于最终装配。尤其是至少一个机器人设备将至少一个机动车部件旋转和/或翻转至正确的最终装配位置。由此能够以有利的方式取代旋转台，在工人将机动车部件输送至机动车车身之前，机动车部件通常可以在旋转台上旋转到最终装配位置中。可选补充地，至少一个机器人设备这样在至少一个最终装配位置上校准至少一个机动车部件，使得工人只还需要对其进行精密调整，以进行最终装配。工人优选借助至少一个机器人设备在至少一个最终装配位置上进行精密调整。由此能够以有利的方式省去操作和/或升降装置来最终装配，尤其是精密调整，并且由此节约了成本和时间。

在所述方法的范围内特别优选的是，在提供位置中提供至少一个第一和至少一个第二机动车部件。由此可以为两门轿车车身配设相应的机动车车门。例如，至少一个第一机动车部件是最终装配在机动车车身的右侧的至少一个右车门，并且至少一个第二机动车部件是最终装配在机动车车身的左侧的至少一个左车门。此外，在所述方法的范围内优选的是，在提供位置中提供第一、第二、第三和第四机动车部件，尤其是机动车车门。由此可以在四门轿车车身中最终装配全部所需的机动车车门。在这种情况下，第一和第三机动车部件例如设计为右车门，第二和第四机动车部件设计为左车门。

所述方法的一种优选实施形式规定，装配站包括至少一个第一机器人设备和至少一个第二机器人设备。可选地，至少一个第一机器人设备抓取并且运输至少一个第一机动车部件，第二机器人设备抓取并且运输至少一个第二机动车部件。装配站优选包括用于相应地抓取和传送第一、第二、第三和第四机动车部件的第一、第二、第三和第四机器人设备。在所述方法的范围内也可行的是，至少一个第一机器人设备依次地抓取第一和第三机动车部件并且传送至相应的最终装配位置，而至少一个第二机器人设备依次地抓取第二和第四机动车部件并且传送至相应的最终装配位置。

可选补充地，装配站包括至少一个第一最终装配位置和至少一个第二最终装配位置。优选地，第一机器人设备将第一机动车部件从提供位置传送至第一最终装配位置。尤其是第二机器人设备将第二机动车部件从提供位置传送至第二最终装配位置。例如，第一最终装配位置布置在机动车车身的右侧，第二最终装配位置布置在机动车车身的左侧。由此可以在机动车车身的右侧最终装配至少一个右车门并且在机动车车身的左侧最终装配至少一个左车门。在所述方法的范围内也可行的是，装配站具有四个最终装配位置，在所述最终装配位置中分别最终装配总共四个机动车部件之一。在这种情况下，四个最终装配位置中的两个最终装配位置布置在机动车车身的右侧并且另外两个最终装配位置布置在机动车车身的左侧。

在本发明的一种优选设计方案中，所述方法针对至少一个第二机器人设备损坏的情况包括备用方法。在备用方法的范围内，在第二机器人设备损坏的情况下，从提供位置抓取至少一个第二机动车部件并且将该至少一个第二机动车部件输送至至少一个第二最终装配位置。

优选地，所述备用方法在备用装配站中执行。备用装配站可选地包括转交位置，在该转交位置上将至少一个第二机动车部件转交给工人。例如所述转交位置布置在提供位置与至少一个第一最终装配位置之间。转交位置优选约高于地板高度地布置，因此工人能够操作至少一个第二机动车部件。

在所述方法的范围内可行的是，所述转交位置设计为旋转台。至少一个第二机动车部件优选在所述旋转台上校准和/或旋转例如180°，以便使至少一个第二机动车部件送入正确的装配位置。

在所述方法的范围内特别优选的是，第一机器人设备在第二机器人设备损坏时从标准运行模式切换到备用运行模式。由此实现，第一机器人设备按照备用方法工作。

在备用方法的范围内，所述至少一个第一机器人设备在备用运行模式中抓取处于提供位置中的至少一个第一机动车部件并且将该至少一个第一机动车部件输送至至少一个第一最终装配位置。可选补充地，至少一个第一机器人设备在备用运行模式中抓取处于提供位置中的至少一个第二机动车部件并且将该至少一个第二机动车部件输送至转交位置。尤其是至少一个第一机器人设备在备用运行模式中部分地承担损坏的至少一个第二机器人设备的任务和/或功能。因为至少一个第一机器人设备不能桥接通往至少一个第二最终装配位置的总路程，所以至少一个第二机动车部件被输送至转交位置并且在该转交位置处由工人进一步传输至至少一个第二最终装配位置。

在所述方法的范围内，至少一个机器人设备优选补偿提供位置与转交位置之间的另一高度错移。尤其是至少一个机器人设备将至少一个第二车身部件从提供位置下降所述另一高度错移。也可行的是，至少一个第一机器人设备校准和/或旋转至少一个第二机动车部件以进行最终装配并且由此将该至少一个第二机动车部件放置在转交位置上的对于最终装配的正确位置上。在这种情况下，可以省掉转交位置作为旋转台的设计。

在本发明的一种优选实施形式中，所述备用装配站包括至少一个辅助装置，工人通过该至少一个辅助装置能够承接至少一个第二机动车部件并且将该至少一个第二机动车部件传送至至少一个第二最终装配位置。至少一个辅助装置优选设计为用于抬升至少一个第二机动车部件的升降装置、设计为用于将至少一个第二机动车部件从转交位置运输至至少一个第二最终装配位置的运输装置和/或设计为用于在至少一个第二最终装配位置上操作、尤其是校准至少一个第二机动车部件的操作装置。工人尤其通过升降装置抬升至少一个第二机动车部件并且将该至少一个第二机动车部件布置在运输装置上。工人通过运输装置将至少一个第二机动车部件运输至至少一个第二最终装配位置。在该第二最终装配位置处，工人通过操作装置抬升至少一个第二机动车部件并且在机动车车身上对其进行校准，以便能够进行最终装配。

本发明的另一主题是一种具有至少一个用于执行按照本发明的方法的机器人设备的装配站。所述至少一个机器人设备优选能够切换至备用运行模式。至少一个机器人设备尤其具有至少两个运行模式，所述至少一个机器人设备能够在至少两个运行模式中运行。特殊地，至少一个机器人设备能够编程为至少两个运行模式。所述至少两个运行模式的第一运行模式尤其是标准传送模式，第二运行模式为备用运行模式。当机器人设备按照按本发明方法运行时，其优选具有标准运行模式。在至少一个第二机器人设备损坏的情况下，至少一个第一机器人设备具有备用运行模式。

优选在装配站中，尤其在备用装配站中，优选通过第一机器人设备以备用运行模式执行备用方法。装配站尤其包括备用装配站，设计为备用装配站和/或能够改装为备用装配站。特殊地，备用装配站包括至少一个辅助装置。装配站可选地包括至少一个机动车部件和/或悬挂式传送带。

附图说明

本发明的其它特征、优点和效果由以下对本发明优选实施例的描述得出。在附图中：

图1示出具有第一和第二机器人设备的装配站的示意性俯视图，其中，第一机器人设备抓取提供位置中的第一机动车部件并且将第一机动车部件传送至机动车车身上的第一最终装配位置，并且其中，第二机器人设备抓取提供位置中的第二机动车部件并且将第二机动车部件传送至机动车车身上的第二最终装配位置；

图2示出图1的装配站，其中，第二机器人设备是损坏的，第一机器人设备抓取提供位置中的第一机动车部件并且将第一机动车部件传送至机动车车身上的第一最终装配位置；

图3示出图2的装配站，其中，由于第二机器人设备的损坏，装配站是具有转交位置的备用装配站，在所述备用装配站中第一机器人设备抓取提供位置中的第二机动车部件并且将该第二机动车部件传送至转交位置。

具体实施方式

彼此相应的或者相同的部件在附图中分别配设有相同的附图标记。

图1示出从上方观察装配站1的俯视图。在装配站1中，将第一机动车部件2和第二机动车部件3向机动车车身4传送，以便将该第一机动车部件2和第二机动车部件3在该处最终装配在机动车车身4上。机动车车身4布置在输送带11上，在该输送带11上其可以在例如不超过装配站地板之上一米的地板高度上移动经过装配站1和/或工人在最终装配机动车车门2、3时站在该装配站地板上。第一和第二机动车部件2、3的最终装配在装配站1的流水生产的范围内进行。在流水生产中，机动车车身4连续地在输送带11上移动并且在运动中进行最终装配。备选地，输送带11也可以为了最终装配短暂地停止或者降低移动速度并且在最终装配之后再启动或者再提高移动速度。

第一和第二机动车部件2、3设计为右车门和左车门2、3。右车门2最终装配在机动车车身4的右侧R上，左车门3最终装配在机动车车身4的左侧L上。右车门和左车门2、3通过悬挂式传送带5输送到装配站1中，所述悬挂式传送带5布置在地板之上至少两米的高度、优选至少三米的高度和/或最大5米的高度。

装配站1具有通过悬挂式传送带5定义的提供位置6。因此，提供位置6布置在悬挂式传送带5的高度上。悬挂式传送带5尤其在提供位置6中提供第一和第二车门2、3用于向机动车车身4输送。

装配站1具有第一和第二最终装配位置7、8，它们相邻于机动车车身4和/或输送带11地布置。第一最终装配位置7布置在机动车车身4的右侧R，第二最终装配位置8布置在机动车车身4的左侧L。在第一最终装配位置7上将右车门2装配在机动车车身4上，在第二最终装配位置8上将左车门3装配在机动车车身4上。

在提供位置6与装配位置7、8之间设有高度错移，所述高度错移为至少一米，优选至少两米，尤其至少三米和/或最大五米。

装配站1包括第一和第二机器人设备9、10，它们设计为六轴关节臂机器人。第一机器人设备9布置在输送带11的右侧R上，第二机器人设备10布置在输送带11的左侧L上。

第一机器人设备9抓取处于提供位置6中的右车门并且将该右车门向第一最终装配位置7输送，而第二机器人设备10抓取处于提供位置6中的左车门2并且将该左车门2向第二最终装配位置8输送。必要时，第一和/或第二机器人设备9、10在抓取后对右侧和/或左侧的车门2、3进行校准和/或使右侧和/或左侧的车门2、3旋转例如180度，以便将该右侧和/或左侧的车门2、3置于适当的装配位置。在将机动车车门2、3传输至相应的最终装配位置7、8期间，机器人设备9、10桥接设在提供位置6与最终装配位置7、8之间的高度错移。

图2示出图1中的装配站，其中，第二机器人设备10是损坏的。只有第一机器人设备9能工作。如已经相对于图1阐述的，第一机器人设备9抓取处于提供位置6中的右车门2，桥接高度错移，将机动车车门2调校到正确的装配位置中并且将该机动车车门2向相邻于机动车车身4的右侧R上的第一最终装配位置7传输。在该第一最终装配位置7处工人借助第一机器人设备9将右车门2微调并且最终装配在机动车车身4上。

由于第二机器人设备10是损坏的，在将左车门3在装配站1中向机动车车身4输送之后，采取备用方法，以便在该处将左车门3最终装配。备用方法在备用装配站11(参见图3)中进行。为此，将装配站1(参见图1)改装为备用装配站11。尤其为装配站1补充转交位置12和至少一个辅助装置。

两个机器人设备9、10编程为两个不同的运行模式，其中第一运行模式A是用于执行图1所述方法的标准运行模式。第二运行模式B是备用运行模式B，相应的机器人设备9、10在备用运行模式中执行备用方法。

因为第二机器人设备10是损坏的，所以第一机器人设备9在备用方法中切换至备用运行模式B。备选地，可以在第一机器人设备9损坏的情况下将第二机器人设备10切换至备用运行模式B。

图3以从上方观察的示意性俯视图示出备用装配站11，其中通过第一机器人设备9在备用运行模式B中执行备用方法。装配站1切换至备用装配站12并且具有转交位置12和至少一个辅助装置13。所述至少一个辅助装置13设计为传输装置14和设计为升降和/或操作设备15。

在备用方法的范围中，第一机器人设备9在备用运行模式B中抓取处于提供位置6中的左车门3，因为第二机器人设备10是损坏的。第一机器人设备9在备用运行模式B中将左车门3输送至转交位置12。所述转交位置设计为旋转台，置于其上的左车门3在旋转台上旋转例如180度并且由此校准为正确的装配位置。备选地，第一机器人设备9可以相应地校准和/或旋转左车门3并且放置在转交位置12上的正确的装配位置中。

工人借助升降和/或操作设备14承接转交位置12上的左车门3并且将该左车门3置于传输装置15上，所述传输装置例如设计为所谓的推车(Dolly)。工人通过传输装置15将左车门3传输至第二最终装配位置8，工人在该处借助升降和/或操作设备14对左车门3进行微调和最终装配。

在第一机器人设备9将左车门3放置在转交位置12上之后，该第一机器人设备9抓取右车门2并且如已经在图2中阐述地将右车门2向第一最终装配位置7传送。

虽然之前进一步阐述了至少一个实施例，但显而易见的是，还存在大量其它的实施形式。应当明确的是，所述的至少一个实施例只具有示例性特征并且不用于限制保护范围、应用范围或者配置。上述说明只是为本领域技术人员提供方向性指导，以便可以转化至少一个实施例。因此应当明确的是，可以对至少一个实施例的元件的功能和布置进行各种不同的变型，只要不背离权利要求书所述技术方案及其等同技术方案的保护范围。

附图标记清单

1 装配站

2 第一机动车部件，右车门

3 第二机动车部件，左车门

4 机动车车身

5 悬挂式传送带

6 提供位置

7 第一最终装配位置

8 第二最终装配位置

9 第一机器人设备

10 第二机器人设备

11 备用装配站

12 转交站

13 辅助装置

14 升降和/或操作装置

15 传输装置

A 标准运行模式

B 备用运行模式

L 左侧

R 右侧

Claims (15)

1.一种用于在装配站(1)中通过至少一个机器人设备(9、10)将至少一个机动车部件(2、3)向机动车车身(4)输送的方法，

其中，装配站(1)具有提供位置(6)，在所述提供位置中提供至少一个机动车部件(2、3)，以便向机动车车身(4)输送，

其中，装配站(1)具有至少一个最终装配位置(7、8)，在所述最终装配位置上将至少一个机动车部件(2、3)最终装配到机动车车身(4)上，

其中，至少一个机器人设备(9、10)抓取处于提供位置(6)中的至少一个机动车部件(2、3)并且向至少一个最终装配位置(7、8)输送。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提供位置(6)和至少一个最终装配位置(7、8)彼此以高度错移(11)布置，其中，至少一个机器人设备(9、10)桥接所述高度错移(11)。

3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述装配站(1)配置有悬挂式传送带(5)，通过所述悬挂式传送带将至少一个机动车部件(2、3)传送至装配站(1)中，其中，通过悬挂式传送带(5)定义所述提供位置(6)。

4.按权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所述至少一个机器人设备(9、10)将至少一个机动车部件(2、3)定向用于最终装配。

5.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在提供位置(6)中提供至少一个第一和第二机动车部件(2、3)，其中，装配站(1)包括至少一个第一和第二机器人设备(9、10)和至少一个第一和第二最终装配位置(7、8)，其中，第一机器人设备(9)将第一机动车部件(2)从提供位置(6)传送至至少一个第一最终装配位置(7)，并且其中，第二机器人设备(10)将第二机动车部件(3)从提供位置(6)传送至至少一个第二最终装配位置(8)。

6.按权利要求7所述的方法，其特征在于，对于至少一个第二机器人设备(10)损坏的情况，所述方法包括用于将至少一个第二机动车部件(3)从提供位置(6)输送至至少一个第二最终装配位置(8)的备用方法。

7.按权利要求6所述的方法，其特征在于，第一机器人设备(9)切换至备用运行模式(B)，以便执行备用方法。

8.按权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述备用方法在备用装配站(11)中执行，其中，备用装配站(11)包括用于将至少一个第二机动车部件(3)转交给工人的转交位置(12)，其中，所述转交位置(12)布置在提供位置(6)与至少一个第一最终装配位置(7)之间。

9.按权利要求8所述的方法，其特征在于，所述转交位置(12)设计为旋转台，在所述旋转台上校准和/或旋转至少一个第二机动车部件，以便将至少一个第二机动车部件送入正确的装配位置。

10.按权利要求7至9之一所述的方法，其特征在于，所述至少一个第一机器人设备(9)在备用运行模式(B)中抓取处于提供位置(6)中的至少一个第一机动车部件(2)并且输送至至少一个第一最终装配位置(7)，并且其中，至少一个第一机器人设备(9)在备用运行模式(B)中抓取处于提供位置(6)中的至少一个第二机动车部件(2)并且输送至转交位置(12)。

11.按权利要求8至10之一所述的方法，其特征在于，所述备用装配站(11)包括至少一个辅助装置(13)，其中，工人通过至少一个辅助装置(13)承接转交位置(12)上的第二机动车部件(3)并且传送至至少一个第二最终装配位置(8)。

12.一种装配站(1)，具有至少一个用于执行按权利要求1至11之一所述的方法的机器人设备(9、10)。

13.按权利要求12所述的装配站(1)，其特征在于，所述至少一个机器人设备(9、10)能够从标准运行模式(A)切换至备用运行模式(B)。

14.按权利要求13所述的装配站(1)，其特征在于，所述装配站(1)包括至少一个机动车部件(2、3)和/或悬挂式传送带(5)。

15.按权利要求14所述的装配站(1)，其特征在于，所述至少一个机动车部件(2、3)是至少一个车门。