CN112292737B - 装配辅助方法和装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装配辅助方法，其中如果要在装配位置(102)处执行装配步骤，则通过信号模块(104)以光学方式突出显示所述装配位置(102)。

Description

装配辅助方法和装配装置

技术领域

本发明涉及一种装配辅助方法和一种装配装置。

背景技术

下面主要结合用于车辆车载电路的电缆束的装配对本发明进行描述。但是，本发明能够在每种在不同的装配位置处进行装配步骤的应用情况中使用。

为了制造用于车辆或者机器的电缆束，能够在使用制造平台和夹持叉的情况下将各根电缆和/或预制的子电缆束定位并且随后将其捆扎成电缆束。在所述制造平台上以原始大小展示电缆束的多种变型方案的走向。使电缆或者子电缆束先后从多个夹持叉中穿过，所述夹持叉沿着所述走向布置在制造平台上。尤其所述夹持叉布置在各根电缆或者子电缆束的终点和/或分支点处。借助于所述变型方案在制造平台上的展示，将所述电缆或者子电缆束导引到为所述变型方案所分配的夹持叉处。

发明内容

因此，本发明的任务是，在使用在结构上尽可能简单的器件的情况下提供一种用于识别对有待制造的变型方案来说正确的装配位置的辅助器件。

所述任务通过独立权利要求的主题来解决。本发明的有利的拓展方案在从属权利要求、说明书和附图中得到了说明。尤其一个权利要求类别的独立权利要求也能够与另一个权利要求类别的从属权利要求相类似地得到改进。

介绍一种装配辅助方法，其中如果要在装配位置处执行装配步骤，则通过信号模块以光学方式突出显示所述装配位置。

“装配位置”能够是指一种空间上的位置，在该空间上的位置处应该布置、安装或者装配构件、像比如电缆或者结构组合件的其他组件。所述布置、安装或者装配能够被称为装配步骤。所述装配位置能够是装配装置的一部分。所述装配位置同样能够是有待装配的产品的一部分。为了实施装配步骤，能够使用工具和/或辅助器件。在所述装配位置处能够布置用于对所述构件进行定向、接纳或者至少暂时的固定的接纳机构。能够为所述装配位置分配一个至少二维的坐标值。所述装配位置比如能够是用于进行识别的明确的代码。所述代码比如能够是数字、符号和/或字符的组合。所述代码也能够是条形码。信号模块能够具有至少一个用于突出显示装配位置的光源。所述信号模块能够具有能源、像比如电池或者蓄电池。同样能够通过外部的电线和/或触头来向所述信号模块供给电能。所述信号模块也能够具有所谓的能量采集器，所述能量采集器被构造用于将所存在的能源潜力转化为电能。所述装配装置能够被称为制造平台。所述接纳机构能够被称为夹持叉。

如果在所述装配位置的附近区域中识别出可移动的定位模块，那就能够突出显示所述装配位置。定位模块能够布置在执行装配步骤的操作者的手上。比如，所述定位模块能够被集成到操作者的装配手套中。附近区域能够被限定在围绕着装配位置的预先确定的间距之内。比如所述附近区域能够仅仅包括一个装配位置。所述定位模块能够主动地查明其位置，方法是：其将至少一个信号发送给至少一个布置在参考点处的发送接收机构并且/或者从所述发送接收机构上接收至少一个信号。所述发送接收机构比如能够是NFC芯片。同样，所述定位模块能够被动地反射至少一个布置在参考点处的发送接收机构的至少一个信号。所述位置比如能够通过相对于参考点的间距测定来查明。所述参考点能够基本上与所述装配位置相一致。所述参考点能够是装配装置的一部分。所述位置也能够通过三角测量或者其他位置测定方法、比如室内GPS在使用多个已知的参考点的情况下来查明。

所述装配位置的突出显示能够通过能够由操作者优选在没有另外的辅助器件的情况下发觉的信号来进行，所述信号在这点上被称为肯定回答信号。所述肯定回答信号能够以光学方式在能发觉的情况下输出。比如能够在颜色编码的和/或形状编码的情况下提供所述肯定回答信号。比如能够通过绿色的光信号来输出所述肯定回答信号。在所述定位模块被定位在所述附近区域之外时能够输出错误信号。所述错误信号同样能够以光学方式来提供。比如能够在颜色编码的和/或形状编码的情况下提供所述错误信号。比如能够通过红色的光信号来输出所述错误信号。能够补充地将所述肯定回答信号和/或错误信号以其他方式在能发觉的、比如在声学上或者触觉上能发觉的情况下输出。

如果所述定位模块被定位在错误的装配位置的环境中，则能够输出错误信号。如果所述发送接收机构基本上布置在所述装配位置处，则能够通过所述定位模块与所述发送接收机构的信号交换来检查所述装配位置的同一性并且根据错误的同一性来识别错误的装配位置。同样，能够将所述装配位置与所查明的位置进行比较并且就这样识别所述定位模块布置在错误的装配位置处。

能够通过与所述定位模块相耦合的、可移动的信号模块来突出显示所述装配位置。作为替代方案或者补充方案，所述错误信号能够通过所述可移动的信号模块来输出。所述信号模块能够具有至少一个能控制的光学的信号器件。所述可移动的信号模块能够具有集成的能量供给机构。所述信号模块能够具有不同的用于突出显示并且用于错误信号的信号器件。所述信号器件能够经过颜色编码并且/或者经过形状编码。所述信号模块也能够具有能切换的、用于突出显示并且用于错误信号的信号器件。所述可移动的信号模块同样能够布置在操作者的手上。尤其所述信号模块能够布置在操作者的装配手套的手背上。所述信号模块也能够具有用于显示文字、图片和/或数字的显示器。

能够通过在所述装配位置的区域中位置固定地布置的信号模块以光学方式来突出显示所述装配位置。所述信号模块能够与所述装配位置处的接纳机构相连接。所述信号模块也能够在接纳机构的旁边与所述装配位置的基体相连接。所述信号模块也能够布置在所述装配位置的背侧上，而所述信号器件则如此布置，使得其能够在所述装配位置的正面来识别。所述信号模块或者信号器件也能够被集成在所述接纳机构中。比如，所述接纳机构能够通过所述信号模块来照亮。

如果要在一组的装配位置处执行彼此先后相随的装配步骤，则能够分别通过在所述装配位置的区域中位置固定地布置的信号模块来突出显示所述组的装配位置。一个组比如能够用图表为产品的一种变型方案显示电缆、子电缆束或者软管的走向。能够一个个地先后以移动光的形式或者一起突出显示所述装配位置。通过移动光，也能够显示装配方向。也能够闪烁地突出显示所述组。在所述装配位置之一处实施所述装配步骤之后，能够以其他方式来突出显示所完成的装配位置或者结束所述突出显示。比如，能够通过所述定位模块来识别，已经实施了所述装配步骤。在实旋所述装配步骤之后，比如能够在相应的信号模块上显示颜色更换和/或符号更换。同样，在所述组的装配位置处也能够显示彼此先后相随的装配步骤的多个工序过程。在每个工序过程之后能够更换所述突出显示，以用于用信号来表示工作进展。能够为了进行质量监督而将所述装配步骤的实施自动地记录在装配记录中。

如果要在另一组的装配位置处执行彼此先后相随的装配步骤，则接下来能够分别通过在所述装配位置的区域中位置固定地布置的信号模块来突出显示所述另一组的装配位置。有待突出显示的组能够被切换。通过不同的组，能够用图表来显示不同的电缆或者子电缆束的不同的走向。

能够通过远离的控制器来无线地操控所述信号模块。通过无线的操控，能够放弃线缆敷设。在中心的控制器中能够个别地或者一组一组地操控许多信号模块。同样，能够与一个或者多个可移动的定位模块进行数据交换。所述信号模块能够在控制器中通过明确的地址来响应并且被分配给明确的装配位置。在改装装配装置时，能够将地址分配给已改变的装配位置，方法是：在调整过程中将所述地址分配给已改变的装配位置。

此外，介绍一种具有以下特征的装配装置：

至少一个装配位置，在所述装配位置处能执行装配步骤；

至少一个具有至少一个能控制的光学的信号器件的信号模块，所述信号模块用于当要在所述装配位置处执行装配步骤时突出显示所述装配位置；以及

控制器，该控制器用于当要在所述装配位置处执行所述装配步骤时提供用于所述信号器件的激活信号。

所述信号模块能够布置在装配位置处。通过位置固定的信号模块以能从远处识别的方式来突出显示所述装配位置。

在所述装配位置处能够布置用于有待装配的构件的接纳机构。所述装配装置能够包括一个拥有多个接纳机构的制造平台。在使用所述装配装置的情况下，能够执行一个装配步骤或者一系列装配步骤。

所述信号模块能够移动并且能够与可移动的定位模块相耦合。通过可移动的信号模块也能够突出显示装配位置，所述装配位置是产品的一部分。比如，能够直接在产品上为螺钉来突出显示所述装配位置。

所述信号模块和定位模块能够被集成到手套中。所述手套能够是工作手套。装配工在工作时为了进行保护而戴有手套。所述手套能够通过所述模块额外地用于在不同的装配位置之间进行导航。

也有利的是一种具有程序代码的计算机程序产品或者计算机程序，所述程序代码能够被保存在可机读的载体或者存储介质、比如半导体存储器、硬盘存储器或者光学存储器上并且尤其当在计算机或者装置上执行所述程序产品或者程序时用于实施、实现并且/或者操控所述方法的步骤。

附图说明

下面参照附图对本发明的一种有利的实施例进行解释。其中：

图1按照一种实施例示出了装配装置的图示；

图2按照一种实施例示出了具有定位模块的装配装置的图示；

图3按照一种实施例示出了具有信号模块和定位模块的手套的图示；并且

图4到6按照实施例示出了具有信号模块的接纳机构的图示。

附图仅仅是示意图并且仅仅用于解释本发明。相同的或者起相同作用的元件连贯地设有相同的附图标记。

具体实施方式

车载电路的变化性和复杂性不断增加，其中变化周期变得越来越短。用于车载电路制造的制造平台上的1:1图纸充满了用于制造产品的信息。电缆或者模块是否以正确的方式或者正确地被敷设目前在所述制造平台上不能检验。通过这里所介绍的方案，能够减少手动作业时的出错率并且降低用于学习手动作业的开销。此外，能够对加工步骤进行检查并且必要时能够显示另外的附加信息。

加工人员用这里所介绍的方案在车载电路的在制造平台上的制造阶段的期间在敷设模块或者单根电线时获得支持。

不同的敷设线路目前仅仅借助于所述制造平台上的图纸来区分。但是，由于较高的变化性，所述敷设线路无法明确界定。由此，工人在生产电线束时可能会在制造平台上敷设电线时无意地选择错误的分接头或者错误的敷设线路。由此，可能需要修正作业。

通过这里所介绍的、按照一种实施方式的方案，能够通过所述制造平台上的被照亮的叉来标识正确的敷设线路或者正确的分接头。由此在视觉上为工人预先给定明确的敷设线路。换句话说，介绍一种发光叉。

通过这里所介绍的、按照另一种实施方式的方案，能够通过工人的(工作)手套上的、尤其视觉上的显示来标识正确的敷设线路或者正确的分接头。由此，在视觉上向工人显示正确的敷设线路或者在出错时给出反馈。换句话说，介绍相应的手套。这种手套除了在用于电缆束的制造平台上使用之外也可以在其他装配情况中有效地使用。

通过这里所介绍的方案，工人在制造平台上敷设电线时不再出错，因为明确地标识了正确的分接头或者敷设线路。

为此，在一种变型方案中，控制计算机将与分配的任务相关的信号发送给发光叉或者手套。所述发光叉和/或手套比如借助于LED来显示出与分配的任务相关的分接头或者敷设线路。在使用发光叉时，也能够仅仅标识临界的或者易于出错的区域，由此不要替换所述制造平台上的所有叉。

详细描述

为了更容易的理解，在以下描述中将关于图1-6的附图标记作为参考加以保留。

图1按照一种实施例示出了一种装配装置100的图示。所述装配装置100具有装配位置102。在所述装配位置处能够执行各个用于装配产品的装配步骤。为许多装配位置102分别分配了一种用于以光学方式来突出显示相应的装配位置102的信号模块104。所述信号模块104通过控制器106来激活。如果要在所述装配位置处执行用于装配产品的装配步骤，所述控制器106就激活信号模块104。

所述装配装置100在这里被构造为用于装配电缆束的不同的变型方案的制造平台108。所述装配位置102在这里被构造为接纳机构110，该接纳机构用于暂时夹持电缆束的各根电缆、电缆束的电缆小束和/或电缆束的预制的子电缆束。所述接纳机构110在此被构造为接纳叉。所述接纳机构110布置在电缆束的不同的变型方案的可能的分支点以及弯曲点处。因此，为了装配一种变型方案，并非强制需要在每个接纳机构110中放入电缆、电缆小束或者子电缆束。相应的信号模块104比如能够直接被集成到接纳机构110中或者也能够布置在接纳机构110的旁边。

如果要布置电缆、电缆小束或者子电缆束，则通过所述控制器106来激活一组的信号模块104。所述组沿着所计划的、用于所述电缆、电缆小束或者子电缆束的路径被分配给所述接纳机构110。所述信号模块104分别提供一种光学信号112，以用于突出显示所配属的接纳机构110。

如果布置了所述电缆、电缆小束或者子电缆束，则为所述电缆束的变型方案的其他电缆、其他电缆小束或者其他子电缆束操控另一组的信号模块104，以用于突出显示另一条路径。如果所述电缆束被从制造平台108上取下，则能够制造电缆束的另一种变型方案。为此，所述控制器106比如能够从上级的数据处理系统114中下载或者读入相应的组。

图2按照一种实施例示出了具有可移动的定位模块200的装配装置100的图示。所述装配装置100如在图1中一样被构造为用于电缆束的不同的变型方案的制造平台108。与此相比，在这里可移动的信号模块104在可移动的单元中与所述可移动的定位模块200相耦合。所述定位模块200与所述控制器106进行通信。在这里，所述定位模块200无线地与所述控制器106进行通信。如果所述定位模块200布置在有待突出显示的接纳机构110的附近区域中，则所述信号模块104被激活并且输出光学信号112。

在一种实施例中，通过所述定位模块的通信信号的三角测量来确定所述定位模块200的位置。将所述位置与有待突出显示的接纳机构110的位置进行比较，并且如果所述位置之间的距离小于附近区域公差，那就激活所述信号模块104。

在一种实施例中，所述接纳机构110分别具有定位芯片202。所述定位模块200与所述定位芯片202进行无线通信。如果一个定位芯片202与所述有待突出显示的接纳机构110的定位模块200之间的距离小于所述附近区域公差，则激活所述信号模块104。比如通过来回发送的数据包的传送时间来查明所述距离。

如果所述距离大于所述附近区域公差，则在所述信号模块104上输出错误信号。所述错误信号与用于进行突出显示的光学信号的区别在于其颜色和/或形状。比如所述错误信号能够以红色并且/或者作为X来输出。如果所述信号模块能够实现多维的、尤其二维的显示，则也能够输出相对于所述接纳机构110的方向。在一种实施例中，如果所述定位模块200布置在错误的接纳机构110上，则输出所述错误信号。

图3按照一种实施例示出了具有信号模块104和定位模块200的手套300的图示。所述手套300在此基本上相应于图2中的可移动的单元。所述定位模块200的电子单元布置在手套300的翻边的区域中。所述电子单元具有至少一个用于与控制器进行通信的天线。用于与定位芯片202进行通信的天线302布置在手套300的指尖的区域中。所述信号模块104布置在手套300的手背的区域中。所述天线302和信号模块104通过被集成到手套300中的电线与电子单元相连接。

换句话说，介绍一种借助于指导性的日常使用的、呈手套300的形式的可穿戴设备来实现的工人导引装置。在可穿戴设备中集成了智能的电子装置和显示元件，所述电子装置和显示元件在真正的工作过程中与所述制造平台或者其他的制造器件处于无线的相互作用中并且由此不仅能够预先给定空间上的2D定位/线路而且能够预先给定额外的信息。这里所介绍的方案也能够运用在其他人工的装配过程中。因此，能够避免敷设错误并且实现较短的熟悉工作的时间。

比如用于近场通信(NFC)13.56MHz的天线组合被集成在手套300中。在手背中集成了红/绿LED指示器。所述指示器也能够显示多种或者另外的颜色。同样，所述指示器能够被构造为OLED或者电子纸指示器。所述指示器也能够响应工人的其他意思。因此，在广泛的意义上，声学的或者触觉的指示器也能够被集成到手套中。因此，作为替代方案或者补充方案，在出现错误时所述手套会振动或者输出声学的信号。所述电子装置被集成在手套300中或者结合手套被构造为腕带。

所述手套的主要功能是NFC读写器、可视化和参数化或者借助于BLE或者其他低功率无线电标准与上级的控制单元进行数据交换。

NFC标签能够被集成到叉或者制造测试接纳部中。所述NFC标签也能够被构造为通用的附装件。

图4到6按照实施例示出了具有信号模块104的接纳机构110的图示。所述接纳机构110在此基本上相应于图1和2中的接纳机构。所述接纳机构110在这里是用于在电缆束的装配过程的期间接纳并且夹持电缆束的电缆或者子电缆束的接纳叉。所述接纳机构110具有一个拥有两个尖齿的叉头440，所述叉头通过杆部402与制造平台108相连接。通过所述杆部402，所述叉头400与制造平台108隔开地布置。被放入在尖齿之间的电缆或者所放入的子电缆束由此离开制造平台108以基本上通过杆部402确定的间距来伸展。

所述信号模块104分别具有至少一个信号器件404和一个用于对所述信号器件404进行操控的电子装置406。所述电子装置406具有至少一个用于与这里未示出的控制器进行无线通信的天线。

在图4中所述信号模块104布置在杆部402的区域中。所述叉头400具有光导体408，以用于将由信号器件404发出的光传送给叉头400的对操作者来说看得见的可视侧。所述杆部402被装入到从制造平台108中穿过的钻孔中并且被旋紧在制造平台108的背侧上。

所述信号模块104是由能量供给机构410、电子装置406和信号器件404构成的紧凑的单元。所述信号器件404布置在叉头400的下方。所述信号器件404在这里是LED。所述信号模块104能够更换。比如，所述信号模块104通过卡锁机构而啮合在所述接纳机构中。所述能量供给机构410具有至少一个电池或者能充电的蓄电池。所述LED也能够被集成到叉头中。

在图5中所述信号模块104同样布置在杆部402的区域中。所述叉头400在这里具有用于信号器件404的留空部。所述叉头400比如能够由透明的材料构成。所述信号器件404至少部分地布置在所述留空部的内部。所述信号模块104的电子装置406布置在叉头的下方。如在图4中一样，所述杆部402布置在从制造平台108中穿过的钻孔中。与此相比，所述制造平台在这里具有导电的层500，所述导电的层处于相反的电位上。所述层500在钻孔的区域中被切开。所述杆部具有用于与层500进行电接触的接触机构502。通过所述层500和接触机构502来向所述电子装置406供给电能。

在一种实施例中，如在图4中一样，所述杆部402在制造平台108的背侧上与能量供给机构410相连接。所述杆部402中的电导体将电能传输给电子装置406。

在图6中，所述信号模块104与接纳机构110分开。除了所述用于杆部402的钻孔之外，在所述制造平台108中布置了另一个用于信号器件404的钻孔。所述信号模块104布置在制造平台108的背侧上并且将能量供给机构410、电子装置406和信号器件404统一在紧凑的能容易地更换的单元中。所述LED也能够布置在制造平台108上。

这里所介绍的信号模块104以所估计的60小时/月的运行时间达到较长的超过三年的电池运行时间或者使用寿命。在此，能够使用便宜的具有无线网状技术的接收模块。总体方案没有电缆。所述LED在工厂中在日光下可以清楚地识别。对于每个单个的叉的操控借助于无线电来进行。在制造平台改装时可以容易地训练所述叉。

所述电池比如能够具有11Wh电容(9V单元1.2Ah或者3.7V单池3Ah)。所述接收器模块的能量消耗比如为0.5mW。所述接收器模块在电压为5V时具有比如100pA的静态电流。绿色LED具有比如4.4mW的能量消耗。所述LED比如能够被构造为在电压为2.2V时具有2mA的弱电流LED。

为了训练/训教发光叉，所述发光叉能够设有明确的条形码。所述条形码能够在改装制造平台或者更换电池时用于训教发光叉。在训练时，所述LED能够在将发光叉的坐标与发光叉的地址进行配对之后短时间闪烁或者显示颜色更换。同样，所述LED能够通过闪烁或者颜色更换来显示能量供给机构的电池状态。

因为前面详细描述的装置和方法是实施例，所以它们能以常见的方式由本领域的技术人员在较宽的范围内来改动，而不离开本发明的范围。尤其各个元件相对于彼此的机械布置和大小比例仅仅是示范性的。

附图标记列表：

100  装配装置

102  装配位置

104  信号模块

106  控制器

108  制造平台

110  接纳机构

112  光学信号

114  数据处理系统

200  定位模块

202  定位芯片

300  手套

302  天线

400  叉头

402  杆部

404  信号器件

406  电子装置

408  光导体

410  能量供给机构

500  层

502  接触机构

Claims (10)

1.装配辅助方法，其中如果要在装配位置(102)处执行装配步骤，则通过信号模块(104)以光学方式突出显示所述装配位置(102)，

其中，如果在所述装配位置(102)的附近区域中识别出可移动的定位模块(200)，则突出显示所述装配位置(102)，所述附近区域为围绕着所述装配位置(102)的预先确定的间距之内的区域，

如果所述定位模块(200)被定位在所述附近区域之外，则输出错误信号，

如果所述定位模块(200)被定位在与所述装配位置(102)不具有同一性的错误的装配位置的环境中，则输出错误信号，

并且，通过与所述定位模块(200)相耦合的信号模块(104)来突出显示所述装配位置(102)并且/或者通过所述信号模块(104)来输出所述错误信号，并且所述信号模块(104)是可移动的。

2.根据权利要求1所述的装配辅助方法，其中通过在所述装配位置(102)的区域中位置固定地布置的信号模块(104)以光学方式来突出显示所述装配位置(102)。

3.根据权利要求2所述的装配辅助方法，其中如果要在一组的装配位置(102)处执行彼此先后相随的装配步骤，则分别通过在所述装配位置(102)的区域中位置固定地布置的信号模块(104)来突出显示所述组的装配位置(102)。

4.根据权利要求3所述的装配辅助方法，其中如果要在另一组的装配位置(102)处执行彼此先后相随的接下来的装配步骤，则接下来分别通过在所述装配位置(102)的区域中位置固定地布置的信号模块(104)来突出显示另一组的装配位置(102)。

5.根据权利要求1所述的装配辅助方法，其中所述信号模块(104)通过远离的控制器(106)来无线地操控。

6.一种装配装置(100)，包括：

至少一个装配位置(102)，在所述装配位置处能够执行装配步骤；

至少一个具有至少一个能控制的光学的信号器件(404)的信号模块(104)，所述信号模块用于当要在所述装配位置(102)处执行装配步骤时突出显示所述装配位置，并且所述信号模块(104)可移动并且与可移动的定位模块(200)相耦合，

其中，如果在所述装配位置(102)的附近区域中识别出可移动的定位模块(200)，则激活所述信号模块(104)，所述附近区域为围绕着所述装配位置(102)的预先确定的间距之内的区域；以及

控制器(106)，该控制器用于当要在所述装配位置(102)处执行所述装配步骤时提供用于所述信号器件(404)的激活信号。

7.根据权利要求6所述的装配装置(100)，其中所述信号模块(104)布置在所述装配位置(102)处。

8.根据权利要求6到7中任一项所述的装配装置(100)，其中在所述装配位置处布置了用于有待装配的构件的接纳机构(110)。

9.根据权利要求6所述的装配装置(100)，其中所述信号模块(104)和定位模块(200)被集成到手套(300)中。

10.可机读的计算机存储介质，该存储介质保存了被设立用于执行、实现并且/或者操控根据权利要求1到5中任一项所述的方法的计算机程序产品。

Images