DE10049539A1 - Mounting workpieces on complex part such as vehicle engine or body using bar-code reader to read bar-codes associated with mounting positions - Google Patents

Mounting workpieces on complex part such as vehicle engine or body using bar-code reader to read bar-codes associated with mounting positions

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DE10049539A1
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Abstract

The method involves pre-positioning the workpieces and fixing pieces on a workpiece holder (1) and attaching them to the complex part. Bar-code labels (4) are arranged on the workpiece holder for the different mounting or attaching positions. The codes are read by a bar code scanner (3) associated with a fixing device (2) to allow computer-assisted identification of the exact mounting position and details of the mounting procedure.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Montage von einer Reihe von Werkstücken an einem komplexen Bauteil, vorzugsweise an einem Kfz-Motor oder einer Kfz-Karosserie, wobei die einzelnen Werkstücke und vorzugsweise auch die Befestigungselemente auf einem Werkstückträger vorpositioniert und mit Hilfe einer Befestigungseinrichtung mit dem komplexen Bauteil verbunden werden.The invention relates to a method for assembling a number of Workpieces on a complex component, preferably on a motor vehicle engine or a motor vehicle body, the individual workpieces and preferably also the Fastening elements pre-positioned on a workpiece carrier and with the help a fastening device can be connected to the complex component.

Die Montage von Werkstücken an dem Motor oder an der Karosserie eines Kraftfahrzeuges erfolgt üblicherweise dadurch, dass eine Reihe von Werkstücken auf einem gemeinsamen Werkstückträger vorpositioniert und der Werkstückträger mittels eines Fördersystemes in die Montageposition gebracht wird. Die Werkstücke werden dann durch den Werker mit dem Bauteil, vorzugsweise mit einem handgeführten EC-Schrauber verbunden. Problematisch ist hierbei für den Werker, dass jeder Schraubstelle das entsprechende Schraubprogramm zugeordnet werden muss. Darüber hinaus kann es sein, dass der Werker die Schraubvorgänge in einer vorgegebenen Reihenfolge auszuführen hat.The assembly of workpieces on the engine or on the body of a Motor vehicle usually takes place in that a number of workpieces prepositioned on a common workpiece carrier and the workpiece carrier is brought into the assembly position by means of a conveyor system. The Workpieces are then by the worker with the component, preferably with connected to a hand-held EC screwdriver. This is problematic for the Worker that each screwing point has the appropriate screwing program must be assigned. In addition, the worker may have the Bolting operations in a predetermined order.

Zur Erleichterung des Montagevorganges ist es bereits bekannt, mehrachsige Handlingsgeräte (Manipulatoren) oder mehrachsige Schienensysteme zu verwenden, an denen die Befestigungseinrichtungen oder Manipulatoren angebracht sind. Eine genaue Positionsidentifikation bei der mehrachsigen Bewegung dieser Geräte ist aber sehr aufwendig und fehlerbehaftet, da bei entsprechender Länge der Auslegearme und Abfragen der Position in den Gelenken der Manipulatoren die Abfrage ungenau wird und bei mehrachsigen Manipulatoren die Positionsbestimmung mit großem Rechneraufwand verbunden ist. Bei dem bekannten Stand der Technik muss der Werkstückträger mit den Werkstücken in einer festen Position zum Handhabungsgerät stehen. Dies hat zur Folge, dass das komplexe Bauteil (Karosserie bzw. Motor) meist durch eine zusätzliche Positioniereinrichtung positioniert werden muss. To facilitate the assembly process, it is already known to be multi-axis Handling devices (manipulators) or multi-axis rail systems use where the fasteners or manipulators are attached. An exact position identification with the multi-axis Movement of these devices is very complex and error-prone because corresponding length of the extension arms and querying the position in the Joints the manipulators the query becomes inaccurate and in multi-axis Manipulators associated with position determination with a great deal of computing effort is. In the known prior art, the workpiece carrier with the Workpieces are in a fixed position to the handling device. This has to Consequence that the complex component (body or engine) mostly by a additional positioning device must be positioned.  

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Montage von Werkstücken vorzuschlagen, bei dem eine genaue Identifizierung der Befestigungsstelle gewährleistet ist.The invention is therefore based on the object of a method for assembling To propose workpieces in which an exact identification of the Attachment point is guaranteed.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 wiedergegeben. Die Unteransprüche 2 bis 4 enthalten sinnvolle Ausführungsformen dazu.The solution to this problem is given in claim 1. The Sub-claims 2 to 4 contain reasonable embodiments.

Erfindungsgemäß wird für die Identifizierung ein an sich bekanntes Barcode- Erkennungssystem bestehend aus einem Barcodescanner und Barcodeschildern verwendet. Vorzugsweise wird der Barcodescanner an der Befestigungseinrichtung und jeweils ein Barcodeschild an den entsprechenden Montagepositionen am Werkstückträger befestigt. Die vorzugsweise als EC- Schrauber ausgeführte Befestigungseinrichtung kann dann vom Bedienungsmann entweder von Hand oder mit Hilfe eines Handlingsgerätes in die Montageposition gebracht werden. Der Barcodescanner erfasst dabei das entsprechende Barcodeschild und identifiziert die entsprechende Befestigungsstelle und stellt rechnergestützt das vorgesehene Befestigungsprogramm ein.According to the invention, a barcode that is known per se is used for identification. Recognition system consisting of a barcode scanner and barcode labels used. The barcode scanner is preferably on the Fastening device and a barcode label on the corresponding Mounting positions attached to the workpiece carrier. The preferably as EC Fastening device designed by screwdriver can then be operated by the operator either by hand or with the help of a handling device in the assembly position to be brought. The barcode scanner records the corresponding Barcode label and identifies the appropriate attachment point and places computer-aided the proposed fastening program.

Damit der Barcodescanner nicht versehentlich ein Barcodeschild einer benachbarten Position erfasst, ist an der Befestigungseinrichtung ein Zentrierpin oder eine ähnliche Positioniereinrichtung angebracht. Beim Anfahren der entsprechenden Position fährt der Zentrierpin in eine Positionsbohrung am Werkstückträger und anschließend liest der Barcodescanner den entsprechenden Barcode ab und identifiziert eindeutig die Schraubstelle. Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren wird eine genaue Identifikation der jeweiligen Montagestelle erreicht. Individuelle Bedienungsfehler können verhindert werden. Das System sorgt auch dafür, dass eine bestimmte Reihenfolge der Montagevorgänge eingehalten wird. Selbst bei einer ungenauen Position des Werkstückträgers, auf dem die Werkstücke liegen, kann erfindungsgemäß die Montageeinrichtung eindeutig den vorprogrammierten Bearbeitungsvorgang ausführen. Ist eine bestimmte Befestigungsreihenfolge gefordert, sorgt das System dafür, dass auch diese Reihenfolge eingehalten wird. Es kann also sowohl das erforderliche Drehmoment individuell entsprechen der Befestigungsstelle eingestellt als auch ein beliebiger vorprogrammierter Montagevorgang ausgeführt werden.So that the barcode scanner does not accidentally display a barcode label adjacent position detected, is a centering pin on the fastening device or a similar positioning device attached. When starting the the centering pin moves into a position hole on the corresponding position Workpiece carrier and then the barcode scanner reads the corresponding one Barcode and clearly identifies the screwing point. Because of this The inventive method is an exact identification of each Assembly site reached. Individual operating errors can be prevented. The system also ensures that a certain order of Assembly processes is observed. Even if the position of the Workpiece carrier on which the workpieces lie can, according to the invention Assembly device clearly the preprogrammed machining process To run. If a certain fastening sequence is required, this ensures System for ensuring that this order is also followed. So it can be both the required torque corresponds individually to the attachment point  set as well as any pre-programmed assembly process become.

Während bei den herkömmlichen Verfahren die Montagestelle indirekt über die Position identifiziert wird, also zuerst die Position bestimmt und anhand der Position die Montagestelle identifiziert wird, wird bei der hier vorgeschlagenen Lösung die Montage- bzw. Befestigungsstelle direkt über die Barcodeschilder und den Scanner identifiziert.While with the conventional methods, the assembly point indirectly via the Position is identified, i.e. the position is first determined and based on the Position the assembly point is identified, is suggested at the here Solution the mounting or mounting point directly on the barcode labels and identified the scanner.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Fig. 1 und 2 beispielsweise näher erläutert. Es zeigenThe invention is explained in more detail for example with reference to the accompanying FIGS. 1 and 2. Show it

Fig. 1 einen EC-Handschrauber 2 mit Barcodescanner 3 gegenüber einem an einem Werkstückträger 1 befestigten Barcodeschild 4, Fig. 1 is a EC-hand screwdriver 2 with bar code scanner 3 with respect to a mounted on a workpiece support 1 barcode label 4,

Fig. 2 die Anordnung eines EC-Schraubers 2 an einem Handlingsgerät 8. Fig. 2 shows the arrangement of an EC screwdriver 2 to a handling apparatus 8.

In den Figuren ist ein üblicher Werkstückträger 1 schematisch dargestellt. Auf einem derartigen Werkstückträger 1 wird üblicherweise eine Vielzahl von Werkstücken 9 gemeinsam mit Befestigungselementen, insbesondere Schrauben vorpositioniert. Der Werkstückträger 1 wird mittels eines nicht näher dargestellten Fördersystemes, z. B. eines Flurförderers zum komplexen Bauteil 13, einem Kfz- Motor oder einer Kfz-Karosserie transportiert. Die Werkstücke 9 werden mit EC- Schraubern 2 mit diesen komplexen Bauteilen 13 verschraubt. Wegen des Gewichtes der Schrauber 2 und um das entsprechende Gegenmoment aufnehmen zu können, sind die Schrauber zweckmäßigerweise an Handlingsgeräten 8 befestigt (vgl. Fig. 2). An dem Handlingsgerät sind dabei eine Reihe von Armen 10 angeordnet, die über Drehgelenke 11 beweglich miteinander verbunden sind, wobei das Gewicht des Schraubers 2 über ein Gegengewicht 12 ausgeglichen wird.A conventional workpiece carrier 1 is shown schematically in the figures. A large number of workpieces 9 are usually pre-positioned on such a workpiece carrier 1 together with fastening elements, in particular screws. The workpiece carrier 1 is by means of a conveyor system, not shown, for. B. a floor conveyor to complex component 13 , a motor vehicle or a vehicle body. The workpieces 9 are screwed to these complex components 13 using EC screwdrivers 2 . Because of the weight of the screwdrivers 2 and to be able to absorb the corresponding counter torque, the screwdrivers are expediently fastened to handling devices 8 (cf. FIG. 2). A series of arms 10 are arranged on the handling device, which are movably connected to one another via swivel joints 11 , the weight of the screwdriver 2 being compensated for by a counterweight 12 .

An dem Schrauber 2 ist in der Nähe des Barcodescanners 3 ein Zentrierpin 5 befestigt, der bei der Positionierung in eine am Werkstückträger 1 angeordnete Positionsbohrung 6 eingebracht wird. Damit wird verhindert, dass der Barcodescanner 3 versehentlich ein Barcodeschild 4 einer benachbarten Position erfasst. Um die Befestigungsstelle mit dem Schrauber 2 besser erreichen zu können, kann am Werkstückträger 1 zusätzlich eine Zwischenspindel 7 angeordnet sein. A centering pin 5 is fastened to the screwdriver 2 in the vicinity of the barcode scanner 3 and, during positioning, is introduced into a position bore 6 arranged on the workpiece carrier 1 . This prevents the barcode scanner 3 from accidentally detecting a barcode label 4 of an adjacent position. In order to better reach the fastening point with the screwdriver 2 , an intermediate spindle 7 can additionally be arranged on the workpiece holder 1 .

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Werkstückträger
Workpiece carrier

22

EC-Schrauber als Befestigungseinrichtung
EC screwdriver as a fastening device

33

Barcodescanner an Barcode scanner

22

44

Barcodeschild an Barcode label

11

55

Zentrierpin an Centering pin

22

66

Positionsbohrung an Position bore on

11

77

Zwischenspindel für EC-Schrauber an Intermediate spindle for EC screwdrivers

11

88th

Handlingsgerät (mehrachsig) oder Manipulator für Handling device (multi-axis) or manipulator for

22

99

Werkstücke (auf Workpieces (on

11

positioniert)
positioned)

1010

bewegliche Arme an movable arms

88th

1111

Drehgelenke an Swivel joints

88th

bzw. respectively.

1010

1212

Gegengewicht an Counterweight

88th

1313

komplexes Bauteil (z. B. Motoranbindung Karosse)
complex component (e.g. engine connection body)

Claims (5)

1. Verfahren zur Montage von einer Reihe von Werkstücken (9) an einem komplexen Bauteil, vorzugsweise an einem Kfz-Motor oder einer Kfz- Karosserie, wobei die einzelnen Werkstücke (9) und vorzugsweise auch die Befestigungselemente zur Befestigung der Werkstücke (9) an dem Bauteil auf einem Werkstückträger (1) vorpositioniert und mit Hilfe einer Befestigungseinrichtung (2) mit dem komplexen Bauteil verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Werkstückträger (1) für die verschiedenen Montage- bzw. Befestigungsstellen Barcodeschilder (4) angeordnet sind, die von einem an der Befestigungseinrichtung (2) angeordneten Barcodescanner (3) erfasst werden, um rechnergestützt die genaue Identifizierung der Montagestelle und die Einzelheiten für den Befestigungsvorgang einzustellen.1. A method for mounting a number of workpieces ( 9 ) on a complex component, preferably on a motor vehicle engine or a vehicle body, the individual workpieces ( 9 ) and preferably also the fastening elements for fastening the workpieces ( 9 ) pre-positioned the component on a workpiece carrier ( 1 ) and connected to the complex component with the aid of a fastening device ( 2 ), characterized in that barcode labels ( 4 ) are arranged on the workpiece carrier ( 1 ) for the various assembly or fastening points detected by a barcode scanner ( 3 ) arranged on the fastening device ( 2 ) in order to set the exact identification of the assembly point and the details for the fastening process with the aid of a computer. 2. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung (2) an einem mehrachsigen Handlingsgerät (8) oder Manipulator befestigt ist und von Hand oder automatisch in die jeweilige Montageposition gebracht und erst nach Feststellen der richtigen Montage- /Befestigungsstelle Position das dort erforderliche Montageprogramm ausgeführt wird.2. The method according to claim 2, characterized in that the fastening device ( 2 ) is attached to a multi-axis handling device ( 8 ) or manipulator and brought by hand or automatically into the respective assembly position and only after determining the correct assembly / attachment point position there required assembly program is executed. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Befestigungseinrichtung (2) ein Zentrierpin (5) oder eine ähnliche Positioniereinrichtung angeordnet ist, der bzw. die beim Anfahren der Montageposition in eine Positionsbohrung (6) oder eine ähnliche Positionseinrichtung am Werkstückträger (1) gebracht wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a centering pin ( 5 ) or a similar positioning device is arranged on the fastening device ( 2 ), which or when approaching the mounting position in a position bore ( 6 ) or a similar position device on Workpiece carrier ( 1 ) is brought. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung (2) als EC-Schrauber ausgebildet ist, bei dem das Drehmoment individuell automatisch einstellbar ist oder die sonstigen Montagevorgänge vorprogrammiert ausgeführt werden.4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the fastening device ( 2 ) is designed as an EC screwdriver, in which the torque is automatically adjustable individually or the other assembly operations are carried out preprogrammed. 5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, dass eine notwendige Montagereihenfolge rechnergestützt signalisiert wird.5. The method according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that a necessary assembly sequence is signaled by computer.
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