DE102013015623A1 - Device for moving component of motor vehicle e.g. passenger car between two different positions, has receiving element that is movable from first position to other position in response to component contour detected by detection device - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bewegen eines Bauteils eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens.The invention relates to a device and a method for moving a component of a motor vehicle, in particular a passenger car.
Aus der Massenfertigung von Personenkraftwagen ist es bekannt, Bauteile eines Personenkraftwagens automatisiert, beispielsweise mittels wenigstens eines Roboters zu montieren. Hierdurch kann eine zeit- und kostengünstige Herstellung realisiert werden.From the mass production of passenger cars, it is known to automated components of a passenger car to assemble, for example by means of at least one robot. As a result, a time-consuming and cost-effective production can be realized.
Die automatische Montage eines solchen Bauteils erfolgt beispielsweise derart, dass das Bauteil oder eine Mehrzahl von gleichen Bauteilen in einem Stückgutträger in einen Arbeitsbereich eines Roboters verbracht wird. Befindet sich der Stückgutträger mit den wenigstens einen Bauteil im Arbeitsbereich des Roboters, so kann sich der Roboter beispielsweise in Kontakt mit dem Bauteil bewegen, das Bauteil an sich fixieren, bewegen und schließlich montieren beziehungsweise in eine Montageposition bewegen, in der das Bauteil beispielsweise an einem anderen Bauteil des Kraftwagens befestigt wird. Um das Bauteil an sich zu fixieren, kann vorgesehen sein, dass der Roboter das Bauteil mittels eines Greifarms ergreift. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass der Roboter das Bauteil ansaugt und dadurch an sich fixiert.The automatic assembly of such a component takes place, for example, such that the component or a plurality of identical components is transported in a piece goods carrier in a working area of a robot. If the piece goods carrier with the at least one component is located in the working area of the robot, the robot may, for example, move into contact with the component, fix the component itself, move it and finally mount it or move it to a mounting position in which the component is attached to a component other component of the motor vehicle is attached. In order to fix the component to itself, it can be provided that the robot grips the component by means of a gripping arm. Alternatively or additionally, it is conceivable that the robot sucks the component and thereby fixed to itself.
Ist das Bauteil am Roboter fixiert, so bewegt sich das Bauteil mit dem Roboter mit. Zur Realisierung einer besonders zeit- und kostengünstigen Herstellung ist es von Vorteil, wenn sich das Bauteil, bevor es am Roboter fixiert wird beziehungsweise mit dem Roboter mit bewegt wird, bereits in einer Einbaulage befindet. Diese Einbaulage ist eine sogenannte einbaufähige Lage des Bauteils. Nimmt das Bauteil die Einbaulage an, so kann der Roboter das Bauteil auf einfache Weise an sich fixieren und besonders schnell an eine gewünschte Stelle, an der das Bauteil montiert wird, bewegen. Umständliche oder gar unmögliche und durch den Roboter zu bewirkende Lageänderungen des Bauteils können dadurch vermieden werden.If the component is fixed to the robot, then the component moves with the robot. To realize a particularly time-consuming and cost-effective production, it is advantageous if the component, before it is fixed to the robot or is moved with the robot, already in an installed position. This mounting position is a so-called installable position of the component. If the component assumes the installation position, then the robot can easily fix the component to itself and move it particularly quickly to a desired location where the component is mounted. Cumbersome or even impossible and to be effected by the robot changes in position of the component can be avoided.
Befindet sich das Bauteil jedoch nicht in der Einbaulage, sondern in einer davon unterschiedlichen, weiteren Lage, in der der Roboter das Bauteil nicht an sich fixieren und/oder aus der der Roboter das Bauteil nicht in die Einbaulage und insbesondere nicht in eine Ausrichtung, in der das Bauteil montiert werden kann, bewegen kann, so ist es erforderlich, das Bauteil in die Einbaulage zu bewegen, bevor das Bauteil durch den Roboter bewegt und montiert werden kann.However, if the component is not in the installed position, but in a different, further position in which the robot does not fix the component to itself and / or out of which the robot does not place the component in the installed position and in particular not in an orientation the component can be mounted, it is necessary to move the component into the installation position before the component can be moved and mounted by the robot.
Aus dem allgemeinen Stand der Technik ist es bekannt, optische Erkennungssysteme zu verwenden, um eine aktuelle Ist-Lage des Bauteils zu erfassen. Weicht die Ist-Lage von der gewünschten Einbaulage ab, so kann das Bauteil beispielsweise automatisch in die Einbaulage bewegt werden. Solche optischen Erkennungssysteme sind jedoch sehr aufwendig. Darüber hinaus ist es denkbar, das Bauteil manuell, das heißt durch eine Person, in die Einbaulage zu bewegen. Jedoch ist auch dies zeit- und kostenaufwendig, was den durch die Automatisierung der Herstellung realisierbaren Zeitgewinn zumindest teilweise kompensieren würde. Darüber hinaus ist es aus der Massenfertigung von Personenkraftwagen bekannt, Vereinzelungssysteme wie beispielsweise Rüttler zu verwenden, um eine Mehrzahl von willkürlich angeordneten Bauteilen in die jeweilige Einbaulage der Bauteile zu bewegen. Wie jedoch bei optischen Erkennungssystemen ist hierzu ein hoher apparativer Aufwand erforderlich.From the general state of the art, it is known to use optical detection systems to detect a current actual position of the component. If the actual position deviates from the desired mounting position, the component can for example be moved automatically into the installed position. However, such optical recognition systems are very expensive. In addition, it is conceivable to move the component manually, that is, by a person, into the installation position. However, this too is time-consuming and costly, which would at least partially compensate for the time gain that can be achieved by automating the production. Moreover, it is known from the mass production of passenger cars to use separating systems such as vibrators to move a plurality of arbitrarily arranged components in the respective mounting position of the components. However, as with optical recognition systems this requires a high expenditure on equipment.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bewegen eines Bauteils eines Kraftwagens in eine vorgebbare Einbaulage bereitzustellen, mittels welchem das Bauteil auf besonders einfache, zeit- und kostengünstige Weise in die Einbaulage bewegbar ist.It is therefore an object of the present invention to provide a device and a method for moving a component of a motor vehicle in a predetermined installation position, by means of which the component is movable in a particularly simple, time-consuming and cost-effective manner in the installation position.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a device having the features of patent claim 1 and by a method having the features of patent claim 5. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bewegen eines Bauteils eines Kraftwagens aus einer ersten Lage in eine demgegenüber unterschiedliche Einbaulage bei einer Montage des Bauteils. Die Vorrichtung umfasst ein Aufnahmeelement, welches zwischen wenigstens zwei Stellungen bewegbar ist. Das Einbauteil ist dabei in beiden Stellungen des Aufnahmeelements sowie in der ersten Lage als auch in der Einbaulage des Bauteils zumindest teilweise im Aufnahmeelement anordenbar. Die Vorrichtung umfasst ferner eine taktile Erfassungseinrichtung zum taktilen Erfassen zumindest eines Teilbereichs einer Kontur, insbesondere Außenkontur, des in dem Aufnahmeelement angeordneten Bauteils. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung einen Antrieb, mittels welchem zum Bewegen des Bauteils aus der ersten Lage in die Einbaulage das Aufnahmeelement aus einer ersten der Stellungen in die andere Stellung in Abhängigkeit von der mittels der Erfassungseinrichtung erfassten Kontur des Bauteils bewegbar ist.A first aspect of the invention relates to a device for moving a component of a motor vehicle from a first position to a different mounting position during assembly of the component. The device comprises a receiving element, which is movable between at least two positions. The built-in part can be arranged at least partially in the receiving element in both positions of the receiving element as well as in the first position and in the installation position of the component. The device further comprises a tactile detection device for tactile detection of at least a portion of a contour, in particular outer contour, of the component arranged in the receiving element. Furthermore, the device comprises a drive, by means of which, for moving the component from the first position into the installed position, the receiving element can be moved from a first of the positions into the other position as a function of the contour of the component detected by the detection device.
Da das Aufnahmeelement und mit diesem das zumindest teilweise im Aufnahmeelement angeordnete Bauteil in Abhängigkeit von der taktil erfassten Außenkontur bewegbar ist, kann auf aufwendige optische Erkennungssysteme verzichtet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist somit einen einfachen und besonders kostengünstigen Aufbau auf. Darüber hinaus ermöglicht die taktile Erfassung eine prozesssichere Lageerkennung des Bauteils und in der Folge eine prozesssichere Bewegung des Bauteils in die Einbaulage, wenn sich das Bauteil nicht bereits in der Einbaulage befindet. In der Folge kann beispielsweise ein Roboter das Bauteil an sich fixieren, beispielsweise ergreifen und/oder ansaugen, auf einfache und schnelle Weise ausrichten und an eine Stelle bewegen, an der das Bauteil beispielsweise an einem weiteren Bauteil des Kraftwagens montiert wird. Zeitaufwändige, durch den Roboter zu bewirkende Bewegungen des Bauteils können somit vermieden werden, da das Bauteil bereits vor dem durch den Roboter bewirkten Bewegen in die Einbaulage bewegt werden kann. In der Folge kann eine zeit- und kostengünstige, automatisierte Montage des Bauteils geschaffen werden. Nacharbeiten sowie nachträgliche Abfragen der Lage des Bauteils können vermieden werden. Ferner kann eine einfache Kontrolle durch Robotertechnik ermöglicht werden.Since the receiving element and with this at least partially arranged in the receiving element component in response to the tactilely detected outer contour is movable, can be complex optical detection systems are dispensed with. The device according to the invention thus has a simple and particularly inexpensive construction. In addition, the tactile detection enables a process-reliable position detection of the component and consequently a reliable process movement of the component in the installed position, if the component is not already in the installed position. As a result, for example, a robot can fix the component to itself, for example, take and / or suck, align in a simple and fast way and move to a point where the component is mounted, for example, to another component of the motor vehicle. Time-consuming, to be effected by the robot movements of the component can thus be avoided, since the component can be moved before the movement caused by the robot in the installed position. As a result, a time-consuming and cost-effective, automated assembly of the component can be created. Reworking and subsequent queries on the position of the component can be avoided. Furthermore, a simple control by robotics can be made possible.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bewegen eines Bauteils eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, aus einer ersten Lage in eine demgegenüber unterschiedliche Einbaulage mittels einer Vorrichtung, insbesondere einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Vorrichtung umfasst dabei ein Aufnahmeelement, welches zwischen wenigstens zwei Stellungen bewegbar ist. Das Bauteil ist in beiden Stellungen des Aufnahmeelements sowohl in der ersten Lage als auch in der Einbaulage des Bauteils zumindest teilweise im Aufnahmeelement anordenbar. Im Rahmen des Verfahrens wird mittels einer taktilen Erfassungseinrichtung der Vorrichtung zumindest ein Teilbereich einer Kontur, insbesondere Außenkontur, des in dem Aufnahmeelement angeordneten Bauteils taktil erfasst. Ferner wird zum Bewegen des Bauteils aus der ersten Lage in die Einbaulage das Aufnahmeelement aus einer ersten der Stellungen in die andere Stellung in Abhängigkeit von der mittels der Erfassungseinrichtung erfassten Kontur des Bauteils bewegt. Wird das Aufnahmeelement aus der ersten Stellung in die zweite Stellung bewegt, so wird das Bauteil aus der ersten Lage in die Einbaulage mit bewegt. Vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.A second aspect of the invention relates to a method for moving a component of a motor vehicle, in particular a passenger car, from a first position to a different mounting position by means of a device, in particular a device according to the invention. The device comprises a receiving element which is movable between at least two positions. The component can be arranged at least partially in the receiving element in both positions of the receiving element, both in the first position and in the installation position of the component. Within the scope of the method, at least a partial area of a contour, in particular an outer contour, of the component arranged in the receiving element is detected in a tactile manner by means of a tactile detection device of the device. Furthermore, in order to move the component from the first position into the installed position, the receiving element is moved from a first of the positions into the other position as a function of the contour of the component detected by the detection device. If the receiving element is moved from the first position to the second position, the component is moved from the first position into the installed position. Advantageous embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the second aspect of the invention and vice versa.
Da das Bauteil nun in die Einbaulage bewegt und dementsprechend vorteilhaft ausgerichtet ist, kann es beispielsweise auf einfache Weise von einem Roboter gegriffen und/oder angesaugt, an eine Stelle bewegt und an einem weiteren Bauteil des Kraftwagens montiert werden.Since the component is now moved into the installed position and aligned accordingly advantageous, it can for example be easily grasped and / or sucked by a robot, moved to a position and mounted on another component of the motor vehicle.
Die taktile Erfassungseinrichtung ermöglicht eine einfache und kostengünstige Erkennung der Lage des Bauteils. Wird mittels der taktilen Erfassungseinrichtung erfasst, dass sich das Bauteil bereits in der Einbaulage befindet, das heißt dass das Bauteil bereits in der Einbaulage in dem Aufnahmeelement angeordnet ist, so unterbleibt eine Bewegung des Aufnahmeelements. Wird jedoch mittels der taktilen Erfassungseinrichtung erfasst, dass sich das in dem Aufnahmeelement angeordnete Bauteil in der von der Einbaulage unterschiedlichen ersten Lage befindet, so wird das Aufnahmeelement bewegt, um dadurch das Bauteil in die Einbaulage zu bewegen.The tactile detection device allows a simple and inexpensive detection of the position of the component. If it is detected by means of the tactile detection device that the component is already in the installed position, that is to say that the component is already arranged in the mounting position in the receiving element, then a movement of the receiving element is omitted. If, however, it is detected by means of the tactile detection device that the component arranged in the receiving element is in the first position different from the installation position, then the receiving element is moved in order thereby to move the component into the installed position.
Die Erfassung der Lage des Bauteils erfolgt taktil, das heißt durch Berührung. Hierzu ist beispielsweise wenigstens ein Erfassungselement der Erfassungseinrichtung in Kontakt beziehungsweise in Stützanlage mit dem Bauteil, das heißt mit dessen Außenkontur bringbar. Befindet sich das Bauteil beispielsweise in der ersten Lage, so wird mittels der taktilen Erfassungseinrichtung ein erster Teilbereich der Kontur erfasst. Befindet sich das Bauteil jedoch in der Einbaulage, so wird beispielsweise mittels der taktilen Erfassungseinrichtung ein vom ersten Teilbereich unterschiedlicher, zweiter Teilbereich taktil erfasst. Anhand der Unterschiede zwischen den erfassten Teilbereichen kann ermittelt werden, ob sich das Bauteil in der ersten Lage oder in der Einbaulage befindet. In Abhängigkeit davon kann schließlich das Aufnahmeelement bewegt werden, um das Bauteil aus der ersten Lage in die Einbaulage zu bewegen.The detection of the position of the component is tactile, that is by touch. For this purpose, for example, at least one detection element of the detection device in contact or support system with the component, that can be brought with its outer contour. If, for example, the component is in the first position, a first partial region of the contour is detected by means of the tactile detection device. However, if the component is in the installed position, a second partial area that is different from the first partial area is tactually detected, for example by means of the tactile detection device. On the basis of the differences between the detected partial areas, it can be determined whether the component is in the first position or in the installed position. Depending on this, finally, the receiving element can be moved to move the component from the first position in the installed position.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawings; these show in:
Im Rahmen der Herstellung des Personenkraftwagens erfolgt eine automatische beziehungsweise automatisierte Montage des Bauteils
Um zu vermeiden, dass der Roboter mit dem am Roboter fixierten Bauteil
Befindet sich jedoch das Bauteil
Um nun eine einfache, zeit- und kostengünstige Bewegung des sich gegebenenfalls in der ersten Lage befindenden Bauteils
Das Bauteil
Die Vorrichtung
Die Vorrichtung
Schließlich umfasst die Vorrichtung
Der Spannzylinder
Die Vorrichtung
Gemäß
Da sich das Bauteil
Gemäß
Zum Bewegen des Bauteils
Die Vorrichtung
Die taktilen Erfassungselemente
Die Vorrichtung
Claims (5)
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