DE102013223270A1

DE102013223270A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung der Sensorposition

Info

Publication number: DE102013223270A1
Application number: DE102013223270.5A
Authority: DE
Inventors: Jaehyun Lee
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2013-11-14
Publication date: 2014-06-18
Also published as: KR20140077711A; US11143531B2; KR101459443B1; US20220003579A1; US20140165690A1; US20180100750A1; US9863793B2

Abstract

Eine Sensorpositionssteuervorrichtung und ein Verfahren mit einer Führungsschiene, die sich in Längsrichtung erstreckend ausgebildet ist, und einer mit der Führungsschiene gekoppelten Positionssteuereinheit, die zum Gleiten in Längsrichtung entlang der Führungsschiene konfiguriert ist. Eine Sensoranbaueinheit ist zur Bewegung zusammen mit der Positionssteuereinheit verbunden und hat auf einer Oberfläche einen Sensor installiert. Außerdem ist eine Winkelsteuereinheit so konfiguriert, dass sie die Richtung, in der eine Oberfläche der Sensoranbaueinheit ändert, und eine Positionssteuerantriebseinheit ist zur Spannungsübertragung an die Positionssteuereinheit konfiguriert. Eine Winkelsteuerantriebseinheit ist zur Spannungsübertragung an die Winkelsteuereinheit konfiguriert.

Description

HINTERGRUND
(a) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung der Sensorposition und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung der Sensorposition, die die Einstellung eines für die Qualitätskontrolle eines Fahrzeugs verwendeten Sensors vereinfachen.
(b) Beschreibung der verwandten Technik
Der Herstellungsprozess eines Fahrzeugs beinhaltet normalerweise das Zusammenbauen verschiedener Teile. Ferner wird während des Zusammenbauprozesses eine Mehrzahl Kopplungselemente wie Schrauben und Bolzen verschraubt.
Ein Verschraubungsfehler des Verbindungselements kann die Qualität des Fahrzeugs beeinflussen. Ferner kann es bei einer Verringerung der Sicherheit des Fahrzeugs zu einem Unfall kommen. Deshalb wird während des Herstellungsprozesses des Fahrzeugs eine sorgfältige Verschraubungskontrolle durchgeführt, um Verschraubungsfehler zu erkennen. Die Verschraubungskontrolle kann mittels einer Mehrzahl Sensoren erfolgen, die entlang einer Fertigungsstraße zur Erfassung der Verschraubungspositionen installiert sind. Ferner kann das Ausmaß der Verschraubungskontrolle in Abhängigkeit von den Einbaupositionen der Sensoren fein eingestellt werden. Deshalb werden die optimalen Positionen der Sensoren durch wiederholte Tests ermittelt.
Immer wenn die Positionen der Sensoren während der wiederholten Tests geändert werden, wird jedoch ein aufwändiger Sensor-Neueinstellprozess erforderlich. Wenn ferner ein Problem während des Betriebs der Fertigungsstraße auftritt und eine Neueinstellung der Sensoren erforderlich macht, wird der Betrieb der Fertigungsstraße angehalten, bis die Neueinstellung der Sensoren abgeschlossen ist. Für die Neueinstellung der Sensoren sind außerdem Fachleute erforderlich, so dass die Fertigungsstraße lange Zeit außer Betrieb sein kann.
Die obigen Ausführungen dieses Abschnitts dienen nur dem besseren Verständnis des Hintergrunds der Erfindung und können deshalb Informationen enthalten, die nicht Bestandteil des hierzulande dem Durchschnittsfachmann bereits bekannten Standes der Technik bilden.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung der Sensorposition, mit denen die Sensoreinstellung vereinfacht werden kann. Außerdem stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung der Sensorposition bereit, mit denen verhindert werden kann, dass der Betrieb einer Fertigungsstraße angehalten wird.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Steuerung der Sensorposition bereit, die enthält: eine in ihrer Längsrichtung verlaufende Führungsschiene; eine Positionssteuereinheit, die mit der Führungsschiene gekoppelt und so konfiguriert ist, dass sie in Längsrichtung der Führungsschiene gleitet; eine Sensoranbaueinheit, die zur Bewegung zusammen mit der Positionssteuereinheit gekoppelt ist und einen auf einer Oberfläche installierten Sensor enthält; eine Winkelsteuereinheit, die zur Änderung in der Richtung, in die eine Oberfläche der Sensoranbaueinheit mit dem darauf installierten Sensor weist, konfiguriert ist; eine Positionssteuer-Antriebseinheit, die zur Spannungsübertragung an die Positionssteuereinheit konfiguriert ist; und eine Winkelsteuer-Antriebseinheit, die zur Spannungsübertragung an die Winkelsteuereinheit konfiguriert ist.
Die Sensoranbaueinheit kann enthalten: eine sphärisch geformte Kugel; eine Sensoranbauplatte, die an einem Ende der Kugel ausgebildet ist und die Form einer Platte hat mit einer Oberfläche, auf der der Sensor installiert ist; und eine aus der Kugel hervorstehende Nase. Die Nase kann in der entgegengesetzten Richtung der Sensoranbauplatte ausgebildet sein. Die Sensorpositionssteuervorrichtung kann ferner eine Kugelgehäuseeinheit enthalten, die über der Positionssteuereinheit zur Aufnahme der Kugel angeordnet ist. Die Kugel kann so in die Kugelgehäuseeinheit eingesetzt werden, dass sie rollt, und die Winkelsteuereinheit kann die Nase bewegen, so dass sie die Kugel in der Kugelgehäuseeinheit in eine Rollbewegung versetzt.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt eine Sensorpositionssteuervorrichtung bereit, die enthält: eine in ihrer Längsrichtung verlaufende Führungsschiene; eine Positionssteuereinheit, die mit der Führungsschiene gekoppelt und so angeordnet ist, dass sie in Längsrichtung entlang der Führungsschiene gleitet; eine Sensoranbaueinheit, die so gekoppelt ist, dass zusammen mit der Positionssteuereinheit bewegt wird, und auf einer Oberfläche einen Sensor enthält; und eine Positionssteuerantriebseinheit, die zur Spannungsübertragung an die Positionssteuereinheit konfiguriert ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt eine Sensorpositionssteuervorrichtung bereit, die enthält: eine Sensoranbaueinheit mit einem auf einer Oberfläche ausgebildeten Sensor; eine Winkelsteuereinheit, die zur Änderung in der Richtung, in die eine Oberfläche der Sensoranbaueinheit mit dem darauf installierten Sensor weist, konfiguriert ist; eine Winkelsteuerantriebseinheit, die zur Spannungsübertragung an die Winkelsteuereinheit konfiguriert ist; und eine Gehäuseeinheit, in der die Sensoranbaueinheit, die Winkelsteuereinheit und die Antriebseinheit untergebracht sind.
Die Sensoranbaueinheit kann enthalten: eine sphärisch geformte Kugel; eine Sensoranbauplatte, die an einem Ende der Kugel ausgebildet ist und die Form einer Platte hat mit einer Oberfläche, auf der der Sensor installiert ist; und eine aus der Kugel hervorstehende Nase. Die Nase kann in der entgegengesetzten Richtung der Sensoranbauplatte ausgebildet sein. Die Sensorpositionssteuervorrichtung kann ferner eine Kugelgehäuseeinheit enthalten, die in der Gehäuseeinheit angeordnet und zur Aufnahme der Kugel ausgebildet ist. Die Kugel kann so in die Kugelgehäuseeinheit eingesetzt werden, dass sie rollt, und die Winkelsteuereinheit kann die Nase bewegen, so dass sie die Kugel in der Kugelgehäuseeinheit in eine Rollbewegung versetzt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Sensorpositionssteuerung bereit, das die Position und den Winkel eines Sensors steuert, der zur Verschraubungskontrolle eines Fahrzeugs verwendet wird, das enthält: Messen der Verschraubungspositions-Erkennungsleistung des Sensors; Berechnen der Zielposition des Sensors; Korrigieren der Position des Sensors; und Vergleichen der gemessenen Verschraubungspositions-Erkennungsleistung mit einer Referenzleistung.
Ferner kann eine Sensorpositionssteuervorrichtung verwendet werden, die die Position des Sensors automatisch korrigiert. Die Messung der Verschraubungspositions-Erkennungsleistung des Sensors kann vor und nach der Positionskorrektur des Sensors erfolgen.
Entsprechend einer Anforderung durch einen Bediener an einer Fertigungsstraße eines Fahrzeugs können die oben beschriebenen Schritte ab der Messung der Verschraubungspositions-Erkennungsleistung des Sensors ausgeführt werden. Die Zielposition des Sensors kann mittels der in einer Datenbank gespeicherten Daten berechnet und die Referenzleistung des Sensors durch die in der Datenbank gespeicherten Daten erhalten werden. Wenn die gemessene Verschraubungspositions-Erkennungsleistung des Sensors der Referenzleistung nicht genügt, kann die Berechnung der Zielposition des Sensors wiederholt werden. Wenn die gemessene Verschraubungspositions-Erkennungsleistung des Sensors der Referenzleistung genügt, kann der Prozess beendet werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine beispielhafte Ansicht der Sensorpositionssteuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine beispielhafte Vorderansicht der Sensorpositionssteuervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine beispielhafte Draufsicht der Sensorpositionssteuervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine beispielhafte Ansicht einer Sensoranbaueinheit gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
5 ist eine beispielhafte Ansicht einer Kugelgehäuseeinheit und einer Positionssteuereinheit gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine beispielhafte Ansicht einer Winkelsteuereinheit gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
7 und 8 sind beispielhafte Diagramme einer Winkelsteueroperation der Sensorpositionssteuervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
9 ist ein beispielhaftes Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern der Sensorposition gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Bezugszeichenliste

10: Sensorpositionssteuervorrichtung
20: Sensor
100: Positionssteuereinheit
102: Säule
104: Nut
106: Durchgangsöffnung
110: Führungsschiene
130: Positionssteuerantriebseinheit
200: Winkelsteuereinheit
202: Betätigungseinheit
204: Winkelsteuerstange
206: Gewindeöffnung
210: Winkelsteuerantriebseinheit
212: Elektromotor
214: Führungsstange
216: Arretierabschnitt
230: Sensoranbaueinheit
232: Sensoranbauplatte
234: Kugel
236: Nase
240: Kugelgehäuseeinheit
242: Gehäusevertiefung

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es versteht sich, dass der Begriff ”Fahrzeug” oder ”fahrzeugtechnisch” oder andere ähnliche hierin verwendete Begriffe allgemein Kraftfahrzeuge betreffen, wie Personenkraftwagen, einschließlich Komfort-Geländewagen (sports utility vehicles; SUV), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wassermotorfahrzeuge einschließlich verschiedene Boote und Schiffe, Luftfahrzeuge und dgl. und auch Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge (an der Steckdose aufladbar), Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb und andere Fahrzeuge für alternative Kraftstoffe (z. B. Kraftstoffe, die aus anderen Ressourcen als Erdöl gewonnen werden) umfasst.
Obwohl ein Ausführungsbeispiel beschrieben wird, bei dem eine Mehrzahl Einheiten zur Ausführung des beispielhaften Prozesses verwendet wird, versteht es sich, dass die beispielhaften Prozesse auch von einem oder einer Mehrzahl Module ausgeführt werden können. Außerdem versteht es sich, dass sich der Begriff Steuerung/Steuereinheit auf ein Hardware-Gerät bezieht, das einen Speicher und einen Prozessor enthält. Der Speicher ist zum Speichern der Module konfiguriert und der Prozessor ist speziell zum Ausführen der Module konfiguriert, um einen oder mehrere der später beschriebenen Prozesse auszuführen.
Ferner kann die Steuerlogik der vorliegenden Erfindung als nicht flüchtige computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium mit ausführbaren Programmanweisungen, die von einem Prozessor, einer Steuerung und dgl. ausgeführt werden, verwirklicht sein. Beispiele für computerlesbare Medien sind u. a. ROMs, RAMs, Compact Disc(CD)-ROMs, Magnetbänder, Disketten, USB-Sticks, Smart Cards und optische Datenspeichergeräte. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann auch in netzgekoppelten Computersystemen verteilt sein, so dass das computerlesbare Medium auf verteilte Weise gespeichert und ausgeführt wird, z. B. von einem Telematik-Server oder einem Controller Area Network (CAN).
Die hierin verwendete Terminologie hat den Zweck, nur bestimmte Ausführungsformen zu beschreiben und soll die Erfindung nicht einschränken. Wie hierin verwendet sollen die Singularformen ”einer, eine, eines” und ”der, die, das” auch die Pluralformen umfassen, sofern der Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes angibt. Außerdem versteht es sich, dass der Begriff ”aufweist” und/oder ”aufweisend” bei Verwendung in dieser Beschreibung das Vorhandensein angegebener Merkmale, ganzzahliger Größen, Schritte, Operationen und/oder Bauteile angibt, aber das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, ganzzahliger Größen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bauteile angibt, aber das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, ganzzahliger Größen, Schritte, Operationen, Elemente, Bauteile und/oder Gruppen derselben nicht ausschließt. Wie hierin verwendet enthält die Formulierung ”und/oder” sämtliche Kombinationen einer oder mehrerer der aufgeführten Positionen.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben.
1 ist eine beispielhafte Ansicht einer Sensorpositionssteuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine beispielhafte Vorderansicht der Sensorpositionssteuervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Wie in den 1 und 2 dargestellt kann die Sensorpositionssteuervorrichtung 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthalten: eine Führungsschiene 110, eine Positionssteuereinheit 100, eine Positionssteuerantriebseinheit 130, eine Sensoranbaueinheit 230, eine Kugelgehäuseeinheit 240, eine Winkelsteuereinheit 200 und eine Winkelsteuerantriebseinheit 210.
Die Führungsschiene 110 kann eine dreidimensionale Form mit Länge, Breite und Dicke haben. Ferner kann die Führungsschiene 110 in einer Richtung entsprechend der Längsrichtung verlaufen. Die eine Richtung entspricht der Längsrichtung der Führungsschiene 110. Außerdem kann die Positionssteuereinheit 100 so mit der Führungsschiene 110 gekoppelt sein, dass sie in Längsrichtung entlang der Führungsschiene 110 gleitet. Ferner kann die Positionssteuereinheit 100 auf einer Oberfläche der Führungsschiene 110 angeordnet sein.
Die Positionssteuerantriebseinheit 130 kann so konfiguriert sein, dass sie Spannung zum Bewegen der Positionssteuereinheit 100 in Längsrichtung der Führungsschiene 110 liefert. Mit anderen Worten, die Positionssteuerantriebseinheit 130 kann einen Elektromotor enthalten, der zum Wandeln elektrischer Energie in mechanische Energie konfiguriert ist. Der Elektromotor kann zur Erzeugung von mechanischer Energie durch ein anderes Gerät ersetzt werden. Die Verbindung zwischen der Positionssteuereinheit 100 und dem in der Positionssteuerantriebseinheit 130 angeordneten Elektromotor zum Erzeugen von mechanischer Energie kann durch den Fachmann auf verschiedene Weise implementiert werden.
Ein Sensor 20 kann in der Sensoranbaueinheit 230 installiert werden. Ferner kann die Sensoranbaueinheit 230 mit der Positionssteuereinheit 100 verbunden und zusammen mit der Positionssteuereinheit 100 bewegt werden, wobei Positionssteuereinheit 100 gleitet. Der Sensor 20 kann einen zur Fahrzeugqualitätskontrolle dienenden Sensor enthalten. Insbesondere kann der Sensor zur Verschraubungskontrolle des Fahrzeugs verwendet werden. Ferner kann der Sensor 20 zum Erfassen einer Verschraubungsposition konfiguriert sein.
Nunmehr wird anhand von 4 die Form der Sensoranbaueinheit 230 wie folgt beschrieben. 4 ist eine beispielhafte Ansicht der Sensoranbaueinheit gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Sensoranbaueinheit 230 kann eine Kugel 234, eine Sensoranbauplatte 232 und eine Nase 236 enthalten. Die Kugel 234 kann sphärisch geformt sein und die Sensoranbauplatte 232 kann an einem Ende der Kugel 234 ausgebildet sein. Ferner kann die Sensoranbauplatte 232 eine Plattenform haben und der Sensor 20 kann auf einer Oberfläche der plattenförmigen Sensoranbauplatte 232 installiert sein. Die Nase 236 kann am anderen Ende der Kugel 234 ausgebildet sein. Außerdem kann die Nase 236 so geformt sein, dass sie aus der Kugel 234 herausragt. Mit anderen Worten, die Nase 236 kann in der entgegensetzten Richtung der Sensoranbauplatte 232 ausgebildet sein. Die Kugelgehäuseeinheit 240 kann über der Positionssteuereinheit 100 angeordnet werden. Ferner kann die Kugelgehäuseeinheit 240 mit Säulen 102 gekoppelt sein, die an der Positionssteuereinheit 100 ausgebildet sind.
Nunmehr wird anhand von 5 die Form der Kugelgehäuseeinheit 240 und der Positionssteuereinheit 100 wie folgt beschrieben. 5 ist eine beispielhafte Ansicht der Kugelgehäuseeinheit und der Positionssteuereinheit gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Kugelgehäuseeinheit 240 kann dreidimensional mit Länge, Breite und Dicke ausgebildet sein. Die Kugelgehäuseeinheit 240 kann eine Kugelaufnahmevertiefung 242 enthalten.
Die Kugelaufnahmevertiefung 242 kann zur Aufnahme der Kugel 234 ausgebildet sein. Mit anderen Worten, die Kugel 234 kann in die Kugelaufnahmevertiefung 242 gelegt werden. Die Kugelaufnahmevertiefung 242 kann in die Kugelgehäuseeinheit 240 eingeformt werden und die Kugel 234 kann teilweise zu beiden Seiten der Kugelgehäuseeinheit 240 mit der Kugelaufnahmevertiefung 242 freiliegen. Das heißt, die Dicke der Kugelgehäuseeinheit 240 kann kleiner sein als der Durchmesser der Kugel 234. Ferner kann die Kugelaufnahmevertiefung 242 in einer Form entsprechend der der Kugel 234 ausgebildet sein. Deshalb können in beiden Seitenflächen der Kugelgehäuseeinheit 240 kreisförmige Öffnungen ausgebildet sein, die die Kugel 234 freilegen. Ferner können die Kreise der beiden Öffnungen einen kleineren Durchmesser als die Kugel 234 haben, so dass ein Herausfallen der Kugel 234 aus der Kugelaufnahmevertiefung 242 verhindert wird. Das Einlegen der Kugel 234 kann dabei so erfolgen, dass die Kugel 234 in der Kugelaufnahmevertiefung 242 durch die elastische Verformung der Kugelgehäuseeinheit 240 aufgenommen wird.
Die Positionssteuereinheit 100 kann eine Nut 104 und die Säulen 102 enthalten. Die Nut 104 stellt einen Raum bereit, in dem die Nase 236 der Sensoranbaueinheit 230 angeordnet werden kann. Mit anderen Worten, die Nut 104 stellt einen Raum für die Anordnung und Bewegung der Nase 236 bereit. Ferner wird durch die Ausbildung der Nut 104 die Flexibilität hinsichtlich der Länge der Nase 236 verbessert.
Die Mehrzahl Säulen 102 kann so ausgebildet sein, dass sie aus einer Oberfläche der Positionssteuereinheit 100 herausragen. 5 zeigt, dass vier Säulen 102 aus einer Oberfläche der Positionssteuereinheit 100 herausragen. Ferner können durch jede der Säulen 102 zwei oder mehr Durchgangsöffnungen 106 ausgebildet sein. 5 zeigt, dass eine Säule 102 zwei Durchgangsöffnungen 106 haben kann. Ferner können zwei Durchgangsöffnungen 106 in einer Säule 102 schräg verlaufend ausgebildet sein. Mit anderen Worten, zwei in einer Säule 102 ausgebildete Durchgangsöffnungen 106 können in verschiedenen Ebenen liegen. Die in einer Ebene benachbarter Säulen liegenden Durchgangsöffnungen 106 können dabei durch die Säulen in der gleichen Richtung verlaufen.
Die Winkelsteuereinheit kann zum Steuern der Nase 236 konfiguriert sein, um die Richtung zu ändern, in der eine Oberfläche der Sensoranbauplatte 232 mit dem darauf installierten Sensor 20 weist. Die Kugel 234 kann in eine Rollbewegung versetzt werden, wenn die Kugel 234 in der Kugelaufnahmevertiefung 242 aufgenommen ist. Ferner kann die Kugel 234 in eine Rollbewegung versetzt werden, wenn die Nase 236 von der Winkelsteuereinheit 200 bewegt wird. Die Winkelsteuerantriebseinheit 210 kann so konfiguriert sein, dass Spannung liefert, damit die Winkelsteuereinheit 200 die Bewegung der Nase 236 steuern kann. Ferner kann die Winkelsteuerantriebseinheit 210 einen Motor 212, eine Führungsstange 214 und einen Arretierabschnitt 216 enthalten. Der Motor 212 kann ein Elektromotor sein, der elektrische Energie in mechanische Energie wandelt.
Die Führungsstange 214 kann eine zylindrische Form haben, wobei die Länge größer ist als die Breite. Ferner kann ein Ende der Führungsstange 214 mit dem Motor 212 verbunden sein, um vom Motor 212 in Umfangsrichtung in Rotation versetzt zu werden. Ferner kann die Führungsstange 214 an ihrem Außenumfang ein Gewinde haben. Ferner kann die Führungsstange 214 mit den Säulen 102 der Positionssteuereinheit 100 gekoppelt werden. Außerdem kann die Führungsstange 214 mit den Säulen 102 gekoppelt werden, damit Teile der Führungsstange 214 in die Durchgangsöffnung 106 einer Säule 102 und die Durchgangsöffnung 106 einer anderen benachbarten Säule 102 eingeführt werden können, die sich auf derselben Ebene befindet. Vier Führungsstangen 214 können auf die oben beschriebene Weise mit vier Säulen gekoppelt werden. Dabei kann der Teil des Außenumfangs der Führungsstange 214, der in die Säule 102 eingeführt wird, kein Gewinde haben.
Der Arretierabschnitt 216 kann am anderen Ende der Führungsstange 214 angeordnet sein. Ferner kann der Arretierabschnitt 216 so ausgebildet sein, dass er verhindert, dass sich das andere Ende der Führungsstange 214 von der Säule löst. Mit anderen Worten, der Motor 212 und der Arretierabschnitt 216 können an beiden Enden der Führungsstange 214 angeordnet sein und die zwei benachbarten Säulen 102 können zwischen dem Motor 212 und dem Arretierabschnitt 216 angeordnet sein. Wenn der Arretierabschnitt 216 und der Motor 212 mit den zwei benachbarten Säulen 102 außerhalb der Säulen 102 arretiert sind, kann verhindert werden, dass sich die Führungsstange 214 von den Säulen löst.
3 ist eine beispielhafte Draufsicht der Sensorpositionssteuervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In 3 sind die Sensoranbaueinheit 230 und die Kugelgehäuseeinheit 240 weggelassen worden. Die Position der Nase 236 ist jedoch mit einer Punktlinie markiert. Ferner zeigt 3, dass vier Führungsstangen 214 mit vier Säulen in der oben beschriebenen Weise gekoppelt sind. Wie in 3 dargestellt können die zwei Winkelsteuereinheiten 200 für die vier Winkelsteuerantriebseinheiten 210 bereitgestellt werden. Ferner kann sich die Winkelsteuereinheit 200 in Längsrichtung der Führungsstange 214 bewegen.
Anhand von 6 werden die Form und Funktionsweise der Winkelsteuereinheit 200 wie folgt beschrieben. 6 ist eine beispielhafte Ansicht der Winkelsteuereinheit gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Winkelsteuereinheit 200 kann eine Winkelsteuerstange 204, eine Betätigungseinheit 202 und eine Gewindeöffnung 206 enthalten. Die Winkelsteuerstange 204 kann zwei parallele Stangen enthalten. Ferner können die zwei Winkelsteuerstangen 204 so angeordnet sein, dass sie voneinander einen vorgegebenen Abstand haben. Das heißt, die eine Winkelsteuereinheit 200 kann zwei Winkelsteuerstangen 204 enthalten.
Die Betätigungseinheit 202 kann an beiden Enden der Winkelsteuerstangen 204 ausgebildet sein. Mit anderen Worten, die eine Winkelsteuereinheit 200 kann zwei Betätigungseinheiten 202 enthalten. Ferner können die zwei Winkelsteuerstangen 204 zwischen den zwei Betätigungseinheiten 202 angeordnet und so ausgebildet sein, dass sie die zwei Betätigungseinheiten 202 verbinden. Die Gewindeöffnung 206 kann durch die Betätigungseinheit 202 ausgebildet sein. Ferner kann die Gewindeöffnung 206 in senkrechter Richtung relativ zu den zwei parallelen Winkelsteuerstangen 204 ausgebildet sein. Ferner kann die Gewindeöffnung 206 an ihrem Innenumfang Gewindegänge haben, wobei die Gewindegänge den Gewindegängen am Außenumfang der Führungsstange 214 entsprechen können.
Wenn die Führungsstange 214 durch die Gewindeöffnung 206 eingeführt wird, können die Winkelsteuerantriebseinheit 210 und die Winkelsteuereinheit 200 miteinander gekoppelt werden. Deshalb kann die eine Winkelsteuereinheit 200 mit zwei Winkelsteuerantriebseinheiten 210 gekoppelt werden. Mit anderen Worten, die eine Winkelsteuereinheit 200 und die zwei Winkelsteuerantriebseinheiten 210 können eine Baugruppe bilden. Ferner kann die Betätigungseinheit 202 zwischen den zwei benachbarten Säulen 102 angeordnet sein. Wenn die Führungsstange 214 bei Betrieb des Motors 212 rotiert, kann die Winkelsteuereinheit 200 durch das Gewinde in der Gewindeöffnung 206 in Längsrichtung der Führungsstange 214 bewegt werden. Ferner können zwei Motoren in einer Baugruppe betrieben werden, um Laufruhe zu erzielen.
3 zeigt zwei Baugruppen, die jeweils eine Winkelsteuereinheit 200 und zwei Winkelsteuerantriebseinheiten 210 enthalten. Die Winkelsteuerstangen 204 einer Baugruppe kreuzen die Winkelsteuerstangen 204 der anderen Baugruppe im rechten Winkel. Dabei kreuzen zwei parallele Winkelsteuerstangen 204 einer Baugruppe zwei parallele Winkelsteuerstangen 204 einer anderen Baugruppe, so dass in der Mitte ein rechtwinkliger Rahmen ausgebildet werden kann. Die Nase 236 kann im Innern des rechtwinkligen Rahmens angeordnet sein. Wenn sich die Position des rechtwinkligen Rahmens ändert, kann deshalb die Nase 236 zusammen mit dem rechtwinkligen Rahmen bewegt werden.
Die 7 und 8 sind beispielhafte Diagramme, die die Winkelsteueroperation der Sensorpositionssteuervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen. 7 zeigt einen Zustand, in dem die Winkelsteuerung in der Draufsicht von 3 ausgeführt wird. 8 zeigt einen Zustand, in dem die Winkelsteuerung in der Vorderansicht von 2 ausgeführt wird.
Wie in den 7 und 8 dargestellt kann bei arbeitendem Motor 212 die Betätigungseinheit 202 in Längsrichtung der Führungsstange 214 bewegt werden. Dann kann die Winkelsteuereinheit 200 bewegt werden und die Winkelsteuerstange 204 kann die Nase 236 bewegen.
7 zeigt, dass eine der zwei Betätigungseinheiten 202 in einer Baugruppe in einer Richtung vom Motor 212 weg bewegt werden kann, und die andere in einer Richtung in die Nähe des Motors 212 bewegt werden kann. Die zwei Motoren 212 in der einen Baugruppe können jedoch auch in derselben Richtung angeordnet sein, und die zwei Betätigungseinheiten 202 können so betätigt werden, dass sie gleichzeitig von den zwei Motoren 212 entfernt oder in der Nähe der zwei Motoren 212 at angeordnet sind. Die Anordnung der Winkelsteuerantriebseinheit 210 und der Winkelsteuereinheit 200 kann vom Fachmann in Abhängigkeit von der Ausführung geändert werden.
Wenn die Nase 236 bewegt wird, wird die Kugel 234 in der Aufnahmevertiefung 242 in eine Rollbewegung versetzt. Dann ändert sich die Richtung, in die eine Oberfläche der Sensoranbauplatte 232 mit dem darauf installierten Sensor 20 weist.
Die 7 und 8 zeigen die Funktionsweise einer Baugruppe mit den Winkelsteuerantriebseinheiten 210 und der Winkelsteuereinheit 200. Eine andere Baugruppe kann jedoch auf die gleiche Weise arbeiten. Ferner können zwei Baugruppen gleichzeitig eingesetzt werden. Deshalb kann der Winkel des Sensors 20 auf verschiedene Weise gesteuert werden.
Da die vier Führungsstangen 214 mit den acht schräg ausgebildeten Durchgangsöffnungen 106 auf die oben beschriebene Weise verbunden werden können, kann eine Baugruppe aus den Winkelsteuerantriebseinheiten 210 der Winkelsteuereinheit 200 betätigt werden, ohne dass sie eine andere Baugruppe stört.
9 ist ein beispielhaftes Flussdiagramm Sensorpositionssteuerverfahrens gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt, dass eine elektronische Steuereinheit 30 mit dem Sensor 20, der Positionssteuerantriebseinheit 130 und der Winkelsteuerantriebseinheit 210 und eine Datenbank 40 mit der elektronischen Steuereinheit 30 verbunden werden kann. Insbesondere kann die elektronische Steuereinheit 30 eine typische elektronische Steuereinheit (ECU) enthalten, die zum Betrieb der elektronischen Geräte konfiguriert ist. Da die allgemeinen Funktionen der elektronischen Steuereinheit 30 und der Datenbank 40 dem Fachmann bekannt sind, wird hier auf eine ausführliche Beschreibung verzichtet.
The elektronische Steuereinheit 30 und die Datenbank 40 können in einer Fertigungsstraße für Fahrzeuge angeordnet sein und die Datenbank 40 kann in der elektronischen Steuereinheit 30 integriert sein. Ferner kann die elektronische Steuereinheit 30 zum Empfangen von Daten aus der Datenbank 40 Zustandsinformationen des Sensors 20 aus der Datenbank 40 und vom Sensor 20 und zum Betreiben der Positionssteuerantriebseinheit 130 und der Winkelsteuerantriebseinheit 210 konfiguriert sein.
Wenn wie in 9 dargestellt die Sensorpositionssteuerung gestartet wird (S100), kann die elektronische Steuereinheit 30 so konfiguriert sein, dass sie erstmals des Leistung des Sensors 20, eine Verschraubungsposition zu erkennen misst (S110). Die Sensorpositionssteuerung kann entsprechend einer Anforderung eines Bedieners gestartet werden, wenn der Sensor 20 erstmals in einer Fertigungsstraße eines Fahrzeugs eingestellt wird, bei der eine Qualitätskontrolle einschließlich einer Verschraubungskontrolle des Fahrzeugs ausgeführt wird, und wenn der Sensor 20 während des Betriebs der Fertigungsstraße des Fahrzeugs neu eingestellt werden muss. Ferner kann die Leistung des Sensors 20, eine Verschraubungsposition zu erkennen, auf Basis der zuvor in die Datenbank 40 eingegebenen Daten wiederholt gemessen werden.
Wenn die Leistung des Sensors 20, eine Verschraubungsposition zu erkennen gemessen wird (S110), kann die elektronische Steuereinheit 30 zur Berechnung der Zielposition des Sensors 20 konfiguriert sein (S120). Die Zielposition des Sensors 20 kann anhand der in der Datenbank 40 gespeicherten Daten berechnet werden. Wenn die Zielposition des Sensors 20 berechnet wird (S120), kann die elektronische Steuereinheit 30 zum Korrigieren der Position des Sensors 20 konfiguriert sein (S130). Die Positionskorrektur des Sensors 20 kann durch die Sensorpositionssteuervorrichtung 10 erfolgen, wenn die elektronische Steuereinheit 30 die Positionssteuerantriebseinheit 130 und die Winkelsteuerantriebseinheit 210 betätigt. Ferner kann der korrigierte Positionswert in der Datenbank 40 zur selben Zeit, in der die Position des Sensors 20 korrigiert wird, gespeichert werden (S130).
Wenn die Positionskorrektur des Sensors 20 abgeschlossen ist, kann die elektronische Steuereinheit 30 so konfiguriert sein, dass sie die Leistung des Sensors 20, eine Verschraubungsposition zu erkennen, nochmals misst (S140). Wenn die wiederholte Messung abgeschlossen ist (S140), kann die elektronische Steuereinheit 30 so konfiguriert sein, dass die bestimmt, ob die gemessene Leistung des Sensors 20 der Referenzleistung genügt (S150). Die Referenzleistung des Sensors 20 kann aus den in der Datenbank 40 gespeicherten Daten erhalten werden.
Wenn die Leistung des Sensors 20 der Referenzleistung nicht genügt, geht die Prozedur zu Schritt S120 zurück. Wenn die Leistung des Sensors 20 der Referenzleistung genügt, kann der Prozess der Positionssteuerung des Sensors 20 beendet werden (S160).
Da gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Positionseinstellung des Sensors 20 automatisch ausgeführt werden kann, lässt sich ein komplizierter und langwieriger Sensoreinstellungsprozess vermeiden und der zur Sensoreinstellung erforderliche Zeitaufwand kann verkürzt werden. Da ferner der Betrieb der Fertigungsstraße während der Sensorneueinstellung nicht angehalten wird, kann die Produktivität verbessert werden. Da außerdem die Positionseinstellung des Sensors auf Basis der gemessenen Daten erfolgt, kann die Positionseinstellung des Sensors präzise und optimiert erfolgen und die Qualitätskontrolle kann insgesamt verbessert werden.
Obwohl diese Erfindung in Zusammenhang mit für derzeit als praktikabel geltenden Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegenteil verschiedene Modifikationen und gleichwertige Anordnungen innerhalb von Geist und Gültigkeitsbereich der beigefügten Ansprüche abdecken soll.

Claims

Sensorpositionssteuervorrichtung, aufweisend: eine in ihrer Längsrichtung verlaufende Führungsschiene; eine Positionssteuereinheit, die mit der Führungsschiene gekoppelt und so konfiguriert ist, dass sie in Längsrichtung entlang der Führungsschiene gleitet; eine Sensoranbaueinheit, die zur Bewegung zusammen mit der Positionssteuereinheit gekoppelt ist und einen auf einer Oberfläche installierten Sensor hat; eine Winkelsteuereinheit, die zur Änderung in der Richtung, in die eine Oberfläche der Sensoranbaueinheit mit dem darauf installierten Sensor weist, konfiguriert ist; eine Positionssteuer-Antriebseinheit, die zur Spannungsübertragung an die Positionssteuereinheit konfiguriert ist; und eine Winkelsteuer-Antriebseinheit, die zur Spannungsübertragung an die Winkelsteuereinheit konfiguriert ist.
Sensorpositionssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Sensoranbaueinheit enthält: eine sphärisch geformte Kugel; eine Sensoranbauplatte, die an einem Ende der Kugel ausgebildet ist, und die eine Plattenform hat mit einer Oberfläche, auf der der Sensor installiert ist; und eine Nase, die aus der Kugel herausragt.
Sensorpositionssteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Nase in entgegengesetzter Richtung der Sensoranbauplatte ausgebildet ist.
Sensorpositionssteuervorrichtung nach Anspruch 2, ferner aufweisend: eine Kugelgehäuseeinheit, die über der Positionssteuereinheit angeordnet und zur Aufnahme der Kugel ausgebildet ist.
Sensorpositionssteuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei: die Kugel in die Kugelgehäuseeinheit so eingelegt wird, dass sie rollt, und die Winkelsteuereinheit zum Bewegen der Nase konfiguriert ist, um die Kugel in der Kugelgehäuseeinheit in eine Rollbewegung zu versetzen.
Sensorpositionssteuervorrichtung, aufweisend: eine Führungsschiene, die sich in Längsrichtung erstreckend ausgebildet ist; eine mit der Führungsschiene gekoppelte Positionssteuereinheit, die zum Gleiten in Längsrichtung entlang der Führungsschiene konfiguriert ist; eine Sensoranbaueinheit, die zur Bewegung zusammen mit der Positionssteuereinheit verbunden ist und auf einer Oberfläche einen Sensor installiert hat; und eine Positionssteuerantriebseinheit, die zur Spannungsübertragung an die Positionssteuereinheit konfiguriert ist.
Sensorpositionssteuervorrichtung, aufweisend: eine Sensoranbaueinheit mit einem auf einer Oberfläche installierten Sensor; eine Winkelsteuereinheit, die zum Ändern der Richtung, in die eine Oberfläche der Sensoranbaueinheit weist, konfiguriert ist; eine Winkelsteuerantriebseinheit, die zur Spannungsübertragung an die Winkelsteuereinheit konfiguriert ist; und eine Gehäuseeinheit, in der die Sensoranbaueinheit, die Winkelsteuereinheit und die Antriebseinheit angeordnet sind.
Sensorpositionssteuervorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Sensoranbaueinheit enthält: eine sphärisch geformte Kugel; eine Sensoranbauplatte, die an einem Ende der Kugel ausgebildet ist, und die eine Plattenform hat, die eine Oberfläche enthält, auf der der Sensor installiert ist; und eine Nase, die aus der Kugel herausragt.
Sensorpositionssteuervorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Nase in entgegengesetzter Richtung der Sensoranbauplatte ausgebildet ist.
Sensorpositionssteuervorrichtung nach Anspruch 8, ferner aufweisend: eine Kugelgehäuseeinheit, die in der Gehäuseeinheit angeordnet und zur Aufnahme der Kugel ausgebildet ist.
Sensorpositionssteuervorrichtung nach Anspruch 10, wobei: die Kugel in die Kugelgehäuseeinheit so eingelegt wird, dass sie rollt, und die Winkelsteuereinheit dazu konfiguriert ist, die Nase so zu bewegen, dass sie die Kugel in der Kugelgehäuseeinheit in eine Rollbewegung versetzt.
Sensorpositionssteuerverfahren, das die Position und den Winkel eines Sensors steuert, der zur Verschraubungskontrolle eines Fahrzeugs dient, aufweisend: Messen der Verschraubungsposition-Erkennungsleistung des Sensors durch eine Steuerung; Berechnen der Zielposition des Sensors durch die Steuerung; Korrigieren, der Position des Sensors durch die Steuerung; und Vergleichen der gemessenen Verschraubungsposition-Erkennungsleistung mit der Referenzleistung durch die Steuerung, wobei die Steuerung die Position des Sensors automatisch korrigiert.
Sensorpositionssteuerverfahren nach Anspruch 12, wobei das Messen der Verschraubungsposition-Erkennungsleistung des Sensors vor und nach der Korrektur der Position des Sensors durch die Steuerung erfolgt.
Sensorpositionssteuerverfahren nach Anspruch 12, wobei das Sensorpositionssteuerverfahren auf Basis einer Eingabeanforderung in einer Fertigungsstraße eines Fahrzeugs das Messen Verschraubungsposition-Erkennungsleistung des Sensors als Reaktion auf die Eingabeanforderung durch die Steuerung enthält.
Sensorpositionssteuerverfahren nach Anspruch 12, wobei die Zielposition des Sensors mittels in einer Datenbank gespeicherter Daten durch die Steuerung berechnet wird.
Sensorpositionssteuerverfahren nach Anspruch 12, wobei die Referenzleistung des Sensors mittels in einer Datenbank gespeicherter Daten erhalten wird.
Sensorpositionssteuerverfahren nach Anspruch 12, ferner aufweisend: erneutes Berechnen der Zielposition des Sensors als Reaktion, wenn die gemessene Verschraubungsposition-Erkennungsleistung des Sensors der Referenzleistung nicht genügt, durch die Steuerung.
Sensorpositionssteuerverfahren nach Anspruch 12, ferner aufweisend: Beenden des Sensorpositionssteuerverfahrens, wenn die gemessene Verschraubungsposition-Erkennungsleistung des Sensors der Referenzleistung genügt, durch die Steuerung.