DE102014016122A1 - Method and system for providing components in a production plant - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Bauteilen in einer Produktionsanlage, insbesondere im Karosserie-Rohbau (12), bei welchem die Bauteile von zumindest einem Leichtbauroboter (14) bereitgestellt werden, wobei der Leichtbauroboter (14) mittels einer Transporteinrichtung an mehrere Stationen (16) der Produktionsanlage befördert wird, an welchen der Leichtbauroboter (14) jeweilige Bauteile bereitstellt. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein System (10) zum Bereitstellen von Bauteilen in einer Produktionsanlage, insbesondere im Karosserie-Rohbau (12).The invention relates to a method for providing components in a production plant, in particular in the bodyshell (12), in which the components of at least one lightweight robot (14) are provided, wherein the lightweight robot (14) by means of a transport device to a plurality of stations (16 ) of the production plant to which the lightweight robot (14) provides respective components. Furthermore, the invention relates to a system (10) for providing components in a production plant, in particular in the body shell (12).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Bereitstellen von Bauteilen in einer Produktionsanlage, insbesondere im Karosserie-Rohbau.The invention relates to a method and a system for providing components in a production plant, in particular in the body shell.
  • Vielfach erfolgt die Bereitstellung von Bauteilen in einer Produktionsanlage durch Werker. Roboter werden dafür nur vereinzelt eingesetzt. Bei einer manuellen Anlagenbestückung besteht unter anderem ein Problem darin, dass Pausen für Mitarbeiter vorzuhalten sind, weshalb entsprechende Anlagen nicht durchgängig betrieben werden können. Ferner entstehen durch eine manuelle Anlagenbestückung oftmals relativ hohe Kosten.In many cases, the provision of components in a production plant by workers. Robots are used only occasionally. Amongst other things, a problem with manual equipment is that there are breaks for employees, which means that the equipment can not be operated consistently. Furthermore, often arise by a manual system equipment relatively high costs.
  • Ein gattungsgemäßes Verfahren und System zum Bereitstellen von Bauteilen in einer Produktionsanlage sind der DE 10 2008 032 322 A1 als bekannt zu entnehmen. Bei dem dort gezeigten Verfahren werden die Bauteile von zumindest einem Leichtbauroboter bereitgestellt. In dem konkret gezeigten Ausführungsbeispiel werden zwei Bauteile mittels eines Leichtbauroboters montiert.A generic method and system for providing components in a production plant are the DE 10 2008 032 322 A1 to be known as known. In the method shown there, the components are provided by at least one lightweight robot. In the specific embodiment shown, two components are mounted by means of a lightweight robot.
  • Die DE 10 2011 006 679 A1 zeigt ebenfalls ein Verfahren, bei welchem ein Roboter eingesetzt wird. Mittels eines Roboters wird automatisiert eine Schleifeinrichtung bedient.The DE 10 2011 006 679 A1 also shows a method in which a robot is used. By means of a robot, a grinding device is automatically operated.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und System der eingangs genannten Art bereitzustellen, mittels welchen eine besonders effiziente Bauteilbereitstellung in einer Produktionsanlage ermöglicht wird.It is the object of the present invention to provide a method and system of the type mentioned above, by means of which a particularly efficient component provision is made possible in a production plant.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren sowie durch ein System zur Bereitstellung von Bauteilen in einer Produktionsanlage mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method and by a system for providing components in a production plant having the features of the independent patent claims. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.
  • Um eine besonders effiziente Bereitstellung von Bauteilen in einer Produktionsanlage zu ermöglichen, ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass der Leichtbauroboter mittels einer Transporteinrichtung an mehrere Stationen der Produktionsanlage befördert wird, an welchen der Leichtbauroboter jeweilige Bauteile bereitstellt. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird das eingangs genannte technische Problem der Betriebspausen bei einer manuellen Bauteilbereitstellung innerhalb einer Produktionsanlage gelöst. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass mittels zumindest eines Leichtbauroboters Bauteile, beispielsweise in Form von Blechteilen, automatisiert an entsprechenden Stationen der Produktionsanlage bereitgestellt werden. Das bislang dafür eingesetzte Personal kann dadurch vollumfänglich zyklusunabhängig eingesetzt werden und insbesondere auch höherwertige Tätigkeiten übernehmen, beispielsweise Wartungstätigkeiten innerhalb der Produktionsanlage. Da die Anlagenbestückung beziehungsweise die Bauteilbereitstellung vollautomatisiert geschieht, sind keine Pausen für Mitarbeiter vorzuhalten, weshalb entsprechende Anlagen durchgängig betrieben werden können. Dadurch werden die Betriebsnutzungszeit und die Anlageneffizienz erhöht.In order to enable a particularly efficient provision of components in a production plant, it is provided in the inventive method that the lightweight robot is transported by means of a transport device to several stations of the production plant, where the lightweight robot provides respective components. By the solution according to the invention the initially mentioned technical problem of breaks in a manual component supply within a production facility is solved. According to the invention, it is provided that components, for example in the form of sheet metal parts, are automatically provided at corresponding stations of the production plant by means of at least one lightweight robot. As a result, the personnel hitherto employed for this purpose can be used completely independently of the cycle and, in particular, also assume higher-value activities, for example maintenance activities within the production plant. Since the plant assembly or the component supply is fully automated, there are no breaks for employees, which is why corresponding plants can be operated continuously. This increases the operating time and the efficiency of the system.
  • Durch die erfindungsgemäße Lösung wird also ein durchgängiger Anlagenbetrieb ohne Berücksichtigung von Arbeitszeitmodellen ermöglicht. Durch die vollautomatisierte Bauteilbereitstellung mittels zumindest eines Leichtbauroboters an mehreren Stationen der Produktionsanlage können darüber hinaus erhebliche Kosten gegenüber einer automatisierten Lösung eingespart werden, bei welcher je Station jeweils ein Leichtbauroboter vorgesehen wird.The solution according to the invention therefore enables a continuous system operation without consideration of working time models. In addition, the fully automated component supply by means of at least one lightweight robot at several stations of the production plant can save considerable costs compared to an automated solution in which one lightweight robotic robot is provided per station.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Leichtbauroboter mittels einer Verfahrachse an die Stationen befördert wird. Vorzugsweise umfasst die Verfahrachse ein Positionsbestimmungssystem, insbesondere in Form eines Inkrementalgebers, mittels welchem die Beförderung des Leichtbauroboters überwacht wird. Dadurch wird zu jeder Zeit eine genaue Positionsbestimmung im Sinne eines Referenzpunktsystems ermöglicht.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the lightweight robot is conveyed by means of a travel axis to the stations. Preferably, the travel axis comprises a position determination system, in particular in the form of an incremental encoder, by means of which the carriage of the lightweight robot is monitored. As a result, an exact position determination in the sense of a reference point system is made possible at any time.
  • Gemäß einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Leichtbauroboter mittels eines fahrerlosen Transportfahrzeugs an die Stationen befördert wird. Dadurch kann die Beförderung des Leichtbauroboters besonders flexibel erfolgen. Beispielsweise kann das fahrerlose Transportfahrzeug über in einen Hallenboden der Produktionsanlage angeordnete Induktionsschleifen geführt werden.According to an alternative advantageous embodiment of the invention, it is provided that the lightweight robot is transported by means of a driverless transport vehicle to the stations. As a result, the carriage of the lightweight robot can be carried out particularly flexible. For example, the driverless transport vehicle can be guided over arranged in a hall floor of the production plant induction loops.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Transporteinrichtung – sei es nun in Form der Verfahrachse oder des fahrerlosen Transportfahrzeugs – eine Hinderniserfassungseinrichtung, insbesondere eines Lichtschranke, umfasst, mittels welcher die Beförderung des Leichtbauroboters überwacht wird. Dadurch können auf zuverlässige Weise Hindernisse erkannt und mögliche Kollisionen des Leichtbauroboters mit den Hindernissen vermieden werden.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the transport device - be it in the form of the travel axis or the driverless transport vehicle - an obstacle detection device, in particular a light barrier comprises, by means of which the carriage of the lightweight robot is monitored. As a result, obstacles can be reliably detected and possible collisions of the lightweight robot with the obstacles can be avoided.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass falls mittels der Hinderniserfassungseinrichtung eine Kollisionsgefahr mit einem Hindernis erfasst wird, die Beförderung des Leichtbauroboters so lange unterbrochen wird, bis keine Kollisionsgefahr mehr besteht. Vorzugsweise wird falls mittels der Hinderniserfassungseinrichtung eine Kollisionsgefahr mit einem Hindernis erfasst wird, zudem eine Warnmeldung ausgegeben. Diese Warnmeldung kann sowohl akustisch als auch optisch erfolgen, so dass durch die Kollisionswarnung ein Mitarbeiter im Bedarfsfall das Hindernis identifizieren und beseitigen kann.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that if by means of Obstacle detection device collision hazard is detected with an obstacle, the carriage of the lightweight robot is interrupted until there is no danger of collision. Preferably, if a risk of collision with an obstacle is detected by means of the obstacle detection device, in addition a warning message is output. This warning message can be both acoustically and visually, so that by the collision warning an employee can identify and eliminate the obstacle in case of need.
  • Das erfindungsgemäße System zum Bereitstellen von Bauteilen in einer Produktionsanlage, insbesondere im Karosserie-Rohbau, umfasst zumindest einen Leichtbauroboter mittels welchem die Bauteile bereitstellbar sind. Das erfindungsgemäße System zeichnet sich dabei dadurch aus, dass das System eine Transporteinrichtung umfasst, mittels welcher der Leichbauroboter an mehrere Stationen der Produktionsanlage beförderbar ist, an welchen jeweilige Bauteile mittels des Leichtbauroboters bereitstellbar sind.The system according to the invention for the provision of components in a production plant, in particular in the bodyshell, comprises at least one lightweight robot by means of which the components can be provided. The system according to the invention is characterized in that the system comprises a transport device, by means of which the Leichbauroboter can be conveyed to several stations of the production plant, to which respective components by means of lightweight robot can be provided.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Systems anzusehen, wobei das System insbesondere Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte aufweist.Advantageous embodiments of the method according to the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the system according to the invention, wherein the system has in particular means for carrying out the method steps.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the figure description and / or alone in the single figure can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without the frame to leave the invention.
  • Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur eine schematische Darstellung eines Systems zum Bereitstellen von Bauteilen im Karosserierohbau, wobei das System eine Mehrzahl von auf Transporteinrichtungen beförderbaren Leichtbaurobotern aufweist.The drawing shows in the single figure a schematic representation of a system for providing components in the body shell, wherein the system comprises a plurality of lightweight robots that can be transported on transport devices.
  • Ein insgesamt mit 10 bezeichnetes System zum Bereitstellen von Bauteilen in einem Karosserie-Rohbau 12 ist in einer schematischen Darstellung in der einzigen Figur gezeigt. Das System 10 umfasst eine Mehrzahl von Leichtbaurobotern 14, mittels welchen die Bauteile an unterschiedlichsten Stationen 16 des Karosserie-Rohbaus 12 bereitstellbar sind.A total with 10 designated system for providing components in a body shell 12 is shown in a schematic representation in the single figure. The system 10 includes a plurality of lightweight robots 14 , by means of which the components at different stations 16 of the body shell 12 are available.
  • Für jeden der Leichtbauroboter 14 umfasst das System 10 hier nicht näher dargestellte Transporteinrichtungen, mittels welchen die jeweiligen Leichtbauroboter 14 an mehrere der Stationen 16 beförderbar sind, sodass die Leichtbauroboter 14 jeweilige Bauteile an den entsprechenden Stationen 16 bereitstellen können.For each of the lightweight robots 14 includes the system 10 Transport devices not shown here, by means of which the respective lightweight robots 14 to several of the stations 16 are transportable, so the lightweight robots 14 respective components at the respective stations 16 can provide.
  • Als Transporteinrichtung können beispielsweise Verfahrachsen vorgesehen sein, auf welchen die Leichtbauroboter 14 positioniert sind. Die Verfahrachsen können mit jeweiligen Inkrementalgebern ausgestattet sein, mittels welchen die Beförderung der jeweiligen Leichtbauroboter 14 überwacht wird.As a transport device, for example, driving axles can be provided, on which the lightweight robots 14 are positioned. The travel axes can be equipped with respective incremental encoders, by means of which the transport of the respective lightweight robots 14 is monitored.
  • Alternativ ist es auch möglich, dass die Leichtbauroboter 14 auf jeweiligen, hier nicht dargestellten fahrerlosen Transportfahrzeugen angeordnet sind, mittels welchen die Leichtbauroboter 14 zu den jeweiligen Stationen 16 beförderbar sind. Beispielsweise können entsprechende Induktionsschleifen innerhalb des Hallenbodens des Karosserie-Rohbaus 12 angeordnet sein, entlang welchen die fahrerlosen Transportfahrzeuge bewegt werden.Alternatively, it is also possible that the lightweight robots 14 are arranged on respective, not shown here driverless transport vehicles, by means of which the lightweight robots 14 to the respective stations 16 are transportable. For example, corresponding induction loops within the hall floor of the body shell 12 be arranged, along which the driverless transport vehicles are moved.
  • Mit den Bezugszeichen 18 sind jeweilige Verfahrwege bzw. Fahrachsen gekennzeichnet, entlang welcher die Leichtbauroboter 14 entweder mittels der Verfahrachsen oder der fahrerlosen Transportfahrzeuge bewegbar sind. Die Leichtbauroboter 14 werden automatisch zu den jeweiligen Stationen 16 befördert, an denen entsprechende Einlegepositionen für unterschiedliche Bauteile vorgesehen sind. Dort führen die Leichtbauroboter 14 eine entsprechende Bauteilbestückung von so genannten Low-Cost-Automation-Systemen mit Bauteilen aus entsprechenden Anlieferungsbehältern aus und fahren dann vollautomatisch zur nächsten Einlegeposition weiter. Die Verfahrachsen bzw. Verfahrwege 18 können dabei im Wesentlichen beliebig ausgebildet sein, beispielsweise in Form einer Kreisbahn, in Form einer Endlosachse, wobei sowohl Hin- als auch Rückwege zu den verschiedenen Stationen 16 ausgeführt werden können.With the reference numerals 18 are respective travels or Fahrachsen characterized, along which the lightweight robots 14 are movable either by means of the driving axles or the driverless transport vehicles. The lightweight robots 14 automatically become the respective stations 16 transported, where appropriate insertion positions are provided for different components. There, the lightweight robots perform 14 an appropriate component assembly of so-called low-cost automation systems with components from appropriate delivery containers and then move fully automatically to the next loading position. The travel axes or travel paths 18 In this case, they can essentially be of any desired design, for example in the form of a circular path, in the form of an endless axis, with both forward and return paths to the various stations 16 can be executed.
  • Die Transporteinrichtungen weisen dabei jeweilige Hinderniserfassungseinrichtungen, vorzugsweise in Form jeweiliger Lichtschranken auf, mittels in welchen die Beförderung der jeweiligen Leichtbauroboter 14 überwacht wird. Falls mittels der Hinderniserfassungseinrichtung eine Kollisionsgefahr mit einem Hindernis erfasst wird, wird die Beförderung des entsprechenden Leichtbauroboters 14 solange unterbrochen, bis keine Kollisionsgefahr mehr besteht. Darüber hinaus wird im Falle einer detektierten Kollisionsgefahr mit einem Hindernis eine akustische und/oder optische Warnmeldung ausgegeben. Durch die Warnmeldung wird ein Werker, beispielsweise ein Anlagenwart, entsprechend über die detektierte Kollisionsgefahr informiert und kann die entsprechende Fehlerquelle identifizieren und beseitigen.In this case, the transport devices have respective obstacle detection devices, preferably in the form of respective light barriers, by means of which the transport of the respective lightweight robots takes place 14 is monitored. If a risk of collision with an obstacle is detected by means of the obstacle detection device, the carriage of the corresponding lightweight robot is detected 14 interrupted until there is no danger of collision. In addition, in the case of a detected risk of collision with an obstacle, an audible and / or visual warning message is issued. The warning informs a worker, for example a plant manager, accordingly about the detected risk of collision and can identify and eliminate the corresponding source of error.
  • Vorzugsweise erfolgt die Bauteilebereitstellung bzw. Bauteilbestückung für möglichst viele Einlegestellen, also Stationen 16, durch jeweils einen einzigen der Leichtbauroboter 14, wobei die Anzahl der durch einen einzelnen Leichtbauroboter 14 bedienten Einlegestellen durch die Dauer der jeweiligen Einlegetätigkeiten, der Stückzahlen der bereitzustellenden Bauteile sowie der erforderlichen Verfahrzeiten vorgegeben wird.The component supply or component assembly preferably takes place for as many insertion points as possible, ie stations 16 , by one of the lightweight robots 14 , where the number by a single lightweight robot 14 operated inlays by the duration of each Inserting activities, the quantities of components to be provided and the required travel times is given.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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    • DE 102011006679 A1 [0004] DE 102011006679 A1 [0004]

Claims (8)

  1. Verfahren zum Bereitstellen von Bauteilen in einer Produktionsanlage, insbesondere im Karosserie-Rohbau (12), bei welchem die Bauteile von zumindest einem Leichtbauroboter (14) bereitgestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Leichtbauroboter (14) mittels einer Transporteinrichtung an mehrere Stationen (16) der Produktionsanlage befördert wird, an welchen der Leichtbauroboter (14) jeweilige Bauteile bereitstellt.Method for providing components in a production plant, in particular in the body shell ( 12 ), in which the components of at least one lightweight robot ( 14 ), characterized in that the lightweight robot ( 14 ) by means of a transport device to several stations ( 16 ) of the production plant to which the lightweight robot ( 14 ) provides respective components.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leichtbauroboter (14) mittels einer Verfahrachse an die Stationen (16) befördert wird.Method according to claim 1, characterized in that the lightweight robot ( 14 ) by means of a traverse axis to the stations ( 16 ).
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrachse mit einem Positionsbestimmungssystem, insbesondere mit einem Inkrementalgeber, ausgestattet ist, mittels welchem die Beförderung des Leichtbauroboters (14) überwacht wird.A method according to claim 2, characterized in that the track axis is equipped with a position determining system, in particular with an incremental encoder, by means of which the carriage of the lightweight robot ( 14 ) is monitored.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leichtbauroboter (14) mittels eines fahrerlosen Transportfahrzeugs an die Stationen (16) befördert wird.Method according to claim 1, characterized in that the lightweight robot ( 14 ) by means of a driverless transport vehicle to the stations ( 16 ).
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung eine Hinderniserfassungseinrichtung, insbesondere eine Lichtschranke, umfasst, mittels welcher die Beförderung des Leichtbauroboters (14) überwacht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the transport device comprises an obstacle detection device, in particular a light barrier, by means of which the carriage of the lightweight robot ( 14 ) is monitored.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass falls mittels der Hindererfassungseinrichtung eine Kollisionsgefahr mit einem Hindernis erfasst wird, die Beförderung des Leichtbauroboters (14) so lange unterbrochen wird, bis keine Kollisionsgefahr mehr besteht.A method according to claim 5, characterized in that if by means of the obstacle detection means a risk of collision with an obstacle is detected, the transport of the lightweight robot ( 14 ) is interrupted until there is no danger of collision.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass falls mittels der Hindererfassungseinrichtung eine Kollisionsgefahr mit einem Hindernis erfasst wird, eine Warnmeldung ausgegeben wird.A method according to claim 6, characterized in that if by means of the obstacle detection means a risk of collision with an obstacle is detected, a warning message is issued.
  8. System (10) zum Bereitstellen von Bauteilen in einer Produktionsanlage, insbesondere im Karosserie-Rohbau (12), mit zumindest einem Leichtbauroboter (14), mittels welchem die Bauteile bereitstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das System (10) eine Transporteinrichtung umfasst, mittels welcher der Leichtbauroboter (14) an mehrere Stationen (16) der Produktionsanlage beförderbar ist, an welchen jeweilige Bauteile mittels des Leichtbauroboters (14) bereitstellbar sind.System ( 10 ) for providing components in a production plant, in particular in the body shell ( 12 ), with at least one lightweight robot ( 14 ), by means of which the components can be provided, characterized in that the system ( 10 ) comprises a transport device, by means of which the lightweight robot ( 14 ) to several stations ( 16 ) of the production plant can be conveyed to which respective components by means of the lightweight robot ( 14 ) are available.
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