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HINTERGRUND
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(a) Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugmontagesystem und genauer ein Verbindungsgewährleistungssystem zur Fahrzeugmontage und ein Steuerverfahren desselben, das zum Managen eines Montageverlaufes von Bauteilen für ein Fahrzeug in einer Fertigungsstraße fähig ist, in der die Bauteile an das Fahrzeug montiert werden.
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(b) Beschreibung der verwandten Technik
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Im Allgemeinen werden bei der Fahrzeugherstellung Zehntausende von Bauteilen durch viele Schweiß- und Montageprozesses in der Massenproduktion montiert bis das Fahrzeug produziert ist.
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Insbesondere sind die meisten Arbeitsvorgänge, die in einem Ausgestaltungsprozess unter den Produktionsprozessen eines vollständigen Fahrzeugs durchgeführt werden, Prozesse zum Montieren verschiedener Bauteile an dem Fahrzeug unter Verwendung von Verbindungselementen, wie beispielsweise Bolzen und Muttern.
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Man kennt aus der
DE 10 2008 018 848 A1 in diesem Zusammenhang bereits ein Verfahren zum automatisierten Montieren mindestens eines Bauteils mittels eines Industrieroboters an ein Objekt, wobei das Objekt und/oder der Industrieroboter mittels einer Fördervorrichtung bewegt wird und wobei der Industrieroboter eine Basis eine relativ zur Basis bewegbare Positioniereinrichtung und eine mit der Positioniereinrichtung verbundene Montagewerkzeugeinrichtung aufweist und wobei während der Bauteilmontage eine Relativbewegung zwischen dem Objekt und der Basis des Industrieroboters erfolgt und wobei der Industrieroboter mittels der Montagewerkzeugeinrichtung das Bauteil automatisiert greift, am Objekt positioniert und montiert.
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Weiter offenbart die
US 2006 / 0 167 587 A1 eine Roboterfertigungsanlage, die mindestens einen Roboter umfasst, der auf ein Werkstück oder ein Zwischenprodukt mit einer im Voraus berechneten Form und Abmessungen in einer im Voraus berechneten Position und Ausrichtung relativ zu einem Bezugsrahmen einwirkt. Der Roboter umfasst einen Körper oder eine Basisstruktur, mindestens einen Endeffektor, der in Bezug auf den Körper oder die Basisstruktur beweglich ist, um auf Werkstücke einzuwirken, Mittel zum Bewegen des Endeffektors und Erfassungsmittel zum Erfassen der Position jedes Effektors. Die Abtastmittel umfassen eine vom Roboter getragene Laserlichtquelle und Mittel zur Erfassung des vom Werkstück reflektierten Laserlichts. Die Bewegung des Endeffektors wird nach einem vorbestimmten Programm gesteuert, das in Übereinstimmung mit Signalen von den Sendeeinrichtungen modifiziert wird, so dass der Roboter in der Lage ist, Abweichungen von im Voraus berechneten Werten der Position und Orientierung und/oder Form und/oder Abmessungen des Werkstücks zu kompensieren.
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Aus Robotics and Computer-Integrated Manufacturing 28 (2012) 359-365 kennt man überdies ein integrationsgesteuertes Rahmenwerk, das die RFID-basierte Identifizierung von Teilen zur Durchführung von Roboter-Montagevorgängen in einer zufälligen Mischung ermöglicht. Die RFID-Infrastruktur erkennt die neu eintreffenden Teile, die zusammengebaut werden sollen, und über einen Integrationsrahmen sind die Roboter in der Lage, sie zu erkennen und kooperative Schweißvorgänge durchzuführen. Die zu verschweißenden Teile haben unterschiedliche Eigenschaften, insbesondere variieren sie sowohl in ihren Abmessungen als auch in ihren Materialien.
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Da die Montageprozesse mit den Qualtitäsindizes des Fahrzeugs in direktem Zusammenhang stehen, die durch einen Verbraucher wahrgenommen werden können, wie beispielsweise Beständigkeit oder Geräuschlosigkeit des vollständigen Fahrzeugs, wird ein gründliches Montageverlauf-Management der Bauteile für das Fahrzeug erfordert.
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Selbst wenn die Wichtigkeit des Montageverlauf-Managements der Bauteile in der Technik erkannt wird, sind jedoch vorherige Versuche in Bezug auf das Montageverlauf-Management aufgrund technischer Beschränkungen nicht effektiv.
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Die in diesem Hintergrund-Abschnitt offenbarten Informationen dienen nur zur Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und können daher Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden, der jemandem hierzulande mit gewöhnlichen technischen Fähigkeiten bereits bekannt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verbindungsgewährleistungssystem zur Fahrzeugmontage und ein Steuerverfahren desselben bereitzustellen, bei denen das Montageverlauf-Management durch präzises Erkennen von Positionen eines Fahrzeugs und eines Montagewerkzeugs in einer Fertigungsstraße des Fahrzeugs in hochwirksamer Weise gefördert wird. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der selbständigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liefert ein Verbindungsgewährleistungssystem zur Fahrzeugmontage einer Fahrzeugfertigungsstraße, das ein Montageobjekt an ein Fahrzeug montiert, das durch eine Förderlinie als Montageelement befördert wird, wobei das System Folgendes enthält: einen Fahrzeugdetektor, der in der Fertigungsstraße installiert ist und zum Erfassen des in die Förderlinie gelangenden Fahrzeugs vorgesehen ist; eine Vielzahl von Werkzeugdetektoren, die entlang der Förderlinie der Fertigungsstraße angeordnet ist und zum Erfassen einer Position eines Montagewerkzeugs auf der Förderlinie vorgesehen ist; ein Trägheitssensormodul, das in dem Montagewerkzeug installiert ist und zum Erfassen eines Winkels und einer Verlagerung des Montagewerkzeugs für eine Montagestelle des Fahrzeugs und des Montageobjektes konfiguriert ist; eine Werkzeugsteuerung, die zum Anlegen von Steuersignalen, die einer vorbestimmten Montagestelle des Fahrzeugs und des Montageobjektes, einer Art des Montageelements und einem Montagedrehmoment des Montagewerkzeugs entsprechen, an das Montagewerkzeug konfiguriert ist; und eine Hauptsteuerung, die zu Folgendem konfiguriert ist: Erhalten von Positionsinformationen des Fahrzeugs und des Montagewerkzeugs und eines Winkels und einer Verlagerung des Montagewerkzeugs durch den Fahrzeugdetektor, den Werkzeugdetektor und das Trägheitssensormodul, um die Montagestelle des Fahrzeugs und Montageobjektes, die Art des Montageelements und das Montagedrehmoment des Montagewerkzeugs festzulegen, Übertragen der festgelegten Werte zu der Werkzeugsteuerung und Empfangen und Speichern einer Fahrzeugidentifikationsnummer des Fahrzeugs, einer Art des Montageelements und eines Ergebniswertes des Montagedrehmoments des Montagewerkzeugs von der Werkzeugsteuerung, wobei die Hauptsteuerung eine Art des Montageelements durch einen Winkelwert des Montagewerkzeugs bestimmt, der durch das Trägheitssensormodul erhalten wird, und das Montagedrehmoment des Montagewerkzeugs festlegt.
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Der Fahrzeugdetektor kann an der Fahrzeugeintrittsseite der Förderlinie installiert sein und einen Strichcode- bzw. Barcodescanner enthalten, der einen an dem Fahrzeug angebrachten Barcode erkennt.
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Der Barcodescanner kann die Fahrzeugidentifikationsnummer des in die Förderlinie gelangenden Fahrzeugs erkennen, Reihenfolgeinformationen des Fahrzeugs unter Verwendung der Fahrzeugidentifikationsnummer erzeugen und die Reihenfolgeinformationen des Fahrzeugs zu der Hauptsteuerung übertragen.
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Die Hauptsteuerung kann eine Bewegungsgeschwindigkeit des Montagewerkzeugs basierend auf den Positionsinformationen des Montagewerkzeugs, die von dem Werkzeugdetektor erhalten werden, und der Verlagerung des Montagewerkzeugs, die von dem Trägheitssensormodul erhalten wird, vorhersagen und die Bewegungsgeschwindigkeit als eine Bewegungsgeschwindigkeit der Förderlinie festlegen, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des Montagewerkzeugs konstant ist.
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Die Hauptsteuerung kann Positionsinformationen des Fahrzeugs auf der Förderlinie basierend auf den Reihenfolgeinformationen der Fahrzeuge und der Bewegungsgeschwindigkeit der Förderlinie erhalten.
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Die Hauptsteuerung kann das Fahrzeug, in dessen Nähe sich das Montagewerkzeug befindet, unter Verwendung der Positionsinformationen des Fahrzeugs und der Positionsinformationen des Montagewerkzeugs als ein Montageobjekt erkennen.
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Die Hauptsteuerung kann eine Art eines Montageelements durch einen Winkelwert des Montagewerkzeugs bestimmen, der durch das Trägheitssensormodul erhalten wird, und legt das Montagedrehmoment des Montagewerkzeugs fest.
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Das Trägheitssensormodul kann einen Winkel, eine Beschleunigung und eine Winkelgeschwindigkeit für das Montagewerkzeug erfassen.
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Ein RFID-Etikett bzw. RFID-Tag, das ein Ultrabreitbandsignal (UWB-Signal; engl. ultra-wide band signal) periodisch sendet, kann in dem Montagewerkzeug installiert sein.
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Der Werkzeugdetektor kann einen RFID-Sensor enthalten, der eine Position des Montagewerkzeugs durch Empfangen des von dem RFID-Tag gesendeten Signals in Echtzeit berechnet.
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Die Hauptsteuerung kann eine Montagestelle des Fahrzeugs und des Montageobjektes basierend auf der Verlagerung des Montagewerkzeugs festlegen, die durch das Trägheitssensormodul erhalten wird.
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Die Hauptsteuerung kann ein Montagemuster des Montagewerkzeugs für die Montagestellen basierend auf der Verlagerung des Montagewerkzeugs, die von dem Trägheitssensormodul erhalten wird, im Falle einer Vielzahl von Montagestellen des Fahrzeugs und des Montageobjektes bestimmen.
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Eine andere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liefert ein Steuerverfahren des Verbindungsgewährleistungssystems zur Fahrzeugmontage, das einen Fahrzeugdetektor, einen Werkzeugdetektor, ein Trägheitssensormodul, eine Werkzeugsteuerung und eine Hauptsteuerung enthält, wobei das Steuerverfahren Folgendes enthält: Erkennen einer Fahrzeugidentifikationsnummer des Fahrzeugs durch Erfassen des in eine Förderlinie gelangenden Fahrzeugs durch den Fahrzeugdetektor und Erzeugen von Reihenfolgeinformationen der Fahrzeuge durch die Fahrzeugidentifikationsnummer; Erfassen einer Position des Montagewerkzeugs auf der Förderlinie durch den Werkzeugdetektor und Erfassen einer Verlagerung und eines Winkels des Montagewerkzeugs durch das Trägheitssensormodul; Erhalten von Positionsinformationen des Fahrzeugs durch die Verlagerung des Montagewerkzeugs, die von dem Trägheitssensormodul erhalten wird, und Reihenfolgeinformationen der Fahrzeuge; Erkennen eines Fahrzeugs, in dessen Nähe sich das Montagewerkzeug befindet, basierend auf den Positionsinformationen des Fahrzeugs und den Positionsinformationen des Montagewerkzeugs, die von dem Werkzeugdetektor erhalten werden; Erhalten von Positionsinformationen des Fahrzeugs und des Montagewerkzeugs und eines Winkels und einer Verlagerung des Montagewerkzeugs, um die Montagestelle des Fahrzeugs und des Montageobjektes, die Art des Montageelements und das Montagedrehmoment des Montagewerkzeugs festzulegen, und Übertragen der festgelegten Werte zu der Werkzeugsteuerung; Anlegen eines Montagesignals an das Montagewerkzeug durch die Werkzeugsteuerung, um das Montageelement an die Montagestelle des Fahrzeugs und des Montageobjektes zu montieren; und Empfangen und Speichern einer Fahrzeugidentifikationsnummer des Fahrzeugs, einer Art des Montageelements und eines Ergebnisses des Montagedrehmoments des Montagewerkzeugs von der Werkzeugsteuerung.
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Das Steuerverfahren des Verbindungsgewährleistungssystems zur Fahrzeugmontage kann eine Bewegungsgeschwindigkeit des Montagewerkzeugs basierend auf den Positionsinformationen des Montagewerkzeugs und der Verlagerung des Montagewerkzeugs vorhersagen.
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Das Steuerverfahren des Verbindungsgewährleistungssystems zur Fahrzeugmontage kann die Bewegungsgeschwindigkeit als eine Bewegungsgeschwindigkeit der Förderlinie festlegen, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des Montagewerkzeugs konstant ist.
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Das Steuerverfahren des Verbindungsgewährleistungssystems zur Fahrzeugmontage kann Positionsinformationen des Fahrzeugs auf der Förderlinie basierend auf den Reihenfolgeinformationen der Fahrzeuge und der Bewegungsgeschwindigkeit der Förderlinie erhalten.
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Das Steuerverfahren des Verbindungsgewährleistungssystems zur Fahrzeugmontage kann ein Montagemuster des Montagewerkzeugs für die Montagestellen basierend auf der Verlagerung des Montagewerkzeugs, die von dem Trägheitssensormodul erhalten wird, im Falle einer Vielzahl von Montagestellen des Fahrzeugs und des Montageobjektes bestimmen.
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Das Steuerverfahren des Verbindungsgewährleistungssystems zur Fahrzeugmontage kann einen Beschleunigungswert des Montagewerkzeugs, der von dem Trägheitssensormodul erhalten wird, doppelt integrieren, um eine Bewegungsstrecke des Montagewerkzeugs zu berechnen.
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Das Steuerverfahren des Verbindungsgewährleistungssystems zur Fahrzeugmontage kann einen Winkelgeschwindigkeitswert des Montagewerkzeugs, der von dem Trägheitssensormodul erhalten wird, integrieren, um einen Bewegungsweg des Montagewerkzeugs vorherzusagen.
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Das Steuerverfahren des Verbindungsgewährleistungssystems zur Fahrzeugmontage kann in dem Fall, in dem die Montage des Montagewerkzeugs durch Vergleichen der Position des Fahrzeugs und der Position des Montagewerkzeugs implementiert wird, bestimmen, dass das Fahrzeug von der Förderlinie abgeladen bzw. entfernt wird.
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Das Steuerverfahren des Verbindungsgewährleistungssystems zur Fahrzeugmontage kann die Fahrzeugidentifikationsnummer des Fahrzeugs, die Art des Montageelements und den Montageergebniswert des Montagewerkzeugs zu einem anschließenden Reparatur- bzw. Nachbesserungsprozess übertragen.
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Das Steuerverfahren des Verbindungsgewährleistungssystems zur Fahrzeugmontage kann für jede Montagestelle in dem anschließenden Nachbesserungsprozess bestimmen, ob ein Montagefehler des Montageelements vorliegt.
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Die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können das Montageverlauf-Management, das eine hohe Wirksamkeit aufweist, durch präzises Erkennen der Positionen des Fahrzeugs und des Montagewerkzeugs durch den Fahrzeugdetektor, den Werkzeugdetektor und das Trägheitssensormodul fördern.
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Selbst wenn die Bedienperson die Operation in einer beliebigen Reihenfolge durchführt ohne einer vorbestimmten Operationsreihenfolge zu folgen oder die Operation über die vorbestimmte Operationsposition hinweg durchführt, ist bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ferner ein akkurates Montageverlauf-Management des Montageergebnisses und des Montageobjektes möglich.
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Bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ferner der Bereich des Montageobjektes durch eine Montageelementeinheit anhand der Bestimmung einer Fahrzeugeinheit unterteilt sein und das Montageergebnis wird akkurat an das Montageobjekt angepasst und gemanagt, um zur Verbesserung der Montagequalität beizutragen.
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Zudem können bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Investitionskosten durch Vereinfachen des Systems verringert werden und der Arbeitskomfort durch weiteres Vergrößern des Bereiches der Montageoperation verbessert werden.
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Figurenliste
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Die Zeichnungen sollen als Referenzen zum Beschreiben der veranschaulichenden beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden und die beiliegenden Zeichnungen sollten nicht ausgelegt werden das technische Wesen der vorliegenden Erfindung zu beschränken.
- 1 ist eine Darstellung, die ein Verbindungsgewährleistungssystem zur Fahrzeugmontage nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
- 2 ist ein Blockdiagramm des Verbindungsgewährleistungssystems zur Fahrzeugmontage nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 3 ist eine Darstellung, die ein Beispiel der Montage eines Montageobjektes veranschaulicht, auf das das Verbindungsgewährleistungssystem zur Fahrzeugmontage nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
- 4 ist eine Darstellung, die ein Montagewerkzeug veranschaulicht, das auf das Verbindungsgewährleistungssystem zur Fahrzeugmontage nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
- 5 ist eine Perspektivansicht, die ein Montagewerkzeug veranschaulicht, das auf das Verbindungsgewährleistungssystem zur Fahrzeugmontage nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
- 6 ist ein Ablaufplan zum Beschreiben eines Steuerverfahrens des Verbindungsgewährleistungssystems zur Fahrzeugmontage nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die vorliegende Erfindung wird nachstehend in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen vollständiger beschrieben werden, in denen beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind. Wie jemand mit technischen Fähigkeiten erkennen wird, können die beschriebenen Ausführungsformen auf viele verschiedene Weisen modifiziert werden ganz ohne von dem Wesen oder Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Teile, die nicht mit der Beschreibung assoziiert werden, werden ausgelassen, um die vorliegende Erfindung genau zu beschreiben, und überall in der Beschreibung beziehen sich ähnliche Bezugnummern auf ähnliche Elemente.
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Die Größe und Stärke jedes in den Zeichnungen veranschaulichten Elementes sind zum Verständnis und zur einfacheren Beschreibung willkürlich gezeigt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Stärken verschiedener Abschnitte und Bereiche sind vergrößert, um dieselben deutlich zum Ausdruck zu bringen.
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Ferner sind in der folgenden detaillierten Beschreibung Namen von Bestandteilen, die in der gleichen Relation stehen, in „der/die/das erste“, „der/die/das zweite“ und Ähnliches unterteilt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Reihenfolge in der folgenden Beschreibung beschränkt.
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Es ist klar, dass der Ausdruck „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder ein anderer ähnlicher Ausdruck, der hierin verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen enthält, wie beispielsweise Personenkraftwagen, die Geländefahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, verschiedene Geschäftswagen enthalten, Wasserfahrzeuge, die eine Vielzahl von Booten und Schiffen enthalten, Luftfahrzeuge und Ähnliches, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb und andere Fahrzeuge mit alternativen Brennstoffen enthält (z.B. Brennstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl gewonnen werden). Wie hierin bezeichnet, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Leistungsquellen aufweist, wie beispielsweise sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch betriebene Fahrzeuge.
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Die hierin verwendete Terminologie dient nur zum Zweck des Beschreibens bestimmter Ausführungsformen und soll die Erfindung nicht beschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein/eine“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen enthalten, sofern der Kontext dies nicht anderweitig klar erkennen lässt. Es wird zudem klar sein, dass die Ausdrücke „weist auf“ und/oder „aufweisend“, wenn in dieser Beschreibung verwendet, das Vorhandensein der genannten Merkmale, ganzen Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bauteile spezifizieren, aber nicht das Vorhandensein oder den Zusatz von einem/einer oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Bauteilen und/oder Gruppen derselben ausschließen. Wie hierin verwendet, enthält der Ausdruck „und/oder“ jedes beliebige und alle Kombinationen von einem oder mehreren der assoziierten, aufgelisteten Elemente.
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Zudem kann die Steuerlogik der vorliegenden Erfindung als nichttransitorische computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Datenträger ausgeführt werden, der ausführbare Programmbefehle enthält, die durch einen Prozessor, eine Steuerung oder Ähnliches ausgeführt werden. Beispiele computerlesbarer Datenträger enthalten Festwertspeicher, Direktzugriffsspeicher, Compact-Disc-Festwertspeicher (CD-ROMs), Magnetbänder, Disketten, Flash-Laufwerke, Chipkarten und optische Datenspeichervorrichtungen, sind aber nicht darauf beschränkt. Das computerlesbare Aufnahmemedium kann auch in netzwerkgekoppelten Computersystemen verteilt sein, so dass das computerlesbare Medium auf verteilte Weise gespeichert und ausgeführt wird, z.B. durch einen Telematikserver oder ein Controller Area Network (CAN).
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1 ist eine Darstellung, die ein Verbindungsgewährleistungssystem zur Fahrzeugmontage nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und 2 ist ein Blockdiagramm des Verbindungsgewährleistungssystems zur Fahrzeugmontage nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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In Bezug auf die 1 und 2 kann ein Verbindungsgewährleistungssystem 100 zur Fahrzeugmontage nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf ein Fahrzeugmontagesystem eines Fahrzeugproduktionsprozesses angewandt werden, der eine vorbestimmte Montagekomponente (nachstehend als „Montageobjekt“ bezeichnet) an ein Fahrzeug 1 montiert, das in einem vorbestimmten Intervall befördert wird.
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Beispielsweise kann die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf eine Fahrzeugfertigungsstraße zum Montieren eines Montageobjektes 3 (siehe beispielsweise 3) einer Ausgestaltungskomponente, wie beispielsweise ein Bremspedal, an das Fahrzeug 1 während eines Ausgestaltungsprozesses unter verschiedenen Prozessen zum Produzieren eines vollständigen Fahrzeugs angewandt werden.
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Nach der vorliegenden Erfindung kann das Verbindungsgewährleistungssystem 100 Positionen für das Fahrzeug 1 und ein Montagewerkzeug 10, das in dem entsprechenden Prozess (beispielsweise der Ausgestaltungsprozess) positioniert ist, in Echtzeit verfolgen und einen Montageverlauf des Montageobjektes 3 für das Fahrzeug 1 unter Verwendung derselben managen.
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Wie hierin beschrieben, wird das Fahrzeug 1 zu dem entsprechenden Prozess in dem vorbestimmten Intervall durch eine Förderlinie 5 befördert und die Förderlinie 5 kann eine Förderbandvorrichtung enthalten, die in der Technik weithin bekannt ist.
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In Bezug auf 3 enthält ein Montageabschnitt des Fahrzeugs 1, an das das Montageobjekt 3 montiert wird, eine Vielzahl von Montagestellen P1 bis P5 (beispielsweise fünf Stellen, wie in 3 gezeigt), die unterschiedliche Montagewinkel und Montagewerte erfordern.
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In diesem Fall werden an einer ersten Montagestelle P1 der Montagestellen P1 bis P5 des Fahrzeugs 1 und Montageobjektes 3 beispielsweise ein Montagewinkel von 23 Grad und ein Montagewert eines vorbestimmten kgf erfordert und an anderen Montagestellen P2 bis P5 können beispielsweise ein Montagewinkel von 90 Grad und ein Montagewert eines vorbestimmten kgf erfordert werden.
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Das Montagewerkzeug 10, das auf die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird, ist eine elektrische Montageeinrichtung zum Montieren eines Verbindungselementes, wie beispielsweise Schraubenmuttern, an die Montagestellen P1 bis P5 des Fahrzeugs 1 und Montageobjektes 3 und kann das Verbindungselement an jede Stelle der Vielzahl von Montagestellen P1 bis P5 durch ein unterschiedliches Montagedrehmoment montieren.
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Eine Vielzahl von Montagewerkzeugen 10 kann an vorbestimmten Stellen der gesamten Förderlinie 5 angeordnet sein. Wie in den 4 und 5 gezeigt, enthält das Montagewerkzeug 10 einen Werkzeugkörper 11 und eine Antriebseinheit 12.
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Der Werkzeugkörper 11 konfiguriert einen Körper der elektrischen Montageeinrichtung und vorbestimmte Bestandteile können auf bzw. an dem Werkzeugkörper 11 befestigt sein. Der Werkzeugkörper 11 kann Zubehörelemente, wie beispielsweise verschiedene Farben, eine Decke und ein Lagerblock, zum Lagern der vorbestimmten Bestandteile enthalten.
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Da die Zubehörelemente zum Lagern verschiedener Bestandteile dienen, werden in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Zubehörelemente abgesehen von Ausnahmefällen jedoch häufig als der Werkzeugkörper 11 bezeichnet.
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Der Werkzeugkörper 11 kann als zylindrischer Körper gebildet sein und die Antriebseinheit 12 kann in demselben konfiguriert sein.
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Ein Montageabschnitt 13 zum Montieren eines Verbindungselementes (nicht veranschaulicht), wie beispielsweise ein Bolzen oder eine Mutter, an die Montagestellen P1 bis P5 des Fahrzeugs 1 und des Montageobjektes 3 ist an einem Ende (ein oberer Abschnitt in der Zeichnung) des Werkzeugkörpers 11 vorgesehen.
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Der Montageabschnitt 13 enthält eine Aufnahme bzw. Aufnahmeeinrichtung (nicht veranschaulicht), die das Montageelement lagert und die Aufnahmeeinrichtung kann durch die Antriebeinheit 12 drehbar sein.
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Zudem kann eine Leistungsverbindungseinheit 14 zum Anlegen von Leistung an die Antriebseinheit 12 an dem anderen Ende (ein unterer Abschnitt in der Zeichnung) des Werkzeugkörpers 11 installiert sein und die Leistungsverbindungseinheit 14 kann mit externer Leistung verbunden sein und eine Batterie kann in derselben montiert sein.
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Ein durch eine Bedienperson zu haltender Griff 15 ist an einem nahezu mittleren Abschnitt des Werkzeugkörpers 11 eingerichtet. Der Griff 15 kann aus einem Gummimaterial oder einem Kunststoffmaterial bestehen.
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Die Antriebseinheit 12 ist angeordnet, um den Montageabschnitt 13 mit einem Montagedrehmoment (Drehkraft) zu versorgen, und mit der Leistungsverbindungseinheit 14 elektrisch verbunden, die mit dem Montageabschnitt 13 mechanisch verbunden ist, und kann in dem Werkzeugkörper 11 installiert sein.
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Die Antriebseinheit 12 enthält einen Motor 16, der eine Drehkraft erzeugt, und eine Leistungsübertragungseinheit 17, die die Drehkraft des Motors 16 zum Montageabschnitt 13 überträgt.
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Die Leistungsübertragungseinheit 17 kann hierin beispielsweise ein Antriebskegelrad und ein Kegelritzel (nicht veranschaulicht) enthalten, die den Motor 16 und den Montageabschnitt 13 verbinden, und kann zudem verschiedene Zahnräder enthalten, die die Drehkraft des Motors 16 zu einem vorbestimmten Drehkörper übertragen.
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Da die Leistungsübertragungseinheit 17 in der Technik allgemein bekannt ist, wird eine detailliertere Beschreibung für die Konfiguration in dieser Beschreibung ausgelassen werden.
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Das Verbindungsgewährleistungssystem 100 zur Fahrzeugmontage nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das auf den Ausgestaltungsprozess zum Montieren des Montageobjektes 3 an das Fahrzeug 1 unter Verwendung der Beförderungsstruktur des Fahrzeugs 1 und des Montagewerkzeugs 10 angewandt werden kann, ist als eine Struktur konfiguriert, die zum Fördern des Montageverlauf-Managements, das sehr wirksam sein kann, insbesondere durch präzises Erkennen von Positionen des Fahrzeugs 1 und Montagewerkzeugs 10 fähig ist.
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Zu diesem Zweck enthält das Verbindungsgewährleistungssystem 100 zur Fahrzeugmontage nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in den 1 und 2 veranschaulicht, einen Fahrzeugdetektor 20, einen Werkzeugdetektor 30, ein Trägheitssensormodul 50, eine Werkzeugsteuerung 70 und eine Hauptsteuerung 90.
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Der Fahrzeugdetektor 20 ist angeordnet, um das in die Förderlinie 5 in der Fahrzeugfertigungsstraße gelangende Fahrzeug 1 zu erfassen, und an der Fahrzeugeintrittsseite der Förderlinie 5 in der Fahrzeugfertigungsstraße installiert.
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Der Fahrzeugdetektor 20 kann einen Barcodescanner 21 enthalten, der eine Fahrzeugidentifikationsnummer des Fahrzeugs 1 durch Erkennen eines an dem Fahrzeug 1 angebrachten Barcodes 2 überprüft.
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Der Barcodescanner 21 kann hierin den Barcode 2 des in die Förderlinie 5 gelangenden Fahrzeugs 1 abtasten, um die Fahrzeugidentifikationsnummer des Fahrzeugs 1 zu erkennen, Reihenfolgeinformationen des Fahrzeugs 1 unter Verwendung der Fahrzeugidentifikationsnummer erzeugen und die Reihenfolgeinformationen des Fahrzeugs 1 zur Hauptsteuerung 90 übertragen.
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Die Reihenfolgeinformationen jedes Fahrzeugs 1 (beispielsweise von einer Vielzahl von Fahrzeugen 1), die in dem Barcodescanner 21 erzeugt werden, können zum Berechnen der auf der Förderlinie 5 positionierten Fahrzeuge 1 in der Hauptsteuerung 90 verwendet werden.
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Da der Barcodescanner 21 als Barcode-Lesegerät ausgebildet ist, das in der Technik weithin bekannt ist, wird eine detailliertere Beschreibung für die Konfiguration in dieser Beschreibung ausgelassen werden.
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Der Werkzeugdetektor 30 erfasst Positionen der Montagewerkzeuge 10, die auf der Förderlinie 5 angeordnet sind, und gibt ein Erfassungssignal (Erfassungswert) an die Hauptsteuerung 90 aus und ist entlang der Förderlinie 5 in der Fertigungsstraße in einem vorbestimmten Abstand angeordnet. Der Werkzeugdetektor 30 enthält beispielsweise einen RFID-Sensor 31.
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Bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist zum Erfassen der Positionen der Montagewerkzeuge 10 durch den RFID-Sensor 31 in dem Montagewerkzeug 10 beispielsweise ein RFID-Tag 40 installiert, das ein Ultrabreitbandsignal (UWB-Signal) periodisch sendet.
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Zudem sind in der Fertigungsstraße entlang der Förderlinie 5 in einem vorbestimmten Intervall zumindest drei RFID-Sensoren 31 angeordnet. In diesem Fall wird das von dem RFID-Tag 40 gesendete Signal durch zumindest drei RFID-Sensoren 31 empfangen und kann zum Berechnen einer exakten Position des Montagewerkzeugs 10 verwendet werden.
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Der RFID-Sensor 31 empfängt das UWB-Signal, das von dem in dem Montagewerkzeug 10 installierten RFID-Tag 40 gesendet wird, um die Position des Montagewerkzeugs in Echtzeit zu berechnen. Insbesondere empfängt der RFID-Sensor 31 das von dem RFID-Tag 40 gesendete Signal, das zum Bestimmen zu verwenden ist, ob das Montagewerkzeug 10 zu einer vorbestimmten Zeit neben einem Fahrzeug 1 auf der Förderlinie 5 ist.
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Eine Funkfrequenz-Identifikationstechnik (RFID-Technik; engl. radio-frequency identification technique), wie beispielsweise der RFID-Sensor 31 und das RFID-Tag 40, bezieht sich auf eine Technik zum Erkennen von Informationen in einem nahen Bereich unter Verwendung einer Funkwelle.
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Hierin ist das RFID-Tag 40 durch eine Antenne und eine integrierte Schaltung konfiguriert und Informationen werden in der integrierten Schaltung aufgezeichnet und die Informationen werden zu einem Lesegerät durch die Antenne übertragen. Die Informationen werden zum Identifizieren eines Objektes mit dem Tag verwendet.
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Das Trägheitssensormodul 50 ist angeordnet, um eine Verlagerung des Montagewerkzeugs 10 selbst, das auf der Förderlinie 5 positioniert ist, und einen Winkel und eine Verlagerung des Montagewerkzeugs für die Montagestellen P1 bis P5 des Fahrzeugs 1 und Montageobjektes 3 zu erfassen.
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Das Trägheitssensormodul 50 ist in dem Werkzeugkörper 11 des Montagewerkzeugs 10 installiert, wie in den 4 und 5 veranschaulicht. Beispielsweise erfasst das Trägheitssensormodul 50 einen Winkel, eine Beschleunigung und eine Winkelgeschwindigkeit des Montagewerkzeugs 10 und kann an der Seite des Montageabschnitts 13 des Werkzeugkörpers 11 durch eine Installationsdecke (installation blanket) 55 installiert werden.
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Das Trägheitssensormodul 50 enthält einen Winkelsensor, einen Beschleunigungssensor und einen Winkelbeschleunigungssensor und gibt Informationen über den Winkel, die Beschleunigung und die Winkelgeschwindigkeit des Montagewerkzeugs 10 an die Hauptsteuerung 90 aus und die Hauptsteuerung 90 berechnet eine präzise Position des Montagewerkzeugs 10 unter Verwendung des erfassten Signals des Trägheitssensormoduls 50.
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Der Beschleunigungssensor und der Winkelgeschwindigkeitssensor erfassen die Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit gemäß der Verlagerung des Montagewerkzeugs 10 in Echtzeit, wenn sich das Montagewerkzeug 10 durch die Förderlinie 5 bewegt oder sich die Bedienperson mit dem Montagewerkzeug 10 bewegt.
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Zudem erfasst der Winkelsensor einen Winkel des Montagewerkzeugs 10, das an den Montagestellen P1 bis P5 des Fahrzeugs 1 und Montageobjektes 3 befestigt (montiert) ist, beim Verbinden des Verbindungselements, wie beispielsweise ein Bolzen oder eine Mutter, unter Verwendung des Montagewerkzeugs 10. Hierin kann der Winkelsensor einen Winkelsensor vom Typ eines leichten Hebels, der eine Neigung eines vorbestimmten Objektes misst, und einen Polarisations-Winkelsensor enthalten.
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Da der Beschleunigungssensor, der Winkelgeschwindigkeitssensor und der Winkelsensor als Beschleunigungssensor, Winkelgeschwindigkeitssensor und Winkelsensor konfiguriert sind, die in der Technik weithin bekannt sind, wird eine detailliertere Beschreibung für die Konfiguration in dieser Beschreibung ausgelassen werden.
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Die Werkzeugsteuerung 70 überträgt einen Operationseinstellungswert des Montagewerkzeugs 10 für die Montagestellen P1 bis P5 des Fahrzeugs 1 und Montageobjektes 3 zu dem Montagewerkzeug 10, der in der Hauptsteuerung 90 basierend auf Positionsinformationen des Fahrzeugs 1 und Positionsinformationen des Montagewerkzeugs 10 festgelegt wird, die durch den Fahrzeugdetektor 20, den Werkzeugdetektor 30 und das Trägheitssensormodul 50 in Echtzeit bestimmt werden.
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Insbesondere legt die Werkzeugsteuerung 70 Steuersignale an das Montagewerkzeug 10 an, die den Montagestellen P1 bis P5 des Fahrzeugs 1 und Montageobjektes 3, die in der Hauptsteuerung 90 festgelegt sind, einer Art des Montageelements und dem Montagedrehmoment des Montagewerkzeugs 10 entsprechen.
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Hierin kann die Werkzeugsteuerung 70 den Operationseinstellungswert des Montagewerkzeugs 10 durch Echtzeitkommunikation mit der Hauptsteuerung 90 empfangen und den Operationseinstellungswert des Montagewerkzeugs 10 basierend auf dem empfangenen Operationseinstellungswert in Echtzeit korrigieren.
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Im Vorstehenden ist die Hauptsteuerung 90 angeordnet, um den gesamten Betrieb des Verbindungsgewährleistungssystems 100 nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu steuern.
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Die Hauptsteuerung 90 erhält Positionsinformationen des Fahrzeugs 1 und Montagewerkzeugs 10 und einen Winkel und eine Verlagerung des Montagewerkzeugs 10 durch den Fahrzeugdetektor 20, den Werkzeugdetektor 30 und das Trägheitssensormodul 50, um die Montagestellen P1 bis P5 des Fahrzeugs 1 und Montageobjektes 3, eine Art des Montageelements und ein Montagedrehmoment des Montagewerkzeugs 10 festzulegen, und überträgt die festgelegten Werte zur Werkzeugsteuerung 70.
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Wenn das Montagewerkzeug 10, das die den festgelegten Werten entsprechenden Steuersignale von der Werkzeugsteuerung 70 empfängt, das Montageelement an die Montagestellen P1 bis P5 des Montageobjektes 3 montiert, empfängt zudem die Hauptsteuerung 90 ein Montageabschlusssignal von der Werkzeugsteuerung 70.
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Die Hauptsteuerung 90 empfängt ferner das Montageabschlusssignal und empfängt und speichert gleichzeitig die Fahrzeugidentifikationsnummer des Fahrzeugs 1, eine Art des Montageelements und einen Ergebniswert des Montagedrehmoments des Montagewerkzeugs 10 von der Werkzeugsteuerung 70.
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Hierin kann die Hauptsteuerung 90 eine Bewegungsgeschwindigkeit des Montagewerkzeugs 10 basierend auf den Positionsinformationen des Montagewerkzeugs 10, die von dem Werkzeugdetektor 30 erhalten werden, und der Verlagerung des Montagewerkzeugs 10, die von dem Trägheitssensormodul 50 erhalten werden, vorhersagen.
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Wenn die Hauptsteuerung 90 bestimmt, dass die Bewegungsgeschwindigkeit des Montagewerkzeugs 10 gleichmäßig ist, kann die Hauptsteuerung 90 in diesem Fall die Bewegungsgeschwindigkeit als Bewegungsgeschwindigkeit der Förderlinie 5 festlegen.
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Folglich kann die Hauptsteuerung 90 Positionsinformationen des Fahrzeugs 1 auf der Förderlinie 5 basierend auf den Reihenfolgeinformationen der Fahrzeuge 1, die von dem Fahrzeugdetektor 20 erhalten werden, und der Bewegungsgeschwindigkeit der Förderlinie 5 erhalten.
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Zudem kann die Hauptsteuerung 90 das Fahrzeug 1, in dessen Nähe sich das Montagewerkzeug 10 befindet, auf der Förderlinie 5 als ein Montageobjekt unter Verwendung der Positionsinformationen des Fahrzeugs 1 und der Positionsinformationen des Montagewerkzeugs 10 erkennen.
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Indessen kann die Hauptsteuerung 90 eine Art des Montageelements durch einen Winkelwert des Montagewerkzeugs 10, der durch das Trägheitssensormodul 50 erhalten wird, bestimmen und ein Montagedrehmoment des Montagewerkzeugs 10 festlegen.
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Zudem kann die Hauptsteuerung 90 die Montagestellen P1 bis P5 des Fahrzeugs 1 und Montageobjektes 3 basierend auf der Verlagerung des Montagewerkzeugs 10 festlegen, die durch das Trägheitssensormodul 50 erhalten wird.
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Ähnlich der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Hauptsteuerung 90 andererseits im Falle der Vielzahl von Montagestellen P1 bis P5 des Fahrzeugs 1 und des Montageobjektes 3 ein Montagemuster des Montagewerkzeugs 10 für die Montagestellen P1 bis P5 basierend auf der durch das Trägheitssensormodul 50 erhaltenen Verlagerung des Montagewerkzeugs 10 bestimmen.
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Im Falle der Vielzahl von Montagestellen P1 bis P5 des Fahrzeugs 1 und des Montageobjektes 3 analysiert die Hauptsteuerung 90 insbesondere das Montagemuster des Montagewerkzeugs 10 für eine detaillierte Unterteilung der Montagestellen P1 bis P5.
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In diesem Fall kann das Analysieren des Montagemusters der Hauptsteuerung 90 durch doppeltes Integrieren des Beschleunigungswertes des Montagewerkzeugs 10, der von dem Trägheitssensormodul 50 erhalten wird, um eine Bewegungsstrecke des Montagewerkzeugs 10 zu berechnen, und Integrieren eines Winkelgeschwindigkeitswertes des Montagewerkzeugs 10, der von dem Trägheitssensormodul 50 erhalten wird, um einen Bewegungsweg des Montagewerkzeugs 10 vorherzusagen, implementiert werden.
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In dem Fall, in dem die Montage des Montagewerkzeugs nicht durch Vergleichen der Position des Fahrzeugs 1 und der Position des Montagewerkzeugs 10 implementiert wird, kann die Hauptsteuerung 90 andererseits bestimmen, dass das Fahrzeug 1 von der Förderlinie 5 abgeladen wird.
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Insbesondere kann die Hauptsteuerung 90 erkennen, ob das Fahrzeug aufgrund eines Fehlers auf der Förderlinie 5 und Ähnlichem entfernt wird, wenn kein Operationsergebnis des Montagewerkzeugs 10 für das Fahrzeug 1 mit einer spezifischen Fahrzeugidentifikationsnummer vorliegt.
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Zudem kann die Hauptsteuerung 90 die Fahrzeugidentifikationsnummer des Fahrzeugs 1, eine Art des Montageelements und einen Montageergebniswert des Montagewerkzeugs 10, der durch die Werkzeugsteuerung 70 empfangen wird, zu einem anschließenden Nachbesserungsprozess übertragen.
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Folglich kann die Hauptsteuerung 90 in dem anschließenden Nachbesserungsprozess für jede Montagestelle des Fahrzeugs 1 und Montageobjektes 3 bestimmen, ob ein Fehler des Montageelements vorliegt, und eine Warnmeldung für die Montagestellen P1 bis P5 mit dem Montagefehler ausgeben.
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Nachstehend wird ein Steuerverfahren des Verbindungsgewährleistungssystems 100 zur Fahrzeugmontage nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die oben konfiguriert ist, in Bezug auf die oben veranschaulichten Zeichnungen und die beiliegende Zeichnungen detailliert beschrieben werden.
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6 ist ein Ablaufplan zum Beschreiben eines Steuerverfahrens des Verbindungsgewährleistungssystems zur Fahrzeugmontage nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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In Bezug auf die 1 bis 6 erfasst der Barcodescanner 21 des Fahrzeugdetektors 20, wenn das Fahrzeug 1 in die Förderlinie 5 der Fahrzeugfertigungsstraße gelangt (Schritt S11), das Fahrzeug 1, das von der Fahrzeugeintrittsseite der Förderlinie 5 in die Förderlinie 5 gelangt, (Schritt S12).
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Hierin tastet der Barcodescanner 21 den an dem Fahrzeug 1 angebrachten Barcode 2 ab, um eine Fahrzeugidentifikationsnummer des Fahrzeugs 1 zu erkennen, erzeugt Reihenfolgeinformationen des Fahrzeugs 1 unter Verwendung der Fahrzeugidentifikationsnummer und überträgt die Reihenfolgeinformationen des Fahrzeugs 1 zu der Hauptsteuerung 90 (Schritt S13).
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Bei diesem Prozess erfasst der RFID-Sensor 31 des Werkzeugdetektors 30 bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Positionen der Montagewerkzeuge 10, die auf der Förderlinie 5 angeordnet sind (Schritt S21).
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In diesem Fall empfängt der RFID-Sensor 31 ein Ultrabreitbandsignal (UWB-Signal), das von dem an dem Montagewerkzeug 10 angebrachten RFID-Tag 40 periodisch gesendet wird, um die Position des Montagewerkzeugs 10 in Echtzeit zu berechnen, und überträgt den Positionswert zur Hauptsteuerung 90.
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Bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfasst zudem das Trägheitssensormodul 50, das in dem Montagewerkzeug 10 installiert ist, einen Winkel und eine Verlagerung des Montagewerkzeugs 10 und gibt ein Erfassungssignal an die Hauptsteuerung 90 aus (Schritt S22).
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Das Trägheitssensormodul 50 gibt Informationen über einen Winkel, eine Beschleunigung und eine Winkelgeschwindigkeit für das Montagewerkzeug 10 durch einen Winkelsensor, einen Beschleunigungssensor und einen Winkelgeschwindigkeitssensor an die Hauptsteuerung 90 aus. Dann empfängt die Hauptsteuerung 90 die Verlagerung des Montagewerkzeugs 10 von dem Trägheitssensormodul 50, um eine Position des Montagewerkzeugs 10 zu berechnen.
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Indessen kann bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Hauptsteuerung 90 eine Bewegungsgeschwindigkeit des Montagewerkzeugs 10 basierend auf den Positionsinformationen des Montagewerkzeugs 10 und der Verlagerung des Montagewerkzeugs 10 durch den Werkzeugdetektor 30 und das Trägheitssensormodul 50 vorhersagen.
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Wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des Montagewerkzeugs 10 gleichmäßig ist, legt die Hauptsteuerung 90 hierin die Bewegungsgeschwindigkeit des Montagewerkzeugs 10 als die Bewegungsgeschwindigkeit der Förderlinie 5 fest (Schritt S23).
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Die Hauptsteuerung 90 erhält Positionsinformationen des Fahrzeugs 1 auf der Förderlinie 5 basierend auf den Reihenfolgeinformationen der Fahrzeuge 1, die von dem Fahrzeugdetektor 20 erhalten werden, und der Bewegungsgeschwindigkeit der Förderlinie 5 (Schritt S14).
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Zudem erkennt die Hauptsteuerung 90 das Fahrzeug 1, in dessen Nähe sich das Montagewerkzeug 10 befindet, basierend auf den Positionsinformationen des Fahrzeugs 1 und den Positionsinformationen des Montagewerkzeugs 10, die von dem Werkzeugdetektor 30 erhalten werden, wie oben beschrieben wurde, (Schritt S31).
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Damit eine Bedienperson die Operation durchführt, wenn das Montagewerkzeug 10 an den Montagestellen P1 bis P5 des Fahrzeugs 1 und des Montageobjektes 3 geladen bzw. eingesetzt (loaded) ist, legt die Hauptsteuerung 90 danach die Montagestellen P1 bis P5 des Fahrzeugs 1 und Montageobjektes 3 basierend auf der Verlagerung (Informationen über die Winkelgeschwindigkeit und Beschleunigung) des Montagewerkzeugs 10 fest, die durch das Trägheitssensormodul 50 erhalten werden, (Schritt S32).
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Ferner bestimmt die Hauptsteuerung 90, ob ein Winkelwert des Montagewerkzeugs 10, der von dem Trägheitssensormodul 50 empfangen wird, für eine vorbestimmte Zeit konstant ist, beispielsweise 0,5 Sekunden oder mehr. Wenn der Winkelwert des Montagewerkzeugs 10 für 0,5 Sekunden oder mehr konstant ist, bestimmt die Hauptsteuerung 90 an sich, dass das Montagewerkzeug 10 an den Montagestellen P1 bis P5 des Fahrzeugs 1 und Montageobjektes 3 eingesetzt ist.
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Folglich kann die Hauptsteuerung 90 eine Art des Montageelements durch einen Winkelwert des Montagewerkzeugs 10 bestimmen, der durch das Trägheitssensormodul 50 empfangen wird, und das Montagedrehmoment des Montagewerkzeugs 10 festlegen, das für die Art des Montageelements geeignet ist, (Schritt S33).
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Die Hauptsteuerung 90 erhält folglich Positionsinformationen des Fahrzeugs 1 und Montagewerkzeugs 10 und einen Winkel und eine Verlagerung des Montagewerkzeugs 10, um die Montagestellen P1 bis P5 des Fahrzeugs 1 und des Montageobjektes 3, eine Art des Montageelements und ein Montagedrehmoment des Montagewerkzeugs 10 festzulegen, und überträgt die festgelegten Werte zu der Werkzeugsteuerung 70 (Schritt S34).
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Dann legt die Werkzeugsteuerung 70 Steuersignale, die den Montagestellen P1 bis P5 des Fahrzeugs 1 und des Montageobjektes 3, der Art des Montageelements und dem Montagedrehmoment des Montagewerkzeugs 10 entsprechen, die in der Hauptsteuerung 90 festgelegt sind, an das Montagewerkzeug 10 an.
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Wenn ein Montagestartsignal an das Montagewerkzeug 10 durch die Werkzeugsteuerung 70 angelegt wird, kann das Montagewerkzeug 10 das Montageelement an die vorbestimmten Montagestellen p1 bis P5 des Fahrzeugs 1 und des Montageobjektes 3 durch das festgelegte Montagedrehmoment montieren (Schritt S35).
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Bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Hauptsteuerung 90 im Falle der Vielzahl von Montagestellen P1 bis P5 des Fahrzeugs 1 und des Montageobjektes 3 ein Montagemuster des Montagewerkzeugs 10 für die Montagestellen P1 bis P5 basierend auf der durch das Trägheitssensormodul 50 erhaltenen Verlagerung (Informationen über die Winkelgeschwindigkeit und die Beschleunigung) des Montagewerkzeugs 10 bestimmen (Schritt S36).
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Hierin kann die Hauptsteuerung 90 das Montagemuster des Montagewerkzeugs 10 für die Montagestellen P1 bis P5 durch doppeltes Integrieren des Beschleunigungswertes des Montagewerkzeugs 10, der von dem Trägheitssensormodul 50 erhalten wird, um eine Bewegungsstrecke des Montagewerkzeugs 10 zu berechnen, und Integrieren eines Winkelgeschwindigkeitswertes des Montagewerkzeugs 10, der von dem Trägheitssensormodul 50 erhalten wird, um einen Bewegungsweg des Montagewerkzeugs 10 vorherzusagen, bestimmen.
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Wenn das Montageelement an die Montagestellen P1 bis P5 des Fahrzeugs 1 und Montageobjektes 3 durch das Montagewerkzeug 10 montiert wird, überträgt die Werkzeugsteuerung 70 an sich ein Montageabschlusssignal zu der Hauptsteuerung 90.
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Dann empfängt und speichert die Hauptsteuerung 90 die Fahrzeugidentifikationsnummer des Fahrzeugs 1, die Art des Montageelements und den Ergebniswert des Montagedrehmoments des Montagewerkzeugs 10 von der Werkzeugsteuerung 70 (Schritt S37).
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Bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erkennt die Hauptsteuerung 90 indessen, wenn die Hauptsteuerung 90 bestimmt, dass die Montage des Montagewerkzeugs 10 durch Vergleichen der Position des Fahrzeugs 1 und der Position des Montagewerkzeugs 10 implementiert wird, dass das Fahrzeug von der Förderlinie 5 abgeladen wird.
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Insbesondere erkennt die Hauptsteuerung 90, dass das Fahrzeug aufgrund eines Fehlers in der Mitte der Förderlinie 5 entfernt wird, wenn kein Operationsergebnis des Montagewerkzeugs 10 vorliegt, das der bestimmten Fahrzeugidentifikationsnummer des Fahrzeug 1 entspricht, (Schritt S38).
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Andererseits überträgt bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Hauptsteuerung 90 die Fahrzeugidentifikationsnummer des Fahrzeugs 1, die Art des Montageelements und den Montageergebniswert des Montagewerkzeugs 10, die durch die Werkzeugsteuerung 70 empfangen werden, zu einem anschließenden Nachbesserungsprozess (Schritt S39).
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Dann kann die Hauptsteuerung 90 in dem anschließenden Nachbesserungsprozess für jede Montagestelle des Fahrzeugs 1 und des Montageobjektes 3 untersuchen, ob ein Montagefehler des Montageelements vorliegt, (Schritt S40) und eine Warnmeldung für die Montagestellen P1 bis P5 mit dem Montagefehler ausgeben.
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Wie oben beschrieben wurde, kann das Verbindungsgewährleistungssystem 100 zur Fahrzeugmontage nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Montageverlauf-Management, das eine hohe Wirksamkeit aufweist, durch präzises Erkennen der Positionen des Fahrzeugs 1 und des Montagewerkzeugs 10 durch den Fahrzeugdetektor 20, den Werkzeugdetektor 30 und das Trägheitssensormodul 50 fördern.
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Ferner kann bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem Fall, in dem die Bedienperson die Operation in einer beliebigen Reihenfolge durchführt ohne einer vorbestimmten Operationsreihenfolge zu folgen oder die Operation über die vorbestimmte Operationsposition hinaus durchführt, ein akkurates Montageverlauf-Management des Montageergebnisses und des Montageobjektes erhalten werden.
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Ferner kann bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Bereich des Montageobjektes durch eine Montageelementeinheit bei der Bestimmung einer Fahrzeugeinheit unterteilt sein und das Montageergebnis wird akkurat an das Montageobjekt angepasst und gemanagt, um zur Verbesserung der Montagequalität beizutragen.
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Zudem können bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Investitionskosten durch Vereinfachen des Systems verringert werden und der Arbeitskomfort durch weiteres Vergrößern des Bereiches der Montageoperation verbessert werden.
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Zwar wurde diese Erfindung in Verbindung damit beschrieben, was derzeit als praktische beispielhafte Ausführungsformen gilt, aber es sollte klar sein, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegenteil verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen decken soll, die innerhalb des Wesens und Bereiches der beiliegenden Ansprüche enthalten sind.
