DE102017002962A1 - Method for manufacturing in a production cell of a production plant and production plant for carrying out the method - Google Patents

Method for manufacturing in a production cell of a production plant and production plant for carrying out the method Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Herstellen in einer Fertigungszelle einer Fertigungsanlage und Fertigungsanlage zur Durchführung des Verfahrens,
wobei die Fertigungszelle Arbeitsstationen aufweist,
wobei das Fahrzeug eine Komponente transportiert und bei Einfahren in die Fertigungszelle einen Auftrag empfängt, insbesondere von einem Rechner, und dann
das Fahrzeug nacheinander zu Arbeitsstationen der Fertigungszelle fährt, wobei das Fahrzeug während des Durchführen des der jeweiligen Arbeitsstation zugeordneten Herstellungsverfahrensschrittes an der jeweiligen Arbeitsstation anhält,
wobei das Fahrzeug, insbesondere ein Rechner des Fahrzeugs, an den Rechner der jeweiligen Bearbeitungsstation eine Information über ein für den an der jeweiligen Arbeitsstation zugeordneten Herstellungsverfahrensschritt benötigtes Teil überträgt,
wobei die Arbeitsstation ein Kennzeichnungsmittel aufweist, welches das im Vorrat der Arbeitsstation lagerndes Teil kennzeichnet, insbesondere optisch.Method for manufacturing in a production cell of a production plant and production plant for carrying out the method,
wherein the manufacturing cell has workstations,
wherein the vehicle transports a component and receives an order when entering the manufacturing cell, in particular from a computer, and then
the vehicle sequentially moves to workstation workstations, the vehicle stopping at the respective workstation while performing the manufacturing process step associated with the respective workstation,
wherein the vehicle, in particular a computer of the vehicle, transmits to the computer of the respective processing station information about a part required for the production process step associated with the respective workstation,
wherein the work station has a marking means which identifies the part stored in the supply of the workstation, in particular optically.

Figure DE102017002962A1_0001
Figure DE102017002962A1_0001

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen in einer Fertigungszelle einer Fertigungsanlage und eine Fertigungsanlage zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for manufacturing in a production cell of a manufacturing plant and a production plant for carrying out the method.

Es ist allgemein bekannt, dass in einer Fertigungsanlage an einer Komponente Herstellungsverfahrensschritte nacheinander ausgeführt werden, um ein Produkt herzustellen. Dabei wird unter einem Herstellungsverfahrensschritt entweder eine Bearbeitung der Komponente verstanden oder ein Hinzufügen oder Verbinden mit einem Teil. Beispielsweise wird also als Bearbeitung eine Fläche der Komponente geschliffen, eine Lackierung an der Komponente vorgenommen oder ein Teil angebracht. Das Teil kann beispielsweise ein Deckel, eine Schraube, ein Lager, eine Welle, ein Rotor oder dergleichen sein oder eine Befüllung eines Raumbereichs mit Fett oder Öl.It is well known that in a manufacturing line on one component, manufacturing steps are performed sequentially to produce a product. In this case, a production process step is understood to mean either a processing of the component or an addition or connection to a part. For example, therefore, a surface of the component is ground as a treatment, painted on the component or attached a part. The part may for example be a cover, a screw, a bearing, a shaft, a rotor or the like or a filling of a space area with grease or oil.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fertigungsanlage flexibel weiterzubilden.The invention is therefore the object of developing a manufacturing plant flexible.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Verfahren nach den in Anspruch 1 oder bei der Fertigungsanlage nach den in Anspruch 6 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention, the object is achieved in the method according to claim 1 or in the manufacturing plant according to the features indicated in claim 6.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Verfahren zum Herstellen in einer Fertigungszelle einer Fertigungsanlage sind, dass die Fertigungszelle Arbeitsstationen aufweist,
wobei das Fahrzeug eine Komponente transportiert und bei Einfahren in die Fertigungszelle einen Auftrag empfängt, insbesondere von einem Rechner, und dann
das Fahrzeug nacheinander zu Arbeitsstationen der Fertigungszelle fährt, wobei das Fahrzeug während des Durchführen des der jeweiligen Arbeitsstation zugeordneten Herstellungsverfahrensschrittes an der jeweiligen Arbeitsstation anhält,
wobei das Fahrzeug, insbesondere ein Rechner des Fahrzeugs, an den Rechner der jeweiligen Bearbeitungsstation eine Information über ein für den an der jeweiligen Arbeitsstation zugeordneten Herstellungsverfahrensschritt benötigtes Teil überträgt,
wobei die Arbeitsstation ein Kennzeichnungsmittel aufweist, welches das im Vorrat der Arbeitsstation lagerndes Teil kennzeichnet, insbesondere optisch.Important features of the invention in the method for manufacturing in a production cell of a production facility are that the production cell has workstations,
wherein the vehicle transports a component and receives an order when entering the manufacturing cell, in particular from a computer, and then
the vehicle sequentially moves to workstation workstations, the vehicle stopping at the respective workstation while performing the manufacturing process step associated with the respective workstation,
wherein the vehicle, in particular a computer of the vehicle, transmits to the computer of the respective processing station information about a part required for the production process step associated with the respective workstation,
wherein the work station has a marking means which identifies the part stored in the supply of the workstation, in particular optically.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird eine Quittierung der Entnahme des jeweils gekennzeichneten Teils aus dem Vorrat mittels eines Eingabemittels, insbesondere Taste, von einem Bediener ausgeführt und/oder erfolgt mittels Geste eines Bedieners, wobei die Geste von einem Bildverarbeitungssystem erkannt und/oder bestimmt wird. Im letztgenannten Fall ist also eine berührungslose Quittierung der Entnahme ausführbar. Die Realisierung eines Eingabemittels hingegen ist kostengünstig ausführbar.In an advantageous embodiment, an acknowledgment of the removal of the respectively marked part from the supply by means of an input means, in particular key, executed by an operator and / or by means of an operator's gesture, wherein the gesture is detected and / or determined by an image processing system. In the latter case, therefore, a non-contact acknowledgment of the removal is executable. The implementation of an input means, however, is inexpensive to carry out.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Kennzeichnungsmittel ein Laser-Pointer. Von Vorteil ist dabei, dass ein Beleuchten in energiesparender und einfacher Weise ermöglicht ist.In an advantageous embodiment, the identification means is a laser pointer. The advantage here is that a lighting in energy-saving and easy way is possible.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist jeder Arbeitsstation ein Ladepunkt zugeordnet ist, der eine Primärwicklung auf,
wobei das Fahrzeug insbesondere an seiner Unterseite eine Sekundärwicklung aufweist, welcher eine derartige Kapazität in Reihe und/oder parallel zugeschaltet ist, dass die Resonanzfrequenz des so gebildeten Schwingkreises im Wesentlichen der Frequenz des in die Primärwicklung eingeprägten Wechselstromes entspricht. Von Vorteil ist dabei, dass während der Ausführung eines Herstellungsverfahrensschrittes ein Beladen eines Energiespeichers des Fahrzeugs ermöglicht ist. Durch die resonante Übertragung ist ein hoher Wirkungsgrad erreichbar.In an advantageous embodiment, each workstation is assigned a charging point, which has a primary winding,
wherein the vehicle has, in particular on its underside, a secondary winding which is connected in series and / or in parallel to such a capacitance that the resonant frequency of the resonant circuit thus formed substantially corresponds to the frequency of the alternating current impressed into the primary winding. The advantage here is that during the execution of a manufacturing process step, a loading of an energy storage of the vehicle is possible. Due to the resonant transmission a high efficiency can be achieved.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird ein vom Fahrzeug, insbesondere von der Sekundärwicklung des Fahrzeuges, aus gesendetes und von der einer jeweiligen Arbeitsstation zugeordneten Primärwicklung empfangenes Signal an den jeweiligen Rechner der jeweiligen Arbeitsstation weitergeleitet,
wobei die Frequenz des Signals größer ist als die Frequenz des in die Primärwicklung eingeprägten Wechselstroms. Von Vorteil ist dabei, dass ein Übersprechen von gesendeten Signalen an eine benachbarte Arbeitsstation in einfacher Weise verhindert ist. Somit ist bei Ausführen eines jeweiligen Verfahrensherstellungsschrittes das jeweils aktuell benötigte Teil kennzeichenbar. Auf diese Weise ist die Fehlerrate verringerbar.In one advantageous refinement, a signal transmitted by the vehicle, in particular by the secondary winding of the vehicle, and transmitted by the primary winding assigned to a respective workstation is forwarded to the respective computer of the respective workstation.
wherein the frequency of the signal is greater than the frequency of the impressed in the primary winding AC. The advantage here is that crosstalk from transmitted signals to an adjacent workstation is prevented in a simple manner. Thus, when executing a respective process manufacturing step, the currently required part is identifiable. In this way the error rate can be reduced.

Wichtige Merkmale bei der Fertigungsanlage zur Durchführung eines vorgenannten Verfahrens sind, dass dem Fahrzeug bei Einfahren in die Fertigungszelle ein Auftrag übermittelt wird, der das Herstellen des Produktes bestimmt. Von Vorteil ist dabei, dass eine flexible Fertigung ermöglicht ist. Denn durch jeweiliges Ändern des Auftrags ist ein entsprechend anderes Produkt herstellbar. Somit ist eine hohe Varianz an Produkten mit derselben Fertigungszelle ausführbar.Important features in the manufacturing plant for carrying out an aforementioned method are that the vehicle is transmitted on entering the manufacturing cell an order that determines the manufacture of the product. The advantage here is that a flexible production is possible. Because by changing the order a correspondingly different product can be produced. Thus, a high variance of products with the same manufacturing cell is executable.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Fahrzeug als Assistenzsystem ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass das Fahrzeug nicht nur zum bloßen Transport sondern als für den Bediener, insbesondere also Werker, Assistenzsystem fungiert. An jeder Arbeitsstation findet also eine Mensch-Maschine – Interaktion statt.In an advantageous embodiment, the vehicle is designed as an assistance system. The advantage here is that the vehicle not only acts as a mere transport but as for the operator, especially so workers, assistance system. So at each workstation there is a human-machine interaction.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Arbeitsstation ein Kennzeichnungsmittel auf, mit welcher das im Vorrat der Arbeitsstation lagernde Teil kennzeichenbar ist, insbesondere optisch,
und/oder die Arbeitsstation weist ein Bildverarbeitungssystem zur Gestenerkennung auf. Somit ist eine möglichst einfache und berührungslose Interaktion ermöglicht. Denn die Kennzeichnung erfolgt optisch und die Quittierung einer Entnahme mittels Geste des Bedieners, also Werkers. In an advantageous embodiment, the workstation has a marking means with which the part stored in the supply of the workstation can be identified, in particular visually,
and / or the workstation has an image processing system for gesture recognition. Thus, a simple and non-contact interaction is possible. Because the marking is made visually and the acknowledgment of a removal by gesture of the operator, so the worker.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.Further advantages emerge from the subclaims. The invention is not limited to the combination of features of the claims. For the skilled person, further meaningful combination options of claims and / or individual claim features and / or features of the description and / or figures, in particular from the task and / or posing by comparison with the prior art task.

Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:The invention will now be explained in more detail with reference to figures:

In der 1 ist eine Fertigungszelle einer Fertigungsanlage schematisch skizziert.In the 1 a production cell of a manufacturing plant is schematically outlined.

Dabei wird eine an Arbeitsstationen 3 zu bearbeitende Komponente von einem Fahrzeug 1 der Reihe nach zu den Arbeitsstationen 3 transportiert, wobei das Fahrzeug 1 an den jeweiligen Arbeitsstationen 3 während der dort statt findenden Ausführung eines jeweiligen Herstellungsverfahrensschritts anhält.This is one at workstations 3 component to be processed by a vehicle 1 in turn to workstations 3 transported, the vehicle 1 at the respective workstations 3 during the execution of a respective manufacturing process step taking place there.

Das Anhalten wird dabei auf den mit Bezugszeichen 4 gekennzeichneten Stellen durchgeführt, wobei an diesen Stellen am oder im Boden jeweils eine als Ringwicklung ausgeführte Primärwicklung angeordnet ist.The stopping is on the with reference numerals 4 marked points carried out, wherein at these points on or in the ground in each case designed as a ring winding primary winding is arranged.

Das Fahrzeug ist an seiner Unterseite mit einer Sekundärwicklung versehen, welche induktiv koppelbar ist mit der am Boden verlegten Primärwicklung, die mit einem mittelfrequenten Wechselstrom beaufschlagbar ist. Die Mittelfrequenz liegt hierbei vorzugsweise zwischen 10 kHz und 1000 kHz. Der Sekundärwicklung ist eine derartige Kapazität in Reihe und/oder seriell zugeschaltet, dass die Resonanzfrequenz des so gebildeten Schwingkreises im Wesentlichen der Frequenz des in die Primärwicklung eingeprägten Wechselstroms entspricht.The vehicle is provided on its underside with a secondary winding, which is inductively coupled to the laid on the ground primary winding, which is acted upon by a medium-frequency alternating current. The middle frequency is preferably between 10 kHz and 1000 kHz. The secondary winding is connected in series and / or in series with such a capacitance that the resonant frequency of the resonant circuit thus formed essentially corresponds to the frequency of the alternating current impressed into the primary winding.

Somit ist eine induktive Versorgung des Fahrzeugs 1 ermöglicht.Thus, an inductive supply of the vehicle 1 allows.

Dabei muss der Boden nicht langgestreckt entlang der Fahrbahn des Fahrzeugs aufgefräst werden zur Ermöglichung der Verlegung eines Primärleiters sondern nur im Bereich des kompakten Bereiches der Ringwicklung. In demjenigen Raumbereich um die Wicklung herum, in welchem eine ausreichende induktive Kopplung zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung des Fahrzeugs erreichbar ist, ist somit der Energiespeicher des Fahrzeugs beladbar und außerhalb des genannten Raumbereichs ist das Fahrzeug, insbesondere dessen Antrieb, die Steuerung und die Antriebe des Roboterarms, aus dem Energiespeicher versorgbar.In this case, the ground must not be milled long along the roadway of the vehicle to allow the laying of a primary conductor but only in the region of the compact area of the ring winding. In the space around the winding around, in which a sufficient inductive coupling between the primary winding and secondary winding of the vehicle can be reached, thus the energy storage of the vehicle is loaded and outside of said space, the vehicle, in particular its drive, the controller and the drives of the robot arm , can be supplied from the energy store.

Bei Einfahren in die Fertigungszelle übermittelt ein stationär angeordneter Rechner 2 dem Fahrzeug einen Produktionsauftrag. Mittels dieser Auftragsinformation ist ein auf dem Fahrzeug angeordneter Rechner in der Lage, an der jeweiligen Arbeitsstation 3 eine Information zu übermitteln, welche die für die an dieser jeweiligen Arbeitsstation 3 ausgeführten Herstellungsverfahrensschritte benötigten Teile betreffen. Die Arbeitsstation 3 weist jeweils ein Kennzeichnungsmittel, wie beispielsweise Laserpointer, auf und kennzeichnet dann den jeweils benötigten Gegenstand.Upon entry into the production cell, a stationary computer transmits 2 the vehicle a production order. By means of this order information, a computer arranged on the vehicle is capable of at the respective workstation 3 to provide information that is relevant to the workstation at that particular workstation 3 relate to required manufacturing process steps required parts. The workstation 3 each has a marking means, such as laser pointer, and then identifies the respective required item.

Beispielsweise wird an der dritten Arbeitsstation der Fertigungszelle ein Deckel montiert. Der Deckel ist entweder als Kunststoffteil oder als Metallteil wählbar. Wenn der Produktionsauftrag die Herstellung mit einem Kunststoffdeckel beinhaltet, übermittelt das Fahrzeug bei Erreichen der dritten Arbeitsstation die Information, dass ein Kunststoffdeckel benötigt wird, an die dritte Arbeitsstation, deren Kennzeichnungsmittel darauf den benötigten Kunststoffdeckel anleuchtet und nicht den Metalldeckel. Somit wird dann der Kunststoffdeckel mit der Komponente verbunden, insbesondere beispielsweise schraubverbunden. Das Verbinden ist dabei entweder automatisiert oder manuell auszuführen.For example, a lid is mounted on the third workstation of the manufacturing cell. The lid can be selected either as a plastic part or as a metal part. If the production order involves manufacturing with a plastic lid, upon reaching the third workstation, the vehicle transmits the information that a plastic lid is needed to the third workstation whose identification means illuminates the required plastic lid, not the metal lid. Thus, the plastic lid is then connected to the component, in particular, for example, screw-connected. The connection is either automated or manual.

Vorzugsweise weist also jede Arbeitsstation einen Rechner auf, der mittels eines Datenübertragungskanals mit dem Fahrzeug verbunden ist.Thus, each workstation preferably has a computer which is connected to the vehicle by means of a data transmission channel.

Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird zur Datenübertragung an die jeweilige Arbeitsstation ein Datenübertragungssignal über die induktive Kopplung von der Sekundärwicklung an die Primärwicklung übertragen, wobei das Signal eine Frequenz aufweist, welche höher ist als die Mittelfrequenz. Das an der Primärwicklung empfangene Signal wird dann dem Rechner der Arbeitsstation zugeleitet. Auf diese Weise ist auch ein Übersprechen des Signals zu einer benachbarten Arbeitsstation verhinderbar.In a further embodiment of the invention, a data transmission signal is transmitted via the inductive coupling of the secondary winding to the primary winding for data transmission to the respective workstation, wherein the signal has a frequency which is higher than the center frequency. The signal received at the primary winding is then forwarded to the computer of the workstation. In this way, crosstalk of the signal to an adjacent workstation can be prevented.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Fahrzeugvehicle
22
Rechnercomputer
33
Arbeitsstationworkstation
44
Ladepunktcharging point

Claims (8)

Verfahren zum Herstellen in einer Fertigungszelle einer Fertigungsanlage, wobei die Fertigungszelle Arbeitsstationen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug eine Komponente transportiert und bei Einfahren in die Fertigungszelle einen Auftrag empfängt, insbesondere von einem Rechner, und dann das Fahrzeug nacheinander zu Arbeitsstationen der Fertigungszelle fährt, wobei das Fahrzeug während des Durchführen des der jeweiligen Arbeitsstation zugeordneten Herstellungsverfahrensschrittes an der jeweiligen Arbeitsstation anhält, wobei das Fahrzeug, insbesondere ein Rechner des Fahrzeugs, an den Rechner der jeweiligen Arbeitsstation eine Information über ein für den an der jeweiligen Arbeitsstation zugeordneten Herstellungsverfahrensschritt benötigtes Teil überträgt, wobei die Arbeitsstation mittels eines Kennzeichnungsmittels das im Vorrat der Arbeitsstation lagernde Teil kennzeichnet, insbesondere optisch.A method of manufacturing in a manufacturing cell of a manufacturing plant, wherein the manufacturing cell has workstations, characterized in that the vehicle transports a component and receives an order when entering the manufacturing cell, in particular from a computer, and then the vehicle drives successively to workstations of the manufacturing cell, wherein the vehicle stops at the respective workstation while performing the manufacturing process step associated with the respective workstation, the vehicle, in particular a computer of the vehicle, transmitting to the computer of the respective workstation information about a part needed for the manufacturing process step associated with the respective workstation, wherein the workstation by means of a marking means the stocking of the workstation part, in particular optically. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Quittierung der Entnahme des jeweils gekennzeichneten Teils aus dem Vorrat mittels eines Eingabemittels, insbesondere Taste, und/oder mittels Geste erfolgt, wobei die Geste von einem Bildverarbeitungssystem erkannt und/oder bestimmt wird.A method according to claim 1, characterized in that an acknowledgment of the removal of the respective marked part from the supply by means of an input means, in particular key, and / or by means of a gesture, wherein the gesture is detected and / or determined by an image processing system. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kennzeichnungsmittel ein Laser-Pointer ist und/oder dass jeder Arbeitsstation ein Ladepunkt zugeordnet ist, der eine Primärwicklung aufweist, wobei das Fahrzeug insbesondere an seiner Unterseite eine Sekundärwicklung aufweist, welcher eine derartige Kapazität in Reihe und/oder parallel zugeschaltet ist, dass die Resonanzfrequenz des so gebildeten Schwingkreises im Wesentlichen der Frequenz des in die Primärwicklung eingeprägten Wechselstromes entspricht.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the identification means is a laser pointer and / or that each workstation is associated with a charging point having a primary winding, the vehicle having, in particular on its underside a secondary winding, which has such a capacity in Row and / or connected in parallel, that the resonance frequency of the resonant circuit thus formed substantially corresponds to the frequency of the impressed in the primary winding AC. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Fahrzeug, insbesondere von der Sekundärwicklung des Fahrzeuges, aus gesendetes und von der einer jeweiligen Arbeitsstation zugeordneten Primärwicklung empfangenes Signal an den jeweiligen Rechner der jeweiligen Arbeitsstation weitergeleitet wird, wobei die Frequenz des Signals größer ist als die Frequenz des in die Primärwicklung eingeprägten Wechselstroms.Method according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that a signal received from the vehicle, in particular from the secondary winding of the vehicle, and from the primary winding assigned to a respective workstation is forwarded to the respective computer of the respective workstation, the frequency of the Signal is greater than the frequency of the impressed in the primary winding AC. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug als Assistenzsystem fungiert.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the vehicle acts as an assistance system. Fertigungsanlage zur Durchführung eines Verfahrens nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche.Production plant for carrying out a method according to at least one of the preceding claims. Fertigungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug als Assistenzsystem ausgeführt ist.Production plant according to claim 6, characterized in that the vehicle is designed as an assistance system. Fertigungsanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsstation ein Kennzeichnungsmittel aufweist, mit welcher das im Vorrat der Arbeitsstation lagernde Teil kennzeichenbar ist, insbesondere optisch, und/oder dass die Arbeitsstation ein Bildverarbeitungssystem zur Gestenerkennung aufweist.Production plant according to claim 6 or 7, characterized in that the workstation has a marking means with which the stock in the workstation overlapping part is markable, in particular optically, and / or that the workstation has an image processing system for gesture recognition.
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