DE102017123630B4

DE102017123630B4 - System und Verfahren zum Transport von Transportgütern in einer Montagelinie

Info

Publication number: DE102017123630B4
Application number: DE102017123630.9A
Authority: DE
Inventors: Ronny Rothe; Josef Baumann
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2017-10-11
Filing date: 2017-10-11
Publication date: 2021-01-21
Anticipated expiration: 2037-10-12
Also published as: DE102017123630A1; JP2019072839A; CN109648280A; DE102017123630C5; CN109648280B; JP6646122B2

Abstract

System zum Transport von Transportgütern (102) in einer Montagelinie, wobei die Montagelinie sichere Bereiche (200) und unsichere Bereiche (101) umfasst, wobei das System mehrere Transportvorrichtungen (100), die jeweils zum Transport eines der Transportgüter (102) ausgebildet sind, optisch detektierbare Markierungen und optische Sensoren (103) umfasst, wobei jeweils einer der optischen Sensoren (103) einer der Transportvorrichtungen (100) zugeordnet ist, und wobei die optischen Sensoren (103) dazu ausgebildet sind, die Markierungen zu detektieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungen jeweils einen Hinweis darauf umfassen, ob die demjenigen der optischen Sensoren (103), der die Markierung detektiert, zugeordnete Transportvorrichtung (100) in einem sicheren Bereich (200) oder einem unsicheren Bereich (101) positioniert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Transport von Transportgütern in einer Montagelinie.
Bei derartigen Systemen und Verfahren werden für den Transport der Transportgüter mehrere Transportvorrichtungen verwendet. Jedes Transportgut wird durch eine Transportvorrichtung transportiert. Da die Montage auch während des Transports erfolgt, kann es erforderlich sein, das Transportgut anzuheben oder abzusenken. Die Transportvorrichtungen sind daher dazu ausgebildet, die Transportgüter anzuheben und abzusenken.
Wenn während des Transports die Montage erfolgt, soll das Risiko von Verletzungen des Monteurs möglichst gering sein. Daher soll sich der Monteur möglichst immer in einem sicheren Bereich aufhalten, wenn Transportgüter in seiner Nähe transportiert, angehoben oder abgesenkt werden. Das Transportgut könnte gegen den Monteur stoßen. Beim Anheben oder Absenken könnte ein Körperteil des Monteurs in den Anheb- oder Absenkmechanismus geraten und gequetscht werden.
Da der Monteur während der Montage im Fließbetrieb sich um das Transportgut herum, also davor, dahinter und daneben, befindet, werden besonders hohe Anforderungen an die Montagesicherheit gestellt.
In der DE 10 2014 002 722 A1 wird beispielsweise ein Verfahren mit einer Überwachungseinrichtung offenbart, die zur Überwachung eines unsicheren Bereichs dient. Wenn der Monteur sich in diesem Bereich aufhält, wird eine bei der Montage verwendete Robotereinrichtung in einen sogenannten gesicherten Zustand gesetzt.
In der FR 2 680 885 A1 wird ein Transportsystem offenbart, bei dem Markierungen dazu genutzt werden, die Positionierung einer Transportvorrichtung zu detektieren.
Die US 4 903 054 A offenbart ein Transportsystem mit optischen Sensoren, die in der Lage sind, Markierungen optisch zu detektieren.
Aus der US 8 392 024 B2 ist ein Verfahren zum Transportieren von Gütern bekannt, das ein Sicherheitssystem aufweist zur Kollisionsverhinderung mit einem Werkzeug.
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, sichere und unsichere Bereiche bei sich bewegenden Transportvorrichtungen zuverlässig zu erkennen.
Diese Aufgabe wird durch ein System nach Anspruch 1 und durch ein Verfahren nach Anspruch 8 gelöst. Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das System umfasst mehrere Transportvorrichtungen, die jeweils zum Transport eines Transportguts ausgebildet sind, optisch detektierbare Markierungen und optische Sensoren. Als Transportgut können beispielsweise Karosserien verwendet werden. Aus Gründen der Vereinfachung wird das System nachfolgend in Zusammenhang mit Karosserien als Transportgut beschrieben. Es ist jedoch zu beachten, dass auch andere Transportgüter wie beispielsweise Montageträger, Cockpitaufbauten, Achsaufbauten oder Motorenaufbauten verwendet werden können. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung des Systems, wenn das Transportgut größer als die Transportvorrichtung ist.
Die optischen Sensoren sind dazu ausgebildet, die Markierungen zu detektieren. Jeweils einer der optischen Sensoren ist dabei einer der Transportvorrichtungen zugeordnet. Die Markierungen umfassen jeweils einen Hinweis darauf, ob die demjenigen der optischen Sensoren, die die jeweilige Markierung detektiert, zugeordnete Transportvorrichtung in einem sicheren oder in einem unsicheren Bereich positioniert ist.
Unter einem sicheren Bereich wird dabei im Rahmen dieser Beschreibung ein Bereich verstanden, in dem sich bei der Montage des Kraftfahrzeugs kein Monteur aufhalten sollte. Das bedeutet, es wird als sicher angesehen, wenn die Karosserie in dem sicheren Bereich angehoben, abgesenkt oder transportiert wird. Unter einem unsicheren Bereich wird im Rahmen dieser Beschreibung ein Bereich verstanden, in dem sich bei der Montage des Kraftfahrzeugs üblicherweise ein Monteur aufhalten könnte. In einem unsicheren Bereich sollte also die Karosserie nicht angehoben oder abgesenkt werden, um das Risiko für Verletzungen des Monteurs gering zu halten.
Das System eignet sich besonders gut, um bei sich bewegenden Transportvorrichtungen besonders einfach und zuverlässig zu erkennen, ob sie sich in einem sicheren oder in einem unsicheren Bereich befinden. Es müssen lediglich die passenden Markierungen in den entsprechenden Bereichen angebracht werden, die dann durch die optischen Sensoren detektiert werden.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung können die Transportvorrichtungen jeweils den ihnen zugeordneten optischen Sensor umfassen. Darunter wird insbesondere verstanden, dass der optische Sensor direkt oder indirekt an der Mechanik angeordnet ist, an der auch die Karosserie angeordnet ist. Auf diese Weise kann vom Standort des Sensors zuverlässig auf den Standort der Transportvorrichtung geschlossen werden.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung können die Transportvorrichtungen dazu ausgebildet sein, die jeweils transportierte Karosserie anzuheben und abzusenken. Das System kann dazu ausgebildet sein, ein Anheben oder Absenken einer durch eine bestimmte der Transportvorrichtungen transportierte Karosserie zu verhindern, wenn detektiert worden ist, dass die bestimmte Transportvorrichtung in einem unsicheren Bereich positioniert ist. Somit wird das Risiko von Verletzungen aufgrund des Anheb- und Absenkvorgangs verringert.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann das System Abstandsmessmittel umfassen, die dazu ausgebildet sind, den Abstand zwischen zwei der Transportvorrichtungen zu messen. Das System kann außerdem dazu ausgebildet sein, die detektierten Positionen der beiden Transportvorrichtungen unter Verwendung des gemessenen Abstands zu überprüfen. Unter der detektierten Position wird dabei die Position verstanden, die aufgrund der vom Sensor detektierten Markierung ermittelt worden ist.
Die Abstandsmessmittel werden somit für eine Plausibilitätsprüfung verwendet, um die vom Sensor detektierte Position zu überprüfen. Somit kann das Risiko von Fehldetektionen verringert werden.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann das System dazu ausgebildet sein, eine Fehlermeldung auszugeben, wenn die Überprüfung der detektierten Positionen als Ergebnis hat, dass aufgrund des gemessenen Abstands zumindest eine der beiden Transportvorrichtungen nicht an der detektierten Position positioniert sein kann.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann das System dazu ausgebildet sein, ein Anheben und Absenken der durch die beiden Transportvorrichtungen transportierten Karosserien zu verhindern, wenn die Überprüfung der detektierten Position als Ergebnis hat, dass aufgrund des gemessenen Abstands zumindest eine der beiden Transportvorrichtungen nicht an der detektierten Position sein kann. Falls also eine Fehldetektion vorliegt, wird das Risiko von Verletzungen des Monteurs weiter verringert.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung können die Markierungen Bestandteil einer optisch detektierbaren Leitspur sein. Die Leitspur kann dabei einen Transportweg für die Transportvorrichtungen definieren.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8 umfasst einen Transport der Karosserien durch Transportvorrichtungen. Eine Markierung wird durch einen Sensor optisch detektiert. Der Sensor ist dabei einer der Transportvorrichtungen zugeordnet. Die Markierung umfasst einen Hinweis auf eine Position der Transportvorrichtung. Unter Verwendung dieses Hinweises wird bestimmt, ob die Transportvorrichtung in einem der sicheren oder einem der unsicheren Bereiche positioniert ist.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann ein Anheben oder Absenken einer der Karosserien durch die Transportvorrichtung verhindert werden, wenn die Transportvorrichtung in einem der unsicheren Bereiche positioniert ist.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann der Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Transportvorrichtungen gemessen werden. Der gemessene Abstand kann dazu genutzt werden, die detektierten Positionen der beiden Transportvorrichtungen zu überprüfen.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Abbildung. Dabei werden für gleiche oder ähnliche Bauteile und für Bauteile mit gleichen oder ähnlichen Funktionen dieselben Bezugszeichen verwendet.

1 zeigt eine schematische Ansicht einer Montagelinie mit mehreren Karosserien transportierenden Transportvorrichtungen.
2 zeigt eine schematische Ansicht der Montagelinie aus 1 mit gekennzeichneten sicheren und unsicheren Bereichen.
3 zeigt eine schematische Ansicht einer Montagelinie nach einer Ausführungsform der Erfindung mit einer optisch detektierbaren Leitspur.

Die Montagelinie in 1 umfasst mehrere Transportvorrichtungen 100, die Karosserien 102 transportieren, anheben und absenken können. Zwischen den Transportvorrichtungen 100 sind Bereiche 101, in denen ein Monteur arbeitet. Um das Risiko von Verletzungen des Monteurs zu verringern, soll ein Anheben und Absenken der Karosserie 102 verhindert werden, wenn die Karosserie 102 in einen der Bereiche 101 hinein ragt. Da es unsicher für den Monteur ist, wenn eine der Karosserien 102 in einen der Bereiche 101 ragt, werden die Bereiche 101 auch als unsichere Bereiche bezeichnet. Im Gegensatz zu den unsicheren Bereichen 101 gibt es auch sichere Bereiche 200 (siehe z.B. 2), in denen kein Monteur erwartet wird. Ein Anheben und Absenken der Karosserien 102 ist somit in den sicheren Bereichen 200 möglich, ohne das Risiko von Verletzungen des Monteurs zu erhöhen.
Als unsicherer Bereich wird es auch angesehen, wenn ein Monteur für Montagezwecke eine Vorrichtung verwendet und wenn sich der Monteur zwischen zwei Transportvorrichtungen 100 oder in einer der Karosserien 102 befindet.
Die Transportvorrichtungen 100 umfassen einen optischen Sensor 103, der dazu ausgebildet ist, optische Markierungen zu erfassen. Die optischen Markierungen können dabei - wie in 3 dargestellt - Bestandteile einer Leitspur 300 sein. Die Leitspur definiert dabei den durch die Transportvorrichtungen 100 gefahrenen Transportweg.
Die optischen Sensoren 103 erfassen also die optischen Markierungen. Eine in den Figuren nicht dargestellte Auswerte- und Steuereinheit kann die in der Markierung enthaltenen Informationen bezüglich der Position der entsprechenden Transportvorrichtung 100 auswerten. Die Steuereinheit kann dann in Abhängigkeit von der detektierten Position ein Anheben und Absenken ermöglichen oder verhindern. Das Anheben und Absenken kann beispielsweise verhindert werden, wenn detektiert worden ist, dass die Transportvorrichtung 100 in einem der unsicheren Bereiche 101 positioniert ist. Das Anheben und Absenken kann ermöglicht werden, wenn detektiert worden ist, dass die Transportvorrichtung 100 in einem der sicheren Bereiche 200 positioniert ist.
Der optische Sensor 103 kann außerdem dazu verwendet werden, einen Abstand zweier benachbarter Transportvorrichtungen 100 zu ermitteln. Wenn der so ermittelte Abstand der beiden Transportvorrichtungen 100 nicht konsistent ist mit den unter Verwendung der Markierungen ermittelten Positionen, kann wahlweise eine Fehlermeldung ausgegeben und/oder das Anheben und Absenken der Transportvorrichtungen 100 verhindert werden. So lassen sich die unter Verwendung der Markierungen ermittelten Positionen auf Plausibilität prüfen.
Vorzugweise ist der optische Sensor 103 dazu ausgebildet, Monteure und andere Vorrichtungen, die vom Monteur zu Montagezwecken bedient werden, zu erkennen. Der optische Sensor 103 ist insbesondere dazu ausgebildet, die unsicheren Bereiche 101 und Bereiche, in denen vom Monteur betätigte Vorrichtungen bewegt werden, permanent zu überwachen. Wenn durch die optischen Sensoren 103 eine gefährliche Situation detektiert wird, wird automatisch ein Anheben oder Absenken der jeweiligen Karosserie 102 verhindert. Dies kann im Fließbetrieb erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, dass der Transport der Karosserie 102 unterbrochen wird, indem die Transportvorrichtung angehalten wird und eine Warnung ausgegeben wird.
Die optischen Sensoren 103 können Bestandteile von Positioniereinrichtungen der Transportvorrichtungen sein. Es ist auch möglich, dass die optischen Sensoren 103 ausschließlich für die oben beschriebenen Funktionen ausgebildet sind und keine zusätzlichen Funktionen aufweisen.

Claims

System zum Transport von Transportgütern (102) in einer Montagelinie, wobei die Montagelinie sichere Bereiche (200) und unsichere Bereiche (101) umfasst, wobei das System mehrere Transportvorrichtungen (100), die jeweils zum Transport eines der Transportgüter (102) ausgebildet sind, optisch detektierbare Markierungen und optische Sensoren (103) umfasst, wobei jeweils einer der optischen Sensoren (103) einer der Transportvorrichtungen (100) zugeordnet ist, und wobei die optischen Sensoren (103) dazu ausgebildet sind, die Markierungen zu detektieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungen jeweils einen Hinweis darauf umfassen, ob die demjenigen der optischen Sensoren (103), der die Markierung detektiert, zugeordnete Transportvorrichtung (100) in einem sicheren Bereich (200) oder einem unsicheren Bereich (101) positioniert ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtungen (100) jeweils den ihnen zugeordneten optischen Sensor (103) umfassen.
System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtungen (100) dazu ausgebildet sind, das jeweils transportierte Transportgut (102) anzuheben und abzusenken, wobei das System dazu ausgebildet ist, ein Anheben oder Absenken eines durch eine bestimmte der Transportvorrichtungen (100) transportierten Transportguts (102) zu verhindern, wenn detektiert worden ist, dass die bestimmte Transportvorrichtung (100) in einem unsicheren Bereich (101) positioniert ist.
System nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System Abstandsmessmittel umfasst, die dazu ausgebildet sind, den Abstand zwischen zwei der Transportvorrichtungen (100) zu messen, wobei das System dazu ausgebildet ist, die detektierten Positionen der beiden Transportvorrichtungen (100) unter Verwendung des gemessenen Abstands zu überprüfen.
System nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das System dazu ausgebildet ist, eine Fehlermeldung auszugeben, wenn die Überprüfung der detektierten Positionen als Ergebnis hat, dass aufgrund des gemessenen Abstands zumindest eine der beiden Transportvorrichtungen (100) nicht an der detektierten Position positioniert sein kann.
System nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System dazu ausgebildet ist, ein Anheben und Absenken der durch die beiden Transportvorrichtungen (100) transportierten Transportgüter (102) zu verhindern, wenn die Überprüfung der detektierten Positionen als Ergebnis hat, dass aufgrund des gemessenen Abstands zumindest eine der beiden Transportvorrichtungen (100) nicht an der detektierten Position positioniert sein kann.
System nach zumindest einem der vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungen Bestandteil einer optisch detektierbaren Leitspur (300) sind, wobei die Leitspur (300) einen Transportweg für die Transportvorrichtungen (100) definiert.
Verfahren zum Transport von Transportgütern (102) in einer Montagelinie mit sicheren Bereichen (200) und unsicheren Bereichen (101), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Transport der Transportgüter (102) durch Transportvorrichtungen (100); - Optische Detektion einer Markierung durch einen Sensor (103), der einer der Transportvorrichtungen (100) zugeordnet ist, wobei die Markierung einen Hinweis auf eine Position der Transportvorrichtung (100) umfasst; - Bestimmung unter Verwendung des Hinweises, ob die Transportvorrichtung (100) in einem der sicheren Bereiche (200) oder einem der unsicheren Bereiche (101) positioniert ist.
Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anheben oder Absenken des Transportguts (102) durch die Transportvorrichtung (100) verhindert wird, wenn die Transportvorrichtung (100) in einem der unsicheren Bereiche (101) positioniert ist.
Verfahren nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen zwei aufeinander folgende Transportvorrichtungen (100) gemessen wird, wobei der gemessene Abstand dazu genutzt wird, die detektierten Positionen der beiden Transportvorrichtungen (100) zu überprüfen.