DE102018201467A1 - Method and device for visualizing work steps in a production process - Google Patents

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Clemens Stefanziosa
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Visualisierung von Arbeitsschritten in einem Produktionsprozess. Bei dem Verfahren werden ein zu bearbeitendes Bauteil (1) und dessen Lage mittels einer Erfassungseinrichtung (3) erfasst. Anschließend wird wenigstens ein Lichtsignal (6), welches einen ersten, durchzuführenden Arbeitsschritt charakterisiert, mittels einer ersten Lichtsignalquelle (4) in Abhängigkeit von dem erfassten Bauteil (1) und dessen Lage ausgegeben, wobei die Lichtsignalquelle (4) vor dem Ausgeben des wenigstens einen Lichtsignals (6) mittels einer Verlagerungseinrichtung (8) in Abhängigkeit von dem erfassten Bauteil (1) und dessen Lage relativ zu dem Bauteil (1) angeordnet wird.The invention relates to a method for visualizing work steps in a production process. In the method, a component to be machined (1) and its position are detected by means of a detection device (3). Subsequently, at least one light signal (6), which characterizes a first work step to be performed, is output by means of a first light signal source (4) as a function of the detected component (1) and its position, wherein the light signal source (4) prior to outputting the at least one Light signal (6) by means of a displacement device (8) in dependence on the detected component (1) and its position relative to the component (1) is arranged.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Visualisierung von Arbeitsschritten in einem Produktionsprozess gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a method and a device for visualizing working steps in a production process according to the preambles of the independent claims.

Ein derartiges Verfahren ist bereits aus der EP 2 161 219 A1 bekannt. Hierbei dient das Verfahren einer visuellen technischen Unterstützung von manuellen Kommissioniervorgängen. Bei dem Verfahren kann eine neue Navigationsinformation für ein nächstes Objekt einer zugeordneten Warenliste erst nach einer optischen Erfassung eines aktuellen Objekts und eindeutiger Identifizierung desselben erfolgen. Mittels einer optischen Anzeigevorrichtung, insbesondere eines Laserprojektors, kann die Navigationsinformation in Form eines Wegweisers auf umliegende Objekte, insbesondere auf einen Boden, projiziert werden. Bei entsprechender Identifizierung eines jeweiligen Zielobjekts kann dieses durch Bestrahlung mittels des Laserprojektors direkt markiert werden.Such a method is already out of the EP 2 161 219 A1 known. Here, the method serves visual technical support of manual picking operations. In the method, a new navigation information for a next object of an associated goods list can be made only after an optical detection of a current object and unique identification thereof. By means of an optical display device, in particular a laser projector, the navigation information can be projected in the form of a signpost on surrounding objects, in particular on a floor. With appropriate identification of a respective target object, this can be marked directly by irradiation by means of the laser projector.

Darüber hinaus ist aus der DE 10 2014 204 969 A1 ein Verfahren zur Überwachung von Fertigungsvorgängen, insbesondere in einer Serienproduktion von mehreren Stückzahlen gleicher Güter, bei dem wenigstens ein zu überwachender Arbeitsvorgang manuell durchgeführt wird, bekannt. Hierbei wird eine Überwachungsvorrichtung, welche wenigstens einen Positionssensor, wenigstens einen Orientierungssensor und wenigstens eine Steuereinrichtung aufweist, an einem manuell geführten Werkzeug, mit dem der manuelle Arbeitsvorgang durchgeführt wird, angeordnet. Anschließend werden Positionswerte und/oder Orientierungswerte des wenigstens einen Positionssensors und/oder des wenigstens einen Orientierungssensors durch die Steuereinrichtung erfasst und in der Überwachungsvorrichtung gespeichert. Diese gespeicherten Positionswerte und/oder Orientierungswerte werden mit vorgegebenen Positionssollwerten und/oder Orientierungssollwerten verglichen. In Abhängigkeit von dem Vergleich wird über ein Ausgabemittel der Überwachungsvorrichtung ein dem jeweiligen Ergebnis des Vergleichs zugeordnetes Signal ausgegeben.In addition, from the DE 10 2014 204 969 A1 a method for monitoring production processes, in particular in a series production of several quantities of the same goods, in which at least one process to be monitored is performed manually known. In this case, a monitoring device which has at least one position sensor, at least one orientation sensor and at least one control device is arranged on a manually guided tool with which the manual operation is carried out. Subsequently, position values and / or orientation values of the at least one position sensor and / or the at least one orientation sensor are detected by the control device and stored in the monitoring device. These stored position values and / or orientation values are compared with predetermined position setpoints and / or orientation setpoints. Depending on the comparison, a signal assigned to the respective result of the comparison is output via an output device of the monitoring device.

Des Weiteren ist aus der DE 102 15 885 A1 ein Verfahren zur automatischen Prozesskontrolle bekannt, bei welchem eine reale Arbeitsumgebung mithilfe einer Arbeitsumgebungserfassungseinrichtung erfasst wird. Hierbei werden reale Arbeitsvorgänge von Manipulatoren in der realen Arbeitsumgebung erfasst und die erfassten realen Arbeitsvorgänge mit zumindest einem vorgegebenen virtuellen Arbeitsvorgang verglichen. Hierbei kann das Vergleichsergebnis angezeigt werden. Durch dieses Verfahren ist es zum einen möglich, einem Anwender Montageanleitungen zu geben und zum anderen wird geprüft, ob diese Anweisungen korrekt ausgeführt werden. Hierbei können ermittelte notwendige Arbeitsschritte über eine Datenbrille einem Benutzer angezeigt werden.Furthermore, from the DE 102 15 885 A1 a method for automatic process control is known, in which a real work environment is detected by means of a working environment detection device. In this case, real work processes are detected by manipulators in the real work environment and the acquired real work processes are compared with at least one predetermined virtual work process. Here, the comparison result can be displayed. On the one hand, this method makes it possible to give assembly instructions to a user and, on the other hand, it is checked whether these instructions are carried out correctly. In this case, determined necessary steps can be displayed to a user via smart glasses.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein besonders vorteilhaftes Verfahren sowie eine besonders vorteilhafte Vorrichtung zur Visualisierung von Arbeitsschritten in einem Produktionsprozess zu schaffen.It is an object of the present invention to provide a particularly advantageous method and a particularly advantageous apparatus for visualizing working steps in a production process.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren sowie durch eine Vorrichtung zur Visualisierung von Arbeitsschritten in einem Produktionsprozess mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.This object is achieved by a method and by a device for visualization of steps in a production process with the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims and the description.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Visualisierung von Arbeitsschritten in einem Produktionsprozess. Bei dem Verfahren werden ein zu bearbeitendes Bauteil und dessen Lage mittels einer Erfassungseinrichtung erfasst. Bei dem Erfassen des zu bearbeitenden Bauteils wird das Bauteil zum einen identifiziert, was bedeutet, es wird erfasst, um was für ein Bauteil es sich handelt. Des Weiteren wird beim Erfassen des Bauteils dessen Zustand analysiert. Unter dem Zustand des Bauteils kann beispielsweise ein Montagezustand des Bauteils verstanden werden. Die Lage des Bauteils beschreibt dessen Position und Orientierung im Raum. Bei dem Verfahren wird des Weiteren mindestens ein Lichtsignal, welches einen ersten, durchzuführenden Arbeitsschritt charakterisiert, mittels einer ersten Lichtsignalquelle in Abhängigkeit von dem erfassten Bauteil und dessen Lage ausgegeben. Der durchzuführende Arbeitsschritt dient einem Bearbeiten des Bauteils. Hierbei kann der Arbeitsschritt am Bauteil durchgeführt werden oder beispielsweise eine Entnahme eines an dem Bauteil in einem nächsten Arbeitsschritt zu befestigenden Elements aus einer Ablage charakterisieren. Dieser erste, durchzuführende Arbeitsschritt wird mittels des Lichtsignals von der ersten Lichtsignalquelle, welches insbesondere auf einer Oberfläche des Bauteils ausgegeben werden kann, charakterisiert. Bei der jeweiligen Lichtsignalquelle handelt es sich beispielsweise um eine Punktlichtquelle, wie insbesondere eine Lasereinrichtung, oder um einen Bild- oder Videoprojektor. Das Verwenden einer Lasereinrichtung als Lichtsignalquelle beziehungsweise zum Ausgeben des Lichtsignals ermöglicht, dass besonders wenig Energie benötigt wird, um ein in einer hellen Arbeitsumgebung deutlich sichtbares Lichtsignal zu erzeugen. Wird als jeweilige Lichtsignalquelle der Bild- oder Videoprojektor verwendet, so können einer Person nicht nur die durchzuführenden Arbeitsschritte sondern darüber hinaus noch Informationen zu Bauteilen und/oder Montagehinweise ausgegeben werden.A first aspect of the invention relates to a method for visualizing work steps in a production process. In the method, a component to be machined and its position are detected by means of a detection device. In the detection of the component to be machined, the component is identified on the one hand, which means it is detected what component it is. Furthermore, when the component is detected, its condition is analyzed. Under the condition of the component, for example, an assembly state of the component can be understood. The position of the component describes its position and orientation in space. In the method, furthermore, at least one light signal, which characterizes a first work step to be carried out, is output by means of a first light signal source as a function of the detected component and its position. The work step to be performed serves to process the component. In this case, the work step can be carried out on the component or, for example, characterize a removal of an element to be fastened to the component in a next work step from a support. This first step to be performed is characterized by means of the light signal from the first light signal source, which can be output in particular on a surface of the component. The respective light signal source is, for example, a point light source, in particular a laser device, or an image or video projector. The use of a laser device as a light signal source or for outputting the light signal enables particularly little energy to be required in order to generate a light signal which is clearly visible in a bright working environment. If the image or video projector is used as the respective light signal source, not only the work steps to be performed but also information on components and / or assembly instructions can be output to a person.

Für eine besonders vorteilhafte Visualisierung der Arbeitsschritte ist es vorgesehen, dass die erste Lichtsignalquelle vor dem Ausgeben des wenigstens einen Lichtsignals mittels einer Verlagerungseinrichtung in Abhängigkeit von dem erfassten Bauteil und dessen Lage relativ zu dem Bauteil angeordnet wird. Das bedeutet, dass die erste Lichtsignalquelle mittels der Verlagerungseinrichtung relativ zu dem Bauteil bewegbar ist um das Lichtsignal vorteilhafterweise in dem Bereich des erfassten Bauteils auszugeben, in welchem der Arbeitsschritt durchzuführen ist. Bei dem Lichtsignal kann es sich um eine Projektion eines mittels der Lichtsignalquelle ausgegebenen Lichtstrahls auf einer Oberfläche des Bauteils handeln. Die relative Beweglichkeit der ersten Lichtsignalquelle zu dem erfassten Bauteil hat den Vorteil, dass eine Kollision der Lichtsignalquelle mit einem für den jeweiligen Arbeitsschritt benötigten Werkzeug zumindest im Wesentlichen vermieden werden kann. Darüber hinaus ist das Lichtsignal besonders einfach an sämtlichen Seiten des zu bearbeitenden Bauteils anordenbar. For a particularly advantageous visualization of the working steps, it is provided that the first light signal source is arranged relative to the component before outputting the at least one light signal by means of a displacement device as a function of the detected component and its position. This means that the first light signal source is movable relative to the component by means of the displacement device in order to output the light signal advantageously in the region of the detected component in which the work step is to be carried out. The light signal may be a projection of a light beam emitted by the light signal source on a surface of the component. The relative mobility of the first light signal source to the detected component has the advantage that a collision of the light signal source with a tool required for the respective work step can be at least substantially avoided. In addition, the light signal is particularly easy to arrange on all sides of the component to be machined.

Hierbei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die erste Lichtsignalquelle mittels eines Roboters relativ zu dem Bauteil angeordnet wird. Das bedeutet, dass die Verlagerungseinrichtung beispielsweise ein Roboterarm des Roboters ist. Das Bewegen der ersten Lichtsignalquelle mittels des Roboters ermöglicht eine flexible Anordnung der Lichtsignalquelle relativ zu dem Bauteil. Somit kann die erste Lichtsignalquelle derart relativ zu dem Bauteil angeordnet werden, dass das Lichtsignal positionsgenau den nächsten Arbeitsschritt auf der Oberfläche des Bauteils anzeigen kann.In this case, it has proven to be advantageous if the first light signal source is arranged by means of a robot relative to the component. This means that the displacement device is, for example, a robotic arm of the robot. The movement of the first light signal source by means of the robot allows a flexible arrangement of the light signal source relative to the component. Thus, the first light signal source can be arranged relative to the component such that the light signal can accurately indicate the next working step on the surface of the component.

In einer Weiterbildung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn mittels der Erfassungseinrichtung ein Arbeitsfortschritt des ersten, durchzuführenden Arbeitsschritt erfasst wird, indem ein erfasster Ist-Zustand des Bauteils mit einem entsprechenden Soll-Zustand des Bauteils verglichen wird. Mit anderen Worten wird mittels der Erfassungseinrichtung nach Durchführen des ersten Arbeitsschritts der Ist-Zustand des Bauteils erfasst und mit dem entsprechenden Soll-Zustand verglichen. Hierbei kann der Soll-Zustand des Bauteils in einer Datenbank beziehungsweise in einem Modell hinterlegt und somit gespeichert sein. Der Ist-Zustand des Bauteils kann mittels der Erfassungseinrichtung in regelmäßigen, definierten Zeitabständen erfasst werden, wodurch der Arbeitsfortschritt kontinuierlich überprüft werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann der Ist-Zustand mittels der Erfassungseinrichtung erfasst werden, sobald ein den jeweiligen Arbeitsschritt durchführender Arbeiter durch eine Aktion, insbesondere eine Benutzereingabe, ein Durchführen des jeweiligen Arbeitsschritts quittiert hat. Durch diese Ausgestaltung des Verfahrens kann sowohl ein jeweiliger Arbeitsfortschritt einer Montage des Bauteils überprüft werden als auch eine korrekte Durchführung des jeweiligen Arbeitsschritts kontrolliert werden.In one development of the invention, it has proved to be advantageous if, by means of the detection device, a work progress of the first work step to be performed is detected by comparing a detected actual state of the component with a corresponding desired state of the component. In other words, the actual state of the component is detected by means of the detection device after performing the first working step and compared with the corresponding desired state. In this case, the desired state of the component can be stored in a database or in a model and thus stored. The actual state of the component can be detected by means of the detection device at regular, defined time intervals, whereby the work progress can be continuously checked. Alternatively or additionally, the actual state can be detected by means of the detection device as soon as a worker carrying out the respective work step has acknowledged by performing an action, in particular a user input, performing the respective work step. As a result of this embodiment of the method, both a respective work progress of an assembly of the component can be checked and a correct execution of the respective work step can be controlled.

In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn ein Warnsignal in Abhängigkeit von dem Vergleich zwischen dem Ist-Zustand und dem Soll-Zustand des Bauteils ausgegeben wird. Dieses Warnsignal kann akustisch und/oder optisch und/oder haptisch sein und insbesondere dann ausgegeben werden, wenn der Ist-Zustand über ein definiertes Maß hinaus von dem Soll-Zustand des Bauteils abweicht. Hierdurch kann dem Arbeiter signalisiert werden, dass der Ist-Zustand des Bauteils über das bestimmte Maß hinaus von dem Soll-Zustand des Bauteils abweicht und somit der jeweilige Arbeitsschritt nicht korrekt ausgeführt worden ist. Somit hat der Arbeiter die Möglichkeit, den jeweiligen durch das Warnsignal charakterisierten Arbeitsschritt nochmals zu überprüfen.In this context, it has proven to be advantageous if a warning signal is output in dependence on the comparison between the actual state and the desired state of the component. This warning signal can be audible and / or optical and / or haptic and can be output, in particular, when the actual state deviates from the desired state of the component beyond a defined extent. In this way, it can be signaled to the worker that the actual state of the component deviates beyond the desired state of the component beyond the specific extent, and thus the respective work step has not been carried out correctly. Thus, the worker has the opportunity to check the respective characterized by the warning signal step again.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine zweite Lichtsignalquelle in Abhängigkeit von dem erfassten Bauteil und dessen Lage relativ zu dem Bauteil angeordnet wird und ein weiteres Lichtsignal, welches einen zweiten, durchzuführenden Arbeitsschritt charakterisiert, mittels der zweiten Lichtsignalquelle ausgegeben wird. Das bedeutet, dass bei dem Verfahren das Bauteil mittels der Erfassungseinrichtung erfasst wird und ein erstes Lichtsignal, welches den ersten, durchzuführenden Arbeitsschritt charakterisiert, mittels der ersten Lichtsignalquelle ausgegeben wird. Im Anschluss daran kann das Bauteil in dessen bearbeiteten Zustand nochmals mittels der Erfassungseinrichtung erfasst werden und die zweite Lichtsignalquelle in Abhängigkeit von dem bearbeiteten Zustand des Bauteils seitlich zu dem Bauteil angeordnet werden. Darauf folgend gibt die zweite Lichtsignalquelle das weitere und somit zweite, den zweiten durchzuführenden Arbeitsschritt charakterisierendes, Lichtsignal aus. Anschließend kann ein jeweiliger neuer Zustand des Bauteils wieder mittels der Erfassungseinrichtung erfasst werden und die erste Lichtsignalquelle zum Ausgeben eines dritten, einen dritten, durchzuführenden Arbeitsschritt charakterisierenden Lichtsignals relativ zu dem Bauteil angeordnet werden. Mittels der zwei Lichtsignalquellen können somit aufeinanderfolgende Arbeitsschritte angezeigt werden, wobei die Verwendung der zwei Lichtsignalquellen ein besonders schnelles Anzeigen der durchzuführenden Arbeitsschritte ermöglicht. Während eine der Lichtsignalquellen ein jeweiliges Lichtsignal ausgibt, kann die andere der Lichtsignalquellen relativ zu dem Bauteil ausgerichtet werden, um nach Durchführung des jeweiligen Arbeitsschritts das jeweils nächste Lichtsignal besonders schnell ausgeben zu können. Sowohl die erste Lichtsignalquelle, als auch die zweite Lichtsignalquelle sind mittels jeweiliger Verlagerungseinrichtungen in Abhängigkeit von dem erfassten Bauteil und dessen Lage relativ zu dem Bauteil anordenbar. Hierbei können die jeweiligen Verlagerungseinrichtungen als jeweilige Roboterarme ausgebildet sein.In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that a second light signal source in dependence on the detected component and its position is arranged relative to the component and a further light signal, which characterizes a second, to be performed step, is output by means of the second light signal source. This means that in the method the component is detected by means of the detection device and a first light signal which characterizes the first work step to be performed is output by means of the first light signal source. Following this, the component in its processed state can again be detected by means of the detection device and the second light signal source can be arranged laterally relative to the processed state of the component to the component. Subsequently, the second light signal source outputs the further and thus second light signal characterizing the second work step to be performed. Subsequently, a respective new state of the component can be detected again by means of the detection device and the first light signal source for outputting a third, a third, to be performed work step characterizing light signal are arranged relative to the component. By means of the two light signal sources thus successive steps can be displayed, the use of the two light signal sources allows a particularly fast display of the steps to be performed. While one of the light signal sources outputs a respective light signal, the other of the light signal sources can be aligned relative to the component in order to be able to output the next light signal particularly quickly after the respective work step has been carried out. Both the first light signal source and the second light signal source can be arranged relative to the component by means of respective displacement devices as a function of the detected component and its position. In this case, the respective displacement devices can be designed as respective robot arms.

Es hat sich dabei als vorteilhaft gezeigt, wenn das weitere Lichtsignal mittels der zweiten Lichtsignalquelle in Abhängigkeit von dem erfassten Arbeitsfortschritt ausgegeben wird. Das bedeutet, dass das zweite Lichtsignal in Abhängigkeit von dem Vergleich zwischen dem erfassten Ist-Zustand des Bauteils und dem gespeicherten Soll-Zustand des Bauteils ausgegeben wird. Hierbei kann das weitere beziehungsweise zweite Lichtsignal zusätzlich in Abhängigkeit von mittels der Erfassungseinrichtung erfassten Fertigungsdaten wie beispielsweise an dem zu bearbeitenden Bauteil angeordneten Barcodes ausgegeben werden. Anhand des Barcodes kann überprüft werden, ob das richtige Bauteil im Rahmen des Arbeitsschritts bearbeitet worden ist. Darüber hinaus kann das weitere Lichtsignal in Abhängigkeit von einem Kalibrierungszustand von zum Bearbeiten des Bauteils vorgesehenen Werkzeugen und/oder Elektrodenzuständen in Bezug auf Elektrodenwechselzeiten von zum Bearbeiten des Bauteils vorgesehenen Schweißgeräten ausgegeben werden. Ist der Kalibrierzustand unterhalb einer zugeordneten definierten Mindestvorgabe oder die Elektrodenzustände liegen unterhalb einer zugeordneten definierten Mindestvorgabe, so kann das Lichtsignal dementsprechend eingestellt beziehungsweise angepasst werden. Des Weiteren kann das weitere Lichtsignal in Abhängigkeit davon ausgegeben werden, ob beispielsweise ein Drehmoment von im Rahmen eines der Arbeitsschritte am Bauteil angeordneten Schraubelementen mit Systemdaten übereinstimmt. Dies dient einer Überprüfung von Schraubvorgängen als Arbeitsschritten. Überdies kann das weitere Lichtsignal in Abhängigkeit von bauteilspezifischen Daten des zu bearbeitenden Bauteils ausgegeben werden, wobei eine Toleranz eines an dem beispielsweise als Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Bauteil angeordneten Zylinderkopfes individuell und chargenabhängig überprüft werden kann. Für das Bauteil kann somit eine individuelle oder chargenabhängige Toleranz für Anbauteile, beispielsweise den Zylinderkopf, vorgegeben sein, welche überprüft wird und in Abhängigkeit von welcher das Lichtsignal eingestellt beziehungsweise ausgegeben wird. Somit wird ermöglicht, dass das weitere Lichtsignal lediglich dann ausgegeben wird oder in seiner Darstellung angepasst wird, wenn anhand des erfassten Arbeitsfortschritts ermittelt wurde, dass der jeweilige vorher durchzuführende Arbeitsschritt korrekt durchgeführt worden ist.It has proven to be advantageous if the further light signal is output by means of the second light signal source as a function of the recorded work progress. This means that the second light signal is output as a function of the comparison between the detected actual state of the component and the stored desired state of the component. In this case, the further or second light signal can additionally be output as a function of production data acquired by means of the detection device, such as, for example, barcodes arranged on the component to be processed. The barcode can be used to check whether the correct component has been processed during the work step. In addition, the further light signal can be output in dependence on a calibration state of tools provided for processing the component and / or electrode states with respect to electrode change times of welding apparatuses provided for machining the component. If the calibration state is below an assigned defined minimum specification or the electrode states are below an assigned defined minimum specification, then the light signal can be adjusted or adjusted accordingly. Furthermore, the further light signal can be output as a function of whether, for example, a torque of screw elements arranged in the context of one of the working steps on the component agrees with system data. This serves to check screwing operations as work steps. In addition, the further light signal can be output as a function of component-specific data of the component to be processed, it being possible to check a tolerance of a cylinder head arranged on the component designed, for example, as an internal combustion engine individually and batch-dependent. For the component can thus be given an individual or batch-dependent tolerance for attachments, such as the cylinder head, which is checked and depending on which the light signal is set or output. This makes it possible that the further light signal is only output or adapted in its presentation, if it was determined on the basis of the detected work progress that the respective previously performed step has been performed correctly.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Erfassungseinrichtung in Abhängigkeit von der Lage des erfassten Bauteils relativ zu dem Bauteil angeordnet wird. Somit kann die Erfassungseinrichtung in Abhängigkeit von der Position und/oder der Orientierung des zu erfassenden Bauteils relativ zu dem Bauteil angeordnet werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Bauteil in seiner Lage bewegt wird. Hierbei kann die Erfassungseinrichtung anhand von Referenzpunkten des Bauteils relativ zu dem Bauteil ausgerichtet werden. Somit kann sichergestellt werden, dass das Bauteil jederzeit in einem Erfassungsbereich der Erfassungseinrichtung angeordnet ist und mittels der Erfassungseinrichtung erfassbar ist.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the detection device is arranged in dependence on the position of the detected component relative to the component. Thus, the detection device can be arranged relative to the component as a function of the position and / or the orientation of the component to be detected. This is particularly advantageous when the component is moved in its position. In this case, the detection device can be aligned relative to the component based on reference points of the component. Thus, it can be ensured that the component is arranged at any time in a detection range of the detection device and can be detected by means of the detection device.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Erfassungseinrichtung in Abhängigkeit von einem jeweils als nächstes durchzuführenden Arbeitsschritt relativ zu dem Bauteil angeordnet wird. Hierbei kann die Erfassungseinrichtung insbesondere derart angeordnet werden, dass diese einen Bereich des Bauteils, in welchem der nächste durchzuführende Arbeitsschritt durchzuführen ist, erfassen kann. Hierdurch kann die Position und Orientierung des Bauteils insbesondere hinsichtlich des Bereichs, in welchem der nächste Arbeitsschritt durchzuführen ist, besonders vorteilhaft erfasst werden. Folglich kann mittels der jeweiligen Lichtsignalquelle das den jeweiligen nächsten durchzuführenden Arbeitsschritt anzeigende Lichtsignal positionsgenau angeordnet werden. Hierdurch kann dem den Arbeitsschritt durchführenden Arbeiter der jeweilige Arbeitsschritt mittels des Lichtsignals positionsgenau angezeigt werden und es können hierdurch Missverständnisse des Arbeiters zumindest im Wesentlichen vermieden werden. Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung mittels einer Verlagerungseinrichtung, wie einem Roboterarm, relativ zu dem Bauteil bewegt werden. Hierbei kann die Erfassungseinrichtung separat von den Lichtsignalquellen bewegt werden oder mittels einer gemeinsamen Verlagerungseinrichtung zusammen mit einer der Lichtsignalquellen bewegt werden. Es ist darüber hinaus möglich, dass jede der Lichtsignalquellen zusammen mit einem Element der Erfassungseinrichtung zusammen bewegt wird. Beispielsweise ist an jeder der Lichtsignalquellen jeweils eine Kamera der Erfassungseinrichtung angeordnet, welche zusammen mit der jeweiligen Lichtsignalquelle bewegt werden.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the detection device is arranged relative to the component as a function of a respective work step to be performed next. In this case, the detection device can in particular be arranged such that it can detect a region of the component in which the next work step to be performed is to be performed. As a result, the position and orientation of the component, in particular with regard to the region in which the next working step is to be carried out, can be detected particularly advantageously. Consequently, by means of the respective light signal source, the light signal indicating the respective next work step to be performed can be arranged with exact position. As a result, the worker performing the work step can be accurately shown the respective work step by means of the light signal, and thus misunderstandings of the worker can be at least substantially avoided. For example, the detection device can be moved by means of a displacement device, such as a robot arm, relative to the component. In this case, the detection device can be moved separately from the light signal sources or moved by means of a common displacement device together with one of the light signal sources. It is also possible that each of the light signal sources is moved together with an element of the detection means together. For example, a camera of the detection device is arranged at each of the light signal sources, which are moved together with the respective light signal source.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Visualisierung von Arbeitsschritten in einem Produktionsprozess, mit einer Erfassungseinrichtung, mittels welcher ein zu bearbeitendes Bauteil und dessen Lage erfassbar sind. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung wenigstens eine Lichtsignalquelle, mittels welcher wenigstens ein Lichtsignal, welches einen ersten, durchzuführenden Arbeitsschritt charakterisiert, in Abhängigkeit von dem erfassten Bauteil und dessen Lage ausgebbar ist. Um ein besonders vorteilhaftes Ausgeben des wenigstens einen Lichtsignals zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß eine Verlagerungseinrichtung vorgesehen, mittels welcher die wenigstens eine Lichtsignalquelle vor dem Ausgeben des wenigstens einen Lichtsignals in Abhängigkeit von dem erfassten Bauteil und dessen Lage relativ zu dem Bauteil anordenbar ist. Bei der Verlagerungseinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Roboterarm handeln, mittels welchem die jeweilige Lichtsignalquelle relativ zu dem zu bearbeitenden Bauteil bewegbar ist. Die Vorrichtung ist derart ausgebildet, dass diese ein Verfahren gemäß der vorstehenden Beschreibung ausführen kann. Somit übertragen sich die Vorteile des Verfahrens auf die Vorrichtung, wobei auf die vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Another aspect of the invention relates to a device for visualizing working steps in a production process, with a detection device by means of which a component to be machined and its position can be detected. Furthermore, the device comprises at least one light signal source, by means of which at least one light signal which characterizes a first work step to be performed, can be output as a function of the detected component and its position. To a particularly advantageous output of the According to the invention, a displacement device is provided by means of which the at least one light signal source can be arranged before outputting the at least one light signal as a function of the detected component and its position relative to the component. The displacement device may be, for example, a robot arm, by means of which the respective light signal source is movable relative to the component to be processed. The device is designed such that it can carry out a method as described above. Thus, the advantages of the method are transferred to the device, reference being made to the above description insofar.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or in isolation.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Seitenansicht eines mittels einer Erfassungseinrichtung erfassbaren, zu bearbeitenden Bauteils, an dessen Oberfläche mittels einer ersten als Punktlichtquelle ausgebildeten Lichtsignalquelle ein Lichtsignal zum Anzeigen eines ersten, durchzuführenden Arbeitsschritts angeordnet wird.The invention will now be described with reference to a preferred embodiment and with reference to the drawings. The single FIGURE shows a schematic side view of a detectable by means of a detection device to be machined component, on the surface of which a light signal for displaying a first, to be performed work step is arranged by means of a first formed as a point light source light signal source.

In der einzigen Figur ist in einer schematischen Seitenansicht ein zu bearbeitendes Bauteil 1 dargestellt. Des Weiteren ist eine Vorrichtung 2 zum Visualisieren von Arbeitsschritten in einem Produktionsprozess dargestellt, wobei mittels der Arbeitsschritte das Bauteil 1 bearbeitet werden soll. Die Vorrichtung 2 umfasst eine Erfassungseinrichtung 3, mittels welcher das zu bearbeitende Bauteil 1 und dessen Lage, das bedeutet dessen Position und Orientierung, erfassbar ist. Die Erfassungseinrichtung 3 ist relativ zu dem Bauteil 1 ausrichtbar, wobei die Erfassungseinrichtung 3 in Abhängigkeit von der Lage des erfassten Bauteils 1 angeordnet werden kann. Bei einem Verfahren zum Visualisieren der Arbeitsschritte wird das zu bearbeitende Bauteil 1 und dessen Lage mittels der Erfassungseinrichtung 3 erfasst. Hierbei kann ein erfasster Ist-Zustand des Bauteils 1 mit einem definierten Soll-Zustand des Bauteils 1 verglichen werden. Hierdurch kann mittels der Erfassungseinrichtung 3 ein Arbeitsfortschritt eines jeweiligen durchzuführenden Arbeitsschritts erfasst werden. In Abhängigkeit von dem Vergleich zwischen dem Ist-Zustand des Bauteils 1 und dem Soll-Zustand des Bauteils 1 kann mittels einer mit der Erfassungseinrichtung 3 verbundenen und in der einzigen Figur nicht dargestellten Ausgabeeinrichtung ein Warnsignal ausgegeben werden. Insbesondere wird das Warnsignal ausgegeben, wenn der Vergleich ergibt, dass der Ist-Zustand des Bauteils 1 mehr als ein definiertes Höchstmaß von dem Soll-Zustand des Bauteils 1 abweicht.In the single figure is a schematic side view of a component to be machined 1 shown. Furthermore, a device 2 illustrated for visualizing work steps in a production process, wherein by means of the work steps the component 1 to be edited. The device 2 comprises a detection device 3 , by means of which the component to be machined 1 and its location, that is, its position and orientation, is detectable. The detection device 3 is relative to the component 1 alignable, wherein the detection device 3 depending on the position of the detected component 1 can be arranged. In a method for visualizing the work steps becomes the component to be machined 1 and its location by means of the detection device 3 detected. This can be a detected actual state of the component 1 with a defined desired state of the component 1 be compared. In this way, by means of the detection device 3 a work progress of a respective work step to be performed are detected. Depending on the comparison between the actual state of the component 1 and the desired state of the component 1 can by means of the detection device 3 connected and not shown in the single figure output device issued a warning signal. In particular, the warning signal is output when the comparison shows that the actual state of the component 1 more than a defined maximum of the target state of the component 1 differs.

Wie in der einzigen Figur des Weiteren erkannt werden kann, umfasst die Vorrichtung 2 eine erste Punktlichtquelle 4 und eine zweite Punktlichtquelle 5. Bei den Punktlichtquellen 4, 5 kann es sich jeweils um Lasereinrichtungen handeln, mittels welchen ein Laserstrahl ausgebbar ist. Mittels der Punktlichtquellen 4, 5 ist jeweils ein Lichtsignal 6 auf einer Oberfläche 7 des Bauteils 1 anordenbar. Bei dem Verfahren zur Visualisierung der Arbeitsschritte mittels des jeweiligen Lichtsignals 6 kann ein jeweiliger als nächstes durchzuführender Arbeitsschritt angezeigt werden. Dabei wird mittels der ersten Punktlichtquelle 4 in Abhängigkeit von dem erfassten Bauteil 1 und dessen Lage ein erstes Lichtsignal, welches einen ersten, durchzuführenden Arbeitsschritt charakterisiert, ausgegeben. Wird anschließend mittels der Erfassungseinrichtung 3 erfasst, dass ein definierter Arbeitsfortschritt des ersten, durchzuführen Arbeitsschritt erfasst worden ist, so kann die zweite Punktlichtquelle 5 in Abhängigkeit von dem erfassten Bauteil 1 und dessen Lage ein zweites Lichtsignal ausgeben, welches einen zweiten, durchzuführenden Arbeitsschritt charakterisiert. Hierbei kann das zweite Lichtsignal mittels der zweiten Punktlichtquelle 5 lediglich dann ausgegeben werden, wenn der mittels der Erfassungseinrichtung 3 erfasste Arbeitsfortschritt einem vorgegebenen Arbeitsfortschritt entspricht. Somit wird das zweite Lichtsignal mittels der zweiten Punktlichtquelle 5 in Abhängigkeit von dem erfassten Arbeitsschritt ausgegeben. Erfasst die Erfassungseinrichtung 3 im Anschluss an das Ausgeben des zweiten Lichtsignals mittels der zweiten Punktlichtquelle 5, dass der Arbeitsfortschritt des zweiten, durchzuführenden Arbeitsschritts einem hierfür vorgegebenen Arbeitsfortschritt entspricht, so kann mittels der ersten Punktlichtquelle 4 ein drittes Lichtsignal, welches einen dritten, durchzuführenden Arbeitsschritt charakterisiert, ausgegeben werden. Hierauf folgend kann mittels der zweiten Punktlichtquelle 5 wiederum ein weiteres Lichtsignal ausgegeben werden, welches einen weiteren, durchzuführenden Arbeitsschritt charakterisiert. Die erste Punktlichtquelle 4 und die zweite Punktlichtquelle 5 geben somit abwechselnd Lichtsignale 6 aus, welche aufeinanderfolgende durchzuführende Arbeitsschritte charakterisieren.As can be further appreciated in the single figure, the device comprises 2 a first point light source 4 and a second point light source 5 , At the point light sources 4 . 5 each may be laser devices, by means of which a laser beam can be output. By means of point light sources 4 . 5 is each a light signal 6 on a surface 7 of the component 1 arranged. In the method for visualizing the steps by means of the respective light signal 6 For example, a respective next step to be performed can be displayed. In this case, by means of the first point light source 4 depending on the detected component 1 and its position, a first light signal, which characterizes a first, to be performed step, output. Is subsequently by means of the detection device 3 detects that a defined work progress of the first, perform step has been detected, so the second point light source 5 depending on the detected component 1 and its position output a second light signal, which characterizes a second, to be performed work step. In this case, the second light signal by means of the second point light source 5 only be issued when the means of the detection device 3 recorded work progress corresponds to a given work progress. Thus, the second light signal by means of the second point light source 5 issued depending on the detected step. Captures the capture device 3 following the outputting of the second light signal by means of the second point light source 5 in that the work progress of the second work step to be carried out corresponds to a work progress predetermined for this, so by means of the first point light source 4 a third light signal, which characterizes a third operation to be performed, is output. Following this, by means of the second point light source 5 in turn, another light signal are output, which characterizes another, to be performed step. The first point light source 4 and the second point light source 5 thus alternately give light signals 6 from which characterize successive steps to be performed.

Sowohl die Punktlichtquellen 4, 5 als auch die Erfassungseinrichtung 3, bei welcher es sich vorliegend um ein Kamerasystem handelt, können mittels jeweiliger Verlagerungseinrichtungen 8, bei welchen es sich vorliegend um jeweilige Roboterarme eines Roboters handelt, relativ zu dem Bauteil 1 bewegt und somit relativ zu diesem angeordnet werden. Die jeweiligen Punktlichtquellen 4, 5 werden vor dem Ausgeben des jeweiligen Lichtsignals 6 mittels der jeweiligen zugeordneten Verlagerungseinrichtung 8 in Abhängigkeit von dem erfassten Bauteil 1 und dessen Lage relativ zu dem Bauteil 1 angeordnet. Die Erfassungseinrichtung 3 kann ebenfalls mittels der zugeordneten Verlagerungseinrichtung 8 in Abhängigkeit von der Lage des erfassten Bauteils 1 relativ zu dem Bauteil 1 angeordnet werden. Dies ermöglicht eine positionsgenaue Anordnung der jeweiligen Punktlichtquellen 4, 5 beziehungsweise der Erfassungseinrichtung 3 relativ zu dem Bauteil 1. Das jeweilige Lichtsignal 6 kann hierdurch vorteilhafterweise in einem jeweiligen Bereich des Bauteils 1 angeordnet werden, welcher im Rahmen des durch das jeweilige Lichtsignal 6 charakterisierten durchzuführenden Arbeitsschritts bearbeitet wird. Alternativ zur Anordnung der Erfassungseinrichtung 3 auf einer zu den Verlagerungseinrichtungen 8 der Punktlichtquellen 4, 5 separaten Verlagerungseinrichtung 8 kann die Erfassungseinrichtung 3 mittels der Verlagerungseinrichtungen 8 der Punktlichtquellen 4, 5 bewegt werden. Hierfür können Erfassungselemente der Erfassungseinrichtung 3, vorliegend Kameras des Kamerasystems, jeweils parallel zu den Punktlichtquellen 4, 5 an den jeweiligen zugeordneten Verlagerungseinrichtungen 8 der Punktlichtquellen 4,5 angeordnet werden. Alternativ können die Kameras jeweils in eine Punktlichtquelle 4, 5 integriert werden.Both the point light sources 4 . 5 as well as the detection device 3 , which in this case is a camera system, can by means of respective displacement devices 8th , Which in this case are respective robot arms of a robot, relative to the component 1 moved and thus be arranged relative to this. The respective point light sources 4 . 5 be before outputting the respective light signal 6 by means of the respective associated displacement device 8th depending on the detected component 1 and its location relative to the component 1 arranged. The detection device 3 can also by means of the associated displacement device 8th depending on the position of the detected component 1 relative to the component 1 to be ordered. This allows a positionally accurate arrangement of the respective point light sources 4 . 5 or the detection device 3 relative to the component 1 , The respective light signal 6 can thereby advantageously in a respective region of the component 1 be arranged, which in the context of by the respective light signal 6 characterized by the task to be performed. Alternatively to the arrangement of the detection device 3 on one to the relocation facilities 8th the point light sources 4 . 5 separate displacement device 8th can the detection device 3 by means of the displacement devices 8th the point light sources 4 . 5 to be moved. For this purpose, detection elements of the detection device 3 , Cameras of the camera system, in each case parallel to the point light sources 4 . 5 at the respective associated displacement devices 8th the point light sources are arranged 4.5. Alternatively, the cameras may each be in a point light source 4 . 5 to get integrated.

Um eine Positionierung des jeweiligen Lichtsignals 6 in dem Bereich zu ermöglichen, ist die Erfassungseinrichtung 3 in Abhängigkeit von einem jeweiligen als nächstes durchzuführenden Arbeitsschritt relativ zu dem Bauteil 1 anordenbar. Hierdurch kann insbesondere der Bereich des Bauteils 1 erfasst werden, in welchem das jeweilige Lichtsignal 6 anzuordnen ist und welcher im Rahmen des durchzuführenden Arbeitsschritts zu bearbeiten ist.To a positioning of the respective light signal 6 in the area, the detector is 3 in response to a respective next step to be performed relative to the component 1 arranged. As a result, in particular, the area of the component 1 are detected, in which the respective light signal 6 is to be arranged and which is to be processed in the context of the work to be performed.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass, um Arbeiter bei Montagearbeiten zu unterstützen, unterschiedliche digitale Systeme entwickelt worden sind. Ein sogenanntes „Pick-by-Vision“-System zeigt dem Arbeiter über eine Datenbrille Informationen über Produkte in seinem Blickfeld an, wodurch er sich in einem Lagerregal oder auf einem Werktisch in einer Menge von Teilen orientieren kann. Allerdings ist auch erwünscht, dem Arbeiter Handlungsschritte anzuzeigen. Insbesondere bei Fließbandarbeiten, welche viele unterschiedliche Montageabläufe beinhalten können, können ähnlich aussehende Komponenten schnell auf einer falschen Position angebracht werden. Auch bei einem Schichtwechsel oder einer kurzzeitigen Ablösung kann es zu Fehlern kommen, da ein übernehmender Arbeiter sich erst in einen schon laufenden Prozess einarbeiten sollte.The invention is based on the recognition that, in order to assist workers in assembly work, different digital systems have been developed. A so-called "pick-by-vision" system uses data goggles to show the worker information about products in his field of vision, allowing him to orient himself in a number of parts in a storage rack or on a workbench. However, it is also desirable to indicate action steps to the worker. Particularly in assembly line operations, which may involve many different assembly operations, similar looking components can be quickly mounted in a wrong position. Even with a change of shift or a short-term replacement, errors can occur, as an accepting worker should first familiarize himself with an already running process.

Die Vorrichtung 2 ermöglicht eine flexible Visualisierung von Informationen auf einer Montagefläche, insbesondere die Oberfläche 7, von Antriebsaggregaten, vorliegend dem Bauteil 1. Hierfür werden mindestens zwei Lichtquellen, vorliegend die zwei Punktlichtquellen 4, 5, in Verbindung mit dem Kamerasystem an unterschiedlichen Positionen außerhalb einer Werkzeugaufhängung angebracht. Die Punktlichtquellen 4, 5 sowie die Erfassungseinrichtung 3 sind relativ zu dem Bauteil 1 verfahrbar, flexibel einstellbar und so angebracht, dass eine ganzheitliche Abdeckung der Montagefläche des Bauteils 1 realisiert wird und keine Beeinflussung durch die Werkzeugaufhängung erfolgt. Hierfür eignet sich ein Einsatz von Leichtbaurobotern, welche die Verlagerungseinrichtung 8 aufweisen. Durch eine Verfahrbarkeit der jeweiligen Verlagerungseinrichtung 8 relativ zum Bauteil 1 können die durchzuführenden Arbeitsschritte durch die einfachen Punktlichtquellen 4, 5 anstelle eines Videoprojektors dargestellt werden. Die Arbeitsschritte können hierdurch mit einem kleinen Strahlwinkel von insbesondere weniger als 5 Grad und einem besonders geringen Energieaufwand angezeigt werden. Zudem ermöglicht eine variable Positionierung der Punktlichtquellen 4, 5 relativ zu dem Bauteil 1 ein Anzeigen des durchzuführenden Arbeitsschritts mittels des Lichtsignals 6 an jedem beliebigen Punkt der Oberfläche 7 des Bauteils 1. Bei dem Bauteil 1 kann es sich um das Antriebsaggregat, insbesondere um einen Verbrennungsmotor, ein Getriebe, einen Hochvoltspeicher oder einen Elektromotor handeln.The device 2 allows flexible visualization of information on a mounting surface, especially the surface 7 , Of drive units, in this case the component 1 , For this purpose, at least two light sources, in this case the two point light sources 4 . 5 , mounted in different positions outside a tool hanger in connection with the camera system. The point light sources 4 . 5 and the detection device 3 are relative to the component 1 movable, flexibly adjustable and mounted so that a holistic coverage of the mounting surface of the component 1 is realized and no influence is caused by the tool suspension. For this purpose, an application of lightweight robots, which is the displacement device 8th respectively. By a mobility of the respective displacement device 8th relative to the component 1 can perform the work steps to be performed by the simple point light sources 4 . 5 instead of a video projector. As a result, the working steps can be displayed with a small beam angle of, in particular, less than 5 degrees and a particularly low expenditure of energy. In addition, allows variable positioning of the point light sources 4 . 5 relative to the component 1 indicating the operation to be performed by means of the light signal 6 at any point of the surface 7 of the component 1 , In the component 1 it may be the drive unit, in particular an internal combustion engine, a transmission, a high-voltage storage or an electric motor.

Ein optimierter Ablauf zum Montieren des Bauteils 1 mittels des beschriebenen Verfahrens verläuft folgendermaßen: Das als Antriebsaggregat ausgebildete Bauteil 1 wird auf einem Flurförderfahrzeug zur Vorrichtung 2 transportiert, wodurch die Position des Bauteils 1 variieren kann. Durch die als Kamerasystem ausgebildete Erfassungseinrichtung 3 erfolgt zum einen eine Objekterkennung des Bauteils 1, sodass eine Information darüber, welches Antriebsaggregat vorliegt, ermittelt werden kann und eine entsprechende Visualisierung der Arbeitsschritte vorbereitet werden kann. Zum anderen erfasst das Kamerasystem die exakte Lage des Antriebsaggregats, damit eine Kompensation von Positionsabweichungen erfolgen kann. Anschließend wird ein durchzuführender Arbeitsschritt wie eine Montageaufgabe und/oder eine Montageposition und/oder eine auszuwählende Komponente dem Arbeiter mittels der ersten Punktlichtquelle 4 angezeigt. Parallel dazu kann die zweite Punktlichtquelle 5 für den nächsten Arbeitsschritt vorbereitet werden, indem die zweite Punktlichtquelle 5 relativ zu dem Bauteil 1 angeordnet wird. Das Kamerasystem kann den Arbeitsfortschritt des Arbeiters überprüfen, sodass der jeweils nächste Arbeitsschritt bedarfsgerecht angezeigt werden kann. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass eine Anzeigeabfolge von aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten in einem durch den Arbeiter vorgegebenen Rhythmus und somit für den Arbeiter weder zu schnell noch zu langsam erfolgt. Beim Überprüfen des Arbeitsfortschritts kann eine Kontrolle erfolgen, ob durch den Arbeiter der richtige Arbeitsschritt erfolgt ist. Hierbei kann alternativ oder zusätzlich auf Daten einer Fertigung zurückgegriffen werden, die im Kontext zur Werkertätigkeit stehen. Es kann insbesondere eine Betriebsdauer von Werkzeugen kontrolliert werden, indem eine Kalibrierung der Werkzeuge überprüft wird. Des Weiteren können Elektrodenwechselzeiten bei Schweißgeräten überprüft werden. Überdies kann mittels eines Sensorhandschuhs über einen an dem Bauteil 1 angebrachten Barcode überprüft werden, ob das richtige Bauteil durch den Arbeiter aufgenommen und bearbeitet worden ist. Im Rahmen der Kontrolle kann überprüft werden, ob ein Drehmoment eines Schraubvorgangs mit gespeicherten Schraubdaten übereinstimmt. Für die Kontrolle können überdies Betriebsdaten von mehreren Bauteilen 1 und somit bauteilspezifische Daten mit einbezogen werden. Insbesondere kann eine bauteilspezifische Toleranz anhand von gespeicherten Bauteildaten des Bauteils 1 bei Verbinden des Bauteils mit einem weiteren Element überprüft werden.An optimized process for mounting the component 1 by means of the described method proceeds as follows: The designed as a drive unit component 1 becomes the device on an industrial truck 2 transported, reducing the position of the component 1 can vary. By trained as a camera system detection device 3 on the one hand, an object recognition of the component takes place 1 , So that information about which drive unit is present, can be determined and a corresponding visualization of the steps can be prepared. On the other hand, the camera system detects the exact position of the drive unit so that a compensation of position deviations can take place. Subsequently, an operation to be performed such as a mounting task and / or a mounting position and / or a component to be selected is the worker by means of the first point light source 4 displayed. Parallel to this, the second point light source 5 be prepared for the next step by the second point light source 5 relative to the component 1 is arranged. The camera system can check the work progress of the worker, so the next one Work step can be displayed as needed. This can ensure that a display sequence of successive steps in a given by the worker rhythm and thus for the worker is neither too fast nor too slow. When checking the work progress, a check can be made as to whether the worker has performed the correct work step. Here, alternatively or additionally, data of a production can be used, which are in the context of the worker's activity. In particular, an operating life of tools can be controlled by checking a calibration of the tools. In addition, electrode replacement times for welding equipment can be checked. Moreover, by means of a sensor glove on one on the component 1 barcode are checked to see if the correct component has been picked up and processed by the worker. As part of the check, it can be checked whether a torque of a screwdriving process matches stored screwing data. For the control, moreover, operating data of several components 1 and thus component-specific data are included. In particular, a component-specific tolerance based on stored component data of the component 1 be checked when connecting the component with another element.

Ein nächster Arbeitsschritt wird mittels der zweiten Punktlichtquelle 5 angezeigt. Parallel zum Anzeigen des nächsten Arbeitsschritts wird die erste Punktlichtquelle 4 relativ zu dem Bauteil 1 in Abhängigkeit von den nachfolgenden Arbeitsschritten angeordnet.A next step is by means of the second point light source 5 displayed. Parallel to displaying the next operation, the first point light source becomes 4 relative to the component 1 arranged as a function of the subsequent work steps.

Die Vorrichtung 2 ermöglicht, dass eine versetzte Darstellung des Lichtsignals 6 auf der Oberfläche 7 des Bauteils 1 im Wesentlichen unterbleibt. Hierdurch kann das Verfahren für eine Montage des Bauteils 1 auf Förderbändern ohne genaue Positionierung des Bauteils 1 oder mit flexiblen Montageplätzen für das Bauteil 1 angewandt werden. Die Vorrichtung 2 ist vorteilhafterweise platzsparend und flexibel in ihrer Positionierung. The device 2 allows an offset representation of the light signal 6 on the surface 7 of the component 1 essentially omitted. As a result, the method for mounting the component 1 on conveyor belts without precise positioning of the component 1 or with flexible assembly stations for the component 1 be applied. The device 2 is advantageously space-saving and flexible in its positioning.

Mittels der Vorrichtung 2 sind seitlich des Bauteils 1 durchzuführende Arbeitsschritte anzeigbar. Es ist somit eine vollumfängliche Anzeige der jeweiligen Arbeitsschritte auf der Oberfläche 7 des Bauteils 1 möglich. Eine jeweilige Anpassung des Lichtsignals 6 kann infolge der Objekterkennung erfolgen. Durch Einsatz der Punktlichtquellen 4, 5 anstelle eines Videoprojektors können Kosten gespart werden. Bei der Vorrichtung 2 ist darüber hinaus vorteilhafterweise eine Kollision mit Werkzeugen, welche zum Bearbeiten des Bauteils 1 herangezogen werden können, zumindest im Wesentlichen auszuschließen. Mittels des Verfahrens können die Arbeitsschritte mit einem besonders geringen Energieaufwand visualisiert werden.By means of the device 2 are the side of the component 1 can be displayed. It is thus a full display of the respective work steps on the surface 7 of the component 1 possible. A respective adaptation of the light signal 6 can occur as a result of the object recognition. By using the point light sources 4 . 5 Costs can be saved instead of a video projector. In the device 2 In addition, advantageously, a collision with tools, which for editing the component 1 can be used, at least substantially ruled out. By means of the method, the work steps can be visualized with a particularly low energy consumption.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Bauteilcomponent
22
Vorrichtungdevice
33
Erfassungseinrichtungdetector
44
erste Punktlichtquellefirst point light source
55
zweite Punktlichtquellesecond point light source
66
Lichtsignallight signal
77
Oberflächesurface
88th
Verlagerungseinrichtungdisplacement device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2161219 A1 [0002]EP 2161219 A1 [0002]
  • DE 102014204969 A1 [0003]DE 102014204969 A1 [0003]
  • DE 10215885 A1 [0004]DE 10215885 A1 [0004]

Claims (9)

Verfahren zur Visualisierung von Arbeitsschritten in einem Produktionsprozess, mit den Schritten: - Erfassen eines zu bearbeitenden Bauteils (1) und dessen Lage mittels einer Erfassungseinrichtung (3); - Ausgeben wenigstens eines Lichtsignals (6), welches einen ersten, durchzuführenden Arbeitsschritt charakterisiert, mittels einer ersten Lichtsignalquelle (4) in Abhängigkeit von dem erfassten Bauteil (1) und dessen Lage, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtsignalquelle (4) vor dem Ausgeben des wenigstens einen Lichtsignals (6) mittels einer Verlagerungseinrichtung (8) in Abhängigkeit von dem erfassten Bauteil (1) und dessen Lage relativ zu dem Bauteil (1) angeordnet wird.Method for visualizing work steps in a production process, comprising the steps of: - detecting a component (1) to be machined and its position by means of a detection device (3); - Outputting at least one light signal (6) which characterizes a first, to be performed step, by means of a first light signal source (4) in dependence on the detected component (1) and its location, characterized in that the first light signal source (4) before outputting the at least one light signal (6) is arranged by means of a displacement device (8) as a function of the detected component (1) and its position relative to the component (1). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtsignalquelle (4) mittels eines Roboters relativ zu dem Bauteil (1) angeordnet wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the first light signal source (4) by means of a robot relative to the component (1) is arranged. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Erfassungseinrichtung (3) ein Arbeitsfortschritt des ersten, durchzuführenden Arbeitsschritts erfasst wird, indem ein erfasster Ist-Zustand des Bauteils (1) mit einem gespeicherten Soll-Zustand des Bauteils (1) verglichen wird.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that by means of the detection device (3) a work progress of the first, to be performed work step is detected by a detected actual state of the component (1) is compared with a stored target state of the component (1). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Warnsignal in Abhängigkeit von dem Vergleich zwischen dem Ist-Zustand des Bauteils (1) und dem Soll-Zustand Bauteils (1) ausgegeben wird.Method according to Claim 3 , characterized in that a warning signal in response to the comparison between the actual state of the component (1) and the desired state component (1) is output. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Lichtsignalquelle (5) in Abhängigkeit von dem erfassten Bauteil (1) und dessen Lage relativ zu dem Bauteil (1) angeordnet wird und ein weiteres Lichtsignal (6), welches einen zweiten, durchzuführenden Arbeitsschritt charakterisiert, mittels der zweiten Lichtsignalquelle (5) ausgegeben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a second light signal source (5) is arranged as a function of the detected component (1) and its position relative to the component (1), and a further light signal (6), which forms a second, characterized by being performed by the second light signal source (5). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Lichtsignal (6) mittels der zweiten Lichtsignalquelle (5) in Abhängigkeit von dem erfassten Arbeitsfortschritt ausgegeben wird.Method according to Claim 5 , characterized in that the further light signal (6) by means of the second light signal source (5) is output in dependence on the detected work progress. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (3) in Abhängigkeit von der Lage des erfassten Bauteils (1) relativ zu dem Bauteil (1) angeordnet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the detection device (3) is arranged as a function of the position of the detected component (1) relative to the component (1). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (3) in Abhängigkeit von einem jeweiligen als nächstes durchzuführenden Arbeitsschritt relativ zu dem Bauteil (1) angeordnet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the detection device (3) is arranged relative to the component (1) as a function of a respective work step to be carried out next. Vorrichtung (2) zur Visualisierung von Arbeitsschritten in einem Produktionsprozess, mit einer Erfassungseinrichtung (3), mittels welcher ein zu bearbeitendes Bauteil (1) und dessen Lage erfassbar ist und mit wenigstens einer Lichtsignalquelle (4, 5), mittels welcher wenigstens ein Lichtsignal (6), welches einen ersten, durchzuführenden Arbeitsschritt charakterisiert, in Abhängigkeit von dem erfassten Bauteil (1) und dessen Lage ausgebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verlagerungseinrichtung (8) vorgesehen ist, mittels welcher die wenigstens eine Lichtsignalquelle (4, 5) vor dem Ausgeben des wenigstens einen Lichtsignals (6) in Abhängigkeit von dem erfassten Bauteil (1) und dessen Lage relativ zu dem Bauteil (1) anordenbar ist.Device (2) for visualization of work steps in a production process, with a detection device (3), by means of which a component to be processed (1) and its position can be detected and with at least one light signal source (4, 5), by means of which at least one light signal ( 6), which characterizes a first, to be performed step, depending on the detected component (1) and its position can be output, characterized in that a displacement device (8) is provided, by means of which the at least one light signal source (4, 5) the output of the at least one light signal (6) in dependence on the detected component (1) and its position relative to the component (1) can be arranged.
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