DE102020004027A1 - Method for aligning and assembling an add-on part on a body of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausrichtung und Montage eines Anbauteils (10) an einer Karosserie (12) eines Kraftwagens mit den Schritten:- Positionieren des Anbauteils (10) in eine Prüfposition (P)- Vermessen wenigstens einer ersten Messstelle (24) des Anbauteils (10), wodurch erste Messdaten gewonnen werden;- Vermessen wenigstens einer zweiten Messstelle (34), wodurch zweite Messdaten gewonnen werden;- Durchführen einer Simulation mittels einer elektronischen Recheneinrichtung, wobei bei der Simulation:o die ersten Messdaten und die zweiten Messdaten in ein gemeinsames Koordinatensystem transformiert werden;o anhand der Transformation ein Simulationsmodell des Anbauteils (10) aus der Prüfposition (P) in weitere Position bewegt wird; undo Korrekturdaten ermittelt werden;- in Abhängigkeit von den Korrekturdaten das Anbauteil (10) aus der Prüfposition (P) in eine Montageposition (M) bewegt wird; und- das sich in der Montageposition (M) befindende Anbauteil (10) mit der Karosserie (12) verbunden und dadurch an der Karosserie (12) montiert wird.The invention relates to a method for aligning and assembling an attachment (10) on a body (12) of a motor vehicle with the following steps: - positioning the attachment (10) in a test position (P) - measuring at least one first measuring point (24) of the attachment (10), whereby first measurement data are obtained; - Measurement of at least one second measurement point (34), whereby second measurement data are obtained; - Carrying out a simulation by means of an electronic computing device, with the simulation: o the first measurement data and the second measurement data in a common coordinate system are transformed; o on the basis of the transformation, a simulation model of the attachment (10) is moved from the test position (P) into a further position; undo correction data are determined; - depending on the correction data, the attachment (10) is moved from the test position (P) to an assembly position (M); and - the add-on part (10) located in the assembly position (M) is connected to the body (12) and is thereby mounted on the body (12).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausrichtung und zur Montage eines Anbauteils an einer Karosserie eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a method for aligning and assembling an add-on part on a body of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.
Heutzutage wird im Rohbau beziehungsweise in der Montage von Kraftwagenkarosserien ein Simulationsverfahren, insbesondere ein simuliertes Ausrichtungsverfahren, beispielsweise nach dem sogenannten Best-Fit Ausrichtungsprinzip zur Montage von Anbauteile wie beispielsweise Türen, Kotflügel, Heckdeckel, Motorhauben, Rückwandtüren und Weitere eingesetzt. Dies bedingt viele fahrzeugtypspezifische und konturgebundene Montagewerkzeuge, welche beispielsweise eine Vielzahl von kostenintensiven 2D-Lasertriangulationssensoren im Doppelkopfprinzip erfordern. Somit kann nur eine geringe Anzahl unterschiedlicher Derivate der Kraftwagenkarosserie einer Fahrzeugbaureihe in einer Station gefertigt werden. Das geringe Maß an heutiger Flexibilität wird meist durch teure und taktzeitintensive Werkzeugwechsel beziehungsweise durch zweite Stationen beziehungsweise Linien gelöst. Weiterhin werden beispielsweise in der Montage Vorrichtungen eingesetzt, welche insbesondere verschiedene Roboter und Werkzeuge in komplexen Verfahren steuern.Nowadays, a simulation process, in particular a simulated alignment process, for example according to the so-called best-fit alignment principle, is used for the assembly of add-on parts such as doors, fenders, trunk lids, engine hoods, rear wall doors and others in the bodyshell or assembly of motor vehicle bodies. This requires many vehicle-type-specific and contour-bound assembly tools which, for example, require a large number of cost-intensive 2D laser triangulation sensors based on the double-head principle. Thus, only a small number of different derivatives of the motor vehicle body of a vehicle series can be manufactured in one station. The low level of flexibility available today is usually solved by expensive and cycle-time intensive tool changes or second stations or lines. Furthermore, devices are used in assembly, for example, which control various robots and tools in complex processes.
Aus der
- - Selbststätiges Ausrichten des Roboters und/oder dessen Funktionseinheit anhand von Orientierungsdaten; und
- - Reproduzierbares Durchführen von Einzelkontrollen mittels der Prüfvorrichtung, wobei die Schritte selbststätiges Ausrichten und reproduzierbares Durchführen wiederholt werden, bis ein Abbruchskriterium erfüllt und/oder die Endkotrolle komplett durchgeführt ist.
- - Automatic alignment of the robot and / or its functional unit on the basis of orientation data; and
- - Reproducible performance of individual checks by means of the test device, the steps of automatic alignment and reproducible performance being repeated until a termination criterion has been met and / or the final inspection has been carried out completely.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Ausrichtung und zur Montage eines Anbauteils gemäß den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.According to the invention, this object is achieved by a method for aligning and assembling an add-on part according to the features of patent claim 1. Advantageous refinements with expedient developments of the invention are specified in the remaining patent claims.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Ausrichtung und zur Montage eines Anbauteils an einer Karosserie eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, vorgesehen, bei welchem in einem ersten Schritt das Anbauteil mittels eines ersten Roboters in eine Prüfposition relativ zu der Karosserie positioniert wird. Hierbei greift der erste Roboter beispielsweise mittels einer an dem ersten Roboter angeordneten Greifvorrichtung und/oder Saugvorrichtung das Anbauteil und positioniert dieses in der Prüfposition. Insbesondere wird das Anbauteil in der Prüfposition in unmittelbarer Nähe der Karosserie positioniert.According to the present invention, a method for aligning and assembling an attachment on a body of a motor vehicle, in particular a passenger car, is provided, in which in a first step the attachment is positioned in a test position relative to the body by means of a first robot. Here, the first robot grips the attachment, for example by means of a gripping device and / or suction device arranged on the first robot, and positions it in the test position. In particular, the attachment is positioned in the test position in the immediate vicinity of the body.
Weiterhin wird in einem zweiten Schritt des Verfahrens wenigstens eine erste Messstelle des Anbauteils mittels eines an einem zweiten Roboter angeordneten Laserradars, auch bezeichnet als Lidar oder Lidar-Sensor, vermessen. Dabei befindet sich das Anbauteil in der Prüfposition. Durch das Vermessen werden die erste Messstelle charakterisierende, erste Messdaten gewonnen. Je nach Messgröße können hierbei beispielsweise weitere Laser-Triangulationssensoren für eine Erfassung von Übergangsmaße angewendet werden. Einfache Abstandsinformationen können hingegen beispielsweise mittels weiterer Triangulationsverfahren und/oder weiterer Kamerasensoren erfasst werden.Furthermore, in a second step of the method, at least one first measuring point of the add-on part is measured by means of a laser radar, also referred to as a lidar or lidar sensor, arranged on a second robot. The attachment is in the test position. The first measurement data characterizing the first measurement point are obtained through the measurement. Depending on the measured variable, further laser triangulation sensors can be used for recording transitional dimensions. On the other hand, simple distance information can be recorded, for example, by means of further triangulation methods and / or further camera sensors.
Darauf folgt ein dritter Schritt des Verfahrens, in welchem wenigstens eine zweite Messstelle mittels des Laserradars, während sich das Anbauteil in der Prüfposition befindet, vermessen wird. Durch das Vermessen werden die zweite Messstelle charakterisierende, zweite Messdaten gewonnen. Dieses Vermessen kann analog zum Vermessen der ersten Messstelle beispielsweise mittels der weiteren Laser-Triangulationssensoren durchgeführt werden. Einfache Abstandsinformationen können hingegen ebenfalls mittels beispielsweise der weiteren Triangulationsverfahren und/oder der weiteren Kamerasensoren erfasst werden.This is followed by a third step of the method, in which at least one second measuring point is measured by means of the laser radar while the attachment is in the test position. Second measurement data characterizing the second measurement point are obtained through the measurement. This measurement can be carried out analogously to the measurement of the first measurement point, for example by means of the further laser triangulation sensors. Simple distance information, on the other hand, can also be acquired by means of, for example, the further triangulation methods and / or the further camera sensors.
Anschließend wird in einem vierten Schritt des Verfahrens eine Simulation mittels einer elektronischen Recheneinrichtung durchgeführt, wobei bei der Simulation anhand eines Bezugs der ersten Messdaten zu wenigstens einem dem Anbauteil zugeordneten Prüfkörper und anhand eines Bezugs der zweiten Messdaten zu einer Bezugsstelle der Karosserie die ersten Messdaten und die zweiten Messdaten in ein gemeinsames Koordinatensystem transformiert werden. Dabei können beispielsweise unter Verwendung eines Regelalgorithmus Korrekturbewegungen verarbeitet und zu kartesischen Korrekturvektoren transformiert werden, welche an das Fahrzeugkoordinatensystem angepasst werden können. Anhand der Transformation wird ein Simulationsmodell des Anbauteils aus der Prüfposition relativ zu einem Simulationsmodell der Karosserie in eine von der Prüfposition unterschiedliche, weitere Position bewegt. Weiterhin werden in Abhängigkeit von der Bewegung des ersten Simulationsmodells relativ zu dem zweiten Simulationsmodel aus der Prüfposition in die weitere Position Korrekturdaten, insbesondere aller sechs Freiheitsgrade, ermittelt.In a fourth step of the method, a simulation is then carried out by means of an electronic computing device, with the first measurement data and the data based on a reference of the first measurement data to at least one test body assigned to the attachment and a reference of the second measurement data to a reference point on the body during the simulation second measurement data are transformed into a common coordinate system. For example, using a control algorithm, correction movements can be processed and transformed into Cartesian correction vectors, which can be adapted to the vehicle coordinate system. Using the transformation, a simulation model of the attachment is converted from the test position relative to a simulation model of the body into a another position different from the test position. Furthermore, correction data, in particular all six degrees of freedom, are determined as a function of the movement of the first simulation model relative to the second simulation model from the test position into the further position.
Für das Simulationsmodel ist beispielsweise bereits ein Simulationsmodell beziehungsweise ein Simulationsverfahren bekannt, bei welchem ein Fugenbild, welches ein wichtiges Qualitätsmerkmal einer Fahrzeugkarosserie darstellt, maßgeblich durch die Ausrichtung der Anbauteile zu den umgebenden Karosseriebaugruppen bestimmt wird. Sensorgeführte Industrieroboter werden für die automatisierte Anbauteilmontage verwendet, indem Geometriekenngrößen wie beispielsweise Spalt und Übergangsmaße sensorisch erfasst und zur Berechnung der Lagekorrektur des Anbauteils genutzt werden. Neben der Optimierung der Produktqualität kann durch den Einsatz dieser Best-Fit Technologie der manuelle Einstellaufwand zur Korrektur des Fugenbilds reduziert werden. Die typische Sensoranordnung einer Best-Fit Montageanwendung bedingt überbestimmte Sensorinformationen, die zu komplexen Korrekturbewegungen des Roboters führen. Insbesondere sind weitere Simulationsverfahren und/oder Programme, welche dazu ausgebildet sind, die notwendigen erforderlichen Vorgaben für das Verfahren zu erfüllen, hier ebenfalls anwendbar.For the simulation model, for example, a simulation model or a simulation method is already known in which a joint pattern, which represents an important quality feature of a vehicle body, is largely determined by the alignment of the add-on parts with the surrounding body assemblies. Sensor-guided industrial robots are used for the automated assembly of add-on parts, as geometry parameters such as gap and transition dimensions are sensed and used to calculate the position correction of the add-on part. In addition to optimizing the product quality, the use of this best-fit technology can reduce the manual adjustment effort required to correct the joint pattern. The typical sensor arrangement of a best-fit assembly application requires overdetermined sensor information, which leads to complex corrective movements of the robot. In particular, further simulation methods and / or programs which are designed to meet the necessary requirements for the method can also be used here.
In einem fünften Schritt wird das Anbauteil in Abhängigkeit von den Korrekturdaten mittels des ersten Roboters aus der Prüfposition relativ zu der Karosserie in eine von der Prüfposition unterschiedliche Montageposition bewegt, wodurch das Anbauteil relativ zu der Karosserie ausgerichtet wird. Die Montageposition ist insbesondere durch die Korrekturdaten so angepasst, dass die folgende Montage des Anbauteils in einem vom Erstausrüster vorgegebenen Toleranzbereich erfolgt, wobei insbesondere eine Spaltkontur des Anbauteils zu einem weiteren Anbauteil und/oder der Karosserie in dem Toleranzbereich angepasst wird. Somit ist es möglich, eine qualitativ hochwertige Anbauteilausrichtung vor der Montage zu erzielen und nachträgliche Korrekturen, welche kostspielige und zeitaufwändige zu vermeiden.In a fifth step, depending on the correction data, the attachment is moved by means of the first robot from the test position relative to the body into an assembly position different from the test position, whereby the attachment is aligned relative to the body. The assembly position is adapted in particular by the correction data so that the subsequent assembly of the attachment takes place in a tolerance range specified by the OEM, with a gap contour of the attachment in particular being adapted to a further attachment and / or the body in the tolerance range. It is thus possible to achieve a high-quality attachment part alignment before assembly and to avoid subsequent corrections, which are costly and time-consuming.
Schließlich wird in einem sechsten Schritt das sich in der Montageposition befindende Anbauteil mittels eines dritten Roboters mit der Karosserie verbunden und dadurch an der Karosserie montiert. Hierbei umfasst der dritte Roboter wenigstens ein für die Montage anwendbares Werkzeug und wird mittels der Korrekturdaten ausgerichtet, wodurch das Anbauteil in der Montageposition montiert wird. Insbesondere werden eine Greifgenauigkeit als auch Roboterungenauigkeiten mittels der Korrekturdaten geregelt.Finally, in a sixth step, the add-on part located in the assembly position is connected to the body by means of a third robot and is thereby mounted on the body. Here, the third robot comprises at least one tool that can be used for assembly and is aligned using the correction data, as a result of which the attachment is assembled in the assembly position. In particular, gripping accuracy and also robot inaccuracies are regulated by means of the correction data.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die erste Messstelle zumindest einen Teilbereich eines Wandungsbereiches, insbesondere eines Kanten- oder Randbereiches des Anbauteils, umfasst, dessen Wandungsbereich nach der Montage des Anbauteils an der Karosserie einen Spalt zwischen dem Anbauteil und der Karosserie zumindest teilweise begrenzt. Insbesondere sind hierbei sowohl Anbauteiltoleranzen als auch Maßabweichungen des Anbauteils und weitere Ungenauigkeiten bei der ersten Messstelle anzunehmen. Somit ist eine zuvor vorgegebene Breite des Spalts mit einem vorgegebenen Toleranzbereich nach einem Durchführen des Verfahrens seitens des Anbauteils einstellbar. Insbesondere ist eine Vermessung eines Fugenbereichs von Fügepartnern außerhalb einer Einbauposition der Fügepartner möglich.In a further advantageous embodiment, it is provided that the first measuring point comprises at least a partial area of a wall area, in particular an edge or edge area of the attachment, the wall area of which after the attachment of the attachment to the body has a gap between the attachment and the body at least partially limited. In particular, both add-on part tolerances and dimensional deviations of the add-on part and further inaccuracies at the first measuring point are to be assumed. Thus, a previously predetermined width of the gap can be set with a predetermined tolerance range after the method has been carried out by the attachment. In particular, it is possible to measure a joint area of joining partners outside of an installation position of the joining partners.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die zweite Messstelle zumindest einen zweiten Teilbereich eines zweiten Wandungsbereiches, insbesondere eines Kanten- oder Randbereiches der Karosserie umfasst, deren zweiten Wandungsbereich nach der Montage des Anbauteils an der Karosserie den Spalt zwischen dem Anbauteil und der Karosserie zumindest teilweise begrenzt. Insbesondere sind hierbei Karosserietoleranzen als auch Maßabweichungen der Karosserie und weitere Ungenauigkeiten bei der zweiten Messstelle anzunehmen. Somit ist die vom Erstausrüster vorgegebene Breite des Spalts mit einem vorgegebenen Toleranzbereich nach einem Durchführen des Verfahrens einstellbar. Insbesondere ist hierbei eine Vermessung einer Spaltkontur von Fügepartner mittels eines Laserradars möglich. Weiterhin ist eine Referenzierung der Messstellen, insbesondere der Messdaten, anhand weiterer geometrischer Merkmale an der Karosserie ebenfalls möglich, wodurch die Transformation mittels des Simulationsmodells durchgeführt werden kann.A further advantageous embodiment provides that the second measuring point comprises at least a second partial area of a second wall area, in particular an edge or edge area of the body, the second wall area of which at least partially closes the gap between the attachment and the body after the attachment has been mounted on the body limited. In particular, body tolerances as well as dimensional deviations of the body and further inaccuracies at the second measuring point are to be assumed. The width of the gap specified by the original equipment manufacturer can thus be set with a specified tolerance range after the method has been carried out. In particular, it is possible to measure a gap contour of the joining partner by means of a laser radar. Furthermore, referencing of the measuring points, in particular the measured data, is also possible on the basis of further geometric features on the body, whereby the transformation can be carried out using the simulation model.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass der wenigstens eine Prüfkörper an dem ersten Roboter oder unter Umgehung des ersten Roboters an dem Anbauteil gehalten ist. Insbesondere ist der Prüfkörper als Nullpunkt eines Koordinatensystems des Anbauteils zur Ermittlung von kartesischen Korrekturvektoren ausgebildet, welches als ein erster Bezugspunkt für die erste Messstelle angewendet wird. Weiterhin wird der Prüfkörper in dem Simulationsmodell als Bezugspunkt für die Prüfposition des Anbauteils und zur simulierten Ausrichtung des Anbauteils angewendet. Hierbei dient der Prüfkörper als eines von wenigstens zwei Bezugspunkten für das Simulationsmodell, wobei der zweite Bezugspunkt an der Karosserie, beispielsweise ein Pastillenloch, angebracht ist und als Bezugspunkt zur Ermittlung der zweiten Messstelle angewendet wird. Bei der anschließenden Bewegung des Anbauteils von der Prüfposition in die Montageposition und bei der Ausrichtung des Anbauteils relativ zu der Karosserie wird der Prüfkörper mit den Korrekturdaten als Bezugspunkt verwendet. Insbesondere ist es möglich, die Bezugspunkte für die Ausrichtung und Montage weiterer Anbauteile an die Karosserie, wobei das Simulationsmodell sämtliche Korrekturdaten der Anbauteile ermittelt und an die Roboter weiterleitet. Weiterhin sind auch mehrere Prüfkörper möglich, welche für mehreren geometrischen Merkmalen der Karosserie angewendet werden können.In a further advantageous embodiment, it is provided that the at least one test body is held on the first robot or on the attachment part, bypassing the first robot. In particular, the test body is designed as a zero point of a coordinate system of the attachment for determining Cartesian correction vectors, which is used as a first reference point for the first measuring point. Furthermore, the test body is used in the simulation model as a reference point for the test position of the attachment and for the simulated alignment of the attachment. Here, the test body serves as one of at least two reference points for the simulation model, the second reference point being attached to the body, for example a lozenge hole, and being used as a reference point to determine the second measuring point. During the subsequent movement of the attachment from the test position to the In the assembly position and in the alignment of the attachment relative to the body, the test body with the correction data is used as a reference point. In particular, it is possible to set the reference points for the alignment and assembly of further add-on parts on the body, the simulation model determining all correction data of the add-on parts and forwards them to the robots. Furthermore, several test bodies are also possible, which can be used for several geometric features of the body.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Anbauteil als eine Tür, insbesondere eine Seitentür, des Kraftwagens verwendet wird. Das als Seitentür ausgebildete Anbauteil wird mittels des Verfahrens ausgerichtet und an die Karosserie montiert, wodurch der Montageprozess beschleunigt wird. Weiterhin ist es möglich, weitere Seitentüren mittels des Verfahrens auszurichten und zu montieren, wobei das Simulationsmodell Korrekturdaten für alle Seitentüren des Kraftwagens in einem Durchlauf ermittelt und diese an die Roboter weiterleitet. Somit ist es möglich die Seitentüren ebenfalls in einem Durchlauf der Roboter an die Karosserie zu montieren, wodurch ein die Wirtschaftlichkeit der Anbauteilmontage auf Produktionslinien erhöht wird. Weitere Anbauteile wie beispielsweise Kotflügel, Heckdeckel, Motorhauben und Rückwandtüren können ebenfalls mittels des Verfahrens ausgerichtet und montiert werden.A further advantageous embodiment provides that the attachment is used as a door, in particular a side door, of the motor vehicle. The attachment, designed as a side door, is aligned using the method and mounted on the body, which accelerates the assembly process. Furthermore, it is possible to align and assemble further side doors by means of the method, the simulation model determining correction data for all side doors of the motor vehicle in one pass and forwarding them to the robots. It is thus possible to mount the side doors on the body in one pass by the robots, which increases the cost-effectiveness of the add-on part assembly on production lines. Other add-on parts such as fenders, trunk lids, engine hoods and rear wall doors can also be aligned and installed using the method.
Es ist in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass das sich in der Montageposition befindende Anbauteil mittels eines dritten Roboters mit der Karosserie verbunden wird. Insbesondere wird mittels eines Werkzeugs das Anbauteil an die Karosserie zerstörungsfrei lösbar verbunden und befestigt beziehungsweise montiert. Hierbei ist der dritte Roboter insbesondere dazu ausgebildet, die Verbindung, ohne einen Werkzeugwechsel vorzunehmen, durchzuführen. Dadurch wird insbesondere eine Typflexibilität innerhalb einer Produktionslinie wesentlich erhöht. Insbesondere ist es möglich, das Anbauteil mittels eines als TCP Tool Center Points ausgebildeten Ausgangspunkts zur Ausrichtung des Werkzeugs des dritten Roboters an die Karosserie zu verbinden. Hierbei wird mittels des Simulationsmodells auch die Korrekturdaten an den dritten Roboter weitergeleitet, wodurch der Ausgangspunkt gemäß den Korrekturdaten angepasst wird.In a further advantageous embodiment it is provided that the add-on part located in the assembly position is connected to the body by means of a third robot. In particular, by means of a tool, the attachment is connected to the body in a non-destructive detachable manner and fastened or mounted. In this case, the third robot is designed in particular to carry out the connection without changing tools. In particular, this significantly increases type flexibility within a production line. In particular, it is possible to connect the add-on part by means of a starting point designed as a TCP tool center point for aligning the tool of the third robot with the body. The correction data is also forwarded to the third robot by means of the simulation model, as a result of which the starting point is adapted according to the correction data.
Schließlich ist es in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die elektronische Recheneinrichtung mit einer Datenwolke des Erstausrüsters kontaktlos gekoppelt ist. Hierbei ist es mittels der insbesondere als zentrale elektronische Recheneinrichtung ausgebildeten elektronischen Recheneinrichtung mit einer hohen Rechenkapazität möglich, mehrere Simulationen für mehrere Anbauteile in kürzerer Rechenzeit durchzuführen. Daraufhin kann beispielsweise eine Datenübermittlungseinrichtung die Messdaten an eine Datenwolke übermitteln, welche mit der zentralen elektronischen Recheneinrichtung kontaktlos gekoppelt ist. Anschließend werden die Korrekturdaten aus der zentralen elektronischen Recheneinrichtung an die Datenwolke übermittelt und aus dieser mittels einer Datenempfängereinrichtung an die jeweiligen Roboter übermittelt. Somit ist es insbesondere möglich, die Rechenleistung zu zentralisieren und beispielsweise Simulationen für mehrere Produktionslinien mittels der zentralen elektronischen Recheneinrichtung durchzuführen. Dies ermöglicht insbesondere eine Zeitersparung, keine Notwendigkeit mehrerer verschiedener elektronischen Recheneinrichtungen und eine zentralisierte Steuerung der Roboter für die Produktlinien.Finally, it is provided in a further embodiment of the invention that the electronic computing device is coupled in a contactless manner to a data cloud from the original equipment manufacturer. In this case, by means of the electronic computing device, designed in particular as a central electronic computing device, with a high computing capacity, it is possible to carry out several simulations for several add-on parts in a shorter computing time. Then, for example, a data transmission device can transmit the measurement data to a data cloud which is coupled contactlessly to the central electronic computing device. The correction data are then transmitted from the central electronic computing device to the data cloud and transmitted from there to the respective robots by means of a data receiver device. It is thus possible, in particular, to centralize the computing power and, for example, to carry out simulations for several production lines by means of the central electronic computing device. In particular, this enables time to be saved, no need for several different electronic computing devices and centralized control of the robots for the product lines.
Zusammenfassend stellt die Erfindung ein Verfahren dar, welches beispielsweise mittels eines Simulationsmodells, insbesondere einer Best-Fit Ausrichtungssimulation, eine Anbauteilmontage an eine Karosserie ohne eine konturgebundene Sensorik für viele unterschiedliche Derivate innerhalb einer Station ohne einen Werkzeugwechsel ermöglicht. Weiterhin kann in der Endmontage eine neue Technologie, insbesondere das Verfahren, zur Ausrichtung und zur Montage beispielsweise eines Anbauteils, eines Frontmoduls und/oder eines Stoßfängers verwendet werden. Insbesondere sind dabei die folgenden Schritte anzuwenden:
- - Vermessung der Spaltkontur der Fügepartner mit einem Laserradar;
- - Vermessung des Fugenbereichs der Fügepartner außerhalb einer Montageposition beziehungsweise einer Einbauposition;
- - Referenzieren der Messstellen beziehungsweise der Messung anhand weiterer geometrischer Merkmale an der der Karosserie;
- - Zusammenbringen von Fugenscans der Fügepartner in einer Software, insbesondere eines Simulationsmodells, mit Hilfe der Messstellen beziehungsweise von Referenzmessungen und somit der relativen Messungen;
- - Virtuelle Best-Fit Ausrichtung innerhalb des Simulationsmodells beziehungsweise der Software;
- - Ermittlung von Korrekturdaten beziehungsweise Berechnung einer Basekorrektur für die Roboter, wobei Korrekturdaten beziehungsweise Baskorrektur die Greifgenauigkeit, die Bauteiltoleranzen beziehungsweise die Maßabweichungen und einen Teil der Robotergenauigkeiten regelt.
- - Measurement of the gap contour of the joint partners with a laser radar;
- - Measurement of the joint area of the joint partners outside of an assembly position or an installation position;
- - Referencing the measuring points or the measurement based on further geometric features on the body;
- Bringing together of joint scans of the joining partners in software, in particular a simulation model, with the aid of the measuring points or of reference measurements and thus the relative measurements;
- - Virtual best-fit alignment within the simulation model or the software;
- - Determination of correction data or calculation of a base correction for the robots, with correction data or base correction regulating the gripping accuracy, the component tolerances or the dimensional deviations and part of the robot accuracy.
Dabei wird eine wirtschaftliche Anbauteilmontage auf Produktionslinien mit der hohen Typvarianz verfolgt. Weiterhin wird dabei auf die Werzeugwechsel in Anbauteilmontagelinien verzichtet, wodurch wesentlich mehr Typflexibilität innerhalb der Produktionslinie ermöglicht wird. Die Best-Fit Ausrichtungsqualität wird mit wesentlich einfacheren Roboterwerkzeugen ohne spaltgebundene Doppelkopfsensorik angewendet. Schließlich wird eine höhere Bauteilausrichtungsqualität für Kraftwagen, für die sich wirtschaftlich keine konventionelle Best-Fit Linie lohnt, ermöglicht. Somit wird den stetig wachsenden Qualitätserwartungen hinsichtlich von Spalt- beziehungsweise Karosseriefugen und der Spaltmaße als Design- und Qualitätsmerkmal entgegengekommen, wodurch das äußere Erscheinungsbild des Kraftwagens beeinflussbar ist.An economical attachment part assembly on production lines with the high Type variance tracked. Furthermore, there is no need to change tools in the add-on assembly lines, which enables significantly more type flexibility within the production line. The best-fit alignment quality is used with much simpler robotic tools without gap-bound double-head sensors. Ultimately, a higher component alignment quality is made possible for vehicles for which no conventional best-fit line is economically viable. In this way, the steadily growing quality expectations with regard to gap or body joints and the gap dimensions as a design and quality feature are met, whereby the external appearance of the motor vehicle can be influenced.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment and with reference to the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figure can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or alone, without the scope of the Invention to leave.
Dabei zeigt die einzige Fig. ein Ablaufdiagramm mit einer Seitenansicht eines Anbauteils in Form einer Seitentür, und mit einer Seitenansicht einer korrespondierenden Türöffnung einer Karosserie, zum Veranschaulichen des erfindungsgemäßen Verfahrens.The single FIGURE shows a flow chart with a side view of an attachment in the form of a side door, and with a side view of a corresponding door opening of a body, to illustrate the method according to the invention.
Die Fig. zeigt ein Ablaufdiagramm mit einer Seitenansicht eines Anbauteils
Bei dem vorliegenden Verfahren wird in einem ersten Schritt des Verfahrens das Anbauteil
Weiterhin wird in einem zweiten Schritt des Verfahrens wenigstens eine erste Messstelle
Hierfür umfasst das Anbauteil
Die erste Messstelle
Darauf folgt ein dritter Schritt des Verfahrens, in welchem wenigstens eine zweite Messstelle
Für die Vermessung der zweiten Messstelle
Hierfür umfasst die zweite Messstelle
Anschließend wird mittels des ersten Roboters
In einem fünften Schritt des Verfahrens wird das Anbauteil
Das sich dann in der Montageposition M befindende Anbauteil
Die elektronische Recheneinrichtung kann insbesondere als zentrale elektronische Recheneinrichtung ausgebildet sein und mit einer Datenwolke des Erstausrüsters kontaktlos gekoppelt werden. Eine Datenübermittlungseinrichtung übermittelt die Messdaten an die Datenwolke und die aus der Simulation erfolgten Korrekturdaten werden aus der zentralen elektronischen Recheneinrichtung an die Datenwolke übermittelt und aus dieser mittels einer Datenempfängereinrichtung an die jeweiligen Roboter
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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Legal Events
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