DE102020101817A1

DE102020101817A1 - Komponentenmontagesystem

Info

Publication number: DE102020101817A1
Application number: DE102020101817.7A
Authority: DE
Inventors: Miguel A. Saez; John P. Spicer; James W. Wells; Jeffrey A. Abell; Muhammad E. Abdallah
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2019-02-15
Filing date: 2020-01-27
Publication date: 2020-08-20
Anticipated expiration: 2040-01-28
Also published as: US11364623B2; CN111571199A; DE102020101817B4; CN111571199B; US20200262057A1

Abstract

Ein Komponentenmontagesystem umfasst einen ersten Roboterarm mit einem ersten End-Of-Arm-Werkzeug, das darauf montiert und zum Greifen einer ersten Teilkomponente angepasst ist; einen zweiten Roboterarm mit einem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug, das darauf montiert und zum Greifen einer zweiten Teilkomponente angepasst ist. Eine Systemsteuerung ist angepasst, um den ersten und den zweiten Roboterarm und das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug zu steuern, um die erste und die zweite Teilkomponente relativ zueinander zu positionieren. Ein erster Verriegelungsmechanismus ist auf dem ersten End-Of-Arm-Werkzeug montiert und ein zweiter Verriegelungsmechanismus ist auf dem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug montiert, wobei der erste und der zweite Verriegelungsmechanismus ineinander greifen und das erste End-Of-Arm-Werkzeug mit dem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug verriegeln, wodurch die erste und die zweite Teilkomponente in eine Ausgangsposition relativ zueinander verriegelt werden.

Description

EINFÜHRUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Komponentenmontagesystem und auf ein Verfahren zum Zusammenbau einer Komponente.
Ein Fertigungssystem bewegt, transformiert oder arbeitet typischerweise mit Teilen, Unterbaugruppen und/oder Baugruppen, die für Fertigungs- und Montagearbeiten genau lokalisiert und fixiert sein müssen. So kann es beispielsweise erforderlich sein, dass ein Blechteil oder eine Stahlplatte, eine Unterbaugruppe oder eine Baugruppe genau lokalisiert und gehalten wird, um Montage-, Schweiß- und Inspektionsarbeiten in einem Fahrzeugmontagewerk oder entlang einer Montagelinie für Gegenstände wie Geräte, Flugzeuge, Möbel und Elektronik durchzuführen. Zu diesem Zweck werden in der Regel Teilefixiervorrichtungen verwendet.
Bauteilfixiervorrichtungen beinhalten typischerweise eine Vielzahl von festen Stiften, die konfiguriert sind, um in eine Vielzahl von Fixierlöchern zu passen, die durch ein Teil definiert sind, und eine oder mehrere Klemmen, die konfiguriert sind, um das Teil an seinem Platz zu halten. Bauteilfixiervorrichtungen sind im Allgemeinen nur für eine bestimmte Teilegröße und/oder Form verwendbar und müssen in der Regel geändert oder umgebaut werden, um ein unterschiedlich großes und/oder geformtes Teil zu fixieren und zu halten. Eine Vielzahl von Bauteilfixiervorrichtungen ist typischerweise für die große Vielfalt an Teilen und die große Vielfalt an Montage- und Fertigungsvorgängen in einem Fertigungswerk nötig. Während heutige Systeme ihren Zweck erfüllen, besteht ein Bedarf an einem neuen und verbesserten System und Verfahren zur Montage einer Komponente, insbesondere, um eine Komponente unter Anwendung externer Kräfte auf die Komponente ohne Verwendung herkömmlicher Vorrichtungen zu montieren.
BESCHREIBUNG
Gemäß mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Verfahren zum Zusammenbau einer Komponente das Greifen einer ersten Teilkomponente mit einem ersten End-Of-Arm-Werkzeug, wobei das erste End-Of-Arm-Werkzeug an einem ersten Roboterarm befestigt ist und das Greifen einer zweiten Teilkomponente mit einem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug, wobei das zweite End-Of-Arm-Werkzeug an einem zweiten Roboterarm befestigt ist. Bewegen des ersten und des zweiten End-Of-Arm-Werkzeugs zum Greifen der ersten und der zweiten Teilkomponente und Aufbringen einer ersten Kraft auf die erste und die zweite Teilkomponente mit dem ersten und dem zweiten Roboterarm und Herbeiführen einer Anfangsposition der zweiten Teilkomponente gegenüber der ersten Teilkomponente, ohne die erste Teilkomponente vom ersten End-Of-Arm-Werkzeug zu lösen und ohne die zweite Teilkomponente vom zweiten End-Of-Arm-Werkzeug zu lösen. Verriegeln des ersten und des zweiten End-Of-Arm-Werkzeugs miteinander, wobei das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug die erste und die zweite Teilkomponente unter der ersten Last und an der Ausgangsposition zusammenhalten. Umschalten des ersten und des zweiten Roboterarms von Positionssteuerung auf Kraftsteuerung, wobei der erste und der zweite Roboterarm nicht mehr die erste Kraft auf die erste und die zweite Komponente ausüben und nur noch Kräfte auf das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug ausüben, um Gravitationskräfte auszugleichen, um die End-Of-Arm-Werkzeuge zu stützen. Aufbringen von externen Lasten, unabhängig von der ersten Kraft, auf die erste und die zweite Teilkomponente, um die ersten und die zweite Teilkomponente relativ zur Ausgangsposition zu verformen und eine Arbeitsposition der zweiten Teilkomponente relativ zur ersten Teilkomponente herbeizuführen, ohne die erste Teilkomponente von dem ersten End-Of-Arm-Werkzeug zu lösen und ohne die zweite Teilkomponente von dem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug zu lösen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Verfahren ferner, nach dem Aufbringen externer Lasten, unabhängig von der ersten Kraft, auf die erste und die zweite Teilkomponente, um die erste und die zweite Teilkomponenten in Bezug auf die Ausgangsposition zu verformen und eine Arbeitsposition der zweiten Teilkomponente in Bezug auf die erste Teilkomponente herbeizuführen, ohne die erste Teilkomponente vom ersten End-Of-Arm-Werkzeug zu lösen und ohne die zweite Teilkomponente vom zweiten End-Of-Arm-Werkzeug zu lösen, das Bilden einer Verbindung zwischen der ersten Teilkomponente und der zweiten Teilkomponente mit einem Fügewerkzeug, das an einem Fügeroboterarm befestigt ist, um dadurch die Komponente zu montieren, das Entriegeln des ersten und des zweiten End-Of-Arm-Werkzeugs voneinander und das Freigeben des ersten End-Of-Arm-Werkzeugs, das Freigeben des zweiten End-Of-Arm-Werkzeugs und das Abwerfen der Komponente.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Verfahren ferner, nach dem Bilden einer Verbindung zwischen der ersten Teilkomponente und der zweiten Teilkomponente mit einem Fügewerkzeug, das an einem Füge-Roboterarm befestigt ist, um dadurch die Komponente zusammenzubauen, das Entfernen der äußeren Lasten von der ersten und der zweiten Teilkomponente.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Verfahren ferner, nach dem Verriegeln des ersten und des zweiten End-Of-Arm-Werkzeugs miteinander, wobei das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug die erste und die zweite Teilkomponente unter der ersten Last und an der Ausgangsposition zusammenhalten, das Bestätigen, dass das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug miteinander verriegelt sind, und das Senden eines Verriegelungsbestätigungssignals an eine Systemsteuerung.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung, umfasst das Anwenden von äußeren Lasten, unabhängig von der ersten Kraft, auf die erste und die zweite Teilkomponente, um die erste und die zweite Teilkomponente relativ zu der Ausgangsposition zu verformen und eine Arbeitsposition der zweiten Teilkomponente relativ zur ersten Teilkomponente herbeizuführen, ohne die erste Teilkomponente von dem ersten End-Of-Arm-Werkzeug zu lösen und ohne die zweite Teilkomponente von dem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug zu lösen, ferner das Aktivieren mindestens eines aus einer Vielzahl von Linearaktuatoren, die an mindestens einem des ersten und des zweiten End-Of-Arm-Werkzeugs montiert sind, um Kräfte auf die ersten und die zweite Teilkomponente anwenden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Verfahren ferner, gleichzeitig, während eine Verbindung zwischen der ersten Teilkomponente und der zweiten Teilkomponente mit einem Fügewerkzeug gebildet wird, das an einem Füge-Roboterarm befestigt ist, um dadurch die Komponente zu montieren; das voneinander unabhängige Variieren der Kraftmenge, die von jedem der Vielzahl von Linearaktuatoren während der Bildung der Verbindung ausgeübt wird.
Gemäß mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung umfasst ein KomponentenMontagesystem einen ersten Roboterarm mit einem ersten daran befestigten End-Of-Arm-Werkzeug, das zum Greifen einer ersten Teilkomponente angepasst ist, und einen zweiten Roboterarm mit einem zweiten daran befestigten End-Of-Arm-Werkzeug, das zum Greifen einer zweiten Teilkomponente angepasst ist, wobei jedes des ersten und des zweiten End-Of-Arm-Werkzeugs eine einseitige Teilhaltefähigkeit aufweist. Eine Systemsteuerung, die angepasst ist, um den ersten und den zweiten Roboterarm und das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug zu steuern, um die erste und die zweite Teilkomponente relativ zueinander zu positionieren und eine erste Kraft auf die erste und die zweite Teilkomponente auszuüben, um eine Anfangsposition der zweiten Teilkomponente relativ zu der ersten Teilkomponente herbeizuführen. Ein Verriegelungsmechanismus, der an mindestens einem des ersten End-Of-Arm-Werkzeugs und des zweiten End-Of-Arm-Werkzeugs montiert ist, wobei der Verriegelungsmechanismus das erste End-Of-Arm-Werkzeug mit dem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug verbindet und die erste und die zweite Teilkomponente unter der ersten Last und in der Ausgangsposition zusammenhält, wobei mindestens eines des ersten und des zweiten End-Of-Arm-Werkzeugseine Vielzahl von darauf montierten Linearaktuatoren beinhaltet, jeder der Vielzahl von Linearaktuatoren angepasst, um externe Lasten, unabhängig von der ersten Kraft, auf die erste und die zweite Teilkomponente aufzubringen, um die erste und die zweiten Teilkomponente relativ zu der Ausgangsposition zu verformen und eine Arbeitsposition der zweiten Teilkomponente relativ zu der ersten Teilkomponente herbeizuführen, ohne Reaktionskräfte auf den ersten und den zweiten Roboterarm zu übertragen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Komponentenmontagesystem ferner einen dritten Roboterarm mit einem darauf montierten Fügewerkzeug, wobei die Systemsteuerung angepasst ist, um den dritten Roboterarm zu steuern, um das Fügewerkzeug in Eingriff mit der ersten und der zweiten Teilkomponente zu bringen und die erste und die zweite Teilkomponente miteinander zu verbinden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist das Fügewerkzeug ein Schweißwerkzeug, das angepasst ist, um die erste Teilkomponente mit der zweiten Teilkomponente zu verschweißen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Komponentenmontagesystem ferner Sensoren, die so ausgelegt sind, um zu erkennen, wenn das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug miteinander verriegelt sind, und ein Signal an die Systemsteuerung zurücksenden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das KomponentenMontagesystem ferner einen ersten Kraftmesser, der an dem ersten End-Of-Arm-Werkzeug montiert ist, der angepasst ist, um die Kräfte zu messen, die von dem ersten Roboterarm auf das erste End-Of-Arm-Werkzeug aufgebracht werden, und einen zweiten Kraftmesser, der an dem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug montiert ist, der angepasst ist, um die Kräfte zu messen, die von dem zweiten Roboterarm auf das zweite End-Of-Arm-Werkzeug aufgebracht werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung sind der erste und der zweite Roboterarm angepasst, um von der Systemsteuerung entweder basierend auf einer Positionssteuerung gesteuert zu werden, wobei die Position des ersten und des zweiten Roboterarms basierend auf der dreidimensionalen Position des Roboterarms innerhalb eines gegebenen Raums gesteuert wird, oder basierend auf einer Kraftsteuerung gesteuert zu werden, wobei die Position des ersten und des zweiten Roboterarms basierend auf den Kräften, gemessen durch die ersten und zweiten Kraftmesser, gesteuert wird, die von dem ersten und dem zweiten Roboterarm auf das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug aufgebracht werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Systemsteuerung angepasst, um die Kraftsteuerung zu verwenden, um die Bewegung des ersten und des zweiten Roboterarms zu steuern, wenn der erste und der zweite Verriegelungsmechanismus eingerastet sind und das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug miteinander verriegelt sind, und um die Positionssteuerung zu verwenden, um die Bewegung des ersten und des zweiten Roboterarms zu steuern, wenn der erste und der zweite Verriegelungsmechanismen nicht eingerastet sind und das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug frei sind, sich relativ zueinander zu bewegen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung sind die Vielzahl von Linearaktuatoren unabhängig steuerbar, und jeder der Vielzahl von Linearaktuatoren beinhaltet einen Kraftsensor und einen Positionssensor, wobei die Kraftsensoren angepasst sind, um eine Kraftrückmeldung in Echtzeit an die Systemsteuerung zu senden, und die Positionssensoren angepasst sind, um Positionsinformationen in Echtzeit an die Systemsteuerung zu senden, wobei die Systemsteuerung ferner angepasst ist, um die von jedem der Vielzahl von Linearaktuatoren ausgeübte Kraft unabhängig zu steuern und zu variieren, indem sie einen geschlossenen Regelkreis für die Position und die Kraft verwendet, die von jedem der Vielzahl von Linearaktuatoren ausgeübt wird.
Gemäß mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung umfasst ein End-Of-Arm-Werkzeugsystem zum Halten einer Komponente während der Montage ein erstes End-Of-Arm-Werkzeug zum Greifen und Halten einer ersten Teilkomponente, das angepasst ist, um an einem ersten Roboterarm montiert zu werden, und ein zweites End-Of-Arm-Werkzeug zum Greifen und Halten einer zweiten Teilkomponente, das angepasst ist, um an einem zweiten Roboterarm montiert zu werden. Ein Verriegelungsmechanismus, der angepasst ist, um das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug miteinander zu verriegeln und eine erste Kraft zwischen der ersten und der zweiten Teilkomponente aufrechtzuerhalten, wobei externe Lasten, die auf die erste und die zweite Teilkomponente aufgebracht werden, nicht auf den ersten und den zweiten Roboterarm übertragen werden, und eine Vielzahl von Linearaktuatoren, die an mindestens einem des ersten und des zweiten End-Of-Arm-Werkzeug montiert und angepasst sind, um externe Lasten auf die erste und die zweite Teilkomponente aufzubringen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Vielzahl der Linearaktuatoren so ausgelegt, um unabhängig voneinander eine externe Last direkt auf eine der ersten und der zweiten Teilkomponente aufzubringen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet jeder der Vielzahl von Linearaktuatoren einen Kraftsensor und einen Positionssensor, wobei die Kraftsensoren angepasst sind, um eine Kraftrückmeldung in Echtzeit an eine Systemsteuerung zu senden, und die Positionssensoren angepasst sind, um Positionsinformationen in Echtzeit an die Systemsteuerung zu senden, wobei die Systemsteuerung einen geschlossenen Regelkreis für die Position und die Kraft, die von der Vielzahl von Linearaktuatoren aufgebracht wird, verwendet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das End-of-Arm-Werkzeugsystem ferner einen Einsatz, der sich zwischen der Vielzahl von Linearaktuatoren und der ersten und der zweiten Teilkomponente befindet und angepasst ist, um externe Lasten von der Vielzahl von Linearaktuatoren auf die erste und die zweite Teilkomponente aufzubringen, wobei der Einsatz so geformt ist, dass er ein spezifisches Lastprofil auf die erste und die zweite Teilkomponente aufbringt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das End-of-Arm-Werkzeugsystem ferner eine Vielzahl von verschiedenen Einsätzen, wobei jeder Einsatz für verschiedene erste und zweite Teilkomponenten mit unterschiedlichen Formprofilen angepasst ist, wobei das End-of-Arm-Werkzeugsystem flexibel ist und zum Zusammenbau verschiedener erster und zweiter Teilkomponenten mit unterschiedlichen Formprofilen verwendet werden kann.
Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hierin enthaltenen Beschreibung ersichtlich werden. Es sollte verstanden werden, dass die Beschreibung und die konkreten Beispiele nur zum Zwecke der Veranschaulichung beabsichtigt sind und nicht dazu, den Umfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken.
Figurenliste
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur Veranschaulichungszwecken und sind nicht dazu beabsichtigt, den Umfang der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise einzuschränken.

1 ist eine perspektivische Ansicht des Komponentenmontagesystems gemäß einer exemplarischen Ausführungsform;
2 ist eine Draufsicht auf die in 1 gezeigten End-of-Arm-Werkzeuge des Komponentenmontagesystems;
3 ist ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Montieren einer Komponente gemäß einer exemplarischen Ausführungsform; und
4 ist eine Draufsicht einer alternativen Ausführungsform der End-Of-Arm-Werkzeuge des in 1 dargestellten Komponentenmontagesystems.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist lediglich exemplarischer Natur und ist nicht dazu beabsichtigt, die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendung einschränken.
Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ist ein Komponentenmontagesystem der vorliegenden Offenbarung im Allgemeinen bei 10 dargestellt. Das Komponentenmontagesystem 10 umfasst einen ersten Roboterarm 12 mit einem darauf montierten ersten End-Of-Arm-Werkzeug 14. Das erste End-Of-Arm-Werkzeug 14 ist angepasst, um eine erste Teilkomponente 16 zu greifen und die erste Teilkomponente 16 während des Montageprozesses zu halten. Ein zweiter Roboterarm 18 verfügt über ein zweites End-Of-Arm-Werkzeug 20, das darauf montiert ist, das angepasst ist, eine zweite Teilkomponente 22 zu greifen und die zweite Teilkomponente 22 während des Montageprozesses zu halten.
Die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 können als nicht einschränkendes Beispiel eine Platte sein, die als Klappe oder Heckklappe für ein Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Alternativ können die erste und die zweite Teilkomponenten 16, 22 eine Flugzeugrumpfplatte, eine Türverkleidung für ein Verbrauchsgerät, eine Armlehne für einen Stuhl oder eine andere Teilkomponente sein, die konfiguriert ist, um mit einer anderen Teilkomponente verbunden oder befestigt zu werden. Die erste und die zweiten Teilkomponente 16, 22 können aus jedem geeigneten Material, wie Metall, Kunststoff, einem Verbundstoff und dergleichen, gebildet sein.
Der erste und der zweite Roboterarm 12, 18 können ein programmierbarer mechanischer Arm sein, können Hand-, Handgelenk-, Ellbogen- und Schulterabschnitte beinhalten (nicht dargestellt) und können durch Pneumatik und/oder Elektronik ferngesteuert sein. Der erste und der zweite Roboterarm 12, 18 können als nicht einschränkende Beispiele ein sechsachsiger Knickarmroboter, ein kartesischer Roboterarm, ein sphärischer oder polarer Roboterarm, ein selektiver Compliance-Montage-Roboterarm und dergleichen sein. In einem nicht einschränkenden Beispiel können der erste und der zweite Roboterarm 12, 18 ein sechsachsiger Knickarmroboter sein.
Eine Systemsteuerung 24 ist angepasst, um den ersten und den zweiten Roboterarm 12, 18 und das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 zu steuern. Die Systemsteuerung 24 ist eine nicht verallgemeinerte, elektronische Steuervorrichtung mit einem vorprogrammierten digitalen Computer oder Prozessor, einem Speicher oder einem nicht flüchtigen, computerlesbaren Medium, das zum Speichern von Daten wie Steuerlogik, Softwareanwendungen, Anweisungen, Computercode, Daten, Nachschlagetabellen usw. verwendet wird, und einem Sender-Empfänger oder Ein-/Ausgangsports. Computerlesbares Medium umfasst jede Art von Medium, auf das mit einem Computer zugegriffen werden kann, wie z.B. Nur-Lese-Speicher (Englisch: Read-Only Memory, ROM), Direktzugriff-Speicher (Englisch: Random Access Memory, RAM), ein Festplattenlaufwerk, eine Compact Disc (CD), eine digitale Video-Disc (DVD) oder jede andere Art von Speicher. Ein „nicht-flüchtiges“ computerlesbares Medium schließt drahtgebundene, drahtlose, optische oder andere Kommunikationsverbindungen aus, die vorübergehende elektrische oder andere Signale transportieren. Ein nichtflüchtiges, computerlesbares Medium beinhaltet Medien, auf denen Daten dauerhaft gespeichert werden können, und Medien, auf denen Daten gespeichert und später überschrieben werden können, wie beispielsweise eine wiederbeschreibbare optische Platte oder eine löschbare Speichervorrichtung. Computercode beinhaltet jede Art von Programmcode, einschließlich Quellcode, Objektcode und ausführbarem Code. Die Systemsteuerung 24 bewegt die Roboterarme 12, 18 und betätigt die End-Of-Arm-Werkzeuge 14, 20, um die End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 in eine Position zu bringen, um die Teilkomponenten 16, 22 zu greifen und das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 in Position zu bringen, um die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 relativ zueinander richtig zu positionieren. Zusätzlich übt die Systemsteuerung 24 eine erste Kraft auf die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 aus, um eine Anfangsposition der zweiten Teilkomponente 22 gegenüber der ersten Teilkomponente 16 zu schaffen bzw. herbeizuführen. Die Bewegung der Roboterarme 12, 18 durch die Systemsteuerung 24 basiert auf ausführbarem Code, der im Speicher gespeichert ist oder der Systemsteuerung 24 zur Verfügung gestellt wird.
Ein Verriegelungsmechanismus 26 ist auf mindestens einem des ersten End-Of-Arm-Werkzeugs 14 und des zweiten End-Of-Arm-Werkzeugs 20 montiert. Der Verriegelungsmechanismus 26 verriegelt das erste End-Of-Arm-Werkzeug 14 mit dem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug 20 und hält die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 unter der ersten Last und in der Ausgangsposition zusammen. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist der Verriegelungsmechanismus 26 auf dem ersten End-Of-Arm-Werkzeug 14 montiert und angepasst, um mit dem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug 20 in Eingriff zu kommen, um das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug miteinander zu verriegeln und um die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 unter der ersten Last und an der Ausgangsposition zusammenzuhalten.
Alternativ, wie in 2 dargestellt, ist ein erster Verriegelungsmechanismus 26 am ersten End-Of-Arm-Werkzeug 14 und ein zweiter Verriegelungsmechanismus 28 am zweiten End-Of-Arm-Werkzeug 20 montiert. Der erste und der zweite Verriegelungsmechanismus 26, 28 greifen ineinander und verriegeln das erste End-Of-Arm-Werkzeug 14 mit dem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug 20, wodurch die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 in einer Ausgangsposition relativ zueinander verriegelt werden.
Ein dritter Roboterarm 30 beinhaltet ein darauf montiertes Fügewerkzeug 32. Das Fügewerkzeug 32 ist angepasst, um die erste Teilkomponente 16 mit der zweiten Teilkomponente 22 zu verbinden. Der dritte Roboterarm 30 wird von der Systemsteuerung 24 gesteuert, um das Fügewerkzeug 32 in Eingriff mit der ersten und der zweiten Teilkomponente 16, 22 zu bringen. Der dritte Roboterarm 30 kann ein programmierbarer mechanischer Arm sein, kann Hand-, Handgelenk-, Ellbogen- und Schulterabschnitte beinhalten (nicht dargestellt) und kann durch Pneumatik und/oder Elektronik ferngesteuert sein. Der dritte Roboterarm 30 kann als nicht einschränkende Beispiele ein sechsachsiger Knickarmroboter, ein kartesischer Roboterarm, ein sphärischer oder polarer Roboterarm, ein selektiver Compliance-Montage-Roboterarm und dergleichen sein. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der dritte Roboterarm 30 ein sechsachsiger Knickarmroboter sein.
Es sollte verstanden werden, dass das Fügewerkzeug 32 jede Art von Fügewerkzeug sein kann, das zum Fügen von Teilkomponenten unterschiedlicher Werkstoffe und Eigenschaften geeignet ist. In der in den 1 und 2 dargestellten exemplarischen Ausführungsform ist das Fügewerkzeug 32 ein Schweißwerkzeug, das angepasst ist, um eine Schweißverbindung der ersten Teilkomponente 16 mit der zweiten Teilkomponente 22 herzustellen.
Das Komponentenmontagesystem 10 beinhaltet ferner Sensoren 34, die angepasst sind, um zu erkenne, wann das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 miteinander verriegelt sind. Sobald da erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 miteinander verbunden sind, wird ein Signal an die Systemsteuerung 24 gesendet. Sobald das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 miteinander verriegelt sind und die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 miteinander in Eingriff verriegelt sind, wird die Systemsteuerung 24 mit dem Montageprozess fortfahren. Die Sensoren 34 am ersten und zweiten Verriegelungsmechanismus 26, 28 verifizieren, dass der erste und der zweite Verriegelungsmechanismus 26, 28 eingerastet sind und dass das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 miteinander verriegelt sind. Die Sensoren 34 senden ein Signal an die Systemsteuerung 24, um der Systemsteuerung 24 eine Rückmeldung zu geben, dass das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 miteinander verriegelt sind.
Wenn das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 miteinander verriegelt sind, können die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 verschweißt werden. Wenn das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 miteinander verbunden sind, können sich die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 nicht relativ zueinander bewegen, so dass thermische Verformung und Verzug während des Schweißprozesses minimiert werden können. Zusätzlich kann es wünschenswert sein, eine Vorspannung auf die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 zu induzieren, um der erwarteten thermischen Verformung beim Schweißen entgegenzuwirken.
Das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 sind angepasst, um unabhängig von der ersten Last externe Lasten auf die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 auszuüben, um die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 relativ zur Ausgangsposition zu verformen, um eine Arbeitsposition der zweiten Teilkomponente 22 relativ zur ersten Teilkomponente 16 herbeizuführen, ohne Reaktionskräfte auf den ersten und den zweiten Roboterarm 12, 18 zu übertragen. Das Schweißen der ersten und der zweiten Teilkomponente 16, 22 wird eine thermische Ausdehnung und Verformung der ersten und der zweiten Teilkomponente 16, 22 erzeugen. Um dem entgegenzuwirken, werden externe Kräfte auf die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 aufgebracht, bevor das Schweißen beginnt. So kann es beispielsweise wünschenswert sein, vor dem Schweißen eine Vorspannung oder Biegung in die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 einzuleiten. Eine Biegung ohne plastische Verformung führt zu einer Vorspannung im Endbauteil. Wenn die Schweißnaht abgeschlossen ist und das Bauteil entfernt wird, ist das Bauteil nicht mehr durch äußere Kräfte eingeschränkt und reagiert vorhersehbar auf die neu gebildete Schweißnaht zwischen der ersten und der zweiten Komponente 16, 22.
Die äußeren Kräfte können auf die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 in jeder geeigneten Weise aufgebracht werden. Im Komponentenmontagesystem 10 dieser exemplarischen Ausführungsform beinhalten das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 jeweils eine Vielzahl von Linearaktuatoren 36, die darauf montiert sind. Jeder der Vielzahl von Linearaktuatoren 36 ist an einer bestimmten Stelle an den End-Of-Arm-Werkzeugen 14, 20 positioniert, um Kraft an bestimmte Positionen auf die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 auszuüben. Alternativ beinhaltet eines des ersten und des zweiten End-Of-Arm-Werkzeugs 14, 20 eine Vielzahl von Linearaktuatoren 36, die darauf montiert sind.
Jeder der Vielzahl von Linearaktuatoren 36 ist unabhängig steuerbar und die Systemsteuerung 24 ist angepasst, um die von jedem der Vielzahl von Linearaktuatoren 36 aufgebrachte Kraft unabhängig zu steuern und zu variieren, während die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 miteinander verbunden werden. Jeder der Vielzahl von Linearaktuatoren 36 beinhaltet einen Kraftsensor 42 und einen Positionssensor 44, wobei die Kraftsensoren 42 angepasst sind, um eine Kraftrückmeldung in Echtzeit an die Systemsteuerung 24 zu senden, und die Positionssensoren 44 angepasst sind, um Positionsinformationen in Echtzeit an die Systemsteuerung 24 zu senden. Die Systemsteuerung 24 ist angepasst, um die von jedem der Vielzahl von Linearaktuatoren 36 aufgebrachte Kraft durch Verwenden eines geschlossenen Regelkreises für die Position und für die von jedem der Vielzahl von Linearaktuatoren 36 aufgebrachte Kraft unabhängig zu steuern und zu variieren. Auf diese Weise können die auf die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 aufgebrachten Kräfte als Reaktion auf die thermische Ausdehnung, die thermische Verformung oder andere Reaktionen auf den Schweißprozess während des Schweißprozesses sorgfältig gesteuert werden.
Letztendlich ermöglicht die Steuerung der Position der ersten und der zweiten Teilkomponente 16, 22 relativ zueinander und die Steuerung der äußeren Kräfte, die auf die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 aufgebracht werden, während die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 miteinander verschweißt werden, die Steuerung der endgültigen Form und der Materialeigenschaften der montierten Komponente.
In der in 2 dargestellten exemplarischen Ausführungsform sind die mehreren Linearaktuatoren 36 angepasst, um externe Kräfte direkt auf die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 aufzubringen. In einer alternativen Ausführungsform, die in 4 dargestellt ist, befindet sich ein Einsatz 46 zwischen der Vielzahl von Linearaktuatoren 36 und der ersten und der zweiten Teilkomponente 16, 22. Der Einsatz 46 ist angepasst, um externe Lasten von der Vielzahl von Linearaktuatoren 36 auf die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 aufzubringen. Der Einsatz 46 ist geformt, um ein spezifisches Lastprofil auf die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 aufzubringen. Eine Vielzahl von Einsätzen 46 kann alternativ in dem ersten und dem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 verwendet werden, um es den End-Of-Arm-Werkzeugen 14, 20 zu ermöglichen, flexibel zu sein und verschiedene Komponenten mit unterschiedlichen Formen und Größen zu halten, die unterschiedliche Lastprofile erfordern.
Das erste End-Of-Arm-Werkzeug 14 beinhaltet ein erstes Messgerät 38, das angepasst ist, um die Kräfte zu messen, die durch den ersten Roboterarm 12 auf das erste End-Of-Arm-Werkzeug 14 aufgebracht werden. Das zweite End-Of-Arm-Werkzeug 20 beinhaltet ein zweites Messgerät 40, das angepasst ist, um die Kräfte zu messen, die durch den zweiten Roboterarm 18 auf das zweite End-Of-Arm-Werkzeug 20 aufgebracht werden.
Der erste und der zweite Roboterarm 12, 18 sind angepasst, um von der Systemsteuerung 24 entweder basierend auf einer Positionssteuerung oder auf einer Kraftsteuerung gesteuert zu werden. Wenn die Systemsteuerung 24 eine Positionssteuerung verwendet, werden der erste und der zweite Roboterarm 12, 18 basierend auf der dreidimensionalen Position des ersten und des zweiten Roboterarms 12, 18 innerhalb des Arbeitsraums des Komponentenmontagesystems 10 gesteuert. Bei dem Verwenden der Positionssteuerung werden der erste und der zweite Roboterarm 12, 18 so gesteuert, um sie in einer bestimmten Position zu halten. Wenn die Systemsteuerung 24 eine Kraftsteuerung verwendet, werden der erste und der zweite Roboterarm 12, 18 basierend auf der von dem ersten und dem zweiten Kraftmessgerät 38, 40 gemessenen Kraftrückmeldung gesteuert. Die Kraftsteuerung ermöglicht es dem ersten und dem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 über die Kräfte gesteuert zu werden, um sicherzustellen, dass die äußeren Kräfte, die auf die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 aufgebracht werden, gesteuert werden. Der erste und der zweite Roboterarm 12, 18 werden eine Bewegung in Bezug auf eine bestimmte Position erlauben, eliminieren aber jede Wechselwirkung mit den äußeren Kräften, die auf die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 einwirkt, indem sie die Kräfte steuern, die zwischen dem ersten Roboterarm 12 und dem ersten End-Of-Arm-Werkzeug 14 sowie zwischen dem zweiten Roboterarm 18 und dem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug 20 gemessen werden.
Die Systemsteuerung 24 ist angepasst, um die Kraftsteuerung zu verwenden, um die Bewegung des ersten und des zweiten Roboterarms 12, 18 zu steuern, wenn der erste und der zweite Verriegelungsmechanismus 26, 28 eingerastet sind und das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 miteinander verriegelt sind. Während dieser Zeit werden die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 miteinander verschweißt, und während dieser Zeit muss die Kraftsteuerung eingesetzt werden, um eine ordnungsgemäße Kontrolle der äußeren Kräfte zu gewährleisten, die auf die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 aufgebracht werden. Zu allen anderen Zeiten, wenn der erste und der zweiten Verriegelungsmechanismus 26, 28 nicht eingerastet sind und sich das erste und das zweiten End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 relativ zueinander frei bewegen können, verwendet die Systemsteuerung 24 die Positionssteuerung, um den ersten und den zweiten Roboterarm 12, 18 zu steuern.
Das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 müssen die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 so greifen, dass die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 miteinander in Kontakt gebracht werden können. Ein Beispiel dafür ist die einseitige Teilehaltung, wobei das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 in der Lage sind, nur eine Seite der Teilkomponenten 16, 22 zu greifen und dabei die andere Seite der Teilkomponenten 16, 22 offen zu lassen. Das Komponentenmontagesystem 10 der exemplarischen Ausführungsform ist eine elektromagnetische Haltevorrichtung, die die Teilkomponenten 16, 22 magnetisch greift und hält. Dieses Verfahren zum Greifen der Teilkomponenten 16, 22 ermöglicht es, die Teilkomponenten sicher zu halten, ohne Klemmfinger zu haben, die umgreifen und den Eingriff der ersten Teilkomponente 16 mit der zweiten Teilkomponente 22 behindern.
Unter Bezugnahme auf 3 ist ein Verfahren zum Zusammenbau einer Komponente im Allgemeinen bei 50 dargestellt. Ein Verfahren zum Montieren einer Komponente mit dem Komponentenmontagesystem 10 beinhaltet das Greifen 52 der ersten Teilkomponente 16 mit dem ersten End-Of-Arm-Werkzeug 14 und das Greifen 52 der zweiten Teilkomponente 22 mit dem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug 20. Nach dem Greifen 52 der ersten und der zweiten Komponente 16, 22 bewegen 54 der erste und der zweite Roboterarme 12, 18 das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20, um die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 in Eingriff zu nehmen. Auf die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 wird mit dem ersten und zweiten Roboterarm 12, 18 eine erste Kraft ausgeübt, um eine Anfangsposition der zweiten Teilkomponente 22 gegenüber der ersten Teilkomponente 16 herbeizuführen, ohne die erste Teilkomponente 16 von dem ersten End-Of-Arm-Werkzeug 14 zu lösen und ohne die zweite Teilkomponente 22 von dem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug 20 zu lösen.
Nachdem die erste und die zweite Komponente 16, 22 in die Ausgangsposition gebracht wurden, werden das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 unter Verwendung des ersten und des zweiten Verriegelungsmechanismus 26, 28 miteinander verriegelt 56. Nach dem Bestätigen 58, dass das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 miteinander verriegelt sind, senden die Sensoren 34, die an dem ersten und zweiten Verriegelungsmechanismus 26, 28 montiert sind, ein Signal zurück an die Systemsteuerung 24.
Sobald die Systemsteuerung 24 eine Rückmeldung erhält, dass das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 miteinander verriegelt sind, stoppt die Systemsteuerung 24 das Verwenden der Positionssteuerung, um den ersten und den zweiten Roboterarm 12, 18 zu steuern und beginnt das Verwende der der Kraftsteuerung 60, um den ersten und den zweiten Roboterarm 12, 18 zu steuern. Externe Lasten werden 62 auf die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 aufgebracht, um die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 gegenüber der Ausgangsposition zu verformen. Dies formt die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 in eine Arbeitsposition der zweiten Teilkomponente 22 gegenüber der ersten Teilkomponente 16, ohne die erste Teilkomponente 16 von dem ersten End-Of-Arm-Werkzeug 14 und ohne die zweite Teilkomponente 22 von dem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug 20 freizugeben.
Das Schweißen der ersten und der zweiten Teilkomponente 16, 22 wird eine thermische Ausdehnung und Verformung der ersten und der zweiten Teilkomponente 16, 22 erzeugen. Um dem entgegenzuwirken, werden externe Kräfte auf die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 aufgebracht, bevor das Schweißen beginnt. So kann es beispielsweise wünschenswert sein, vor dem Schweißen eine Vorspannung oder Biegung in die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 einzuleiten. Eine Biegung ohne plastische Verformung wird zu einer Vorspannung im Endbauteil führen. Wenn die Schweißnaht abgeschlossen ist und das Bauteil entfernt wird, wird das Bauteil nicht mehr durch äußere Kräfte eingeschränkt sein und reagiert vorhersehbar auf die neu gebildete Schweißnaht zwischen der ersten und der zweiten Komponente 16, 22.
In der exemplarischen Ausführungsform werden auf die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 äußere Kräfte aufgebracht, indem mindestens einer aus einer Vielzahl von Linearaktuatoren 36 aktiviert 64 wird. Die Linearaktuatoren 36 sind an dem ersten und dem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 montiert und so positioniert, um Kräfte an bestimmten Stellen auf die erste und die zweite Teilkomponente 16, 22 aufzubringen.
Nachdem externer Kräfte aufgebracht wurden, wird eine Verbindung zwischen der ersten Teilkomponente 16 und der zweiten Teilkomponente 22 mit dem am dritten Roboterarm 30 befestigten Fügewerkzeug 32 gebildet 66. Während des Verschweißens 66 der ersten Teilkomponente 16 mit der zweiten Teilkomponente 22 variiert 68 die Systemsteuerung 24 die Kraftmenge, die von jedem der Vielzahl von Linearaktuatoren 36 während dem Bilden 66 der Verbindung aufgebracht wird, unabhängig voneinander.
Nachdem die Verbindung gebildet wurde, werden die äußeren Kräfte von der ersten und der zweiten Teilkomponente 16, 22 entfernt 70, der erste und der zweite Verriegelungsmechanismus 26, 28 werden gelöst 72 und das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 werden voneinander entriegelt. Die Systemsteuerung 24 schaltet 74 nun die Steuerung des ersten und des zweiten Roboterarms 12, 18 wieder auf Positionssteuerung um. Schließlich geben das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug 14, 20 frei 76 und das fertige Bauteil 78 wird fallen gelassen.
Ein Komponentenmontagesystem 10 der vorliegenden Offenbarung bietet mehrere Vorteile. Teilkomponenten können ohne Verwendung einer speziellen Haltevorrichtung montiert werden. Darüber hinaus können die Teilkomponenten 16, 22 durch äußere Kräfte vor und während des Schweißprozesses beeinflusst werden, um vorhersehbare thermische Verformungen und Materialeigenschaften zu erzeugen. Schließlich kann das Komponentenmontagesystem 10 der vorliegenden Offenbarung wie oben beschrieben arbeiten und ist flexibel, um verschiedene Arten von Komponenten aufzunehmen und die Eigenschaften der darin gebildeten Komponenten zu variieren.
Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung ist lediglich exemplarischer Natur und Abweichungen, die nicht vom Kern der vorliegenden Offenbarung abweichen, sind dazu beabsichtigt, im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zu liegen. Solche Abweichungen sind nicht als Abweichung von Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung zu betrachten.

Claims

Ein Verfahren zum Montieren einer Komponente, wobei das Verfahren umfasst: Greifen einer ersten Teilkomponente mit einem ersten End-Of-Arm-Werkzeug, wobei das erste End-Of-Arm-Werkzeug an einem ersten Roboterarm befestigt ist; Greifen einer zweiten Teilkomponente mit einem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug, wobei das zweite End-Of-Arm-Werkzeug an einem zweiten Roboterarm befestigt ist; Bewegen des ersten und des zweiten End-Of-Arm-Werkzeugs, um in die erste und die zweite Teilkomponente einzugreifen; Aufbringen einer ersten Kraft auf die erste und die zweite Teilkomponente mit dem ersten und dem zweiten Roboterarm und Herbeiführen einer Anfangsposition der zweiten Teilkomponente in Bezug auf die erste Teilkomponente, ohne die erste Teilkomponente von dem ersten End-Of-Arm-Werkzeug zu lösen und ohne die zweite Teilkomponente von dem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug zu lösen; Verriegeln des ersten und des zweiten End-Of-Arm-Werkzeugs miteinander, wobei das erste und das zweiten End-Of-Arm-Werkzeug die erste und die zweite Teilkomponente unter der ersten Last und an der Ausgangsposition zusammenhalten; Umschalten des ersten und des zweiten Roboterarms von einer Positionssteuerung auf eine Kraftsteuerung, wobei der erste und der zweite Roboterarm nicht mehr die erste Kraft auf die erste und die zweite Teilkomponente ausüben und nur noch Kräfte auf das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug ausüben, um Gravitationskräfte auszugleichen, um die End-Of-Arm-Werkzeuge zu stützen; Aufbringen von externen Lasten, unabhängig von der ersten Kraft, auf die erste und die zweite Teilkomponente, um die erste und die zweite Teilkomponente relativ zu der Ausgangsposition zu verformen und eine Arbeitsposition der zweiten Teilkomponente relativ zu der ersten Teilkomponente herbeizuführen, ohne die erste Teilkomponente von dem ersten End-Of-Arm-Werkzeug zu lösen und ohne die zweite Teilkomponente von dem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug zu lösen.
Das Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: nach dem Aufbringen externer Lasten, unabhängig von der ersten Kraft, auf die erste und die zweite Teilkomponente, um die erste und die zweite Teilkomponente relativ zu der Ausgangsposition zu verformen und eine Arbeitsposition der zweiten Teilkomponente relativ zu der ersten Teilkomponente herbeizuführen, ohne die erste Teilkomponente von dem ersten End-Of-Arm-Werkzeug zu lösen und ohne die zweite Teilkomponente von dem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug zu lösen: Bilden einer Verbindung zwischen der ersten Teilkomponente und der zweiten Teilkomponente mit einem Fügewerkzeug, das an einem Füge-Roboterarm befestigt ist, um dadurch die Komponente zu montieren; Entriegeln des ersten und des zweiten End-Of-Arm-Werkzeugs voneinander; und Freigeben des ersten End-Of-Arm-Werkzeugs, Freigeben des zweiten End-Of-Arm-Werkzeugs und Abwerfen der Komponente.
Das Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend: nach dem Bilden einer Verbindung zwischen der ersten Teilkomponente und der zweiten Teilkomponente mit einem Fügewerkzeug, das an einem Füge-Roboterarm befestigt ist, um dadurch die Komponente zu montieren: Entfernen der äußeren Lasten von der ersten und der zweiten Teilkomponente.
Das Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: nach dem Verriegeln des ersten und des zweiten End-Of-Arm-Werkzeugs miteinander, wobei das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug die erste und die zweite Teilkomponente unter der ersten Last und an der Ausgangsposition zusammenhalten: Bestätigen, dass das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug miteinander verriegelt sind, und Senden eines Verriegelungsbestätigungssignals an eine Systemsteuerung.
Das Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend: nach dem Entriegeln des ersten und zweiten End-Of-Arm-Werkzeugs voneinander, Umschalten des ersten und des zweiten Roboterarms von der Kraftsteuerung auf die Positionssteuerung.
Das Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Aufbringen von externen Lasten, unabhängig von der ersten Kraft, auf die erste und die zweite Teilkomponente, um die erste und die zweite Teilkomponente relativ zur Ausgangsposition zu verformen und eine Arbeitsposition der zweiten Teilkomponente relativ zu der ersten Teilkomponente herbeizuführen, ohne die erste Teilkomponente von dem ersten End-Of-Arm-Werkzeug zu lösen und ohne die zweite Teilkomponente von dem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug zu lösen, ferner umfasst: Aktivieren von mindestens einem aus einer Vielzahl von Linearaktuatoren, die an mindestens einem des ersten und des zweiten End-Of-Arm-Werkzeugs montiert sind, um Kräfte auf die erste und die zweite Teilkomponente auszuüben.
Das Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend: gleichzeitig, während dem Bilden einer Verbindung zwischen der ersten Teilkomponente und der zweiten Teilkomponente mit einem Fügewerkzeug, das an einem Füge-Roboterarm befestigt ist, um dadurch die Komponente zu montieren: unabhängig voneinander Variieren der Kraftmenge, die von jedem der Vielzahl von Linearaktuatoren während dem Bilden der Verbindung aufgebracht wird.
Ein Komponentenmontagesystem, umfassend: einen ersten Roboterarm mit einem ersten End-Of-Arm-Werkzeug, das darauf montiert und angepasst ist, um eine erste Teilkomponente zu greifen, und einen zweiten Roboterarm mit einem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug, das darauf montiert und angepasst ist, um eine zweite Teilkomponente zu greifen, wobei jedes des ersten und des zweiten End-Of-Arm-Werkzeugs die Fähigkeit aufweist, Teile auf einer Seite zu halten; eine Systemsteuerung, die angepasst ist, um den ersten und den zweiten Roboterarm und das erste und das zweite End-Of-Arm-Werkzeug zu steuern, um die erste und die zweite Teilkomponente relativ zueinander zu positionieren und eine erste Kraft auf die erste und die zweite Teilkomponente auszuüben, um eine Anfangsposition der zweiten Teilkomponente relativ zu der ersten Teilkomponente herbeizuführen; einen Verriegelungsmechanismus, der an mindestens einem des ersten End-Of-Arm-Werkzeugs und des zweiten End-Of-Arm-Werkzeugs montiert ist, wobei der Verriegelungsmechanismus das erste End-Of-Arm-Werkzeug mit dem zweiten End-Of-Arm-Werkzeug verriegelt und die erste und die zweite Teilkomponente unter der ersten Kraft und in der Ausgangsposition zusammenhält; wobei mindestens eines des ersten und des zweiten End-Of-Arm-Werkzeugs eine Vielzahl von darauf montierten Linearaktuatoren beinhaltet, wobei jeder der Vielzahl von Linearaktuatoren geeignet ist, externe Lasten, unabhängig von der ersten Kraft, auf die erste und die zweite Teilkomponente aufzubringen, um die erste und die zweite Teilkomponente relativ zu der Ausgangsposition zu verformen und eine Arbeitsposition der zweiten Teilkomponente relativ zu der ersten Teilkomponente herbeizuführen, ohne Reaktionskräfte auf den ersten und den zweiten Roboterarm zu übertragen.
Das System nach Anspruch 8, ferner umfassend einen dritten Roboterarm mit einem darauf montierten Fügewerkzeug, wobei die Systemsteuerung angepasst ist, um den dritten Roboterarm zu steuern, um das Fügewerkzeug in Eingriff mit der ersten und der zweiten Teilkomponente zu bringen und die erste und die zweite Teilkomponente miteinander zu verbinden.
Das System nach Anspruch 9, wobei das Fügewerkzeug ein Schweißwerkzeug ist, das angepasst ist, um die erste Teilkomponente mit der zweiten Teilkomponente zu verbinden.