DE102020107382A1

DE102020107382A1 - Method and system for joining an attachment to a basic component

Info

Publication number: DE102020107382A1
Application number: DE102020107382.8A
Authority: DE
Inventors: Andrea Neumann; Florian Soldner; Johannes Limmer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2020-03-18
Filing date: 2020-03-18
Publication date: 2021-09-23
Anticipated expiration: 2040-03-19
Also published as: DE102020107382B4

Abstract

Es wird ein System (450) zum Fügen eines Anbauteils (210) an ein Grundbauteil (110) beschrieben. Das System (450) umfasst einen Fertigungsrahmen (100) und eine Haltevorrichtung (200). Des Weiteren umfasst das System (450) eine Recheneinheit (451), die eingerichtet ist, Abmessungsdaten (453) in Bezug auf Abmessungen des Anbauteils (210) und des Grundbauteils (110) zu ermitteln. Die Recheneinheit (451) ist eingerichtet, auf Basis der Abmessungsdaten (453) mittels einer Simulation eine Ziellage des Anbauteils (210) relativ zu dem Grundbauteil (110) zu ermitteln. Des Weiteren ist die Recheneinheit (451) eingerichtet, auf Basis der ermittelten Ziellage Einstellwerte (454) für die ein oder mehreren Halteelemente (102) des Fertigungsrahmens (100) zu ermitteln, um die Grundpose des Grundbauteils (110) einzustellen, und/oder Einstellwerte (454) für die ein oder mehreren Ausrichtungselemente (202) der Haltevorrichtung (200) zu ermitteln, um die Anbaupose des Anbauteils (210) einzustellen. Die Recheneinheit (451) ist ferner eingerichtet, zu veranlassen, dass die ein oder mehreren Halteelemente (102) und/oder die ein oder mehreren Ausrichtungselemente (202) für das Fügen des Anbauteils (210) an das Grundbauteil (110) in Abhängigkeit von den Einstellwerten (454) eingestellt werden.A system (450) for joining an attachment (210) to a basic component (110) is described. The system (450) comprises a production frame (100) and a holding device (200). Furthermore, the system (450) comprises a computing unit (451) which is set up to determine dimensional data (453) in relation to dimensions of the attachment (210) and the basic component (110). The computing unit (451) is set up to determine a target position of the attachment (210) relative to the basic component (110) on the basis of the dimension data (453) by means of a simulation. Furthermore, the computing unit (451) is set up to determine setting values (454) for the one or more holding elements (102) of the production frame (100) on the basis of the determined target position in order to set the basic pose of the basic component (110) and / or setting values (454) for the one or more alignment elements (202) of the holding device (200) in order to set the mounting position of the attachment (210). The computing unit (451) is also set up to cause the one or more holding elements (102) and / or the one or more alignment elements (202) for joining the attachment (210) to the base component (110) depending on the Set values (454).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System, die es ermöglichen, ein Anbauteil (z.B. die Tür eines Fahrzeugs) in präziser Weise an ein Grundbauteil (z.B. in den Türrahmen einer Fahrzeugkarosserie) zu bauen und/oder zu fügen.The invention relates to a method and a system which enable an add-on part (e.g. the door of a vehicle) to be built and / or joined in a precise manner to a basic component (e.g. in the door frame of a vehicle body).

Im Rahmen der Entwicklung eines neuen Fahrzeugtyps erfolgt typischerweise der Bau von relativ kleinen Serien von Fahrzeugen des neuen Fahrzeugtyps. Die einzelnen Bauteile, insbesondere die einzelnen Karosserieteile, des Fahrzeugs, die in einem solchen, relativ frühen, Stadium der Fahrzeugentwicklung zusammengebaut werden müssen, weisen typischerweise relativ starke Toleranzschwankungen auf. Dies kann zu einem relativ hohen Justieraufwand bei dem Zusammenbau von Bauteilen führen. Des Weiteren kann häufig kein optimales Fügen von Bauteilen bewirkt werden.As part of the development of a new vehicle type, relatively small series of vehicles of the new vehicle type are typically built. The individual components, in particular the individual body parts, of the vehicle, which have to be assembled in such a relatively early stage of vehicle development, typically have relatively large tolerance fluctuations. This can lead to a relatively high adjustment effort when assembling components. Furthermore, it is often impossible to achieve an optimal joining of components.

Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, einen präzisen und effizienten Zusammenbau von Bauteilen zu ermöglichen, insbesondere im Rahmen der Fertigung eines Prototypen und/oder einer Kleinserie von Produkten eines bestimmten Produkttyps (etwa eines Kraftfahrzeugs).This document deals with the technical task of enabling precise and efficient assembly of components, in particular in the context of the production of a prototype and / or a small series of products of a certain product type (e.g. a motor vehicle).

Die Aufgabe wird durch jeden der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.The problem is solved by each of the independent claims. Advantageous embodiments are described, inter alia, in the dependent claims. It is pointed out that additional features of a patent claim dependent on an independent patent claim without the features of the independent patent claim or only in combination with a subset of the features of the independent patent claim can form a separate invention independent of the combination of all features of the independent patent claim, which can be made the subject of an independent claim, a divisional application or a subsequent application. This applies equally to technical teachings described in the description, which can form an invention that is independent of the features of the independent patent claims.

Gemäß einem Aspekt wird ein System zum Fügen und/oder Anbau eines Anbauteils an ein Grundbauteil beschrieben. Das System umfasst einen Fertigungsrahmen, der ausgebildet ist, das Grundbauteil anhand von ein oder mehreren (einstellbaren) Halteelementen in einer bestimmten Pose zu halten (die in diesem Dokument auch als Grundpose bezeichnet wird). Des Weiteren umfasst das System eine Haltevorrichtung, die ausgebildet ist, das Anbauteil anhand von ein oder mehreren (einstellbaren) Ausrichtungselementen in einer bestimmten Pose zu halten (die in diesem Dokument auch als Anbaupose bezeichnet wird).According to one aspect, a system for joining and / or mounting an attachment to a basic component is described. The system comprises a production frame which is designed to hold the basic component in a specific pose (which is also referred to in this document as the basic pose) by means of one or more (adjustable) holding elements. Furthermore, the system comprises a holding device which is designed to hold the attachment in a specific pose (which is also referred to as attachment pose in this document) with the aid of one or more (adjustable) alignment elements.

Der Fertigungsrahmen kann ausgebildet sein, als Grundbauteil ein Karosseriegerippe eines Kraftfahrzeugs (z.B. eines Personenkraftwagens, eines Lastkraftwagens, eines Busses oder eines Motorrads) zu halten. Die Haltevorrichtung kann ausgebildet sein, als Anbauteil eine Tür des Kraftfahrzeugs zu halten.The production frame can be designed to hold a body frame of a motor vehicle (e.g. a passenger car, a truck, a bus or a motorcycle) as a basic component. The holding device can be designed to hold a door of the motor vehicle as an add-on part.

Die Haltevorrichtung kann ausgebildet sein, für das Fügen des Anbauteils an dem Grundbauteil an dem Fertigungsrahmen befestigt zu werden. Insbesondere können der Fertigungsrahmen und die Haltevorrichtung jeweils einen Halterahmen umfassen, die ausgebildet sind, das jeweilige Bauteil zu halten. Insbesondere kann das Grundbauteil über die ein oder mehrere Halteelemente an dem Halterahmen des Fertigungsrahmens gehalten werden. Das Anbauteil kann über die ein oder mehreren Ausrichtungselemente an der Haltevorrichtung gehalten werden. Die Grundpose des Grundbauteils innerhalb des Halterahmens des Fertigungsrahmens kann dabei durch Änderung der Einstellungen (d.h. der Einstellungswerte) der ein oder mehreren Halteelemente verändert werden. Die Anbaupose des Anbauteils innerhalb des Halterahmens der Haltevorrichtung kann durch Änderung der Einstellungen (d.h. der Einstellwerte) der ein oder mehreren Ausrichtungselemente verändert werden.The holding device can be designed to be fastened to the production frame for joining the attachment to the basic component. In particular, the production frame and the holding device can each comprise a holding frame which is designed to hold the respective component. In particular, the basic component can be held on the holding frame of the production frame via the one or more holding elements. The attachment can be held on the holding device via the one or more alignment elements. The basic pose of the basic component within the holding frame of the production frame can be changed by changing the settings (i.e. the setting values) of the one or more holding elements. The mounting position of the attachment within the holding frame of the holding device can be changed by changing the settings (i.e. the setting values) of the one or more alignment elements.

Die Halterahmen des Fertigungsrahmens und der Haltevorrichtung können jeweils Fixierelemente aufweisen, die ausgebildet sind, den Halterahmen der Haltevorrichtung für das Fügen des Anbauteils an dem Grundbauteil an dem Halterahmen des Fertigungsrahmens zu befestigen. Der Halterahmen der Haltevorrichtung und der Halterahmen des Fertigungsrahmens weisen dann eine definierte (im Vorfeld bekannte) Ausrichtung zueinander auf. Diese feste Ausrichtung zwischen Fertigungsrahmen und Haltevorrichtung kann bei der Ermittlung der Einstellungswerte für die ein oder mehreren Halteelemente bzw. die ein oder mehreren Ausrichtungselemente berücksichtigt werden.The holding frame of the production frame and the holding device can each have fixing elements which are designed to fasten the holding frame of the holding device for joining the attachment to the basic component on the holding frame of the production frame. The holding frame of the holding device and the holding frame of the production frame then have a defined (previously known) alignment with respect to one another. This fixed alignment between the production frame and the holding device can be taken into account when determining the setting values for the one or more holding elements or the one or more alignment elements.

Die Haltevorrichtung kann ausgebildet sein, die Anbaupose des von der Haltevorrichtung gehaltenen Anbauteils durch Einstellen der ein oder mehreren Ausrichtungselemente in ein oder mehreren, insbesondere in drei, Translations-Freiheitsgraden und/oder in ein oder mehreren, insbesondere in drei, Rotations-Freiheitsgraden zu verändern. Der Fertigungsrahmen kann ggf. entsprechend ausgebildet sein, um die Grundpose des Grundbauteils in bis zu drei Translations-Freiheitsgraden und/oder in bis zu drei Rotations-Freiheitsgraden zu verändern. So kann eine präzise Positionierung und/oder (räumliche) Ausrichtung der beiden Bauteile zueinander ermöglicht werden.The holding device can be designed to change the mounting position of the attachment held by the holding device by setting the one or more alignment elements in one or more, in particular in three, degrees of translational freedom and / or in one or more, in particular in three, degrees of rotational freedom . The production frame can optionally be designed accordingly in order to change the basic pose of the basic component in up to three degrees of translational freedom and / or in up to three degrees of rotational freedom. Precise positioning and / or (spatial) alignment of the two components with respect to one another can thus be made possible.

Das System umfasst eine Recheneinheit, die eingerichtet ist, Abmessungsdaten in Bezug auf (räumliche) Abmessungen des Anbauteils und des Grundbauteils zu ermitteln. Das System kann eine Scaneinheit (z.B. einen Laserscanner) umfassen, die ausgebildet ist, das Grundbauteil und/oder das Anbauteil, insbesondere die räumliche Ausdehnung des Grundbauteils und/oder des Anbauteils, abzuscannen, um die Abmessungsdaten zu ermitteln. Es können somit Abmessungsdaten ermittelt werden, die die tatsächliche räumliche Geometrie des Anbauteils und des Grundbauteils beschreiben.The system comprises a computing unit which is set up to determine dimensional data in relation to (spatial) dimensions of the attachment and the basic component. The system can comprise a scanning unit (eg a laser scanner) which is designed to scan the basic component and / or the attachment, in particular the spatial extent of the basic component and / or the attachment, in order to determine the dimensional data. It is thus possible to determine dimensional data that describe the actual spatial geometry of the attachment and the basic component.

Die Abmessungsdaten können dazu verwendet werden, ein digitales Modell des Anbauteils und ein digitales Modell des Grundbauteils zu ermitteln. Insbesondere kann die Recheneinheit eingerichtet sein, auf Basis der Abmessungsdaten ein digitales Modell des Anbauteils und ein digitales Modell des Grundbauteils zu ermitteln, die die räumliche Ausdehnung des jeweiligen Bauteils beschreiben.The dimensional data can be used to determine a digital model of the attachment and a digital model of the basic component. In particular, the computing unit can be set up to determine a digital model of the attachment and a digital model of the basic component, which describe the spatial extent of the respective component, on the basis of the dimensional data.

Die Recheneinheit ist ferner eingerichtet, auf Basis der Abmessungsdaten mittels einer (Computer-) Simulation eine Ziellage (insbesondere eine räumliche Zielausrichtung und/oder der räumlichen Position) des Anbauteils relativ zu dem Grundbauteil zu ermitteln. Mit anderen Worten, es kann ermittelt werden, wie die digitalen Modelle der Bauteile relativ zueinander positioniert werden können (z.B. um ein BestFit zwischen den beiden Bauteilen zu bewirken). Insbesondere kann die Recheneinheit eingerichtet sein, einen Anbau (insbesondere ein Fügen) des digitalen Modells des Anbauteils an das digitale Modell des Grundbauteils mittels einer Computersimulation zu simulieren, um die Ziellage (insbesondere die räumliche Zielausrichtung) zu ermitteln.The computing unit is also set up to determine a target position (in particular a spatial target orientation and / or the spatial position) of the attachment relative to the basic component on the basis of the dimensional data by means of a (computer) simulation. In other words, it can be determined how the digital models of the components can be positioned relative to one another (e.g. to achieve a best fit between the two components). In particular, the computing unit can be set up to simulate an attachment (in particular a joining) of the digital model of the attachment to the digital model of the basic component by means of a computer simulation in order to determine the target position (in particular the spatial target orientation).

Die Ziellage kann im Rahmen der Simulation in Abhängigkeit von ein oder mehreren Optimierungskriterien ermittelt werden. Beispielsweise kann die Ziellage derart ermittelt werden, dass ein Spalt zwischen dem Anbauteil und dem Grundbauteil ein möglichst einheitliches Spaltmaß aufweist.The target position can be determined in the context of the simulation as a function of one or more optimization criteria. For example, the target position can be determined in such a way that a gap between the add-on part and the basic component has a gap that is as uniform as possible.

Alternativ oder ergänzend kann die Recheneinheit eingerichtet sein, im Rahmen des simulierten Anbaus des digitalen Modells des Anbauteils an das digitale Modell des Grundbauteils zur Ermittlung der Ziellage ein oder mehrere Funktionsflächen, insbesondere ein bestimmtes Dichtmaß, ein bestimmtes Fugenmaß und/oder ein bestimmtes Spaltmaß, zwischen dem Anbauteil und dem Grundbauteil zu berücksichtigen. So kann ein besonders präzises Fügen des Anbauteils an das Grundbauteil bewirkt werden (insbesondere nach dem BestFit Prinzip).As an alternative or in addition, the computing unit can be set up, within the scope of the simulated attachment of the digital model of the attachment to the digital model of the basic component to determine the target position, one or more functional surfaces, in particular a specific sealing dimension, a specific joint dimension and / or a specific gap dimension, between the attachment and the basic component to be taken into account. In this way, a particularly precise joining of the attachment to the basic component can be achieved (in particular according to the BestFit principle).

Des Weiteren ist die Recheneinheit eingerichtet, auf Basis der ermittelten Ziellage (insbesondere auf Basis der ermittelten räumlichen Zielausrichtung) des Anbauteils relativ zu dem Grundbauteil Einstellwerte für die ein oder mehreren Halteelemente des Fertigungsrahmens zu ermitteln, um die Grundpose des Grundbauteils einzustellen, und/oder Einstellwerte für die ein oder mehreren Ausrichtungselemente der Haltevorrichtung zu ermitteln, um die Anbaupose des Anbauteils einzustellen.Furthermore, the computing unit is set up to determine setting values for the one or more retaining elements of the production frame on the basis of the determined target position (in particular on the basis of the determined spatial target orientation) of the attachment relative to the basic component, in order to set the basic pose of the basic component, and / or setting values to determine for the one or more alignment elements of the holding device in order to set the mounting position of the attachment.

Es kann somit auf Basis der im Rahmen einer Computer-Simulation ermittelten Ziellage ermittelt werden, wie die ein oder mehreren Halteelemente des Fertigungsrahmens und/oder die ein oder mehreren Ausrichtungselemente der Haltevorrichtung einzustellen sind, sodass bei dem tatsächlichen Fügen des Anbauteils an dem Grundbauteil das Anbauteil und das Grundbauteil die Ziellage (insbesondere die Zielausrichtung) relativ zueinander aufweisen. Zu diesem Zweck kann die Recheneinheit einen vordefinierten Algorithmus anwenden, der ausgebildet ist, die Einstellungsmöglichkeiten des Fertigungsrahmens und/oder der Haltevorrichtung zu simulieren, um die Einstellungswerte zu ermitteln, durch die die ermittelte Ziellage des Anbauteils relativ zu dem Grundbauteil bewirkt wird.It can thus be determined on the basis of the target position determined in the context of a computer simulation how the one or more holding elements of the production frame and / or the one or more alignment elements of the holding device are to be set, so that when the add-on part is actually joined to the basic component, the add-on part and the basic component have the target position (in particular the target orientation) relative to one another. For this purpose, the computing unit can use a predefined algorithm that is designed to simulate the setting options of the production frame and / or the holding device in order to determine the setting values by which the determined target position of the attachment relative to the basic component is brought about.

Insbesondere kann die Recheneinheit eingerichtet sein, auf Basis der ermittelten Ziellage eine Translation und/oder eine Rotation der Anbaupose des Anbauteils innerhalb der Haltevorrichtung zu ermitteln bzw. zu berechnen (die erforderlich sind, um die Ziellage zu bewirken). Es können dann Einstellwerte für die ein oder mehreren Ausrichtungselemente ermittelt werden, durch die die ermittelte Rotation und/oder die ermittelte Translation der Anbaupose des Anbauteils bewirkt wird.In particular, the computing unit can be set up to determine or calculate a translation and / or a rotation of the attachment position of the attachment within the holding device on the basis of the determined target position (which are required to bring about the target position). It is then possible to determine setting values for the one or more alignment elements by means of which the determined rotation and / or the determined translation of the mounting position of the attachment is effected.

Die Recheneinheit kann ferner eingerichtet sein, zu veranlassen, dass die ein oder mehreren Halteelemente und/oder die ein oder mehreren Ausrichtungselemente für das Fügen des Anbauteils an das Grundbauteil in Abhängigkeit von den ermittelten Einstellwerten eingestellt werden.The computing unit can furthermore be set up to cause the one or more holding elements and / or the one or more alignment elements for joining the attachment to the basic component to be adjusted as a function of the determined setting values.

Die ein oder mehreren Ausrichtungselemente können jeweils einen (ggf. elektrischen) Aktor umfassen, der ausgebildet ist, das jeweilige Ausrichtungselement automatisch einzustellen. Die Recheneinheit kann eingerichtet sein, die Aktoren der ein oder mehreren Ausrichtungselemente in Abhängigkeit von den Einstellwerten anzusteuern, um die Anbaupose des von der Haltevorrichtung gehaltenen Anbauteils (automatisch) einzustellen.The one or more alignment elements can each comprise an (possibly electrical) actuator which is designed to automatically adjust the respective alignment element. The computing unit can be set up to control the actuators of the one or more alignment elements as a function of the setting values in order to (automatically) set the mounting position of the attachment held by the holding device.

Alternativ oder ergänzend kann das System eine Benutzerschnittstelle für einen Nutzer des Systems umfassen. Die Recheneinheit kann eingerichtet sein, die Einstellwerte über die Benutzerschnittstelle auszugeben, um den Nutzer zu veranlassen, die ein oder mehreren Halteelemente und/oder die ein oder mehreren Ausrichtungselemente manuell in Abhängigkeit von den ausgegebenen Einstellwerten einzustellen.Alternatively or in addition, the system can comprise a user interface for a user of the system. The computing unit can be set up to output the setting values via the user interface in order to induce the user to manually insert the one or more holding elements and / or the one or more alignment elements To be set depending on the output setting values.

Das in diesem Dokument beschriebene System ermöglicht es, in präziser Weise für ein konkretes, spezifisches, Anbauteil und für ein konkretes, spezifisches, Grundbauteil durch eine Computer-Simulation eine optimierte Ausrichtung der beiden Bauteile zueinander zu ermitteln, die dann durch einen Fertigungsrahmen und eine Haltevorrichtung eingestellt werden kann, um ein präzises Fügen des Anbauteils an dem Grundbauteil zu bewirken.The system described in this document enables an optimized alignment of the two components to each other to be determined in a precise manner for a concrete, specific, add-on part and for a concrete, specific, basic component by means of a computer simulation, which is then determined by a production frame and a holding device can be adjusted to bring about a precise joining of the attachment to the basic component.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Unterstützung des Anbaus eines Anbauteils an ein Grundbauteil beschrieben. Das Verfahren umfasst das Ermitteln von Abmessungsdaten in Bezug auf Abmessungen des Anbauteils und des Grundbauteils. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Ermitteln auf Basis der Abmessungsdaten und mittels einer (Computer-) Simulation einer Ziellage des (digitalen Modells des) Anbauteils relativ zu dem Grundbauteil (insbesondere zu dem digitalen Modell des Grundbauteils).According to a further aspect, a method for supporting the attachment of an attachment to a basic component is described. The method comprises determining dimensional data relating to dimensions of the attachment part and the basic component. Furthermore, the method includes the determination on the basis of the dimensional data and by means of a (computer) simulation of a target position of the (digital model of the) attachment relative to the basic component (in particular to the digital model of the basic component).

Das Verfahren umfasst ferner das Ermitteln, auf Basis der ermittelten Ziellage, von Einstellwerten für ein oder mehrere Halteelemente eines Fertigungsrahmens, um die Grundpose des Grundbauteils innerhalb des Fertigungsrahmens einzustellen. Alternativ oder ergänzend können Einstellwerte für ein oder mehrere Ausrichtungselemente der Haltevorrichtung ermittelt werden, um die Anbaupose des Anbauteils innerhalb der Haltevorrichtung einzustellen.The method further comprises determining, on the basis of the determined target position, setting values for one or more holding elements of a production frame in order to adjust the basic pose of the basic component within the production frame. As an alternative or in addition, setting values for one or more alignment elements of the holding device can be determined in order to set the mounting position of the attachment within the holding device.

Des Weiteren umfasst das Verfahren das Veranlassen, dass die ein oder mehreren Halteelemente und/oder die ein oder mehreren Ausrichtungselemente für das Fügen des Anbauteils an das Grundbauteil in Abhängigkeit von den Einstellwerten eingestellt werden.Furthermore, the method includes causing the one or more holding elements and / or the one or more alignment elements for joining the attachment to the basic component to be set as a function of the setting values.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.According to a further aspect, a software (SW) program is described. The software program can be set up to be executed on a processor and thereby to execute the method described in this document.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.According to a further aspect, a storage medium is described. The storage medium can comprise a software program which is set up to be executed on a processor and thereby to execute the method described in this document.

Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.It should be noted that the methods, devices and systems described in this document can be used both alone and in combination with other methods, devices and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the methods, devices and systems described in this document can be combined with one another in diverse ways. In particular, the features of the claims can be combined with one another in diverse ways.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen

1a ein in einen Fertigungsrahmen eingesetztes Karosseriegerippe eines Fahrzeugs in einer perspektivischen Ansicht;
1b einen beispielhaften Fertigungsrahmen in einer Draufsicht von Oben (senkrecht zur der Hochachse des zu fertigenden Fahrzeugs);
1c den Fertigungsrahmen aus 1b in einer Seitenansicht (senkrecht zu der Querachse des zu fertigenden Fahrzeugs);
1d den Fertigungsrahmen aus 1b in einer Frontansicht (senkrecht zu der Längsachse des zu fertigenden Fahrzeugs);
2a eine beispielhafte Haltevorrichtung mit einer Fahrzeugtür in einer Seitenansicht (senkrecht zu der Querachse des zu fertigenden Fahrzeugs);
2b die Haltevorrichtung aus 2a in einer Frontansicht (senkrecht zu der Längsachse des zu fertigenden Fahrzeugs);
2c die Haltevorrichtung aus 2a in einer Draufsicht (senkrecht zu der Höhenachse des zu fertigenden Fahrzeugs);
3 ein beispielhaftes Ausrichtungselement einer Haltevorrichtung;
4a einen beispielhaften Fertigungsrahmen mit einem Türrahmen als Ausschnitt des Karosseriegerippes eines Fahrzeugs;
4b eine beispielhafte Haltevorrichtung mit einer eingesetzten Tür;
4c ein beispielhaftes System zum Fügen eines Anbauteils an ein Grundbauteil; und
5 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Fügen eines Anbauteils an ein Grundbauteil.

The invention is described in more detail below on the basis of exemplary embodiments. Show it

1a a body frame of a vehicle inserted into a production frame in a perspective view;
1b an exemplary production frame in a plan view from above (perpendicular to the vertical axis of the vehicle to be produced);
1c the manufacturing framework 1b in a side view (perpendicular to the transverse axis of the vehicle to be manufactured);
1d the manufacturing framework 1b in a front view (perpendicular to the longitudinal axis of the vehicle to be manufactured);
2a an exemplary holding device with a vehicle door in a side view (perpendicular to the transverse axis of the vehicle to be manufactured);
2 B the holding device off 2a in a front view (perpendicular to the longitudinal axis of the vehicle to be manufactured);
2c the holding device off 2a in a plan view (perpendicular to the height axis of the vehicle to be manufactured);
3 an exemplary retainer alignment element;
4a an exemplary production frame with a door frame as a section of the body framework of a vehicle;
4b an exemplary retainer with an inserted door;
4c an exemplary system for joining an attachment to a base component; and
5 a flowchart of an exemplary method for joining an attachment to a basic component.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit dem effizienten und präzisen Fügen eines Anbauteils (z.B. einer Fahrzeugtür) an ein Grundbauteil (z.B. an das Karosseriegerippe eines Fahrzeugs). In diesem Zusammenhang zeigt 1a einen beispielhaften Fertigungsrahmen 100 (auf Englisch auch als „Framer“ bezeichnet) mit einem eingesetzten Karosseriegerippe 110 (als Beispiel für ein Grundbauteil). Der Fertigungsrahmen 100 umfasst eine Bodenplatte 101 mit mehreren Halteelementen 102 (die auch als Referenzierelemente bezeichnet werden können). Das Karosseriegerippe 110 kann über die Halteelemente 102 an dem Fertigungsrahmen 100 angeordnet (insbesondere befestigt) sein. Ferner kann über die Halteelement 102 ggf. die Pose des Karosseriegerippes 110 im Raum eingestellt werden.As stated at the beginning, the present document deals with the efficient and precise joining of an add-on part (eg a vehicle door) to a basic component (eg to the body frame of a vehicle). In this context shows 1a an exemplary manufacturing framework 100 (also known as "Framer" in English) with an inserted body frame 110 (as an example for a basic component). The manufacturing framework 100 includes a base plate 101 with several holding elements 102 (which can also be referred to as referencing elements). The skeleton of the body 110 can over the retaining elements 102 on the production frame 100 be arranged (in particular attached). Furthermore, the holding element 102 possibly the pose of the body frame 110 can be set in the room.

Des Weiteren umfasst der Fertigungsrahmen 100 zumindest einen Halterahmen 103, an dem zur Montage eines Anbauteils (z.B. einer Fahrzeugtür) an das Karosseriegerippe 110 eine Haltevorrichtung für das Anbauteil befestigt werden kann.The manufacturing framework also includes 100 at least one holding frame 103 , on which to mount an add-on part (e.g. a vehicle door) on the body frame 110 a holding device for the attachment can be attached.

Die Halteelemente 102 des Fertigungsrahmens 100 können derart einstellbar ausgebildet sein, dass die Lage bzw. die Pose des Karosseriegerippes 110 entlang der x-Achse (z.B. entlang der Längsachse des Fahrzeugs), entlang der y-Achse (z.B. entlang der Querachse des Fahrzeugs) und/oder entlang der z-Achse (z.B. entlang der Hochachse des Fahrzeugs) verändert werden kann. Insbesondere kann durch die Haltelemente 102 ggf. eine Translation und/oder eine Rotation des Karosseriegerippes 110 bewirkt werden.The holding elements 102 of the manufacturing framework 100 can be designed to be adjustable in such a way that the position or the pose of the body frame 110 along the x-axis (eg along the longitudinal axis of the vehicle), along the y-axis (eg along the transverse axis of the vehicle) and / or along the z-axis (eg along the vertical axis of the vehicle). In particular, by the holding elements 102 possibly a translation and / or a rotation of the body frame 110 be effected.

Im Folgenden wird beispielhaft die Montage einer Fahrzeugtür in den Rahmen 111 eines Karosseriegerippes 110 eines Fahrzeugs beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, dass die beschriebenen Aspekte allgemein für ein Anbauteil anwendbar sind, das an einem Grundbauteil montiert (insbesondere befestigt) werden soll.The following is an example of the assembly of a vehicle door in the frame 111 of a body frame 110 of a vehicle. It should be noted that the aspects described are generally applicable to an attachment that is to be mounted (in particular fastened) to a basic component.

1b zeigt den Fertigungsrahmen 100 (ohne Karosseriegerippe 110) in einer Draufsicht senkrecht zu der z-Achse. 1c zeigt den Fertigungsrahmen 100 in einer Seitenansicht senkrecht zu der y-Achse. 1d zeigt den Fertigungsrahmen 100 in einer Frontansicht senkrecht zu der x-Achse. Das in den 1a bis 1d dargestellte Koordinatensystem kann das Koordinatensystem des Fertigungsrahmens 100 sein. Das Koordinatensystem des Karosseriegerippes 110 kann gegenüber dem Koordinatensystem des Fertigungsrahmens 100 im Raum verschoben und/oder rotiert sein (was durch Einstellung der ein oder mehreren Halteelemente 102 bewirkt werden kann). 1b shows the manufacturing framework 100 (without body framework 110 ) in a plan view perpendicular to the z-axis. 1c shows the manufacturing framework 100 in a side view perpendicular to the y-axis. 1d shows the manufacturing framework 100 in a front view perpendicular to the x-axis. That in the 1a until 1d The coordinate system shown can be the coordinate system of the production frame 100 be. The coordinate system of the body frame 110 can be compared to the coordinate system of the production frame 100 be shifted and / or rotated in space (which can be achieved by adjusting the one or more retaining elements 102 can be effected).

Der Fertigungsrahmen 100 kann dazu verwendet werden (insbesondere durch Einstellung der ein oder mehreren Halteelemente 102), das Karosseriegerippe 110 in einer bestimmten Weise auszurichten. Insbesondere kann anhand des Fertigungsrahmens 100 das (kartesische) Grundbauteil-Koordinatensystem (d.h. das Koordinatensystem des Karosseriegerippes 110) im Raum und/oder relativ zu dem Rahmen-Koordinatensystem des Fertigungsrahmens 100 ausgerichtet werden.The manufacturing framework 100 can be used for this purpose (in particular by adjusting the one or more retaining elements 102 ), the body frame 110 align in a certain way. In particular, based on the production framework 100 the (Cartesian) basic component coordinate system (ie the coordinate system of the body frame 110 ) in space and / or relative to the frame coordinate system of the production frame 100 be aligned.

2a bis 2c zeigen unterschiedliche Ansichten einer Haltevorrichtung 200, die ausgebildet ist, eine Fahrzeugtür 210 (allgemein ein Anbauteil) zu halten. Die Haltevorrichtung 200 umfasst einen Halterahmen 203, der ausgebildet ist, in definierter Weise mit dem Halterahmen 103 des Fertigungsrahmens 100 verbunden zu werden. Beispielsweise kann der Halterahmen 203 der Haltevorrichtung 200 anhand von ein oder mehreren Fixierelementen 403 (siehe 4b) an entsprechenden ein oder mehreren Fixierelementen 401 (siehe 4a) des Fertigungsrahmens 100 befestigt werden. So kann es ermöglicht werden, die Haltevorrichtung 200 in definierter Weise relativ zu dem Fertigungsrahmen 100, insbesondere relativ zu dem Rahmen-Koordinatensystem, auszurichten. Wie bereits oben dargelegt, kann das in den 1a bis 1d und 2a bis 2c dargestellte Koordinatensystem dem Rahmen-Koordinatensystem entsprechen. 2a until 2c show different views of a holding device 200 that is designed to be a vehicle door 210 (generally an attachment) to hold. The holding device 200 includes a holding frame 203 , which is formed, in a defined manner with the holding frame 103 of the manufacturing framework 100 to be connected. For example, the holding frame 203 the holding device 200 using one or more fixing elements 403 (please refer 4b) on corresponding one or more fixing elements 401 (please refer 4a) of the manufacturing framework 100 be attached. So it can be made possible, the holding device 200 in a defined manner relative to the manufacturing frame 100 , in particular relative to the frame coordinate system to align. As already explained above, this can be done in the 1a until 1d and 2a until 2c The coordinate system shown corresponds to the frame coordinate system.

Die Haltevorrichtung 200 umfasst mehrere Ausrichtungselemente 202, die ausgebildet sind, die Fahrzeugtür 210 an der Haltevorrichtung 200 zu halten. Dabei kann die Haltevorrichtung 200 ggf. eingerichtet sein, Symmetrie umzusetzen. Die einzelnen Ausrichtungselemente 202 können einstellbar sein, um die Lage und/oder die räumliche Pose der Fahrzeugtür 210 innerhalb der Haltevorrichtung 200 zu verändern. Insbesondere kann dabei die Ausrichtung des Anbauteil-Koordinatensystems (d.h. des Koordinatensystems der Fahrzeugtür 210) innerhalb des Rahmen-Koordinatensystems verändert werden. Dabei kann ggf. eine Veränderung mit 6 Freiheitgraden ermöglicht werden (3 Freiheitsgrade für die Translation und 3 Freiheitsgrade für die Rotation).The holding device 200 includes several alignment elements 202 that are formed the vehicle door 210 on the holding device 200 to keep. The holding device 200 possibly be set up to implement symmetry. The individual alignment elements 202 can be adjustable to the location and / or spatial pose of the vehicle door 210 inside the holding device 200 to change. In particular, the alignment of the add-on part coordinate system (ie the coordinate system of the vehicle door 210 ) can be changed within the frame coordinate system. If necessary, a change with 6 degrees of freedom can be made possible (3 degrees of freedom for translation and 3 degrees of freedom for rotation).

3 zeigt ein beispielhaftes Ausrichtungselement 202 mit einem Kontaktteil 301, auf das die Fahrzeugtür 301 gestellt werden kann und/oder das die Fahrzeugtür 301 berührt und/oder hält, um die Fahrzeugtür 301 in einer bestimmten Lage zu fixieren. Die Stellung des Kontaktteils 301 kann z.B. über eine Einstellschraube 302 verändert werden. 3 shows an exemplary alignment element 202 with a contact part 301 on which the vehicle door 301 can be placed and / or the vehicle door 301 touches and / or stops to the vehicle door 301 to fix in a certain position. The position of the contact part 301 can, for example, via an adjusting screw 302 to be changed.

Wie schematisch in den 4a und 4b dargestellt, kann der Fertigungsrahmen 100 Halteelemente 102 an unterschiedlichen Positionen aufweisen, um die Lage und/oder die Pose des Karosseriegerippes 110, insbesondere die Lage des Türrahmens 111 des Karosseriegerippes 110, einzustellen. Dabei können ggf. bis zu 6 Freiheitsgrade (Translation und/oder Rotation) verändert werden, um das Grundbauteil-Koordinatensystem (und damit die Pose des Grundbauteils 110) innerhalb des Rahmen-Koordinatensystems auszurichten.As schematically in the 4a and 4b shown, the manufacturing framework 100 Holding elements 102 have at different positions to the position and / or the pose of the body framework 110 , especially the location of the door frame 111 of the body frame 110 to discontinue. If necessary, up to 6 degrees of freedom (translation and / or rotation) can be changed around the basic component coordinate system (and thus the pose of the basic component 110 ) within the frame coordinate system.

In entsprechende Weise kann die Haltevorrichtung 100 mehrere Ausrichtungselemente 202 umfassen, um das Anbauteil-Koordinatensystem (und damit die Pose des Anbauteils 210) relativ zu dem Rahmen-Koordinatensystem auszurichten (mit bis zu 6 Freiheitsgraden). Über die Fixierelemente 403 kann die Haltevorrichtung 100 an entsprechenden Fixierelementen 401 des Fertigungsrahmens 100 befestigt werden, so dass das Rahmen-Koordinatensystem der Haltevorrichtung 200 dem Rahmen-Koordinatensystem des Fertigungsrahmens 100 entspricht.In a corresponding manner, the holding device 100 multiple alignment elements 202 include to the attachment coordinate system (and thus the pose of the attachment 210 ) to align relative to the frame coordinate system (with up to 6 degrees of freedom). About the fixing elements 403 can the holding device 100 on corresponding fixing elements 401 of the manufacturing framework 100 be attached so that the frame coordinate system of the holding device 200 the frame coordinate system of the production frame 100 is equivalent to.

Wie eingangs dargelegt, weisen das Anbauteil 210 und/oder das Grundbauteil 110 bei der Fertigung eines Prototyps und/oder einer Kleinserie typischerweise relativ große Toleranzen und/oder Schwankungen in Bezug auf die jeweiligen Abmessungen auf. 4c zeigt Komponenten eines Systems 450, mit dem auch in einem solchen Fall ein präzises Fügen des Anbauteils 210 (z.B. einer Fahrzeugtür) an das Grundbauteil 110 (z.B. in den Rahmen 111 eines Karosseriegerippes 110) ermöglicht wird.As stated at the beginning, have the attachment 210 and / or the basic component 110 in the production of a prototype and / or a small series, typically relatively large tolerances and / or fluctuations in relation to the respective dimensions. 4c shows components of a system 450 , with which a precise joining of the attachment part even in such a case 210 (e.g. a vehicle door) to the basic component 110 (e.g. in the frame 111 of a body frame 110 ) is made possible.

Das System 450 umfasst eine Scaneinheit 452 die ausgebildet ist, Abmessungsdaten 453 in Bezug auf die Abmessungen des Anbauteils 210 und/oder des Grundbauteils 110 zu ermitteln. Dabei kann insbesondere ein dreidimensionales (3D) digitales und/oder virtuelles Modell des Anbauteils 210 und/oder des Grundbauteils 110 erfasst und/oder erstellt werden. Beispielsweise können das Anbauteil 210 und/oder das Grundbauteil 110 mit einem (Laser-) Scanner abgescannt werden, um die genauen Abmessungen und/oder Dimensionen des jeweiligen Bauteils 210, 110 in einem jeweiligen Computer-Modell abzubilden. Dabei ist es typischerweise nicht erforderlich, dass alle Punkte eines Bauteils 210, 110 gemessen werden. Eine Teilmenge von repräsentativen Punkten eines Bauteils 210, 110 ist typischerweise ausreichend.The system 450 includes a scanning unit 452 which is formed, dimensional data 453 in relation to the dimensions of the attachment 210 and / or the basic component 110 to investigate. In particular, a three-dimensional (3D) digital and / or virtual model of the attachment can be used 210 and / or the basic component 110 recorded and / or created. For example, the attachment 210 and / or the basic component 110 can be scanned with a (laser) scanner to determine the exact dimensions and / or dimensions of the respective component 210 , 110 to be mapped in a respective computer model. It is typically not necessary that all points of a component 210 , 110 be measured. A subset of representative points of a component 210 , 110 is typically sufficient.

Mittels einer Recheneinheit 451 des Systems 450 kann dann auf Basis der Abmessungsdaten 453, insbesondere auf Basis der Computer-Modelle des Anbauteils 210 und des Grundbauteils 110, ermittelt werden, wie das Anbauteil 210 relativ zu dem Grundbauteil 110 ausgerichtet werden sollte, um das Anbauteil 210 in optimierter Weise an dem Grundbauteil 110 zu montieren und/oder zu befestigen. Beispielsweise kann eine Fahrzeugtür 210 derart ausgerichtet werden, dass die Fahrzeugtür 210 in optimierter Weise (z.B. mit einem gleichmäßigen Spaltmaß) in dem Rahmen 111 des Karosseriegerippes 110 montiert werden kann. Es kann somit die dreidimensionale Lage des Anbauteils 210 relativ zu dem Grundbauteil 110 simuliert werden (auf Basis der gescannten Computer-Modelle der beiden (tatsächlichen und/oder realen) Bauteile 210, 110).By means of a computing unit 451 of the system 450 can then based on the dimensional data 453 , especially on the basis of the computer models of the attachment 210 and the basic component 110 , can be determined as the attachment 210 relative to the basic component 110 Should be aligned to the attachment 210 in an optimized manner on the basic component 110 to assemble and / or fasten. For example, a vehicle door 210 be aligned so that the vehicle door 210 in an optimized way (for example with an even gap) in the frame 111 of the body frame 110 can be mounted. It can thus change the three-dimensional position of the attachment 210 relative to the basic component 110 be simulated (based on the scanned computer models of the two (actual and / or real) components 210 , 110 ).

Basierend auf der simulierten Ziellage der beiden Bauteile 210, 110 zueinander, könnten Einstellwerte 454 für den Fertigungsrahmen 100 und/oder für die Haltevorrichtung 200 ermittelt werden. Die Einstellwerte 454 können anzeigen, wie die einzelnen Halteelemente 102 des Fertigungsrahmens 100 und/oder die einzelnen Ausrichtungselemente 202 der Haltevorrichtung 200 einzustellen sind, um zu bewirken, dass das in die Haltevorrichtung 200 eingesetzte Anbauteil 210 die simulierte Ziellage relativ zu dem in den Fertigungsrahmen 100 eingesetzten Grundbauteil 110 aufweist.Based on the simulated target position of the two components 210 , 110 to each other, could be setting values 454 for the production frame 100 and / or for the holding device 200 be determined. The setting values 454 can show how the individual retaining elements 102 of the manufacturing framework 100 and / or the individual alignment elements 202 the holding device 200 are adjusted to cause that to go into the holding device 200 used attachment 210 the simulated target position relative to that in the manufacturing frame 100 used basic component 110 having.

Das System 450 kann ferner eingerichtet sein, zu veranlassen, dass der Fertigungsrahmen 100 (insbesondere die Halteelemente 102 des Fertigungsrahmens 100) und/oder die Haltevorrichtung 200 (insbesondere die Ausrichtungselemente 202 der Haltevorrichtung 200) gemäß den ermittelten Einstellwerten 454 eingestellt werden. Beispielsweise können die Einstellwerte 454 über eine Benutzerschnittstelle des Systems 450 (nicht dargestellt) ausgegeben werden, so dass die Elemente 102, 202 durch einen Monteur manuell gemäß den ermittelten Einstellwerten 454 eingestellt werden können. Alternativ oder ergänzend können die Elemente 102, 202 ausgebildet sein, jeweils mittels eines (elektrischen) Aktuators (nicht dargestellt) automatisch eingestellt zu werden. Die automatische Einstellung kann dann in Abhängigkeit von den ermittelten Einstellwerten 454 erfolgen.The system 450 can also be set up to cause the manufacturing frame 100 (especially the retaining elements 102 of the manufacturing framework 100 ) and / or the holding device 200 (especially the alignment elements 202 the holding device 200 ) according to the determined setting values 454 can be set. For example, the setting values 454 via a user interface of the system 450 (not shown) are output so that the elements 102 , 202 manually by a fitter according to the determined setting values 454 can be adjusted. Alternatively or in addition, the elements 102 , 202 be designed to be set automatically in each case by means of an (electrical) actuator (not shown). The automatic setting can then be made depending on the setting values determined 454 take place.

Ein oder mehrere der zu fügenden Bauteile 110, 210 können somit mittels einer Scaneinheit 452 vermessen werden, um für jedes Bauteil 110, 210 ein digitales Modell zu erstellen. Das Fügen der Bauteile 110, 210 kann dann anhand der digitalen Modelle simuliert werden. Im Rahmen der Simulation kann eine Einbauvorschrift ermittelt werden, wie ein Bauteil 210 an ein anderes Bauteil 110 anzubinden ist. Diese Einbauvorschrift kann durch einen Algorithmus (insbesondere durch eine Transformation) in Einstellwerte 454 für die Haltevorrichtung 200 für ein Bauteil 210 übertragen bzw. übersetzt werden. Durch eine entsprechende Einstellung der Haltevorrichtung 200 kann bewirkt werden, dass das Bauteil 210 in optimierter Weise an das Grundbauteil 110 gefügt werden kann. Im Rahmen der Simulation können Funktionsflächen, wie z.B. das Dichtmaß einer Fahrzeugtür, berücksichtigt werden, so dass diese direkt beim Anbau und/oder Fügen des Bauteils 210 berücksichtigt werden können (ohne dass eine Nachjustierung erforderlich wird).One or more of the components to be joined 110 , 210 can thus by means of a scanning unit 452 to be gauged for each component 110 , 210 create a digital model. The joining of the components 110 , 210 can then be simulated using the digital models. As part of the simulation, an installation specification can be determined, like a component 210 to another component 110 is to be connected. This installation specification can be converted into setting values by means of an algorithm (in particular by means of a transformation) 454 for the holding device 200 for a component 210 transferred or translated. By adjusting the holding device accordingly 200 can be made that the component 210 in an optimized way to the basic component 110 can be joined. As part of the simulation, functional areas, such as the sealing dimension of a vehicle door, can be taken into account, so that they can be used directly when the component is attached and / or joined 210 can be taken into account (without the need for readjustment).

Das System 450 kann z.B. dazu verwendet werden, eine Fahrzeugtür 210 in den Rahmen 111 eines Karosseriegerippes 110 zu verbauen. Für den digitalen Zusammenbau im Rahmen der Simulation können Fugenmaße und Dichtmaße inklusive der Toleranzen als Vorgaben berücksichtigt werden. Im Rahmen der Simulation kann ermittelt werden, wie, insbesondere in welcher Ziellage z.B. die Fahrzeugtür 210 in den Rahmen 111 eingebaut werden sollte. Es kann somit eine Einbauvorschrift für die Fahrzeugtür 210 ermittelt werden. Die Einbauvorschrift kann in eine definierte Translation und/oder Rotation der Tür 210 innerhalb der Haltevorrichtung 200 übersetzt werden. Die Translation und/oder Rotation der Tür 210 können dabei durch bestimmte Einstellwerte 454 für die Ausrichtungselemente 202 der Haltevorrichtung 200 bewirkt werden. Die Tür 210 kann dann in der von der Haltevorrichtung 200 bewirkten Lage bzw. Pose in den Rahmen 111 eingebaut werden. So kann in effizienter Weise ein präzises Fügen einer Fahrzeugtür 210 an ein Karosseriegerippe 110 bewirkt werden.The system 450 can be used, for example, to open a vehicle door 210 in the frame 111 of a body frame 110 to obstruct. For the digital assembly within the scope of the simulation, joint dimensions and sealing dimensions including the tolerances can be taken into account as specifications. As part of the simulation, it can be determined how, in particular in which target position, for example the vehicle door 210 in the frame 111 should be installed. It can therefore be an installation specification for the vehicle door 210 be determined. The installation specification can be converted into a defined translation and / or rotation of the door 210 inside the holding device 200 to be translated. The translation and / or rotation of the door 210 can thereby through certain setting values 454 for the alignment elements 202 the holding device 200 be effected. The door 210 can then in the of the holding device 200 caused position or pose in the frame 111 to be built in. This enables precise joining of a vehicle door in an efficient manner 210 to a body frame 110 be effected.

5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften (ggf. Computerimplementierten) Verfahrens 500 zur Unterstützung des Anbaus eines Anbauteils 210 (z.B. einer Fahrzeugtür) an ein Grundbauteil 110 (z.B. an ein Karosseriegerippe eines Kraftfahrzeugs). Das Verfahren 500 kann durch eine Recheneinheit 451 (z.B. einer Recheneinheit des in diesem Dokument beschriebenen Systems 450) ausgeführt werden. 5 shows a flowchart of an exemplary (possibly computer-implemented) method 500 to support the attachment of an attachment 210 (e.g. a vehicle door) to a basic component 110 (eg on a body frame of a motor vehicle). The procedure 500 can through an arithmetic unit 451 (e.g. a processing unit of the system described in this document 450 ) are executed.

Das Verfahren 500 umfasst das Ermitteln 501 von Abmessungsdaten 453 in Bezug auf Abmessungen des Anbauteils 210 und des Grundbauteils 110. Die Abmessungsdaten 453 können mittels einer Scaneinheit 452 durch Abscannen des Anbauteils 210 und/oder des Grundbauteils 110 ermittelt werden. Dabei können die Abmessungsdaten 453 die räumliche Ausdehnung und/oder Geometrie des Anbauteils 210 und/oder des Grundbauteils 110 anzeigen. Es können somit die tatsächliche räumliche Ausdehnung eines Anbauteils 210 und eines Grundbauteils 110 (im dreidimensionalen Raum) als Abmessungsdaten 453 ermittelt werden. Die Abmessungsdaten 453 können dazu verwendet werden, ein digitales Modell der räumlichen Ausdehnung bzw. der Geometrie des Anbauteils 210 und ein digitales Modell der räumlichen Ausdehnung bzw. der Geometrie des Grundbauteils 110 zu erstellen.The procedure 500 includes determining 501 of dimensional data 453 in relation to the dimensions of the attachment 210 and the basic component 110 . The dimensional data 453 can by means of a scanning unit 452 by scanning the attachment 210 and / or the basic component 110 be determined. The dimensional data 453 the spatial extent and / or geometry of the attachment 210 and / or the basic component 110 Show. It can thus be the actual spatial extent of an attachment 210 and a basic component 110 (in three-dimensional space) as dimensional data 453 be determined. The dimensional data 453 can be used to create a digital model of the spatial extent or the geometry of the attachment 210 and a digital model of the spatial extent or the geometry of the basic component 110 to create.

Das Verfahren 500 umfasst ferner das Ermitteln 502, auf Basis der Abmessungsdaten 453 und mittels einer (Computer-) Simulation, einer Ziellage des Anbauteils 210 relativ zu dem Grundbauteil 110. Insbesondere kann im Rahmen einer Simulation ermittelt werden, wie das digitale Modell des Anbauteils 210 an das digitale Modell des Grundbauteils 110 angebaut werden kann (z.B. um ein möglichst gleichmäßiges Spaltmaß zwischen dem Anbauteil 210 und dem Grundbauteil 110 zu bewirken).The procedure 500 further comprises determining 502 , based on the dimensional data 453 and by means of a (computer) simulation, a target position of the attachment 210 relative to the basic component 110 . In particular, it can be determined in the context of a simulation how the digital model of the attachment part 210 to the digital model of the basic component 110 can be attached (e.g. by a gap that is as even as possible between the attachment 210 and the basic component 110 to effect).

Des Weiteren umfasst das Verfahren 500 das Ermitteln 503, auf Basis der ermittelten Ziellage, von Einstellwerten 454 für ein oder mehrere Halteelemente 102 eines Fertigungsrahmens 100 für das Grundbauteil 110, um die (Grund-) Pose des Grundbauteils 110 innerhalb des Fertigungsrahmens 100 einzustellen. Alternativ oder ergänzen können auf Basis der ermittelten Ziellage Einstellwerte 454 für ein oder mehrere Ausrichtungselemente 202 der Haltevorrichtung 200 für das Anbauteil 210 ermittelt werden, um die (Anbau-) Pose des Anbauteils 210 innerhalb der Haltevorrichtung 200 einzustellen. Es können somit Einstellwerte 454 ermittelt werden, die angeben, wie die einstellbaren Elemente 102, 202 des Fertigungsrahmens 100 bzw. der Haltevorrichtung 200 einzustellen sind, um zu bewirken, dass das Anbauteil 210 die Ziellage relativ zu dem Grundbauteil 110 aufweist.The method also includes 500 determining 503 , based on the determined target position, of setting values 454 for one or more holding elements 102 a production frame 100 for the basic component 110 to show the (basic) pose of the basic component 110 within the manufacturing framework 100 to adjust. As an alternative or in addition, setting values can be based on the determined target position 454 for one or more alignment elements 202 the holding device 200 for the attachment 210 can be determined to the (attachment) pose of the attachment 210 inside the holding device 200 to adjust. Setting values can therefore be used 454 determined, which indicate how the adjustable items 102 , 202 of the manufacturing framework 100 or the holding device 200 are adjusted to cause the attachment 210 the target position relative to the basic component 110 having.

Die Haltevorrichtung 200 kann ausgebildet sein, für den Anbau bzw. für das Fügen des Anbauteils 210 an dem Grundbauteil 110 an dem Fertigungsrahmen 100 befestigt zu werden. Dabei kann eine bestimmte (im Vorfeld bekannte) Ausrichtung der Haltevorrichtung 200 relativ zu dem Fertigungsrahmen 100 bewirkt werden, die bei der Ermittlung der Ziellage und/oder bei der Ermittlung der Einstellwerte 454 berücksichtigt werden kann.The holding device 200 can be designed for the cultivation or for the joining of the attachment 210 on the basic component 110 on the production frame 100 to be attached. A specific (known in advance) orientation of the holding device can be used 200 relative to the manufacturing frame 100 are effected when determining the target position and / or when determining the setting values 454 can be taken into account.

Das Verfahren 500 umfasst ferner das Veranlassen 504, dass die ein oder mehreren Halteelemente 102 und/oder die ein oder mehreren Ausrichtungselemente 202 für den Anbau des Anbauteils 210 an das Grundbauteil 110 in Abhängigkeit von den Einstellwerten 454 eingestellt werden. So kann in effizienter Weise ein präziser Anbau (z.B. gemäß BestFit) des Anbauteils 210 (z.B. einer Tür) an dem Grundbauteil 110 (z.B. an einem Türrahmen) bewirkt werden (so dass das Anbauteil 210 die Ziellage relativ zu dem Grundbauteil 110 aufweist).The procedure 500 also includes initiating 504 that the one or more holding elements 102 and / or the one or more alignment elements 202 for the attachment of the attachment 210 to the basic component 110 depending on the setting values 454 can be set. In this way, a precise attachment (eg according to BestFit) of the attachment can be carried out in an efficient manner 210 (e.g. a door) on the basic component 110 (e.g. on a door frame) (so that the attachment 210 the target position relative to the basic component 110 having).

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.The present invention is not restricted to the exemplary embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and the figures are only intended to illustrate the principle of the proposed methods, devices and systems by way of example.

Claims

System (450) for joining an attachment (210) to a basic component (110); wherein the system (450) comprises, - a production frame (100) which is designed to hold the basic component (110) by means of one or more holding elements (102) in a basic pose; - A holding device (200) which is designed to hold the attachment (210) in an attachment position using one or more alignment elements (202); wherein the holding device (200) is designed to be attached to the production frame (100) for joining the attachment (210) to the base component (110); and - a computing unit (451) which is set up to determine dimension data (453) in relation to dimensions of the attachment part (210) and the basic component (110); - to determine a target position of the attachment (210) relative to the basic component (110) on the basis of the dimension data (453) by means of a simulation, - on the basis of the determined target position, setting values (454) for the one or more holding elements (102) of the production frame ( 100) to determine in order to set the basic pose of the basic component (110), and / or to determine setting values (454) for the one or more alignment elements (202) of the holding device (200) in order to set the mounting position of the attachment (210); and - to cause the one or more holding elements (102) and / or the one or more alignment elements (202) for joining the attachment (210) to the basic component (110) to be adjusted as a function of the setting values (454).

System (450) according to Claim 1 , the computing unit (451) being set up to determine a digital model of the attachment (210) and a digital model of the basic component (110) on the basis of the dimensional data (453), which determine a spatial extent of the respective component (210, 110) describe; and - to simulate joining the digital model of the attachment (210) to the digital model of the basic component (110) by means of a computer simulation in order to determine the target position.

System (450) according to Claim 2 , wherein the computing unit (451) is set up, within the scope of the simulated attachment of the digital model of the attachment (210) to the digital model of the basic component (110) to determine the target position, one or more functional surfaces, in particular a sealing dimension, a joint dimension and / or a gap to be taken into account between the attachment (210) and the basic component (110).

System (450) according to one of the preceding claims, wherein the computing unit (451) is set up - to determine a translation and / or a rotation of the attachment position of the attachment (210) within the holding device (200) on the basis of the determined target position; and - to determine setting values (454) for the one or more alignment elements (203) by means of which the determined rotation and / or the determined translation of the mounting position of the attachment part (210) is brought about.

System (450) according to one of the preceding claims, wherein the holding device (100) is designed to adjust the mounting position of the attachment part (210) held by the holding device (100) by setting the one or more alignment elements (203) in one or more, in particular in three, translational degrees of freedom and / or to change in one or more, in particular in three, rotational degrees of freedom.

System (450) according to one of the preceding claims, wherein - The production frame (100) and the holding device (200) each comprise a holding frame (103, 203) which are designed to hold the respective component (110, 210); and - The holding frames (103, 203) each have fixing elements (401, 403) which are designed to the holding frame (203) of the holding device (200) for joining the attachment (210) to the basic component (110) on the holding frame (103 ) to attach the production frame (100).

System (450) according to one of the preceding claims, wherein - the one or more alignment elements (203) each comprise an actuator which is designed to automatically adjust the respective alignment element (203); and - The computing unit (451) is set up to control the actuators of the one or more alignment elements (203) depending on the setting values (454) in order to set the mounting position of the attachment (210) held by the holding device (100).

System (450) according to one of the preceding claims, wherein - The system (450) comprises a user interface for a user of the system (450); and - The computing unit (451) is set up to output the setting values (454) via the user interface in order to induce the user to manually select the one or more holding elements (102) and / or the one or more alignment elements (202) depending on the output Set values (454).

System (450) according to one of the preceding claims, wherein - The production frame (100) is designed to hold a body frame of a motor vehicle as a basic component (110); and - The holding device (200) is designed to hold a door of the motor vehicle as an add-on part (210).

System (450) according to one of the preceding claims, wherein the system (450) comprises a scanning unit (452) which is designed to include the basic component (110) and / or the attachment (210), in particular a spatial extent of the basic component (110) and / or the attachment (210) to be scanned in order to determine the dimensional data (453).

Method (500) for supporting the installation of an attachment (210) on a basic component (110); wherein the method (500) comprises, - determining (501) dimension data (453) in relation to dimensions of the attachment part (210) and the basic component (110); - Determination (502) on the basis of the dimensional data (453) and by means of a simulation of a target position of the attachment (210) relative to the basic component (110); - Determining (503), on the basis of the determined target position, of - setting values (454) for one or more holding elements (102) of a production frame (100) in order to set a basic pose of the basic component (110) within the production frame (100), and / or - setting values (454) for one or more alignment elements (202) of a holding device (200) in order to set an attachment position of the attachment part (210) within the holding device (200); wherein the holding device (200) is designed to be attached to the production frame (100) for joining the attachment (210) to the base component (110); and - causing (504) that the one or more holding elements (102) and / or the one or more alignment elements (202) for joining the attachment (210) to the base component (110) are adjusted as a function of the setting values (454) will.