DE102022103503A1

DE102022103503A1 - Verfahren, Roboteranlage und Computerprogramm zur automatisierten Montage von Bauteilen auf Tragschienen

Info

Publication number: DE102022103503A1
Application number: DE102022103503.4A
Authority: DE
Inventors: Jan-Christoph Bertram
Original assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Current assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Priority date: 2022-02-15
Filing date: 2022-02-15
Publication date: 2023-08-17

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatisierten Montage von Bauteilen (2) auf Tragschienen (6), wobei zumindest ein Bauteil (2) von einer Manipulationseinrichtung (4) einer Roboteranlage (1) aufgenommen, zu einer Tragschiene (6) transportiert und auf diese aufgerastet wird. Mit einer Sensoreinrichtung werden während des Aufrastvorgangs auf die Manipulationseinrichtung (4), das Bauteil (2) und/oder die Tragschiene (6) wirkende Montagekräfte und/oder Montagemomente erfasst. Um ein Verfahren bereitzustellen, mit dem eine einfachere und wirtschaftlichere Prozesskontrolle bei der automatisierten Montage, insbesondere bei der Aufrastung von Bauteilen (2) auf Tragschienen (6) möglich ist, wird vorgeschlagen, dass eine Prüfung des Aufrastvorgangs für das montierte Bauteil (2) durchgeführt wird, indem ein Kraftverlauf und/oder ein Momentverlauf während des Aufrastvorgangs ermittelt und von einer Auswerteeinheit mit einem vorgegebenen Sollkraftverlauf und/oder einem vorgegebenen Sollmomentverlauf verglichen wird. Hierdurch erfolgt eine Prüfung auf korrekte Verrastung des Bauteils (2) bereits in situ während des Aufrastvorganges, sodass nachgeschaltete optische Prüfroutinen oder andere vergleichbare Prüfmaßnahmen sowie ein optisches Prüfmodul entbehrlich sind. Des Weiteren werden eine Roboteranlage zur automatisierten Montage von Bauteilen (2) auf Tragschienen (6) sowie ein Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens vorgestellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatisierten Montage von Bauteilen auf Tragschienen. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Roboteranlage für eine solche automatisierte Montage und ein Computerprogramm zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Im modernen Schaltschrankbau gewinnt die roboterunterstützte Tragschienen- und Schaltschrankbestückung zur Automatisierung des Montageprozesses zunehmend an Bedeutung. Bei einer solchen automatisierten Montage werden die auf der Tragschiene zu montierenden Bauteile wie beispielsweise Reihenklemmen von einer Manipulationseinrichtung einer Roboteranlage beispielsweise aus einem Bauteilmagazin aufgenommen, zu der Tragschiene transportiert und auf diese aufgerastet. Die erforderlichen Positionsdaten und Bewegungsabläufe können hierbei beispielsweise programmtechnisch vorgegeben sein und/oder dynamisch von der Roboteranlage im Montageprozess ermittelt werden.
Um eine Überlastung oder Beschädigung der Bauteile, der Tragschiene oder der Roboteranlage beispielsweise während des Aufrastvorgangs zu vermeiden, ist es bekannt, hierbei auftretende Kraft- und/oder Momentwerte beispielsweise an der Manipulationseinrichtung mit einer Sensor- oder Messeinrichtung zu überwachen. Beispielsweise kann bei einer Überschreitung eines Kraft- oder Momentgrenzwertes der Montageprozess unterbrochen und eine Fehlermeldung ausgegeben werden.
Bei der automatisierten Tragschienenbestückung ist es in der Praxis erforderlich, das Montageergebnis durch nachgeschaltete Prüfprozesse zu verifizieren, um beispielsweise Montagefehler wie unvollständig oder nicht verrastete Bauteile zu erkennen. Üblicherweise erfolgt eine solche Prozesskontrolle in automatisierten Abläufen mittels optischer Mittel wie beispielsweise Kamerasystemen, die anhand optischer Merkmale beispielsweise unter Nutzung computertechnischer Bildverarbeitung Fehlverrastungen erkennen sollen. Die optische Kontrolle kann jedoch fehleranfällig sein und ist vergleichsweise aufwendig einzurichten, da für unterschiedliche Prüflinge jeweils geeignete Prüfprozesse erstellt und durchgeführt werden müssen. Beispielsweise bei Erweiterungen des Produktspektrums, kundenindividuellen Varianten oder der Fertigung geringer Stückzahlen kann dies mit einer kompletten Neuerstellung und Validierung neuer Prüfroutinen oder zumindest der Anpassung bestehender Prüfprozesse verbunden sein und somit die Wirtschaftlichkeit der automatisierten Tragschienenbestückung beeinträchtigen. Zudem sind die personellen Kapazitäten und der zur Verfügung stehende Zeitraum für diese Aufgaben begrenzt. Nicht zuletzt beansprucht das optische Prüfsystem einen entsprechenden Bauraum im Montagebereich und ist mit nicht unerheblichen Investitionen verbunden.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren, eine verbesserte Roboteranlage und ein verbessertes Computerprogramm zu schaffen, mit denen insbesondere eine einfachere und wirtschaftlichere Prozesskontrolle bei der automatisierten Montage, insbesondere bei der Aufrastung von Bauteilen auf Tragschienen möglich ist.
Die Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1, einer Roboteranlage gemäß Anspruch 15 und einem Computerprogramm gemäß Anspruch 16 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Prüfung des Aufrastvorgangs für das montierte Bauteil durchgeführt, indem ein Kraftverlauf und/oder ein Momentverlauf während des Aufrastvorgangs ermittelt und von einer Auswerteeinheit mit einem vorgegebenen Sollkraftverlauf und/oder einem vorgegebenen Sollmomentverlauf verglichen wird.
Hierdurch erfolgt eine Prüfung auf korrekte Verrastung des Bauteils bereits in situ während des Aufrastvorganges, sodass nachgeschaltete optische Prüfroutinen oder andere vergleichbare Prüfmaßnahmen sowie ein optisches Prüfmodul entbehrlich sind. Dadurch können der Prüfprozess und somit die gesamte automatische Montage einfacher und wirtschaftlicher realisiert werden.
Unter einer Prüfung wird im Rahmen dieser Patentanmeldung eine qualitative oder auch quantitative Überprüfung eines Montageergebnisses, beispielsweise mittels eines Vergleichs und einer qualitativen oder auch quantitativen Bewertung des Vergleichsergebnisses, verstanden. Durch den Vergleich können beispielsweise Abweichungen, insbesondere signifikante Abweichungen der Kraftverläufe oder Momentverläufe von dem vorgegebenen Sollkraftverlauf oder Sollmomentverlauf festgestellt werden, die auf ein negatives Verrastungsergebnis schließen lassen können. Ein Prüfungsergebnis kann beispielsweise „In Ordnung“ für ein korrekt verrastetes Bauteil oder „Nicht in Ordnung“ für ein nicht korrekt verrastetes Bauteil sein oder auch bereits eine Diagnose enthalten, beispielsweise „Verrastung unvollständig“ im Falle eines nur teilweise verrasteten Bauteils oder „Inkorrekte Rastposition“ bei einer Fehlplatzierung des Bauteils durch die Roboteranlage.
Die Prüfung kann vereinzelt, beispielsweise stichprobenartig erfolgen. Es ist ebenso denkbar, die Prüfung regelmäßig oder fortlaufend, beispielsweise für alle zu montierenden Bauteile, und somit im Sinne einer kontinuierlichen Prozessüberwachung durchzuführen.
Ein „Verlauf“, beispielsweise ein Kraftverlauf oder ein Momentverlauf, können mehrere zeitlich oder etwa auch in Bezug auf eine zurückgelegte Strecke der Manipulationseinrichtung aufeinanderfolgende Werte einer Größe sein, beispielsweise mehrere aufeinanderfolgend erfasste Kraftwerte oder Momentwerte. Diese können beispielsweise direkt aufeinanderfolgend oder in vorbestimmten Abständen aufeinanderfolgend erfasst sein. Aktuell ermittelte Verläufe einer Größe können beispielsweise temporär aufgezeichnet und später wieder überschrieben oder für einen Montageprozess vollständig dokumentiert und gespeichert werden.
Ein vorgegebener „Sollverlauf“ einer Größe entspricht beispielsweise einem charakteristischen Verlauf der Größe für einen korrekten Rastvorgang. Der Sollverlauf kann beispielsweise durch bestimmte Kriterien wie eine charakteristische Steigung eines Funktionsgraphen der Verlaufswerte über einer Bezugsgröße vorgegeben sein. Sollverläufe können beispielsweise empirisch anhand von realen Rastversuchen ermittelt und aufgezeichnet oder auch theoretisch modelliert oder simuliert werden.
Als zu montierende Bauteile kommen grundsätzlich alle Bauteile in Frage, die zur Montage auf einer Tragschiene geeignet und ausgebildet sind. Es kann sich beispielsweise um elektronische Bauteile handeln. Die Bauteile können beispielsweise der elektrischen Verbindungstechnik dienen und etwa Reihenklemmen oder elektrische Geräte sein. Es können jedoch auch mechanische Hilfselemente wie Abstandshalter oder Reihenendstücke als Bauteile automatisiert auf der Tragschiene montierbar sein. Die Bauteile können beispielsweise einen Rastfuß, einen Rastarm oder andere vergleichbare Rastmittel haben, mit denen sie auf der Tragschiene fixierbar sind.
Bei einem Rastprozess, in der vorliegenden Anmeldung auch als Verrasten oder Aufrasten des Bauteils bezeichnet, wird eine Rastverbindung zwischen dem Bauteil und der Tragschiene hergestellt, indem jeweils zugeordnete, zueinander korrespondierende Rastelemente wie beispielsweise ein Rastvorsprung und eine Rastkante oder Rastöffnung mechanisch miteinander zusammenwirken und einen Form- und/oder Kraftschluss zwischen der Tragschiene und dem Bauteil erzeugen. Bei Rastverbindungen kann beispielsweise ein Rastelement der Rastpartner elastisch auslenkbar sein, sodass die Rastverbindung durch einen gezielten Kraftangriff zum Auslenken des Rastelements hergestellt und auch wieder zerstörungsfrei gelöst werden kann, wobei durch den Kraftangriff ein strukturbedingter Widerstand der Rastelemente beim Verrasten miteinander überwunden wird.
Die Manipulationseinrichtung der Roboteranlage ist zum Aufnehmen, Transportieren und Positionieren des Bauteils geeignet und ausgebildet. Die Manipulationseinrichtung kann beispielsweise einen elektromechanischen Zwei-Finger-Greifer, eine komplexe Roboterhand mit mehreren Freiheitsgraden oder auch einen anderen geeigneten Endeffektor haben.
Eine Sensoreinrichtung kann eine Vorrichtung zur qualitativen und/oder quantitativen Erfassung von Werten einer Größe sein, beispielsweise ein Kraftsensor oder eine Kraftmesseinrichtung zur Erfassung mechanischer Kräfte oder beispielsweise ein Momentsensor oder eine Momentmesseinrichtung zur Erfassung von Drehmomenten oder beispielsweise auch eine kombinierte Sensoreinrichtung mit Kraft- und Momentsensorik. Die Sensoreinrichtung kann hierbei eine Sensoreinheit zur mittelbaren oder unmittelbaren Erfassung der Größe haben. Zusätzlich kann die Sensoreinrichtung eine Auswert- oder Verarbeitungseinheit beispielsweise zur quantitativen Bestimmung oder bei mittelbarer Erfassung zur Umwandlung der erfassten Größe in die gewünschte Größe haben. Die Sensoreinrichtung kann Teil der Roboteranlage oder der Auswerteeinheit oder mit diesen signaltechnisch verbunden sein.
Die Auswerteeinheit kann beispielsweise einer Steuerung der Roboteranlage zugeordnet oder eine gesonderte Einheit zur Verarbeitung der von der Sensoreinrichtung erfassten Montagekräfte und/oder -momente sein. Die Auswerteeinheit kann beispielsweise Kraft- oder Momentverläufe aus den erfassten Montagekräften oder -momenten ermitteln und diese mit beispielsweise in einer Speichereinheit der Auswerteeinheit hinterlegten Sollkraftverläufen oder Sollmomentverläufen vergleichen. Die Auswerteeinheit kann beispielsweise ein Mikrocontroller, eine Computereinrichtung oder eine andere vergleichbare Datenverarbeitungseinrichtung sein.
Es ist denkbar, dass der Kraftverlauf zeitbezogen ermittelt wird, also zeitlich aufeinanderfolgende Kraftwerte erfasst und ausgewertet werden. Diese können mit einem vorgegebenen zeitbezogenen Sollkraftverlauf verglichen werden. Ebenso ist es denkbar, dass der Momentverlauf zeitbezogen ermittelt wird, also zeitlich aufeinanderfolgende Momentwerte erfasst und ausgewertet werden. Diese können mit einem vorgegebenen zeitbezogenen Sollmomentverlauf verglichen werden. Bei zeitbezogenen Verläufen ist es vorteilhaft, wenn die Verfahrgeschwindigkeit der Roboteranlage und/oder der Manipulationseinrichtung fest definiert und nicht veränderlich sind, um abweichende zeitliche Verläufe von Kräften und Momenten bei veränderten Achs- und Effektorgeschwindigkeiten unberücksichtigt lassen zu können.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Kraftverlauf wegbezogen ermittelt, beispielsweise indem aufeinanderfolgende Kraftwerte in Bezug auf eine zurückgelegte Strecke der Manipulationseinrichtung erfasst und ausgewertet werden. Diese können mit einem vorgegebenen wegbezogenen Sollkraftverlauf verglichen werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Momentverlauf wegbezogen ermittelt werden, also die Momentwerte in Bezug auf eine zurückgelegte Strecke der Manipulationseinrichtung erfasst und ausgewertet werden. Diese können mit einem vorgegebenen wegbezogenen Sollkraftverlauf verglichen werden. Bei wegbezogenen Verläufen kann die Verfahrgeschwindigkeit der Roboteranlage oder der Manipulationseinrichtung unberücksichtigt bleiben. Beim Aufrastvorgang stehen die wirkenden Kräfte und Momente in einem unmittelbaren Bezug zur zurückgelegten Strecke der Manipulationseinrichtung. Daher können zuverlässig wegbezogene charakteristische und wiederholbare Sollkraftverläufe und Sollmomentverläufe bereitgestellt werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Sollkraftverlauf und/oder der Sollmomentverlauf ein bauteilunabhängiger Standard-Sollkraftverlauf und/oder ein bauteilunabhängiger Standard-Sollmomentverlauf sein. Derartige StandardSollverläufe können unabhängig von der spezifischen Bauteilbeschaffenheit festlegbar sein. Für die Prüfung und Bewertung des Aufrastvorganges können dabei relativ allgemeine oder grobe Verlaufskriterien bestimmbar sein, die bereits einen zuverlässigen Rückschluss auf eine korrekte Verrastung erlauben. Beispielsweise kann vorgegeben sein, dass im Verlauf steigende Kräfte oder Momente einen Umkehrpunkt mit anschließend wieder fallenden Kräften und Momenten erreichen müssen. Hingegen könnten beispielsweise im Verlauf stetig ansteigende Kräfte oder Momente ohne Umkehrpunkt bauteilunabhängig ein Indiz für eine Fehlpositionierung des Bauteils sein und damit einen Rückschluss auf eine nicht korrekt erfolgte Verrastung ermöglichen. Bei Standard-Sollverläufen ohne spezifischen Bauteilbezug handelt es sich um eine einfache, kostengünstige und mit geringem Aufwand implementierbare Ausführungsform der Erfindung.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Sollkraftverlauf und/oder der Sollmomentverlauf ein bauteilcharakteristischer Bauteil-Sollkraftverlauf und/oder ein bauteilcharakteristischer Bauteil-Sollmomentverlauf sein. Derartige Bauteil-Sollverläufe können abhängig von den spezifischen aufzurastenden Bauteiltypen oder -arten bestimmt sein. Hierzu können die Bauteil-Sollverläufe bauteilbezogen ermittelt und in der Auswerteeinheit bauteilspezifisch hinterlegt sein. Mit derart individuellen Sollkraftverläufen und Sollmomentverläufen, die unterschiedliche Bauteiltypen berücksichtigen können, ist eine sehr genaue Prüfung und Überwachung des Aufrastprozesses bei geringer Fehleranfälligkeit möglich.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Sollkraftverlauf und/oder der Sollmomentverlauf ein für einen Rastfuß des Bauteils charakteristischer Rastfuß-Sollkraftverlauf und/oder ein für einen Rastfuß des Bauteils charakteristischer Rastfuß-Sollmomentverlauf sein. Hierbei wird berücksichtigt, dass verschiedene Bauteiltypen einen ähnlich oder gleich ausgestalteten Rastfuß zum Aufrasten der Bauteile auf eine Tragschiene haben können. Somit kann der Sollkraftverlauf und/oder der Sollmomentverlauf in Abhängigkeit einer charakteristischen Rastfußgeometrie von Bauteilen ermittelt oder modelliert werden. Entsprechend werden die Sollverläufe bei dieser Ausführungsform nicht direkt in Abhängigkeit eines spezifischen Bauteils, sondern nur im Hinblick auf einen bestimmten Rastfuß der Bauteile bestimmt. Diese Ausführungsform weist gegenüber einer bauteilspezifischen Verlaufsermittlung eine reduzierte Variabilität der zu berücksichtigenden Rastfußtypen gegenüber verschiedenen Bauteiltypen und somit einen geringeren Aufwand bei der Sollverlaufermittlung beispielsweise für eine definierte Produktpalette auf.
Gemäß einer Ausführungsform werden die Montagekräfte und/oder Montagemomente mittels eines Kraftsensors und/oder eines Momentsensors der Roboteranlage ermittelt. Der Kraftsensor und/oder der Momentsensor kann beispielsweise an der Manipulationseinrichtung oder an einer Achse der Roboteranlage angeordnet sein und die bei der Montage der Bauteile auf die Manipulationseinrichtung oder die Achse wirkenden Kräfte und Momente, etwa die während eines Aufrastvorgangs auf die Manipulationseinrichtung wirkenden Montagekräfte und/oder Montagemomente, die Gegenkräften oder Gegenmomenten des Bauteils während des Aufrastens entsprechen können, erfassen. Mit den erfassten Montagekräften und Montagemomenten können Kraftverläufe und/oder Momentverläufe beispielsweise über die Zeit oder über den Weg ermittelt werden. Häufig haben Roboteranlagen bereits Kraft- und/oder Momentsensoren an ihren Manipulationseinrichtungen oder Achsen sowie gegebenenfalls eine interne Auswertung der gemessenen Größen, um beispielsweise eine Überlastung feststellen zu können. Somit können bereits vorhandene Strukturen und Prozesse der Roboteranlage ohne größeren Nachrüstungsaufwand für die Erfindung genutzt werden.
Ganz allgemein sind im Zusammenhang mit dieser Anmeldung die Wörter „ein/eine“, soweit nicht ausdrücklich anders definiert, nicht als Zahlwort zu verstehen, sondern als unbestimmte Artikel mit dem Wortsinn von „mindestens ein/eine“, sodass beispielsweise auch mehrere Kraft- und/oder Momentsensoren zur Ermittlung der Montagekräfte und/oder Montagemoment vorgesehen sein können.
Es ist auch denkbar, dass die Montagekräfte und/oder Montagemomente mittels eines gesondert an der Manipulationseinrichtung, dem Bauteil und/oder der Tragschiene angeordneten Kraftsensors und/oder Momentsensors ermittelt werden. Hierbei werden also nicht strukturell der Roboteranlage zugeordnete, sondern zusätzliche unabhängige Sensoren genutzt, die beispielsweise auch vorübergehend an der Manipulationseinrichtung, einem Bauteil oder einer Tragschiene fixierbar sind. Hierbei kann eine Messaufnahme beispielsweise mittels flexibel einsetzbarer piezoelektrischer Kraftaufnehmer erfolgen. Die gesonderten Kraft- und/oder Momentsensoren können hierbei auch zusätzlich oder ergänzend zu robotereigenen Sensoren für die Ermittlung von Kraft- oder Momentverläufen genutzt werden. Mit gesonderten Kraft- und/oder Momentsensoren kann ein vielseitiger und flexibler Einsatz der Sensoren auch an unterschiedlichen Positionen an der Roboteranlage oder an der Tragschiene oder bei Bedarf sogar an den Bauteilen selbst ermöglicht werden. Zudem können die Sensoren nach geeigneten Parametern und Funktionen für die Kraft- oder Momentverlaufsbestimmung ausgewählt werden und beispielsweise auch höhere Abtastraten oder Genauigkeiten als die robotereigenen Sensoren haben. Zudem können auch Roboteranlagen ohne eine geeignete oder vorhandene Sensorik für die Erfindung genutzt werden.
Gemäß einer Ausführungsform werden zur Ermittlung des wegbezogenen Kraftverlaufs oder des wegbezogenen Momentverlaufs Weginformationen von der Roboteranlage oder der Manipulationseinrichtung an die Auswerteeinheit übermittelt. Bei dieser Ausführungsform gelangen die von den Kraft- und/oder Momentsensoren erfassten Kräfte oder Momente unabhängig von den zurückgelegten Wegstrecken beispielsweise der Manipulationseinrichtung zu der Auswerteeinheit und werden dort mit den ebenfalls signaltechnisch an die Auswerteeinheit übermittelten Weginformationen korreliert. Die Weginformationen können roboterseitig beispielsweise anhand programmierter Bewegungsabläufe vorgegeben und ausgeführt und/oder sensorisch erfasst worden sein. Üblicherweise werden die zurückgelegten Wegstrecken in Roboteranlagen überwacht und erfasst, sodass die Weginformationen direkt und ohne hohen zusätzlichen Programmierungsaufwand abgefragt werden können. Somit können bereits vorhandene Strukturen und Prozesse der Roboteranlage ohne größeren Nachrüstungsaufwand für die Erfindung genutzt werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Sollkraftverlauf und/oder der Sollmomentverlauf in einer Nutzerdatenbank zur Übertragung an die Auswerteeinheit bereitgestellt oder ist Teil eines digitalen Produktmodells eines zur Montage auf Tragschienen geeigneten Bauteils. Hierbei kann der Sollkraftverlauf oder der Sollmomentverlauf beispielsweise ein Standard-Sollkraftverlauf oder Standard-Sollmomentverlauf, ein Bauteil-Sollkraftverlauf oder Bauteil-Sollmomentverlauf oder auch ein Rastfuß-Sollkraftverlauf oder Rastfuß-Sollmomentverlauf sein. Die vorbeschriebenen Sollverläufe können beispielsweise als Datensatz, etwa als Wertetabelle oder Funktion, in der Nutzerdatenbank oder dem Produktmodell hinterlegt und von der Auswerteeinheit auslesbar sein. Die Nutzerdatenbank kann beispielsweise ein autorisierten Nutzern zur Verfügung gestelltes Onlineportal sein, aus dem die Sollverläufe abrufbar, beispielsweise auch herunterladbar sind, um sie zum Beispiel als Datenbaustein bei der Vorbereitung der automatisierten Montage der Bauteile auf Tragschienen in eine übergeordnete Bestückungsroutine einbinden zu können. Das digitale Produktmodell kann beispielsweise ein zusammenhängender Datensatz eines zu montierenden Bauteils sein, das zum Beispiel eine digitale Repräsentation des Bauteils etwa im Sinne eines CAD- oder CAE-basierten 2D- oder 3D-Modells sowie weitere Produktdaten wie Bemessungs- und Anschlussdaten enthalten kann. Einem solchen Produktmodell könnten entsprechend auch die angesprochenen Sollkraftverläufe und/oder Sollmomentverläufe für die automatisierte Aufrastung des Bauteils auf einer Tragschiene zugeordnet sein. Durch die digitale Bereitstellung der Sollkraftverläufe und/oder Sollmomentverläufe beispielsweise als Serviceleistung können diese von autorisierten Nutzern komfortabel abgerufen und für die automatisierte Montage eingesetzt werden, wobei beispielsweise bei Produktanpassungen eine einfache Aktualisierungsmöglichkeit der digital bereitgestellten Daten besteht.
Zur Nutzung der vorgegebenen Sollkraftverläufe und/oder Sollmomentverläufe bei der automatisierten Montage ist es grundsätzlich denkbar, dass diese dauerhaft in der Auswerteeinheit abgelegt sind. Alternativ oder ergänzend kann gemäß einer Ausführungsform ein Sollkraftverlauf und/oder ein Sollmomentverlauf für einen Montageauftrag der Roboteranlage auftragsindividuell an die Auswerteeinheit übertragen werden. Hierbei kann ein Montageauftrag beispielsweise eine definierte Bestückungsreihe für eine Tragschiene sein. In Abhängigkeit der Auftragsanforderungen können beispielsweise auch unterschiedliche Verläufe, etwa Standardsollverläufe oder bauteilcharakteristische Bauteilsollverläufe in die Auswerteeinheit geladen werden. Auf diese Weise können unterschiedliche Prüfanforderungen nach individuellem Kundenwunsch oder Kostenrahmen umgesetzt oder auch aktualisierte Verlaufsdaten verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Planung oder Programmierung eines Aufrastvorgangs der Roboteranlage unter Berücksichtigung eines vorgegebenen Sollkraftverlaufs und/oder eines vorgegebenen Sollmomentverlaufs erfolgen. Bei dieser Ausführungsform werden die vorgegebenen Sollverläufe nicht nur zur In-Situ-Prüfung, sondern bereits im Vorfeld zur direkten Kraft-Weg- oder Moment-WegSteuerung der Roboteranlage oder deren Manipulationseinrichtung genutzt. Beispielsweise können etwa bauteilcharakteristische Bauteil-Sollkraftverläufe oder Bauteil-Sollmomentverläufe als variable oder dynamische Daten in standardisierte Bestückungsroutinen einfließen und dort bauteilindividuell bei der Montage berücksichtigt werden. Durch die Berücksichtigung der Sollverläufe bereits im Planungs- oder Programmierstadium kann eine Doppelnutzung der vorgegebenen Sollverläufe zum Planungs- und zum Prüfungszeitpunkt sowie eine möglichst exakte Übereinstimmung der Planungs- und Prüfdaten erreicht werden, sodass die Fehleranfälligkeit minimiert wird.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Auswerteeinheit bei einer signifikanten Abweichung des Kraftverlaufs oder Momentverlaufs von einem zugeordneten Sollkraftverlauf oder Sollmomentverlauf ein negatives Aufrastergebnis feststellen. Bei einem Vergleich des beim Aufrastvorgangs erfassten Kraftverlaufs oder Momentverlaufs mit einem zugeordneten Sollkraftverlauf oder Sollmomentverlauf, beispielsweise mittels eines Hüllkurvenvergleichs, kann somit eine Abweichung im Sinne einer Nicht-Übereinstimmung der miteinander verglichenen Verläufe ermittelt und bei einer ausreichenden Signifikanz, also beispielsweise bei Nichterfüllung wesentlicher Verlaufskriterien wie das Vorliegen eines Umkehrpunktes, ein negatives Aufrastergebnis festgestellt werden. Das negative Aufrastergebnis kann beispielsweise für einen späteren Abruf gespeichert, direkt ausgegeben oder beispielsweise an eine Zentraleinheit oder einen Nutzer gemeldet werden. Gegebenenfalls kann, sofern möglich, ein Korrekturvorgang seitens der Roboteranlage gestartet werden. Bei einem negativen Aufrastergebnis kann zudem vorgesehen sein, dass die Roboteranlage das entsprechende, nicht korrekt verrastete Bauteil aussortiert und gegebenenfalls durch ein typgleiches weiteres Bauteil ersetzt.
Nicht-signifikante Abweichungen können beispielsweise gänzlich unberücksichtigt bleiben oder für einen späteren Abruf als solche gespeichert, jedoch nicht gemeldet werden, um zufallsbedingt oder geringfügig abweichende Verläufe zunächst unberücksichtigt lassen zu können und um die Fehleranfälligkeit des Verfahrens zu reduzieren.
Es kann ergänzend vorgesehen sein, dass die Auswerteeinheit die Art der Abweichung des Kraftverlaufs oder Momentverlaufs von einem zugeordneten Sollkraftverlauf oder Sollmomentverlauf klassifiziert und ein klassifiziertes negatives Aufrastergebnis ausgibt. Es hat sich gezeigt, dass einige typische Aufrastfehler in Roboteranlagen charakteristische Abweichungen des Kraft- oder Momentverlaufs von dem zugeordneten Sollverlauf zeigen. Charakteristische Abweichungen können beispielsweise an Steigungen, Wende- oder Extrempunkten eines Verlaufs vorliegen. Beispielsweise kann eine unvollständige Verrastung, bei der das aufzurastende Bauteil nach einer zunächst erfolgten Teilverrastung wieder in eine Ausgangsposition vor der Teilverrastung zurückspringt, durch einen zusätzlichen Extrempunkt im Kraft- oder Momentverlauf charakterisiert sein, während eine inkorrekte Rastposition, bei der die Tragschiene dem aufzurastenden Bauteil einen nicht überwindbaren Widerstand entgegensetzen kann, an einem Kraft- oder Momentverlauf mit einer hohen Steigung ohne Extrempunkt bzw. Umkehrpunkt erkennbar sein kann. Es können auch deutlich abweichende Steigungswerte oder ein zu hohes oder zu niedriges lokales Maximum einer auf das Bauteil aufgebrachten Kraft oder eines auf das Bauteil aufgebrachten Moments zu einem negativen Aufrastergebnis führen. Durch die Erkennung charakteristischer Abweichungen durch die Auswerteeinheit kann diese in einem gewissen Rahmen eine Fehlerdiagnose durchführen und eine präzisere Ergebnisausgabe mit mehr Auswertmöglichkeiten bereitstellen. Auf diese Weise können beispielsweise auch systematische Fehler besser erkannt und behoben werden.
Die Aufgabe wird auch mit einer Roboteranlage zur automatisierten Montage von Bauteilen auf Tragschienen gelöst, wobei die Roboteranlage eine Manipulationseinrichtung zur Aufnahme, zum Transport und zum Aufrasten der Bauteile auf eine Tragschiene hat, wobei die Roboteranlage eine Sensoreinrichtung zur Erfassung von während des Aufrastvorgangs auf die Manipulationseinrichtung, das Bauteil und/oder die Tragschiene wirkenden Montagekräften und/oder Montagemomenten hat. Hierbei ist vorgesehen, dass die Roboteranlage eine Auswerteeinheit hat, die zur Ermittlung von Kraftverläufen und/oder Momentverläufen der Manipulationseinrichtung und zum Vergleich der ermittelten Kraftverläufe und/oder der ermittelten Momentverläufe mit in der Auswerteeinheit hinterlegten Sollkraftverläufen und/oder Sollmomentverläufen eingerichtet ist. Die Roboteranlage kann zur Durchführung des vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet sein. Einzelne Merkmale der Roboteranlage können wie vorstehend im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben ausgebildet sein. Mit der Roboteranlage kann eine Prüfung auf korrekte Verrastung des Bauteils bereits in situ während eines Aufrastvorganges erfolgen, sodass nachgeschaltete optische Prüfroutinen oder andere vergleichbare Prüfmaßnahmen sowie ein optisches Prüfmodul entbehrlich sind. Dadurch können der Prüfprozess und somit die gesamte automatisierte Montage mittels der Roboteranlage einfacher und wirtschaftlicher realisiert werden.
Die Aufgabe wird auch mit einem Computerprogramm mit Programmcodemitteln zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens gelöst, wobei das Computerprogramm auf einer Recheneinheit der Roboteranlage ausgeführt wird. Hierbei kann das Computerprogramm beispielsweise in einer Auswerteeinheit oder einer übergeordneten Steuerung der Roboteranlage ausgeführt werden. Auch mit dem vorgestellten Computerprogramm werden die vorbeschriebenen Vorteile einer einfachen und wirtschaftlichen In-Situ-Prüfung der korrekten Verrastung von Bauteilen in automatisierten Montageprozessen erreicht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in schematischer Weise:

1 - Eine schematische Darstellung eines Teils einer Roboteranlage zur automatisierten Montage von Bauteilen auf Tragschienen in einer perspektivischen Ansicht;
2a - ein auf einer Tragschiene zu verrastendes Bauteil, auf das eine Montagekraft F_M wirkt, in einer perspektivischen Ansicht;
2b - einen vorgegebenen Sollkraftverlauf für das zu verrastende Bauteil aus 2a;
3a - ein auf einer Tragschiene zu verrastendes Bauteil, auf das ein Montagemoment M_M wirkt, in einer perspektivischen Ansicht;
3b - einen vorgegebenen Sollmomentverlauf für das zu verrastende Bauteil aus 3a;
4a - einen Sollkraftverlauf für ein zu verrastendes Bauteil in Gegenüberstellung mit einem Kraftverlauf eines korrekt verrasteten Bauteils;
4b - einen Sollkraftverlauf für ein zu verrastendes Bauteil in Gegenüberstellung mit einem Kraftverlauf eines unvollständig verrasteten Bauteils;
4c - einen Sollkraftverlauf für ein zu verrastendes Bauteil in Gegenüberstellung mit einem Kraftverlauf eines Bauteils mit inkorrekter Rastposition.

1 zeigt ausschnitthaft eine schematische Darstellung eines Teils einer Roboteranlage 1 zur automatisierten Montage von Bauteilen 2 auf Tragschienen 6. Die Roboteranlage 1 ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet und eingerichtet. Die Roboteranlage 1 hat eine Manipulationseinrichtung 4 mit einem Zwei-Finger-Greifer 5, um die zu montierenden Bauteile 2 beispielsweise aus einem Bauteilmagazin aufnehmen, zu der Tragschiene 6 transportieren und das Bauteil 2 auf der Tragschiene 6 verrasten zu können.
In 1 sind bereits mehrere auf der Tragschiene 6 erfolgreich verrastete Bauteile 2 zu erkennen, während der Greifer 5 bei einem weiteren Bauteil 2 gerade einen Teil des Rastfußes 3 des Bauteils 2 auf einer Seite der Tragschiene 6 aufgesteckt hat und nunmehr die gegenüberliegende Seite des Rastfußes 3 in Richtung Tragschiene 6 schwenken und unter Ausübung einer Druckkraft auf die Tragschiene 6 aufrasten wird. Während des Aufrastvorgangs werden mit nicht gezeigten Kraft- und/oder Momentsensoren die auf die Manipulationseinrichtung 4, das Bauteils 2 und/oder die Tragschiene 6 wirkenden Montagekräfte FM und/oder Montagemomente M_M erfasst und an eine nicht gezeigte Auswerteeinheit, beispielsweise eine Steuerzentrale der Roboteranlage 1, übermittelt. Ferner werden von der Roboteranlage 1 die von der Manipulationseinrichtung 4 zurückgelegten Strecken als Weginformationen an die Auswerteeinheit kommuniziert. Anhand der Weginformationen und der sensorisch ermittelten, aufeinanderfolgenden Montagekräfte und/oder -momente wird in der Auswerteeinheit ein wegbezogener Kraftverlauf und/oder ein wegbezogener Momentverlauf erstellt und diese werden mit einem in der Auswerteeinheit hinterlegten vorgegebenen wegbezogenen Sollkraftverlauf und/oder mit einem vorgegebenen wegbezogenen Sollmomentverlauf verglichen.
Anhand des Vergleichsergebnisses wird in der Auswerteeinheit auf ein korrekt verrastetes Bauteil 2 oder auf ein nicht korrekt verrastetes Bauteil 2 geschlossen. Bei einem negativen Verrastungsergebnis kann beispielsweise eine Meldung ausgegeben oder ein Korrekturvorgang eingeleitet werden. Durch die Betrachtung der beim Rastvorgang auftretenden Kraft- und/oder Momentverläufe kann eine In-Situ-Prüfung des Aufrastvorganges ohne zusätzliche Prüfmaßnahmen wie beispielsweise optische Prüfmodule erfolgen, wobei bereits vorhandene Strukturen und Prozesse der Roboteranlage 1 zumindest teilweise nutzbar sind, sodass ein einfaches und wirtschaftliches Verfahren zur automatisierten Montage von Bauteilen 2 auf einer Tragschiene 6 bereitgestellt werden kann.
In 2a ist ein Bauteil 2, hier eine Reihenklemme, im Verrastungsprozess auf einer Tragschiene 6 gezeigt. Die im Bild rechte Seite des Rastfußes 3 des Bauteils 2 ist bereits auf die Tragschiene 6 aufgesteckt, während auf die linke Seite des Bauteils 2 eine Montagekraft F_M wirkt, um den Rastfuß 3 auch auf der rechten Seite entgegen einem bei Rastverbindungen strukturell bedingten Widerstand unter einen Tragkragen der Tragschiene 6 zu drücken, sodass das Bauteil 2 vollständig auf der Tragschiene 6 verrastet wird.
In 2b ist anhand eines Funktionsgraphen ein Beispiel für einen möglichen vorgegebenen Sollkraftverlauf 7 der Montagekraft F_M über dem Weg s der Manipulationseinrichtung 4 dargestellt. Erkennbar ist, dass mit zunehmendem zurückgelegten Weg s der Manipulationseinrichtung 4 die Montagekraft F_M zunächst rampenartig kontinuierlich ansteigt, dann mit einem lokalen Maximum einen Umkehrpunkt erreicht und anschließend steil abfällt. Auf den Rastprozess übertragen benötigt die Manipulationseinrichtung 4 mit dem Greifer 5 eine zunehmende Montagekraft F_M, um den Rastfuß 3 des Bauteils 2 gegen den strukturell bedingten Widerstand der Rastverbindung auf die Tragschiene 6 zu drücken, bis der Rastfuß 3 auf der Tragschiene 6 einrastet. Der Zeitpunkt oder Wegpunkt des Einrastens kann im Wesentlichen dem Umkehrpunkt in dem Sollkraftverlauf 7 zugeordnet werden, da durch das Einrasten der Widerstand überwunden ist und die Montagekraft F_M entsprechend anschließend auf ein Minimum absinkt.
In 3a ist ein Bauteil 2, hier eine Reihenklemme, im Verrastungsprozess auf einer Tragschiene 6 gezeigt. Die im Bild rechte Seite des Rastfußes 3 des Bauteils 2 ist bereits auf die Tragschiene 6 aufgesteckt, während auf das Bauteil 2 ein Montagemoment M_M wirkt, um den Rastfuß 3 auch auf der rechten Seite entgegen einem bei Rastverbindungen strukturell bedingten Widerstand unter einen Tragkragen der Tragschiene 6 zu drücken, sodass das Bauteil 2 vollständig auf der Tragschiene 6 verrastet wird.
In 3b ist anhand eines Funktionsgraphen ein Beispiel für einen möglichen vorgegebenen Sollmomentverlauf 8 des Montagemoments M_M über dem Weg s der Manipulationseinrichtung 4 dargestellt. Erkennbar ist, dass mit zunehmendem zurückgelegten Weg s der Manipulationseinrichtung 4 das Montagemoment M_M zunächst rampenartig kontinuierlich ansteigt, dann mit einem lokalen Maximum einen Umkehrpunkt erreicht und anschließend steil abfällt. Auf den Rastprozess übertragen benötigt die Manipulationseinrichtung 4 mit dem Greifer 5 ein zunehmendes Montagemoment M_M, um den Rastfuß 3 des Bauteils 2 gegen den strukturell bedingten Widerstand der Rastverbindung auf die Tragschiene 6 zu drücken, bis der Rastfuß 3 auf der Tragschiene 6 einrastet. Der Zeitpunkt oder Wegpunkt des Einrastens kann im Wesentlichen dem Umkehrpunkt in dem Sollmomentverlauf 8 zugeordnet werden, da durch das Einrasten der Widerstand überwunden ist und das Montagemoment M_M entsprechend anschließend auf ein Minimum absinkt.
In den 4a bis 4c ist ein gestrichelt dargestellter Sollkraftverlauf 7, wie er beispielsweise in 2b dargestellt ist, ermittelten und mit durchgezogenen Linien dargestellten Kraftverläufen korrekt und nicht korrekt verrasteter Bauteile gegenübergestellt.
In 4a sind der Sollkraftverlauf 7 sowie ein Kraftverlauf 9 eines korrekt verrasteten Bauteils 2 gemeinsam dargestellt. Erkennbar ist, dass der Kraftverlauf 9 im Wesentlichen mit dem Sollkraftverlauf 7 übereinstimmt. Zwar sind geringfügige Abweichungen des Kraftverlaufs 9 von dem exakten Sollkraftverlauf zu erkennen wie beispielsweise ein geringfügig geringerer Anstieg und ein etwas späteres Abfallen der Montagekraft F_M, jedoch sind die Abweichungen nicht als signifikante Abweichungen im Sinne der vorliegenden Anmeldungen zu bewerten und somit kann von der Auswerteeinheit auf ein positives Verrastungsergebnis geschlossen werden.
In 4b sind der Sollkraftverlauf 7 sowie ein Kraftverlauf 10 eines unvollständig verrasteten Bauteils 2 gemeinsam dargestellt. Erkennbar ist, dass der Kraftverlauf 10 in einem ersten Wegabschnitt der Manipulationseinrichtung 4 im Wesentlichen mit dem Sollkraftverlauf 7 übereinstimmt oder zumindest keine signifikanten Abweichungen aufweist, während in einem zweiten Wegabschnitt eine signifikante Abweichung des Kraftverlaufs 10 von dem Sollkraftverlauf 7 auftritt. Die Abweichung ist unter anderem daran erkennbar, dass kurz nach dem lokalen Maximum der Montagekraft F_M im Umkehrpunkt ein weiterer Umkehrpunkt mit einem lokalen Minimum der Montagekraft F_M auftritt, ab dem die Montagekraft F_M erneut steigt. Ein weiterer Umkehrpunkt mit einer erneuten Steigung ist gemäß dem Sollkraftverlauf 7 nicht vorgesehen, sodass der Kraftverlauf 10 von der Auswerteeinheit als signifikant abweichend bewertet werden kann. Da der gezeigte Kraftverlauf 10 charakteristisch für ein unvollständig verrastetes Bauteil 2 ist, das nach der Verrastung wieder aus der Rastposition springt und somit zu einem abrupten Montagekraftanstieg an der Manipulationseinrichtung 4 führt, kann die Auswerteeinheit zudem die Abweichung klassifizieren und ein entsprechendes Diagnoseergebnis generieren. In einem denkbaren Korrekturprozess könnte beispielsweise die Manipulationseinrichtung 4 erneut den Verrastungsprozess des unvollständig verrasteten Bauteils 2 einleiten oder dieses aussortieren und von der automatisierten Montage ausschließen sowie gegebenenfalls eine Fehlermeldung generieren.
In 4c sind der Sollkraftverlauf 7 sowie ein Kraftverlauf 11 eines zur Verrastung nicht korrekt positionierten Bauteils 2 gemeinsam dargestellt. Erkennbar ist, dass sich der Kraftverlauf 11 bereits von Beginn des Verrastungsprozesses an deutlich von dem Sollkraftverlauf 7 unterscheidet, indem die Montagekraft F_M mit zunehmender Wegstrecke s wesentlich schneller ansteigt und keinen Umkehrpunkt erreicht, sodass der Kraftverlauf 11 von der Auswerteeinheit als signifikant abweichend bewertet werden kann. Da der gezeigte Kraftverlauf 11 charakteristisch für ein zur Verrastung inkorrekt positioniertes Bauteil 2 ist, das beispielsweise gegen die Tragschiene 6 gedrückt wird, jedoch nicht einrasten kann, kann die Auswerteeinheit zudem die Abweichung klassifizieren und ein entsprechendes Diagnoseergebnis generieren. In einem denkbaren Korrekturprozess könnte beispielsweise die Manipulationseinrichtung 4 erneut eine Positionierung des Bauteils 2 an der Tragschiene 6 einleiten und/oder eine Fehlermeldung generieren.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, der zur Durchführung des Verfahrens vorgesehenen Roboteranlage 1 und einem zur Durchführung des Verfahrens eingerichteten Computerprogramm ist eine einfache und wirtschaftliche In-Situ-Prüfung von Verrastungsprozessen bei der automatisierten Montage von Bauteilen auf Tragschienen möglich. Eine aufwendige zusätzliche optische Überwachung und Verifizierung des Aufrastergebnisses sowie gegebenenfalls auch nachträgliche Korrekturvorgänge können somit entfallen.
Bezugszeichenliste

1: Roboteranlage
2: Bauteil
3: Rastfuß
4: Manipulationseinrichtung
5: Greifer
6: Tragschiene
7: Sollkraftverlauf
8: Sollmomentverlauf
9: Kraftverlauf „korrekt verrastet“
10: Kraftverlauf „Verrastung unvollständig“
11: Kraftverlauf „inkorrekte Rastposition“
FM: Montagekraft
MM: Montagemoment
s: Weg

Claims

Verfahren zur automatisierten Montage von Bauteilen (2) auf Tragschienen (6), wobei zumindest ein Bauteil (2) von einer Manipulationseinrichtung (4) einer Roboteranlage (1) aufgenommen, zu einer Tragschiene (6) transportiert und auf diese aufgerastet wird, wobei mit einer Sensoreinrichtung während des Aufrastvorgangs auf die Manipulationseinrichtung (4), das Bauteil (2) und/oder die Tragschiene (6) wirkende Montagekräfte (F_M) und/oder Montagemomente (M_M) erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Prüfung des Aufrastvorgangs für das montierte Bauteil (2) durchgeführt wird, indem ein Kraftverlauf (9, 10, 11) und/oder ein Momentverlauf während des Aufrastvorgangs ermittelt und von einer Auswerteeinheit mit einem vorgegebenen Sollkraftverlauf (7) und/oder einem vorgegebenen Sollmomentverlauf (8) verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftverlauf (9, 10, 11) wegbezogen ermittelt und mit einem vorgegebenen wegbezogenen Sollkraftverlauf (7) verglichen wird und/oder dass der Momentverlauf wegbezogen ermittelt und mit einem vorgegebenen wegbezogenen Sollmomentverlauf (8) verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollkraftverlauf (7) und/oder der Sollmomentverlauf (8) ein bauteilunabhängiger Standard-Sollkraftverlauf und/oder ein bauteilunabhängiger Standard-Sollmomentverlauf ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollkraftverlauf (7) und/oder der Sollmomentverlauf (8) ein bauteilcharakteristischer Bauteil-Sollkraftverlauf und/oder ein bauteilcharakteristischer Bauteil-Sollmomentverlauf ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollkraftverlauf (7) und/oder der Sollmomentverlauf (8) ein für einen Rastfuß (3) des Bauteils (2) charakteristischer Rastfuß-Sollkraftverlauf und/oder ein für einen Rastfuß (3) des Bauteils (2) charakteristischer Rastfuß-Sollmomentverlauf ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagekräfte (F_M) und/oder Montagemomente (M_M) mittels eines Kraftsensors und/oder eines Momentsensors der Roboteranlage (1) erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagekräfte (F_M) und/oder Montagemomente (M_M) mittels eines gesondert an der Manipulationseinrichtung (4), dem Bauteil (2) und/oder der Tragschiene (6) angeordneten Kraftsensors und/oder Momentsensors erfasst werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des wegbezogenen Kraftverlaufs (9, 10, 11) oder des wegbezogenen Momentverlaufs Weginformationen von der Roboteranlage (1) oder der Manipulationseinrichtung (4) an die Auswerteeinheit übermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollkraftverlauf (7) und/oder der Sollmomentverlauf (8) in einer Nutzerdatenbank zur Übertragung an die Auswerteeinheit bereitgestellt wird oder Teil eines digitalen Produktmodells eines zur Montage auf Tragschienen (6) geeigneten Bauteils (2) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollkraftverlauf (7) und/oder der Sollmomentverlauf (8) für einen Montageauftrag der Roboteranlage (1) auftragsindividuell an die Auswerteeinheit übertragen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Planung oder Programmierung eines Aufrastvorgangs der Roboteranlage (1) unter Berücksichtigung eines vorgegebenen Sollkraftverlaufs (7) und/oder eines vorgegebenen Sollmomentverlaufs (8) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit bei einer signifikanten Abweichung des Kraftverlaufs (9, 10, 11) oder Momentverlaufs von einem zugeordneten Sollkraftverlauf (7) oder Sollmomentverlauf (8) ein negatives Aufrastergebnis feststellt.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit die Art der Abweichung des Kraftverlaufs (9, 10, 11) oder Momentverlaufs von einem zugeordneten Sollkraftverlauf oder Sollmomentverlauf klassifiziert und ein klassifiziertes negatives Aufrastergebnis ausgibt.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Roboteranlage (1) nach einem negativem Aufrastergebnis einen Korrekturvorgang einleitet oder das entsprechende Bauteil (2) aussortiert.
Roboteranlage (1) zur automatisierten Montage von Bauteilen (2) auf Tragschienen (6), wobei die Roboteranlage (1) eine Manipulationseinrichtung (4) zur Aufnahme, zum Transport und zum Aufrasten der Bauteile (2) auf eine Tragschiene (6) hat, wobei die Roboteranlage (1) eine Sensoreinrichtung zur Erfassung von während des Aufrastvorgangs auf die Manipulationseinrichtung (4), das Bauteil (2) und/oder die Tragschiene (6) wirkenden Montagekräften (F_M) und/oder Montagemomenten (M_M) hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Roboteranlage (1) eine Auswerteeinheit hat, die zur Ermittlung von Kraftverläufen (9, 10, 11) und/oder Momentverläufen der Manipulationseinrichtung (4) und zum Vergleich der ermittelten Kraftverläufe (9, 10, 11) und/oder der ermittelten Momentverläufe mit in der Auswerteeinheit hinterlegten Sollkraftverläufen (7) und/oder Sollmomentverläufen (8) eingerichtet ist.
Computerprogramm mit Programmcodemitteln, eingerichtet zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Computerprogramm auf einer Recheneinheit der Roboteranlage (1) ausgeführt wird.