DE102022124062A1

DE102022124062A1 - System and method for the computer-aided determination of an assembly sequence and/or completeness of components, computer program product and vehicle

Info

Publication number: DE102022124062A1
Application number: DE102022124062.2A
Authority: DE
Inventors: Christian Patron; Florian Schlather
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-09-20
Filing date: 2022-09-20
Publication date: 2024-03-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (16) zur computergestützten Ermittlung einer Montagereihenfolge von Bauteilen (13) und/oder einer Vollständigkeit von montierten Bauteilen (13), aufweisend wenigstens eine Wärmevorrichtung (26) zum Erwärmen wenigstens eines Abschnittes der Bauteile (13), wenigstens eine Detektionseinrichtung (20), die eingerichtet ist, Wärmestrahlen von montierten Bauteilen (13) zu erfassen, in Thermografiedaten umzuwandeln und an eine Datenverarbeitungseinrichtung (22) zu übermitteln, und die Datenverarbeitungseinrichtung (22), die eingerichtet ist, die Thermografiedaten auszuwerten, um eine Montagereihenfolge der Bauteile (13) und/oder eine Vollständigkeit der montierten Bauteile (13) zu ermitteln. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur computergestützten Ermittlung einer Montagereihenfolge von Bauteilen (13) und/oder einer Vollständigkeit von Bauteilen (13) mittels eines derartigen Systems (16), ein Computerprogrammprodukt sowie ein Fahrzeug (10).

The invention relates to a system (16) for computer-aided determination of an assembly sequence of components (13) and/or a completeness of assembled components (13), comprising at least one heating device (26) for heating at least a section of the components (13), at least one Detection device (20), which is set up to detect heat rays from assembled components (13), convert them into thermography data and transmit them to a data processing device (22), and the data processing device (22), which is set up to evaluate the thermography data in order to determine an assembly sequence of the components (13) and/or to determine the completeness of the assembled components (13). The invention further relates to a method for computer-aided determination of an assembly sequence of components (13) and/or a completeness of components (13) using such a system (16), a computer program product and a vehicle (10).

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur computergestützten Ermittlung einer Montagereihenfolge von Bauteilen und/oder einer Vollständigkeit von Bauteilen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur computergestützten Ermittlung einer Montagereihenfolge von Bauteilen und/oder einer Vollständigkeit von Bauteilen mittels eines derartigen Systems. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt sowie ein Fahrzeug.The invention relates to a system for computer-aided determination of an assembly sequence of components and/or a completeness of components. The invention further relates to a method for computer-aided determination of an assembly sequence of components and/or a completeness of components using such a system. The invention further relates to a computer program product and a vehicle.

Bei der Produktion von Fahrzeugen spielt die Montagereihenfolge von Bauteilen und/oder die Vollständigkeit der montierten Bauteile, insbesondere bei der Verschraubung von Bauteilen die Schraubreihenfolge inklusive der Vollständigkeit der Verschraubung, eine zentrale Rolle. Bei einer vollständig automatisierten Montageanlage kann die Reihenfolge einfach ermittelt werden. Bei manuellen Montageprozessen, wie beispielsweise einer manuellen Verschraubung, gibt es keine kosteneffizienten Systeme, um die Montagereihenfolge und die Vollständigkeit der montierten Bauteile, insbesondere die Schraubreihenfolge und die Vollständigkeit zu überprüfen. Es sind zwar 3D-Trackingsysteme an Schraubern bekannt, diese sind aber sehr fehleranfällig und teuer. Zudem sind auch Systeme mit Kameras zur visuellen Überprüfung bekannt, die jedoch ebenfalls fehleranfällig sind, da Schrauben aus optischen Gründen oft dieselbe Farbe wie das zu verschraubende Bauteil aufweisen.In the production of vehicles, the assembly sequence of components and/or the completeness of the assembled components, particularly when screwing components together, the screwing sequence including the completeness of the screw connection plays a central role. With a fully automated assembly system, the sequence can be easily determined. In manual assembly processes, such as manual screwing, there are no cost-effective systems to check the assembly sequence and the completeness of the assembled components, in particular the screwing sequence and completeness. Although 3D tracking systems are known for screwdrivers, they are very error-prone and expensive. In addition, systems with cameras for visual inspection are also known, but these are also prone to errors since, for optical reasons, screws often have the same color as the component to be screwed.

Aus DE 10 2014 012 624 A1 ist ein System bekannt, das zur Detektion fehlerhafter Schraubverbindungen an einem Schraubkopf eines stationären oder handgeführten Schraubwerkzeugs eine Kamera vorsieht, die eingerichtet ist, wenigstens ein Datum von der Schraubverbindung zu erzeugen und an eine Datenverarbeitungseinrichtung zu übermitteln, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung eingerichtet ist, das wenigstens eine Datum zu empfangen und im Hinblick auf einen drehmoment- und/oder drehwinkelunabhängigen Schraubfehler auszuwerten. Out of DE 10 2014 012 624 A1 a system is known which, for detecting faulty screw connections on a screw head of a stationary or hand-held screwing tool, provides a camera which is set up to generate at least one piece of data from the screw connection and transmit it to a data processing device, the data processing device being set up to provide at least one Receive the data and evaluate it with regard to a screwing error that is independent of the torque and/or angle of rotation.

Aktuelle Systeme können die Schraubreihenfolge beim manuellen Verschrauben nicht einfach erfassen. So kann nicht sichergestellt werden, dass in der richtigen Reihenfolge verschraubt wurde und dass die Verschraubung vollständig ist, das heißt, dass alle Schrauben richtig eingeschraubt sind.Current systems cannot easily record the screwing sequence when screwing manually. This means that it cannot be ensured that screws were screwed in the correct order and that the screw connection is complete, i.e. that all screws are screwed in correctly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System, ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt und ein Fahrzeug zu schaffen, die eine verbesserte Erfassung einer Montagereihenfolge von Bauteilen ermöglichen.The invention is based on the object of creating a system, a method, a computer program product and a vehicle which enable improved detection of an assembly sequence of components.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7, ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 vorgeschlagen.To solve the problem, a system with the features of claim 1, a method with the features of claim 7, a computer program product with the features of claim 9 and a vehicle with the features of claim 10 are proposed.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Systems und des Verfahrens sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.Advantageous configurations of the system and the method are the subject of the respective dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein System zur computergestützten Ermittlung einer Montagereihenfolge von Bauteilen und/oder einer Vollständigkeit von montierten Bauteilen vorgeschlagen. Das System weist wenigstens eine Wärmevorrichtung zum Erwärmen eines Abschnittes der Bauteile, wenigstens eine Detektionseinrichtung, die eingerichtet ist, Wärmestrahlen von montierten Bauteilen zu erfassen, in Thermografiedaten umzuwandeln und an eine Datenverarbeitungseinrichtung zu übermitteln, und die Datenverarbeitungseinrichtung, die eingerichtet ist, die Thermografiedaten auszuwerten, um eine Montagereihenfolge der Bauteile und/oder eine Vollständigkeit der montierten Bauteile zu ermitteln, auf.According to a first aspect of the invention, a system for computer-aided determination of an assembly sequence of components and/or a completeness of assembled components is proposed. The system has at least one heating device for heating a section of the components, at least one detection device which is set up to detect heat rays from mounted components, convert them into thermography data and transmit them to a data processing device, and the data processing device which is set up to evaluate the thermography data, in order to determine an assembly sequence of the components and/or a completeness of the assembled components.

Das System zeichnet sich dadurch aus, dass die Montagereihenfolge der Bauteile und/oder die Vollständigkeit der Bauteile auf Basis von Thermografiedaten durch eine Datenverarbeitungseinrichtung ermittelt wird. Da die Bauteile der Reihenfolge nach abkühlen, kann mittels des Systems auf einfache und verbesserte Weise die Montagereihenfolge der Bauteile ermittelt werden. So ist das erste montierte Bauteil in den Thermografiedaten abgeschwächter zu sehen als das letzte montierte Bauteil. Das System kann während des Montageprozesses oder danach eingesetzt werden.The system is characterized in that the assembly sequence of the components and/or the completeness of the components is determined by a data processing device based on thermography data. Since the components cool down in sequence, the system can be used to determine the assembly sequence of the components in a simple and improved manner. The first assembled component appears weaker in the thermography data than the last assembled component. The system can be used during the assembly process or afterwards.

Das Bauteil kann eine Schraube, eine Mutter, ein Stehbolzen, ein Niet oder ein anderes geeignetes Teil zum Montieren eines Fahrzeugteils an einem Fahrzeug sein.The component may be a screw, a nut, a stud, a rivet, or other suitable part for mounting a vehicle part to a vehicle.

Die Detektionseinrichtung kann mit der Datenverarbeitungseinrichtung über eine Verbindung verbunden sein. Vorteilhaft ist die Verbindung ein Datenkabel oder eine Funkverbindung. Eine Funkverbindung kann eine drahtlose WLAN-Verbindung sein. Die Detektionseinrichtung kann eine Schnittstelle zum Verbinden der Verbindung aufweisen.The detection device can be connected to the data processing device via a connection. The connection is advantageously a data cable or a radio connection. A radio connection can be a wireless WLAN connection. The detection device can have an interface for connecting the connection.

Die Datenverarbeitungseinrichtung kann ein Computer sein, der eine Speichereinrichtung zum Speichern der übermittelten Thermografiedaten, eine Recheneinheit, beispielsweise eine CPU, zum Ermitteln der Montagereihenfolge der Bauteile und/oder der Vollständigkeit der Bauteile auf Basis der Thermografiedaten, und eine Schnittstelle zum Verbinden der Datenverarbeitungseinrichtung mit der Detektionseinrichtung aufweist. In der Speichereinrichtung kann ein Computerprogrammprodukt gespeichert sein, das in die Recheneinheit geladen wird, mittels dem die Montagereihenfolge der Bauteile und/oder die Vollständigkeit der Bauteile auf Basis der Thermografiedaten ermittelt wird.The data processing device can be a computer which has a storage device for storing the transmitted thermography data, a computing unit, for example a CPU, for determining the assembly sequence of the components and/or the completeness of the components the thermography data, and an interface for connecting the data processing device to the detection device. A computer program product can be stored in the storage device, which is loaded into the computing unit, by means of which the assembly sequence of the components and/or the completeness of the components is determined on the basis of the thermography data.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Detektionseinrichtung eine Wärmebildkamera, die eingerichtet ist, auf Basis der erfassten Wärmestrahlen ein Wärmebild zu erzeugen und an die Datenverarbeitungseinrichtung zu übermitteln. Somit erzeugt die Wärmebildkamera ein Wärmebild, das in Form der Thermografiedaten an die Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt und von dieser ausgewertet wird. Die Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere die Recheneinheit wandelt die Thermografiedaten in das Wärmebild um, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere die Recheneinheit eingerichtet ist, das Wärmebild auszuwerten, um die Montagereihenfolge der Bauteile und/oder die Vollständigkeit der montierten Bauteile zu ermitteln.In an advantageous embodiment, the detection device is a thermal imaging camera, which is set up to generate a thermal image based on the detected heat rays and transmit it to the data processing device. The thermal imaging camera thus generates a thermal image, which is transmitted to the data processing device in the form of the thermographic data and evaluated by it. The data processing device, in particular the computing unit, converts the thermographic data into the thermal image, wherein the data processing device, in particular the computing unit, is set up to evaluate the thermal image in order to determine the assembly sequence of the components and/or the completeness of the assembled components.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung nutzt die Datenverarbeitungseinrichtung eine künstliche Intelligenz, die eingerichtet ist, die Montagereihenfolge der Bauteile und/oder die Vollständigkeit der montierten Bauteile zu ermitteln. Vorteilhaft wird die künstliche Intelligenz mit Trainingsdaten angelernt. Die künstliche Intelligenz kann ein Deep Learning System sein, insbesondere ein auf künstlicher Intelligenz basierender Bildverarbeitungs-Algorithmus, beispielsweise ein Object-Detection-Algorithmus, sein.In an advantageous embodiment, the data processing device uses an artificial intelligence that is set up to determine the assembly sequence of the components and/or the completeness of the assembled components. The artificial intelligence is advantageously trained using training data. The artificial intelligence can be a deep learning system, in particular an image processing algorithm based on artificial intelligence, for example an object detection algorithm.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die Bauteile mittels einer Montagevorrichtung montiert, wobei die Montagevorrichtung die Wärmevorrichtung aufweist. Wenn die Bauteile Schrauben sind, dann ist die Montagevorrichtung eine Schraubvorrichtung, insbesondere eine handgeführte Schraubvorrichtung, wie beispielsweise ein handgeführter elektrischer Schrauber oder ein handgeführter Druckluftschrauber.In an advantageous embodiment, the components are assembled using a mounting device, the mounting device having the heating device. If the components are screws, then the assembly device is a screwing device, in particular a hand-held screwing device, such as a hand-held electric screwdriver or a hand-held pneumatic screwdriver.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Wärmevorrichtung ein Ofen, eine Induktionsvorrichtung und/oder eine Reibungsvorrichtung. Ein Ofen kann beispielswiese in Fön sein. Eine Induktionsvorrichtung kann eine Induktionsheizung sein, die eine Spule aufweist, die mit Strom, insbesondre Wechselstrom, gespeist wird und dadurch ein magnetisches Wechselfeld erzeugt, das im Abschnitt des Bauteils Wirbelströme induziert.In an advantageous embodiment, the heating device is an oven, an induction device and/or a friction device. For example, an oven can be a hair dryer. An induction device can be an induction heater that has a coil that is fed with electricity, in particular alternating current, and thereby generates an alternating magnetic field that induces eddy currents in the section of the component.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Kopfabschnitt der Bauteile erwärmt. Wenn das Bauteil eine Schraube ist, dann kann ein Kopf der Schraube erwärmt sein.In an advantageous embodiment, a head section of the components is heated. If the component is a screw, then a head of the screw may be heated.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Bauteile Schrauben, die mit einem Fahrzeugteil des Fahrzeugs verschraubt sind. Somit kann mittels dem System die Schraubreihenfolge und/oder die Vollständigkeit der Verschraubung ermittelt werden.In an advantageous embodiment, the components are screws that are screwed to a vehicle part of the vehicle. The system can therefore be used to determine the screwing sequence and/or the completeness of the screw connection.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur computergestützten Ermittlung einer Montagereihenfolge von Bauteilen und/oder einer Vollständigkeit von montierten Bauteilen mittels eines erfindungsgemäßen Systems vorgeschlagen. Bei dem Verfahren wird zuerst ein erstes Bauteil montiert, wobei ein Abschnitt des ersten Bauteils während der Montage erwärmt wird und Wärmestrahlen emittiert. Danach wird ein zweites Bauteil montiert, wobei ein Abschnitt des zweiten Bauteils während der Montage erwärmt wird und Wärmestrahlen emittiert. Die Wärmestrahlen werden mittels einer Detektionseinrichtung erfasst und Thermografiedaten werden erzeugt. Die Thermografiedaten werden an eine Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt, wobei die Thermografiedaten mittels der Datenverarbeitungseinrichtung ausgewertet werden, um eine Montagereihenfolge der Bauteile und/oder eine Vollständigkeit der montierten Bauteile zu ermitteln.According to a further aspect of the invention, a method for computer-aided determination of an assembly sequence of components and/or a completeness of assembled components is proposed using a system according to the invention. In the method, a first component is first assembled, with a section of the first component being heated during assembly and emitting heat rays. A second component is then assembled, with a section of the second component being heated during assembly and emitting heat rays. The heat rays are detected using a detection device and thermography data is generated. The thermographic data is transmitted to a data processing device, with the thermographic data being evaluated by means of the data processing device in order to determine an assembly sequence of the components and/or a completeness of the assembled components.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung dient das Verfahren zur computergestützten Ermittlung einer manuellen Montagereihenfolge von Bauteilen und/oder einer Vollständigkeit von manuell montierten Bauteilen.In an advantageous embodiment, the method is used for computer-aided determination of a manual assembly sequence of components and/or a completeness of manually assembled components.

Wenn das Bauteil eine Schraube ist, so kann das erfindungsgemäße Verfahren wie folgt ablaufen. Zuerst wird eine Schraube von einem Werker manuell verschraubt. Während der Verschraubung wird ein Abschnitt der Schraube erwärmt. Anschließend werden weitere Verschraubungen durchgeführt, wobei jeweils ein Abschnitt der Schrauben erwärmt wird. Danach werden mittels einer Detektionseinrichtung die Wärmestrahlen der Schrauben erfasst, und Thermografiedaten erzeugt. Diese werden dann an eine Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt, wo sie ausgewertet werden, um eine Schraubenreihenfolge und die Vollständigkeit der Verschraubung zu ermitteln.If the component is a screw, the method according to the invention can proceed as follows. First, a screw is screwed in manually by a worker. During screwing, a section of the screw is heated. Further screw connections are then carried out, with one section of the screws being heated at a time. The heat rays from the screws are then detected using a detection device and thermographic data is generated. These are then transmitted to a data processing device, where they are evaluated to determine a screw sequence and the completeness of the screw connection.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird eine Vielzahl an Bauteilen montiert, wobei jeweils ein Abschnitt der Bauteile während der Montage erwärmt wird.In an advantageous embodiment, a large number of components are assembled, with one section of the components being heated during assembly.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, das Befehle umfasst, die bewirken, dass das erfindungsgemäße System das erfindungsgemäße Verfahren ausführt.According to a further aspect of the invention, a computer program product is proposed which comprises instructions which cause the system according to the invention to carry out the method according to the invention.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug vorgeschlagen, das ein Fahrzeugteil umfasst, das mittels Schrauben mit dem Fahrzeug verschraubt ist, wobei eine Schraubreihenfolge der Schrauben und/oder eine Vollständigkeit der Schraubverbindungen mittels eines erfindungsgemäßen Systems, eines erfindungsgemäßen Verfahren und/oder eines erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukts ermittelt ist.According to a further aspect of the invention, a vehicle is proposed which comprises a vehicle part which is screwed to the vehicle by means of screws, with a screwing sequence of the screws and/or a completeness of the screw connections being determined by means of a system according to the invention, a method according to the invention and/or a method according to the invention Computer program product is determined.

Nachfolgend werden ein Fahrzeug, ein System, ein Verfahren sowie weitere Merkmale und Vorteile anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, das in der Figur schematisch dargestellt ist. Hierbei zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Systems zur computergestützten Ermittlung einer Schraubreihenfolge von Schrauben und/oder einer Vollständigkeit der Schraubverbindungen.

A vehicle, a system, a method as well as further features and advantages are described in more detail below using an exemplary embodiment, which is shown schematically in the figure. This shows:

1 a schematic representation of a system for the computer-aided determination of a screwing sequence of screws and/or a completeness of the screw connections.

In 1 ist ein Fahrzeug 10 gezeigt, an dem ein Fahrzeugteil 12 mittels Bauteilen 13 in Form von Schrauben 14 montiert ist.In 1 a vehicle 10 is shown, on which a vehicle part 12 is mounted by means of components 13 in the form of screws 14.

Zur Ermittlung der Schraubreihenfolge und der Vollständigkeit der Schraubverbindung ist ein System 16 vorgesehen, das eine Montagevorrichtung 18, eine Detektionseinrichtung 20 und eine Datenverarbeitungseinrichtung 22 aufweist.To determine the screwing sequence and the completeness of the screw connection, a system 16 is provided which has a mounting device 18, a detection device 20 and a data processing device 22.

Die Montagevorrichtung 18 ist eine handgeführte Schraubvorrichtung 24, wie beispielsweise ein elektrischer Schrauber oder ein Druckluftschrauber, die einen Griff 25, eine Wärmevorrichtung 26 und eine mit der Wärmevorrichtung 26 gekoppelte Steuereinheit 28 aufweist.The assembly device 18 is a hand-held screwing device 24, such as an electric screwdriver or a pneumatic screwdriver, which has a handle 25, a heating device 26 and a control unit 28 coupled to the heating device 26.

Die Wärmevorrichtung 26 dient zur Erwärmung eines Kopfabschnitts 30 der Schrauben 14 und ist vorliegend ein Ofen 32 in Form eines kleinen Föns 34.The heating device 26 serves to heat a head section 30 of the screws 14 and in the present case is an oven 32 in the form of a small hair dryer 34.

Die Steuereinheit 28 ist eingerichtet, die Wärmevorrichtung 26 derart anzusteuern, dass während des Schraubvorgangs der Kopfabschnitt 30 gezielt erwärmt wird.The control unit 28 is set up to control the heating device 26 in such a way that the head section 30 is heated in a targeted manner during the screwing process.

Die Detektionseinrichtung 20 ist eine Wärmebildkamera 36, die die von den Kopfabschnitten 30 emittierte Wärmestrahlen erfasst und in ein Wärmebild umwandelt.The detection device 20 is a thermal imaging camera 36, which detects the heat rays emitted by the head sections 30 and converts them into a thermal image.

Die Wärmebildkamera 36 ist mit der Datenverarbeitungseinrichtung 22 über eine Verbindung 38, die vorliegend ein Datenkabel 40 ist, verbunden. Alternativ kann die Verbindung 38 eine Funkverbindung, wie beispielswiese W-LAN, sein. Über das Datenkabel 40 übermittelt die Wärmebildkamera 36 das erzeugte Wärmebild an die Datenverarbeitungseinrichtung 22 in Form von Thermografiedaten.The thermal imaging camera 36 is connected to the data processing device 22 via a connection 38, which in the present case is a data cable 40. Alternatively, the connection 38 can be a radio connection, such as Wi-Fi. The thermal imaging camera 36 transmits the generated thermal image to the data processing device 22 in the form of thermographic data via the data cable 40.

Die Datenverarbeitungseinrichtung 22 ist ein Computer mit einer Recheneinheit 42, beispielsweise einer CPU, einer Speichereinrichtung 44 zum Speichern der übermittelten Thermografiedaten und einer Schnittstelle 46 zum Verbinden des Datenkabels 40 mit der Datenverarbeitungseinrichtung 22. In der Speichereinrichtung 44 ist ein Computerprogrammprodukt, beispielsweise ein auf künstlicher Intelligenz basierender Bildverarbeitungs-Algorithmus, gespeichert, dass in die Recheneinheit 42 geladen wird, mittels dem die Schraubreihenfolge und/oder die Vollständigkeit der Schraubverbindungen auf Basis der Thermografiedaten beziehungsweise des auf den Thermografiedaten basierenden Wärmebildes ermittelt wird.The data processing device 22 is a computer with a computing unit 42, for example a CPU, a memory device 44 for storing the transmitted thermography data and an interface 46 for connecting the data cable 40 to the data processing device 22. The memory device 44 contains a computer program product, for example one based on artificial intelligence based image processing algorithm, stored that is loaded into the computing unit 42, by means of which the screwing sequence and / or the completeness of the screw connections is determined based on the thermography data or the thermal image based on the thermography data.

Im Folgenden wird ein mögliches Verfahren zur computergestützten Ermittlung einer Schraubreihenfolge und/oder einer Vollständigkeit der Schraubverbindungen mittels des Systems 16 erläutert. In einem ersten Schritt werden zur Montage des Bauteils 13 die Schrauben 14 von einem nicht dargestellten Werker manuell mittels der handgeführten Schraubvorrichtung 24 verschraubt, wobei während jeder Verschraubung die Steuereinheit 28 die Wärmevorrichtung 26 gezielt ansteuert, um den Kopfabschnitt 30 einer jeden Schraube 14 erwärmt wird. Nach Beendigung des Schraubprozesses werden mittels der Wärmebildkamera 36 die Schrauben 14 aufgenommen und die von den Kopfabschnitten 30 emittierten Wärmestrahlen erfasst und in ein Wärmebild umgewandelt. Anschließend wird das erzeugte Wärmebild in Form von Thermografiedatenan die Datenverarbeitungseinrichtung 22 übermittelt, wobei die Recheneinheit 42, wie zuvor beschrieben, die Thermografiedaten auswertet, um die Schraubreihenfolge und die Vollständigkeit der Schraubverbindungen zu ermitteln.A possible method for computer-aided determination of a screwing sequence and/or a completeness of the screw connections using the system 16 is explained below. In a first step, to assemble the component 13, the screws 14 are screwed manually by a worker (not shown) using the hand-held screwing device 24, with the control unit 28 specifically controlling the heating device 26 during each screwing in order to heat the head section 30 of each screw 14. After the screwing process has ended, the screws 14 are recorded using the thermal imaging camera 36 and the heat rays emitted by the head sections 30 are recorded and converted into a thermal image. The generated thermal image is then transmitted to the data processing device 22 in the form of thermographic data, with the computing unit 42, as described above, evaluating the thermographic data in order to determine the screwing sequence and the completeness of the screwed connections.

Das System 16 und das Verfahren zeichnen sich dadurch aus, dass die Schraubreihenfolge und/oder die Vollständigkeit der Schraubverbindung bei handgeführten Schraubvorrichtungen 24 ermittelt werden kann, indem die Schrauben 14 gezielt erwämrt werden, dies mit einer Wärmebildkamera 36 erfasst und das erzeugte Wärmebild mittels einer Datenverarbeitungseinrichtung 22 mit einem auf einer künstlichen Intelligenz basierenden Bildverarbeitungs-Algorithmus ausgewertet wird.The system 16 and the method are characterized in that the screwing sequence and/or the completeness of the screw connection in hand-held screwing devices 24 can be determined by specifically heating the screws 14, detecting this with a thermal imaging camera 36 and the generated thermal image using a data processing device 22 is evaluated with an image processing algorithm based on artificial intelligence.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010: Fahrzeugvehicle
1212: FahrzeugteilVehicle part
1313: BauteilComponent
1414: Schraubescrew
1616: Systemsystem
1818: MontagevorrichtungMounting device
2020: DetektionseinrichtungDetection device
2222: DatenverarbeitungseinrichtungData processing device
2424: handgeführte Schraubvorrichtunghand-held screwing device
2525: GriffHandle
2626: WärmevorrichtungWarming device
2828: SteuereinheitControl unit
3030: KopfabschnittHead section
3232: OfenOven
3434: Fönhairdryer
3636: WärmebildkameraThermal camera
3838: VerbindungConnection
4040: DatenkabelData cable
4242: RecheneinheitComputing unit
4444: SpeichereinrichtungStorage facility
4646: Schnittstelleinterface

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102014012624 A1 [0003]

Claims

System (16) for computer-aided determination of an assembly sequence of components (13) and/or a completeness of assembled components (13), comprising at least one heating device (26) for heating at least a section of the components (13), at least one detection device (20) , which is set up to detect heat rays from assembled components (13), convert them into thermography data and transmit them to a data processing device (22), and the data processing device (22), which is set up to evaluate the thermography data in order to determine the assembly sequence of the components (13 ) and/or to determine the completeness of the assembled components (13).

System after Claim 1 , characterized in that the detection device (20) is a thermal imaging camera (36) which is set up to generate a thermal image based on the detected heat rays and transmit it to the data processing device (22).

System after Claim 1 or 2 , characterized in that the data processing device (22) uses an artificial intelligence (AI) which is set up to determine the assembly sequence of the components (13) and / or the completeness of the assembled components (13).

System according to one of the preceding claims, characterized in that the components (13) are assembled by means of a mounting device (18), the mounting device (18) having the heating device (26).

System according to one of the preceding claims, characterized in that the heating device (26) is an oven (32), an induction device and/or a friction device.

System according to one of the preceding claims, characterized in that a head section (30) of the components (13) is heated.

System according to one of the preceding claims, characterized in that the components (13) are screws (14) which are screwed to a vehicle part (12) of the vehicle (10).

Method for the computer-aided determination of an assembly sequence of components (13) and/or a completeness of assembled components (13) using a system according to one of Claims 1 until 6 , which has the following steps: a. Assembly of a first component (13), wherein a section of the first component (13) is heated during assembly and emits heat rays; b. Assembly of a second component (13), wherein a portion of the second component (13) is heated during assembly and emits heat rays; c. Detecting the heat rays by means of a detection device (20) and generating thermographic data; and d. Transmitting the thermography data to a data processing device (22) and evaluating the thermography data using the data processing device (22) in order to determine an assembly sequence of the components (13) and/or a completeness of the assembled components (13).

Computer program product comprising instructions that cause the system to search for one of the Claims 1 until 7 the procedure Claim 8 executes.

Vehicle (10) comprising vehicle part (12) which is screwed to the vehicle (10) by means of screws (14), with a screwing sequence of the screws (14) and/or a completeness of the screw connections using a system (16) according to one of Claims 1 until 7 , a procedure Claim 8 and/or a computer program product Claim 9 has been determined.