DE102023111633A1

DE102023111633A1 - Verfahren und system für einen mit dem herstellen eines fahrzeugs assoziierten fahrzeugdeckingprozess

Info

Publication number: DE102023111633A1
Application number: DE102023111633.9A
Authority: DE
Inventors: Kerry Lance Paskell
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2022-05-12
Filing date: 2023-05-04
Publication date: 2023-11-16
Also published as: CN117087792A; US20230365210A1; US12049273B2; US11613321B1

Abstract

Ein Herstellungssystem beinhaltet einen ersten autonomen mobilen Roboter (AMR), einen zweiten AMR, einen ersten Satz von mobilen Robotersystemen und ein zentrales Verwaltungssystem. Der erste AMR transportiert eine Karosserie eines Fahrzeugs zu einem Montagebereich. Der zweite AMR transportiert ein Fahrgestell des Fahrzeugs zu dem Montagebereich. Der erste Satz von mobilen Robotersystemen ist an dem Montagebereich bereitgestellt und bewegt die Karosserie. Das zentrale Verwaltungssystem beinhaltet Anweisungen zum Leiten des ersten AMR, der die Karosserie transportiert, zu dem Montagebereich; Leiten des zweiten AMR, der das Fahrgestell transportiert, zu dem Montagebereich; Veranlassen, dass der erste Satz von mobilen Robotersystemen die Karosserie von dem ersten AMR anhebt; Leiten des ersten AMR zu einem sekundären Bereich; Leiten des zweiten AMR, sodass sich dieser in eine gewünschte Position relativ zu der Karosserie bewegt; und Anweisen des ersten Satzes von mobilen Robotersystemen, die Karosserie auf dem Fahrgestell zu platzieren.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren für einen mit einem Herstellen eines Fahrzeugs assoziierten Fahrzeugdeckingprozess.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die Aussagen in diesem Teilabschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegende Offenbarung bereit und stellen unter Umständen nicht den Stand der Technik dar.
Herstellungsanlagen verwenden Produktions- und Montagewerkzeuge, um bei der Produktion und Herstellung von Produkten zu unterstützen. Diese Produktions- und Montagewerkzeuge für die Herstellung beinhalten stationäre Roboterarme und Hebeunterstützungsvorrichtungen, die eine große Menge an dediziertem Platz innerhalb einer Herstellungsanlage einnehmen. Im Allgemeinen können diese Produktions- und Montagewerkzeuge, die an die Decke und/oder den Boden geschweißt sind, auch feste Bestandteile der Herstellungsanlage werden und die Flexibilität hemmen, die benötigt wird, um Montagelinien schnell zu modifizieren und/oder zu wechseln. Auf diese und andere Probleme wird durch die Lehren der vorliegenden Offenbarung eingegangen.
KURZDARSTELLUNG
Dieser Teilabschnitt stellt eine allgemeine Kurzdarstellung der Offenbarung bereit und ist keine umfassende Offenbarung ihres vollständigen Umfangs oder all ihrer Merkmale.
In einer Variation stellt die vorliegende Offenbarung ein Herstellungssystem bereit. Das System beinhaltet einen ersten autonomen mobilen Roboter (autonomous mobile robot - AMR), der dazu konfiguriert ist, eine Karosserie eines Fahrzeugs zu einem Montagebereich zu transportieren, einen zweiten AMR, der dazu konfiguriert ist, ein Fahrgestell des Fahrzeugs zu dem Montagebereich zu transportieren, einen ersten Satz von mobilen Robotersystemen, der an dem Montagebereich bereitgestellt ist und dazu konfiguriert ist, die Karosserie zu bewegen, und ein zentrales Verwaltungssystem. Das zentrale Verwaltungssystem beinhaltet einen oder mehrere Prozessoren und ein oder mehrere nicht transitorische computerlesbare Medien, die Anweisungen speichern, die durch den einen oder die mehreren Prozessoren ausführbar sind.
Die Anweisungen beinhalten Folgendes: Leiten des ersten AMR, der die Karosserie transportiert, zu dem Montagebereich; Leiten des zweiten AMR, der das Fahrgestell transportiert, zu dem Montagebereich; Veranlassen, dass der erste Satz von mobilen Robotersystemen die Karosserie von dem ersten AMR anhebt; Leiten des ersten AMR zu einem sekundären Bereich; Leiten des zweiten AMR, sodass sich dieser in eine gewünschte Position relativ zu der Karosserie bewegt; und Anweisen des ersten Satzes von mobilen Robotersystemen, die Karosserie auf dem Fahrgestell zu platzieren.
In einigen Formen beinhaltet das Herstellungssystem ferner einen oder mehrere Positionssensoren, die an dem Montagebereich bereitgestellt sind und dazu konfiguriert sind, eine Komponente in dem Montagebereich zu detektieren. Die Komponente ist mindestens eines von der Karosserie und dem Fahrgestell.
In einer Form beinhalten die Anweisungen ferner Folgendes: Bestimmen einer Komponentenposition der Komponente, die an dem Montagebereich bereitgestellt ist; Bestimmen, ob die Komponente mit einer Referenzposition ausgerichtet ist, auf Grundlage der Komponentenposition; und Leiten eines Komponenten-AMR, sodass dieser die Komponente in die Referenzposition bewegt, als Reaktion darauf, dass die Komponente nicht mit der Referenzposition ausgerichtet ist, wobei der Komponenten-AMR als Reaktion darauf, dass die Komponente die Karosserie ist, der erste AMR ist und der Komponenten-AMR als Reaktion darauf, dass die Komponente das Fahrgestell ist, der zweite AMR ist.
In einigen Formen ist der erste AMR dazu konfiguriert, Karosserieidentifikationsdaten zu speichern, die mit der Karosserie assoziiert sind, die transportiert wird, und ist der zweite AMR dazu konfiguriert, Fahrgestellidentifikationsdaten zu speichern, die mit dem Fahrgestell assoziiert sind, das transportiert wird.
In einer Form beinhalten die Anweisungen ferner Folgendes: Erlangen der Karosserieidentifikationsdaten und der Fahrgestellidentifikationsdaten von dem ersten AMR bzw. dem zweiten AMR; Bestimmen, ob die durch den ersten AMR transportierte Karosserie mit dem Fahrgestell assoziiert ist, das auf dem zweiten AMR transportiert wird, auf Grundlage der Karosserieidentifikationsdaten und der Fahrgestellidentifikationsdaten; Leiten von mindestens einem von dem ersten AMR und dem zweiten AMR zu dem sekundären Bereich als Reaktion darauf, dass die Karosserie nicht mit dem Fahrgestell assoziiert ist; und Veranlassen, dass der zweite AMR direkt hinter dem ersten AMR positioniert wird, als Reaktion darauf, dass die Karosserie mit dem Fahrgestell assoziiert ist, bevor der zweite AMR an dem Montagebereich ankommt.
In einigen Formen beinhalten die Anweisungen, um zu veranlassen, dass der zweite AMR direkt hinter dem ersten AMR positioniert wird, ferner Leiten des zweiten AMR, sodass sich dieser direkt hinter den ersten AMR bewegt, bevor der zweite AMR an dem Montagebereich ankommt.
In einer Form beinhalten die Anweisungen, um zu veranlassen, dass der zweite AMR direkt hinter dem ersten AMR positioniert wird, ferner Leiten des ersten AMR, sodass sich dieser direkt vor den zweiten AMR bewegt, bevor der erste AMR an dem Montagebereich ankommt.
In einigen Formen beinhaltet das Herstellungssystem ferner eine Vielzahl der ersten AMRs. Jeder erste AMR ist dazu konfiguriert, eine Karosserie aus einer Vielzahl von Karosserien für eine Vielzahl von Fahrzeugen zu transportieren. Das Herstellungssystem beinhaltet ferner eine Vielzahl der zweiten AMRs. Jeder zweite AMR ist dazu konfiguriert, ein Fahrgestell aus einer Vielzahl von Fahrgestellen für die Vielzahl von Fahrzeugen zu transportieren. Die Anweisungen beinhalten ferner Leiten der Vielzahl der ersten AMRs in einen ersten Montagelinienprozess; Leiten der Vielzahl der zweiten AMRs in einen zweiten Montagelinienprozess; und Leiten eines führenden zweiten AMR der Vielzahl der zweiten AMRs, sodass sich dieser hinter einen identifizierten ersten AMR der Vielzahl der ersten AMRs bewegt. Der führende zweite AMR transportiert ein ausgewähltes Fahrgestell aus der Vielzahl von Fahrgestellen, der identifizierte erste AMR transportiert eine ausgewählte Karosserie aus der Vielzahl von Karosserien. Die ausgewählte Karosserie ist mit der ausgewählten Karosserie assoziiert.
In einer Form beinhaltet das Herstellungssystem einen zweiten Satz von mobilen Robotersystemen, der dazu konfiguriert ist, die Karosserie an das Fahrgestell zu koppeln.
In einigen Formen beinhalten die Anweisungen, wenn die Karosserie auf dem Fahrgestell platziert ist, ferner Anweisen des zweiten Satzes von mobilen Robotersystemen, die Karosserie an dem Fahrgestell zu befestigen.
In einer Variation beinhaltet die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugs unter Verwendung eines Herstellungssystems, das einen ersten autonomen mobilen Roboter (AMR), der eine Karosserie eines Fahrzeugs transportiert, einen zweiten AMR, der ein Fahrgestell transportiert, ein zentrales Verwaltungssystem und einen ersten Satz von mobilen Robotersystemen aufweist. Die Anweisungen beinhalten Folgendes: Leiten, durch das zentrale Verwaltungssystem, des ersten AMR, der die Karosserie transportiert, zu einem Montagebereich; Leiten, durch das zentrale Verwaltungssystem, des zweiten AMR, der das Fahrgestell transportiert, zu dem Montagebereich; Veranlassen, durch das zentrale Verwaltungssystem, dass der erste Satz von mobilen Robotersystemen die Karosserie von dem ersten AMR anhebt; Leiten, durch das zentrale Verwaltungssystem, des ersten AMR zu einem sekundären Bereich; Leiten, durch das zentrale Verwaltungssystem, des zweiten AMR, sodass sich dieser in eine gewünschte Position relativ zu der Karosserie bewegt; und Anweisen, durch das zentrale Verwaltungssystem, des ersten Satzes von mobilen Robotersystemen, die Karosserie auf dem Fahrgestell zu platzieren.
In einigen Formen beinhaltet das Herstellungssystem ferner einen oder mehrere Positionssensoren, die an dem Montagebereich bereitgestellt sind und dazu konfiguriert sind, eine Komponente in dem Montagebereich zu detektieren.
In einer Form beinhaltet das Verfahren ferner Folgendes: Bestimmen, durch das zentrale Verwaltungssystem, einer Komponentenposition der Komponente, die an dem Montagebereich bereitgestellt ist, wobei die Komponente mindestens eines von der Karosserie und dem Fahrgestell ist; Bestimmen, durch das zentrale Verwaltungssystem, ob die Komponente mit einer Referenzposition ausgerichtet ist, auf Grundlage der Komponentenposition; und Leiten, durch das zentrale Verwaltungssystem, eines Komponenten-AMR, sodass dieser die Komponente in die Referenzposition bewegt, als Reaktion darauf, dass die Komponente nicht mit der Referenzposition ausgerichtet ist. Der Komponenten-AMR ist als Reaktion darauf, dass die Komponente die Karosserie ist, der erste AMR und der Komponenten-AMR ist als Reaktion darauf, dass die Komponente das Fahrgestell ist, der zweite AMR.
In einigen Formen ist der erste AMR dazu konfiguriert, Karosserieidentifikationsdaten zu speichern, die mit der Karosserie assoziiert sind, die transportiert wird. Der zweite AMR ist dazu konfiguriert, Fahrgestellidentifikationsdaten zu speichern, die mit dem Fahrgestell assoziiert sind, das transportiert wird.
In einer Form beinhalten das Verfahren ferner Folgendes: Erlangen, durch das zentrale Verwaltungssystem, der Karosserieidentifikationsdaten und der Fahrgestellidentifikationsdaten von dem ersten AMR bzw. dem zweiten AMR; Bestimmen, durch das zentrale Verwaltungssystem, ob die durch den ersten AMR transportierte Karosserie mit dem Fahrgestell assoziiert ist, das auf dem zweiten AMR transportiert wird, auf Grundlage der Karosserieidentifikationsdaten und der Fahrgestellidentifikationsdaten; Leiten, durch das zentrale Verwaltungssystem, von mindestens einem von dem ersten AMR und dem zweiten AMR zu dem sekundären Bereich als Reaktion darauf, dass die Karosserie nicht mit dem Fahrgestell assoziiert ist; und Veranlassen, durch das zentrale Verwaltungssystem, dass der zweite AMR direkt hinter dem ersten AMR positioniert wird, als Reaktion darauf, dass die Karosserie mit dem Fahrgestell assoziiert ist, bevor der zweite AMR an dem Montagebereich ankommt.
In einigen Formen beinhaltet das Verfahren, um zu veranlassen, dass der zweite AMR direkt hinter dem ersten AMR positioniert wird, ferner Leiten des zweiten AMR, sodass sich dieser direkt hinter den ersten AMR bewegt, bevor der zweite AMR an dem Montagebereich ankommt.
In einer Form beinhaltet das Verfahren, um zu veranlassen, dass der zweite AMR direkt hinter dem ersten AMR positioniert wird, ferner Leiten des ersten AMR, sodass sich dieser direkt vor den zweiten AMR bewegt, bevor der erste AMR an dem Montagebereich ankommt.
In einigen Formen beinhaltet das Verfahren ferner Leiten, durch das zentrale Verwaltungssystem, einer Vielzahl der ersten AMRs in einen ersten Montagelinienprozess. Jeder erste AMR ist dazu konfiguriert, eine Karosserie aus einer Vielzahl von Karosserien für eine Vielzahl von Fahrzeugen zu transportieren. Das Verfahren beinhaltet ferner Leiten, durch das zentrale Verwaltungssystem, einer Vielzahl der zweiten AMRs in einen zweiten Montagelinienprozess. Jeder zweite AMR ist dazu konfiguriert, ein Fahrgestell aus einer Vielzahl von Fahrgestellen zu transportieren. Das Verfahren beinhaltet ferner Veranlassen, durch das zentrale Verwaltungssystem, dass sich ein identifizierter zweiter AMR der Vielzahl der zweiten AMRs hinter einen identifizierten ersten AMR der Vielzahl der ersten AMRs bewegt. Der identifizierte zweite AMR transportiert ein ausgewähltes Fahrgestell aus der Vielzahl von Fahrgestellen. Der identifizierte erste AMR transportiert eine ausgewählte Karosserie aus der Vielzahl von Karosserien. Die ausgewählte Karosserie ist mit der ausgewählten Karosserie assoziiert.
In einer Form beinhaltet das Verfahren ferner Folgendes: Bestimmen, durch das zentrale Verwaltungssystem, ob die durch den identifizierten ersten AMR transportierte ausgewählte Karosserie mit dem ausgewählten Fahrgestell assoziiert ist, das auf dem identifizierten zweiten AMR transportiert wird, auf Grundlage von Karosserieidentifikationsdaten und Fahrgestellidentifikationsdaten, die durch den identifizierten ersten AMR bzw. den identifizierten zweiten AMR gespeichert sind; und Leiten, durch das zentrale Verwaltungssystem, von mindestens einem von dem identifizierten ersten AMR und dem identifizierten zweiten AMR zu dem sekundären Bereich als Reaktion darauf, dass die ausgewählte Karosserie nicht mit dem ausgewählten Fahrgestell assoziiert ist.
In einigen Formen beinhaltet das Herstellungssystem ferner einen zweiten Satz von mobilen Robotersystemen, der dazu konfiguriert ist, die Karosserie an dem Fahrgestell zu befestigen. Das Verfahren umfasst ferner, wenn die Karosserie auf dem Fahrgestell platziert ist, Anweisen des zweiten Satzes von mobilen Robotersystemen, die Karosserie an dem Fahrgestell zu befestigen.
In einigen Variationen beinhaltet die vorliegende Offenbarung ein Herstellungssystem, das einen ersten autonomen mobilen Roboter (AMR) aufweist, der dazu konfiguriert ist, eine Karosserie eines Fahrzeugs zu einem Montagebereich zu transportieren. Der erste AMR ist dazu konfiguriert, Karosserieidentifikationsdaten zu speichern, die mit der Karosserie assoziiert sind, die transportiert wird. Das Herstellungssystem beinhaltet einen zweiten AMR, der dazu konfiguriert ist, ein Fahrgestell des Fahrzeugs zu dem Montagebereich zu transportieren. Der zweite AMR ist dazu konfiguriert, Fahrgestellidentifikationsdaten zu speichern, die mit dem Fahrgestell assoziiert sind, das transportiert wird. Das Herstellungssystem beinhaltet einen ersten Satz von mobilen Robotersystemen, der an dem Montagebereich bereitgestellt ist und dazu konfiguriert ist, die Karosserie zu bewegen; und ein zentrales Verwaltungssystem, das einen oder mehrere Prozessoren und ein oder mehrere nicht transitorische computerlesbare Medien beinhaltet, die Anweisungen speichern, die durch den einen oder die mehreren Prozessoren ausführbar sind. Die Anweisungen umfassen Folgendes: Leiten des ersten AMR, der die Karosserie transportiert, zu dem Montagebereich; Leiten des zweiten AMR, der das Fahrgestell transportiert, zu dem Montagebereich; Erlangen der Karosserieidentifikationsdaten und der Fahrgestellidentifikationsdaten von dem ersten AMR bzw. dem zweiten AMR; Bestimmen, ob die durch den ersten AMR transportierte Karosserie mit dem Fahrgestell assoziiert ist, das auf dem zweiten AMR transportiert wird, auf Grundlage der Karosserieidentifikationsdaten und der Fahrgestellidentifikationsdaten; Veranlassen, dass der zweite AMR direkt hinter dem ersten AMR positioniert wird, als Reaktion darauf, dass die Karosserie mit dem Fahrgestell assoziiert ist, bevor der zweite AMR an dem Montagebereich ankommt; Veranlassen, dass der erste Satz von mobilen Robotersystemen die Karosserie von dem ersten AMR anhebt; Leiten des ersten AMR zu einem sekundären Bereich; Leiten des zweiten AMR, sodass sich dieser in eine gewünschte Position relativ zu der Karosserie bewegt; und Anweisen des ersten Satzes von mobilen Robotersystemen, die Karosserie auf dem Fahrgestell zu platzieren.
Weitere Anwendungsbereiche werden aus der in dieser Schrift bereitgestellten Beschreibung ersichtlich. Es versteht sich, dass die Beschreibung und spezifische Beispiele lediglich Veranschaulichungszwecken dienen und den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken sollen.
ZEICHNUNGEN
Für ein umfassendes Verständnis der Offenbarung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verschiedene Formen davon beispielhaft beschrieben, in denen Folgendes gilt:

1 ist ein Blockschaubild eines Herstellungssystems gemäß der Lehre der vorliegenden Offenbarung;
2 ist ein veranschaulichendes Schaubild eines Teilabschnitts einer Herstellungsumgebung, das das Herstellungssystem, das einen ersten autonomen mobilen Roboter (AMR) und einen zweiten AMR aufweist, die eine Karosserie bzw. ein Fahrgestell transportieren, gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung offenbart;
3 ist ein veranschaulichendes Schaubild eines anderen Teilabschnitts der Herstellungsumgebung, das das Herstellungssystem, das eine Vielzahl von Montagerobotersystemen aufweist, die die Karosserie an dem Fahrgestell sichert, gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung offenbart;
4 ist eine perspektivische Ansicht eines veranschaulichenden Schaubilds, das einen ersten Satz der mobilen Robotersysteme beim Absenken einer Karosserie auf ein Fahrgestell gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung abbildet;
5 ist eine Seitenansicht eines veranschaulichenden Schaubilds, das einen zweiten Satz von mobilen Robotersystemen beim Sichern der Karosserie an dem Fahrgestell aus 4 gemäß der Lehre der vorliegenden Offenbarung abbildet;
6 ist eine Draufsicht auf das veranschaulichende Schaubild aus 5, die den zweiten Satz von mobilen Robotersystemen beim Sichern der Karosserie an dem Fahrgestell gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung abbildet;
7 ist ein Ablaufdiagramm einer Fahrzeugverifizierungsroutine des zentralen Verwaltungssystems gemäß der Lehre der vorliegenden Offenbarung;
8A und 8B stellen ein Ablaufdiagramm einer Fahrzeugdeckingroutine gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung bereit.

Die in dieser Schrift beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich Veranschaulichungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, die Anwendung oder die Verwendungen nicht einschränken. Es versteht sich, dass über alle Zeichnungen hinweg entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale angeben.
Die vorliegende Offenbarung stellt ein flexibel-mobiles Herstellungssystem bereit, das innerhalb einer Herstellungsumgebung betrieben wird. Das System beinhaltet ein zentrales Verwaltungssystem, das einen ersten autonomen mobilen Roboter (AMR), der eine Karosserie transportiert, und einen zweiten AMR, der ein Fahrgestell transportiert, zu einem vorbestimmten Standort leitet. Sobald sie positioniert sind, veranlasst das zentrale Verwaltungssystem ein mobiles Robotersystem dazu, die Karosserie von dem ersten AMR anzuheben und die Karosserie auf dem Fahrgestell zu positionieren, das auf dem zweiten AMR bereitgestellt ist. Neben anderen Attributen kann das Herstellungssystem der vorliegenden Offenbarung eine rekonfigurierbare und anpassbare Herstellungsmontage einer Karosserie und eines Fahrgestells für ein ausgewähltes Fahrzeug bereitstellen.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 ist ein flexibel-mobiles Herstellungssystem 100 zum Herstellen eines Fahrzeugs bereitgestellt, das innerhalb einer Herstellungsumgebung oder - anlage 104 bereitgestellt ist. Das Herstellungssystem 100 ist dazu konfiguriert, eine Vielzahl von Karosserien 106-1, 106-2, 106-3, 106-4, 106-5 (z. B. Hüte für Fahrzeuge) (zusammen „Karosserien 106“) mit einer Vielzahl von Fahrgestellen 108-1, 108-2, 108-3, 108-4, 108-5 (zusammen „Fahrgestelle 108“) für eine Vielzahl von Fahrzeugen zu montieren. Wie in dieser Schrift ausführlich beschrieben, ist das flexibel-mobile Herstellungssystem 100 dazu konfiguriert, eine Karosserie 106 und ein Fahrgestell 108 für ein jeweiliges Fahrzeug unter Verwendung autonomer mobiler Roboter zu montieren. Im Folgenden können die Karosserie 106 und das Fahrgestell 108 für ein jeweiliges Fahrzeug zusammen als Komponenten 106, 108 bezeichnet werden.
In einer beispielhaften Anwendung kann jede Karosserie 106 einen spezifischen Stil oder eine spezifische Struktur für eine spezifische Marke und ein spezifisches Modell des Fahrzeugs aufweisen. In einer Form kann die Karosserie 106 ein Ausrichtungsmerkmal (nicht gezeigt) beinhalten, das verwendet wird, um die Karosserie 106 während der Montage der Karosserie 106 an dem Fahrgestell 108 an einer vorbestimmten Karosseriereferenzposition auszurichten. Zum Beispiel kann das Ausrichtungsmerkmal mindestens eines von einem Reflektor-Tag, einem Ultraschallobjekt, einem RF-Tag, einem optischen Tag und/oder dergleichen beinhalten. In einem anderen Beispiel kann das Ausrichtungsmerkmal ein physisches Merkmal der Karosserie sein, wie etwa unter anderem eine Öffnung, eine spezifische Fläche.
In einer Form ist das Fahrgestell 108 typischerweise ein tragender Grundrahmen, der ein Fahrzeug von unten stützt, und ist die Karosserie 106 daran angebracht. In einer Form weist das Fahrgestell 108 ein Ausrichtungsmerkmal (nicht gezeigt) auf, das verwendet wird, um das Fahrgestell 108 während der Montage der Karosserie 106 an dem Fahrgestell 108 mit einem vorbestimmten Fahrgestellreferenzstandort auszurichten. Ähnlich der Karosserie 106 kann das Ausrichtungsmerkmal mindestens eines von einem Reflektor-Tag, einem Ultraschallobjekt, einem RF-Tag, einem optischen Tag und/oder dergleichen sein. In einer anderen Form kann das Ausrichtungsmerkmal ein physisches Merkmal der Karosserie 106 sein, wie etwa unter anderem eine Öffnung, eine spezifische Fläche. In einer Form beinhaltet jedes Fahrgestell 108 eine Vielzahl von Befestigungslöchern (nicht gezeigt).
Unter Bezugnahme auf 2 beinhaltet das flexibel-mobile Herstellungssystem 100 in einer Form eine Vielzahl von autonomen mobilen Robotern (AMRs) 110A, 110B (zusammen „AMR 110“), eine Vielzahl von Positionssensoren 111-1, 111-2, 111-3, 111-4 (zusammen „Positionssensoren 111“), einen Satz von Karosseriemontagerobotersystemen 112A, einen Satz von Befestigungsrobotersystemen 112B und ein zentrales Verwaltungssystem 114. In einer Form kann die Herstellungsumgebung eine optionale Benutzerschnittstellenvorrichtung 116 beinhalten. Während das zentrale Verwaltungssystem 114 als in der Herstellungsanlage 104 befindlich veranschaulicht ist, versteht es sich, dass das zentrale Verwaltungssystem 114 von der Herstellungsanlage 104 entfernt positioniert sein kann. In einer Form sind die AMRs 110, der Satz von Karosseriemontagerobotersystemen 112A, der Satz von Befestigungsrobotersystemen 112B, die Benutzerschnittstellenvorrichtung 116 und/oder das zentral Verwaltungssystem 114 unter Verwendung eines drahtlosen Kommunikationsprotokolls (z. B. unter anderem eines Protokolls vom Bluetooth®-Typ, eines Mobilfunkprotokolls, eines Protokolls vom Wireless-Fidelity-(Wi-Fi-)Typ, eines Nahfeldkommunikationsprotokolls (near-field communication protocol - NFC-Protokolls), eines Ultrabreitbandprotokolls (ultra-wideband protocol - UWB-Protokolls)) kommunikabel gekoppelt.
In einer Form sind die AMRs 110 mobile Roboter, die teilweise oder vollständig autonom sind, um sich zu verschiedenen Standorten der Herstellungsanlage 104 zu bewegen, und können auch als autonome geführte Fahrzeuge bezeichnet werden. Im Allgemeinen und wie bekannt, können die AMRs 110 mindestens ein Antriebssystem, ein Lenksystem, ein Bremssystem und eine Steuerung beinhalten. Die Steuerung ist dazu konfiguriert, mit anderen Vorrichtungen/Systemen, wie etwa dem zentralen Verwaltungssystem 114, zu kommunizieren und das Antriebssystem, das Lenksystem und das Bremssystem zu betreiben, um die Bewegung des AMR 110 zu steuern.
In einer Form sind die AMRs 110 dazu konfiguriert, die Komponente 106, 108 zu stützen und zu transportieren. Dementsprechend können die AMRs 110 einen Stützabschnitt 109 beinhalten, auf dem die Komponente 106, 108 positioniert ist (siehe AMR 110B-4 aus 1). Um zu verfolgen, welche Komponente transportiert wird, beinhalten die AMRs 110 zusätzlich ein Komponentenidentifikationsregister (component identification register - CIR) 113, das als Speicherschaltung zum vorübergehenden Speichern von Daten in Bezug auf die Komponente, die verlagert wird, bereitgestellt sein kann. In der beispielhaften Anwendung transportieren die AMRs 110A-1, 110A-2, 110A-3, 110A-4 und 110A-5 die Karosserien 106 (zusammen als Karosserie-AMRs 110A oder erste AMRs 110A bezeichnet) und transportieren die AMRs 110B-1, 110B-2, 110B-3, 110B-4, 110B-5 die Fahrgestelle (zusammen Fahrgestell-AMRs 110B oder zweite AMRs).
Unter Bezugnahme auf 1 ist die Herstellungsanlage 104 in einer beispielhaften Anwendung dazu konfiguriert, einen Karosseriebereitstellungsbereich 120 und einen Fahrgestellbereitstellungsbereich 122 für die AMRs 110A und 110B zu beinhalten, die eine Karosserie 106 bzw. ein Fahrgestell 108 erlangen. In einer Form beinhaltet der Karosseriebereitstellungsbereich 120 verfügbare AMRs 110A, die die Karosserien 106 nicht transportieren (z. B. verfügbare AMRs 110A-3, 110A-4 und 110A-5), und erlangt Karosserien 106 von einem Karosserieinventarbereich 123, an dem die Karosserien 106 vor der Montage an dem Fahrgestell 108 gehalten werden. Zum Beispiel können die Karosserien 106 auf einem mobilen Fördersystem 124 bereitgestellt sein und ist der Karosserie-AMR 110A dazu konfiguriert, sich unter die Karosserie 106 zu bewegen, um die Karosserie 106 zu erlangen. In einer Form empfängt der AMR 110A Karosserieidentifikationsdaten, die mit der Karosserie 106 assoziiert sind, die transportiert wird, und speichert die Karosserieidentifikation (identification - ID) in dem CIR 113. Zum Beispiel kann ein menschlicher Bediener ein ID-Tag (nicht gezeigt), das an der Karosserie 110A bereitgestellt ist (z. B. einen Strichcode oder einen Quick-Response-(QR-)Code), unter Verwendung eines Scanners scannen, um die Karosserie-ID zu erlangen und dann die Karosserie-ID über den Scanner drahtlos an den AMR 110A zu übertragen. In einem anderen Beispiel können der Abruf und die Übertragung der Karosserie-ID unter Verwendung von Scannern automatisiert werden, die an einem gewissen Standort in dem Karosseriebereitstellungsbereich 120 fixiert sind.
Der Fahrgestellbereitstellungsbereich 122 kann auf ähnliche Weise wie der Karosseriebereitstellungsbereich 120 konfiguriert sein. Zum Beispiel kann der Fahrgestellbereitstellungsbereich 122 einen Fahrgestellinventarbereich 125 beinhalten, an dem Fahrgestelle 108 vor der Montage gehalten werden und auf einem mobilen Fördersystem 126 bereitgestellt sind. Die Fahrgestell-AMRs 110B, die verfügbar sind, können sich unter das Fahrgestell 108 bewegen, um das jeweilige Fahrgestell zu erlangen. Ähnlich wie der Karosserieinventarbereich 123 empfangen die AMRs 110B Fahrgestell-ID-Daten, die mit dem Fahrgestell 108 assoziiert sind, das transportiert wird, und speichern die Fahrgestell-ID in dem CIR 113.
Es versteht sich ohne Weiteres, dass der Karosseriebereitstellungsbereich 120 und der Fahrgestellbereitstellungsbereich 122 auf verschiedene geeignete Weisen konfiguriert sein können und nicht auf das in dieser Schrift bereitgestellte Beispiel beschränkt sein sollten. Zum Beispiel können die Komponenten 106, 108 anstelle eines Fördersystems den AMRs 110 unter Verwendung von einem oder mehreren Industrieroboterarmen bereitgestellt werden, die die Komponente 106, 108 aufnehmen und sie auf dem jeweiligen AMR 110 platzieren. Zusätzlich kann der Karosseriebereitstellungsbereich 120 auf eine andere Weise als der Fahrgestellbereitstellungsbereich 122 konfiguriert sein.
In einer Form sind die AMRs 110A, 110B, auf denen die Karosserien 106/Fahrgestelle 108 angeordnet sind, dazu konfiguriert, sich von dem Karosseriebereitstellungsbereich 120 und dem Fahrgestellbereitstellungsbereich 122 zu einer Karosseriemontagelinie bzw. einer Fahrgestellmontagelinie zu bewegen oder diese zu bilden (die Karosseriemontagelinie und Fahrgestellmontagelinie sind im Allgemeinen durch eine gestrichelte Linie 128 bzw. gestrichelte Linie 129 dargestellt). Konkreter ist auf dem Fachgebiet bekannt, dass die AMRs 110 dazu konfiguriert sein können, zu einem spezifischen Bereich einer Anlage zu fahren. In einem Beispiel können die AMRs 110 Detailkarten und definierte Fahrtwege beinhalten, um zu spezifischen Bereichen in der Anlage zu fahren. Unter Verwendung bekannter Objektdetektionssensoren und -prozesse können die AMRs 110 dazu konfiguriert sein, gewisse Handlungen auf Grundlage des detektierten Objekts und des Standorts des AMR innerhalb der Anlage durchzuführen. Zum Beispiel können die AMRs 110 anhalten, wenn ein unerkanntes Objekt, wie etwa ein Mensch, detektiert wird, und können einem identifizierten Objekt, wie etwa einem anderen AMR 110, folgen. Zusätzlich können die AMRs 110, wie vorstehend bereitgestellt, miteinander in Kommunikation stehen und dazu in der Lage sein, AMR-ID-Informationen und das Ziel des AMR 110 auszutauschen. Dementsprechend können die AMRs 110 in einer Form dazu konfiguriert sein, auf organisierte Weise zu spezifischen Zielen zu fahren.
In einer Form werden die Karosserie-ID-Daten und die Fahrgestell-ID-Daten eingesetzt, um zu bestimmen, ob die Karosserie 106, die jeweilige Karosserie-ID-Daten aufweist, und das Fahrgestell, das die jeweiligen Fahrgestell-ID-Daten aufweist, mit demselben Fahrzeug assoziiert sind. In einer beispielhaften Anwendung können die Karosserie-ID-Daten und die Fahrgestell-ID-Daten auf eine Komponententeilenummer für die jeweilige Komponente 106, 108 hinweisen, und falls die Teilenummern in einer Stückliste für dasselbe Fahrzeug bereitgestellt sind, dann wird bestimmt, dass die Komponenten 106, 108 für dasselbe Fahrzeug sind und montiert werden können, wie in dieser Schrift beschrieben. In einem anderen Beispiel können die Karosserie-ID-Daten und die Fahrgestell-ID-Daten Fahrzeugdaten beinhalten, die das Fahrzeug identifizieren, mit dem die Komponente 106, 108 assoziiert ist, und somit können die Komponenten 106, 108 montiert werden, falls die Fahrzeugdaten gleich sind.
Wie nachstehend ausführlich beschrieben, bilden die Karosserie-AMRs 110A und die Fahrgestell-AMRs 110B ausgehend von der Karosseriemontagelinie 128 und der Fahrgestellmontagelinie 129 eine Komponentenmontagelinie, die im Allgemeinen durch eine gestrichelte Linie 130 dargestellt ist. In einer Form sind die Karosserie-AMRs 110A und die Fahrgestell-AMRs 110B abwechselnd in der Komponentenmontagelinie 130 angeordnet. Konkreter fährt für ein betreffendes Fahrzeug der Fahrgestell-AMR 110B, der das Fahrgestell 108 für das betreffende Fahrzeug transportiert, direkt hinter dem Karosserie-AMR 110A, der die Karosserie 106 für das betreffende Fahrzeug transportiert.
Unter Bezugnahme auf 3 ist die Komponentenmontagelinie 130 dazu konfiguriert, durch einen Montagebereich 132 zu verlaufen, an dem die Karosserie 106 und das Fahrgestell 108 montiert werden. In einer Form sind die Positionssensoren 111, der Satz von Karosseriemontagerobotersystemen 112A und der Satz von Befestigungsrobotersystemen 112B an dem Montagebereich 130 angeordnet.
In einer Form sind der eine oder die mehreren Positionssensoren 111 dazu konfiguriert, eine Komponente 106, 108 in dem Montagebereich 132 zu detektieren. In einem Beispiel detektiert der Positionssensor 111, ob ein Ausrichtungsmerkmal, das mit der Komponente 106, 108 assoziiert ist, mit einem jeweiligen Komponentenreferenzstandort ausgerichtet ist. Der Komponentenreferenzstandort beinhaltet einen vorbestimmten Karosseriereferenzstandort und/oder einen vorbestimmten Fahrgestellreferenzstandort, der verwendet wird, um das Fahrgestell 108 während eines Montagevorgangs mit der Karosserie 106 auszurichten. Der Positionssensor 111 kann als induktiver Sensor, optischer Sensor (z. B. optischer Scanner, Lasersensor), kapazitiver Sensor, Bildsensor (z. B. Kamera), Radarsensor und/oder Ultraschallsensor bereitgestellt sein.
In einer Form stellten die Positionssensoren 111 dem zentralen Verwaltungssystem 114 Daten bereit, die auf einen aktuellen Standort/eine aktuelle Position des Ausrichtungsmerkmals der Komponente hinweisen. Wie in dieser Schrift beschrieben, ist das zentrale Verwaltungssystem 114 dazu konfiguriert, einen Versatzwert zwischen dem aktuellen Standort des Ausrichtungsmerkmals und dem Komponentenreferenzstandort zu bestimmen. Der Versatzwert beinhaltet einen Richtungsversatz und einen Einstellungsversatzwert, die den Abstand zwischen dem aktuellen Standort und dem Komponentenreferenzstandort angeben.
In einer beispielhaften Anwendung ist der Positionssensor 111 eine Kamera, die dazu konfiguriert ist, ein visuelles Bild des Ausrichtungsmerkmals der Karosserie 106 und/oder des Fahrgestells 108 aufzuzeichnen und die Bilddaten an das zentrale Verwaltungssystem 114 auszugeben. In einer Form können die Positionssensoren 111 unterschiedliche Typen von Sensoren sein, die eingesetzt werden, um das Ausrichtungsmerkmal zu detektieren. Zum Beispiel können die Positionssensoren 111 eine Kamera und optische Scanner beinhalten, um eine Position der Komponente 106, 108 in dem Montagebereich 132 unter Verwendung von Bildern von der Kamera zu bestimmen und dann unter Verwendung eines optischen Scanners, um ein Tag (z. B. Strichcode oder QR-Code) zu scannen, zu verifizieren, dass das Ausrichtungsmerkmal an den Komponentenreferenzstandorten bereitgestellt ist. Während in dieser Schrift spezifische Positionssensoren und Verfahren zum Ausrichten der Komponente 106, 108 bereitgestellt sind, versteht es sich ohne Weiteres, dass verschiedene andere Ausrichtungsverfahren unter Verwendung von Positionssensoren eingesetzt werden können.
In einer Form sind das Karosseriemontagerobotersystem 112A und das Befestigungsrobotersystem 112B als mobile Roboter bereitgestellt und werden zusammen als mobile Robotersysteme 112 bezeichnet. In einer beispielhaften Anwendung beinhaltet jedes der mobilen Robotersysteme 112 eine mobile Plattform 160, einen Roboterarm 162, der an die mobile Plattform 160 gekoppelt ist, und eine Systemsteuerung 163 (4), die dazu konfiguriert ist, mit dem zentralen Verwaltungssystem 114 zu kommunizieren und den Betrieb der mobilen Plattform 160 und des Roboterarms 162 zu steuern. In einer Form ist die mobile Plattform 160 dazu konfiguriert, die mobilen Robotersysteme 112 zu bewegen, und kann ein autonom geführtes Fahrzeug sein, von dem im Allgemeinen bekannt ist, dass es Räder, Antriebssysteme, Führungssensoren, wie etwa Radare, Kameras usw., beinhaltet. In einer Form ist der Roboterarm 162 ein mehrachsiger Industrieroboterarm, der mehrere Freiheitsgrade aufweist und ein Endeffektorwerkzeug beinhaltet.
Der Satz von Karosseriemontagerobotersystemen 112A ist dazu konfiguriert, die Karosserie 106 zu bewegen, und kann als erster Satz von Robotersystemen bezeichnet werden. Der Satz von Befestigungsrobotersystemen 112B ist dazu konfiguriert, die Karosserie 106 und das Fahrgestell 108 zu befestigen, und kann als zweiter Satz von Robotersystemen bezeichnet werden. In einer Form können die mobilen Robotersysteme 112, die für das Karosseriemontagerobotersystem eingesetzt werden, ein anderer Typ sein (z. B. andere Marke, Leistungsspezifikationen, Größe usw.) als das Befestigungsrobotersystem. Im Folgenden können die mobile Plattform 160, der Roboterarm 162 und die Systemsteuerung 163 für die Karosseriemontagerobotersysteme 112A und für die Befestigungsrobotersysteme ferner den Buchstaben „A“ bzw. „B“ beinhalten, um zwischen den zwei Sätzen von mobilen Robotersystemen zu unterscheiden.
Unter Bezugnahme auf 4 beinhaltet der Satz von Karosseriemontagerobotersystemen 112A in einer beispielhaften Anwendung mobile Robotersysteme 112A-1, 112A-2, 112A-3, 112A-4, die dazu konfiguriert sind, die Karosserie 106 anzuheben und abzusenken. Das mobile Robotersystem 112A-1 und das mobile Robotersystem 112A-2 sind auf einer Seite einer Montagelinie positioniert und das mobile Robotersystem 112A-3 und das mobile Robotersystem 112A-4 sind auf der anderen Seite der Montagelinie gegenüber den mobilen Robotersystemen 112A-1, 112A-2 angeordnet. In einer Form sind die Endeffektorwerkzeuge (nicht gezeigt) der Roboterarme 162A dazu konfiguriert, die Karosserie 106 zu berühren und zu halten, und der Roboterarm 162A bewegt sich operativ, um die Karosserie 106 anzuheben und abzusenken. Die Endeffektorwerkzeuge können auf verschiedene geeignete Weisen konfiguriert sein, um mit der Karosserie 106 zu interagieren, und somit liegen spezifische Details bezüglich der Struktur des Endeffektorwerkzeugs außerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung und werden somit in dieser Schrift nicht beschrieben. In einer Form ist die Systemsteuerung 163A des Karosseriemontagerobotersystems 112A dazu konfiguriert, die mehrachsigen Industrieroboterarme 162A zu steuern, um eine Reihe von gewünschten Vorgängen durchzuführen. Zum Beispiel kann die Systemsteuerung 163S dazu konfiguriert sein, einen zuvor identifizierten Abschnitt der Karosserie 106 (z. B. unterhalb der Karosserie 106) zu berühren, die Karosserie 106 synchron von dem AMR 110A wegzubewegen und die Karosserie 106 auf das Fahrgestell 108 abzusenken, wenn das Fahrgestell 108 unter der Karosserie 106 ausgerichtet ist.
Während vier mobile Robotersysteme 112A als der Satz von Karosseriemontagerobotersystemen 112A bereitgestellt sind, können ein oder mehrere mobile Robotersysteme 112A zum Beispiel auf Grundlage der Größe der Karosserie 106, die montiert wird, des in dem Montagebereich 132 verfügbaren Platzes neben anderen Faktoren eingesetzt werden. Zusätzlich kann, während jedes Karosseriemontagerobotersystem 112A mit seiner eigenen Systemsteuerung 163 bereitgestellt ist, die Anzahl der Systemsteuerungen 163 konsolidiert sein, sodass eine oder mehrere Systemsteuerungen eingesetzt werden können, um zwei oder mehr Karosseriemontagerobotersysteme 112A zu steuern. Dementsprechend kann die Systemsteuerung 163 getrennt von den mobilen Plattformen 160 und/oder den Roboterarmen 162 bereitgestellt sein, ist aber kommunikabel an die mobile Plattform 160 und die Roboterarme 162 gekoppelt.
In einer Form beinhaltet der Satz von Befestigungsrobotersystemen 112B ein mobiles Robotersystem 112B-1 und ein mobiles Robotersystem 112B-2, um die Karosserie 106 an das Fahrgestell 108 zu koppeln. Zum Beispiel können die Karosserie 106 und das Fahrgestell 108 ein Befestigungsmerkmal beinhalten, wie etwa ein Loch, das dazu konfiguriert ist, ein Befestigungselement, wie etwa eine Schraube, aufzunehmen. Dementsprechend kann das Endeffektorwerkzeug der Befestigungsrobotersysteme 112B ein automatisches Werkzeug sein, um das Befestigungselement zu erlangen und das Befestigungselement unter Verwendung eines schraubendreherartigen Werkzeugs oder eines schraubenschlüsselartigen Werkzeugs an dem Befestigungsmerkmal zu sichern. Es versteht sich ohne Weiteres, dass der spezifische Werkzeugtyp, der an dem Endeffektorwerkzeug bereitgestellt ist, von dem verwendeten Typ des Befestigungselements abhängig ist und nicht auf die in dieser Schrift bereitgestellten Beispiele beschränkt sein sollte.
In einer Form ist die Systemsteuerung 163B des Befestigungsrobotersystems 112B dazu konfiguriert, zu veranlassen, dass die mehrachsigen Industrieroboterarme 162 eine Reihe von gewünschten Vorgängen durchführen, um die Karosserie 106 und das Fahrgestell zu sichern. Zum Beispiel betreibt die Systemsteuerung 163, wenn die Befestigungsrobotersysteme 112B an dem Montagebereich 132 bereitgestellt sind, die mobile Plattform 160, um das Befestigungsrobotersystem 112B in die Nähe der Karosserie 106 und des Fahrgestells 108 zu bewegen, und betreibt den Roboterarm 162B, der den Endeffektor aufweist, um die Karosserie 106 und das Fahrgestell 108 zu sichern, um eine Karosserie-Fahrgestell-Kombination 150 zu bilden. In einem Beispiel installiert jeder der Roboterarme 162B zwei Befestigungselemente durch Löcher der Karosserie 106 und des Fahrgestells 108. In einer Form sind die Karosserie 106 und das Fahrgestell 108 gesichert, um eine Relativbewegung zwischen den Komponenten 106, 108 zu reduzieren oder zu hemmen. Während vier Befestigungselemente eingesetzt werden, kann eine beliebige Anzahl von Befestigungselementen verwendet werden, um die Karosserie 106 und das Fahrgestell 108 aneinander festzumachen. Zusätzlich können, während zwei Befestigungsrobotersysteme 112B veranschaulicht sind, ein oder mehrere Befestigungsrobotersysteme eingesetzt werden.
In einer Form sind die Systemsteuerungen 163 dazu konfiguriert, Anweisungen von dem zentralen Verwaltungssystem 114 zu empfangen, um einen gewünschten Vorgang durchzuführen, und sobald der Vorgang abgeschlossen ist, können die Systemsteuerungen 163 eine Benachrichtigung an das zentrale Verwaltungssystem 114 übertragen. Die Systemsteuerungen 163 können das zentrale Verwaltungssystem 114 auch über etwaige Fehler oder anormale Vorgänge benachrichtigen, die an dem Robotersystem 112 detektiert werden.
Unter Bezugnahme auf 2 ist das zentrale Verwaltungssystem 114 in einer Form dazu konfiguriert, eine Karosserie-Fahrgestell-Montage auszuführen, die die ARMs 110 und die mobilen Robotersysteme 112 einsetzt. In einem Beispiel beinhaltet das zentrale Verwaltungssystem 114 einen Datenspeicher 170 und eine Herstellungsmontagesteuerung 172. In einer Form beinhaltet der Datenspeicher 170 Fahrzeugteileinventardaten 174 und Anlagekartendaten 176. Die Fahrzeugteileinventardaten 174 stellen Informationen in Bezug auf das Fahrzeug bereit, das in der Herstellungsanlage gebildet wird, und beinhalten konkreter mindestens Daten, die auf eine Fahrzeug-ID-Nummer und eine Fahrzeugteileliste (z. B. eine Stückliste) hinweisen. In einer Form stellt die Fahrzeugteilelinien ID-Daten mindestens einige der in dem Fahrzeug bereitgestellten Teile bereit, wie etwa die Teile-ID der Karosserie 106 und des Fahrgestells 108. In einem Beispiel speichert und verwaltet der Datenspeicher 170 die Anlagekartendaten 176, die Daten der Anlage und ID für verschiedene Bereiche der Anlage 104 beinhalten, die verwendet werden können, um die AMRs 110 und/oder die mobilen Robotersysteme 112 zu einem gewünschten Standort in der Anlage 104 zu leiten.
Unter Bezugnahme auf 2 beinhaltet die Herstellungsmontagesteuerung 172 in einer Form ein AMR-Navigationsmodul 180, ein Identifikationsbestätigungsmodul 182, ein Ausrichtungsmodul 184 und ein Montagemodul 186. In einer Form ist das AMR-Navigationsmodul 180 dazu konfiguriert, die Lieferung und den Transport der Karosserie 106 oder des Fahrgestells 108 durch den Karosserie-AMR 110A und einen Fahrgestell-AMR 110B von einem jeweiligen Bereitstellungsbereich 120 bzw. 122 zu dem Montagebereich 132 zu koordinieren. Um die AMRs 110 zu leiten, ist das AMR-Navigationsmodul 180 dazu konfiguriert, einen Transportbefehl zu übertragen, der anfordert, dass der AMR 110 zu einem gewünschten Bereich und/oder an diesem entlang fährt. Zum Beispiel kann der Karosserie-AMR 110A dem AMR-Navigationsmodul 180 eine Benachrichtigung bereitstellen, die angibt, dass der AMR 110 die Karosserie 106 erlangt hat, und das Navigationsmodul 180 kann dann den AMR 110A anweisen, in die Karosseriemontagelinie 128 einzufahren und zu einem Komponentenbestätigungsbereich zu fahren, der im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 152 bereitgestellt ist. Anstelle von oder zusätzlich zum Bereitstellen eines spezifischen Standorts kann das AMR-Navigationsmodul 180 den Karosserie-AMR 110 anweisen, einem ausgewählten AMR 110 zu folgen. Dementsprechend kann das AMR-Navigationsmodul 180 die AMRs 110 durch den Montageprozess der Karosserie 106 und des Fahrgestells 108 leiten.
Das AMR-Navigationsmodul 180 kann den Standort der AMRs 110 unter Verwendung verschiedener geeigneter Verfahren verfolgen. Zum Beispiel können die AMRs 110 routinemäßig Daten übertragen, die auf einen aktuellen Standort des AMR 110 hinweisen, und das AMR-Navigationsmodul 180 kann die Daten einsetzen, um den Standort und die Bewegung des AMR 110 zu verfolgen. In einem anderen Beispiel kann jeder AMR 110 eine Standortverfolgungsvorrichtung beinhalten, die automatisch Daten an das AMR-Navigationsmodul 180 überträgt. In einer Form kann das AMR-Navigationsmodul 180 den AMRs 110 einen Fahrtweg zu dem Montagebereich bereitstellen. In einer anderen Form kann jeder der AMRs 110 seine internen Kartierungsdaten nutzen und seinen jeweiligen Fahrtweg zu dem in dem Transport bereitgestellten Standort bestimmen.
In einer Form ist das Identifikationsbestätigungsmodul 182 dazu konfiguriert, zu verifizieren, ob eine spezifische Karosserie 106 und ein spezifisches Fahrgestell 108 miteinander assoziiert sind. In einer Form bestimmt das Identifikationsbestätigungsmodul 182 konkreter, bevor der Karosserie-AMR 110A und der Fahrgestell-AMR 110B in die Komponentenmontagelinie 130 einfahren, auf Grundlage der Karosserie-ID-Daten und der Fahrgestell-ID-Daten, ob die durch den Karosserie-AMR 110A transportierte Karosserie 106 und das Fahrgestell 108, das auf dem Fahrgestell-AMR 110B transportiert wird, für dasselbe Fahrzeug 109 sind. Wenn zum Beispiel der Karosserie-AMR 110A und der Fahrgestell-AMR 110B an dem Komponentenbestätigungsbereich 152 ankommen, überträgt das Identifikationsbestätigungsmodul 182 ein ID-Daten-Anforderungssignal an den Karosserie-AMR 110A und den Fahrgestell-AMR 110B, und der Karosserie-AMR 110A und der Fahrgestell-AMR 110B übertragen die Karosserie-ID-Daten und die Fahrgestell-ID-Daten, die in dem jeweiligen CIR 113 gespeichert sind. Unter Verwendung der Daten in dem Fahrzeugteileinventar 174 bestimmt das Identifikationsbestätigungsmodul 182, ob die Karosserie 106 und das Fahrgestell 108 für dasselbe Fahrzeug sind. Falls die Karosserie 106 und das Fahrgestell 108 für dasselbe Fahrzeug sind, benachrichtigt das Identifikationsbestätigungsmodul 182 das AMR-Navigationsmodul 180, um die AMRs 110 zu der Komponentenmontagelinie 130 zu leiten. Zum Beispiel leitet das Navigationsmodul 180 den Karosserie-AMR 110A, sodass dieser zu der Komponentenmontagelinie 130 weitergeht und einem identifizierten Fahrgestell-AMR 110B folgt, und leitet den Fahrgestell-AMR 110B, sodass dieser nach dem Karosserie-AMR 110A in die Komponentenmontagelinie 130 eintritt und hinter dem identifizierte Karosserie-AMR 110A ist. Falls die Fahrgestell-ID-Daten und die Karosserie-ID-Daten angeben, dass das Fahrgestell 108 und die Karosserie 106 nicht für dasselbe Fahrzeug sind, benachrichtigt das Identifikationsbestätigungsmodul 182 das AMR-Navigationsmodul 180, um zu veranlassen, dass die AMRs 110 zum Beispiel zur weiteren Bearbeitung zu jeweiligen Bereitstellungsbereichen fahren.
In einer Form ist das Ausrichtungsmodul 184 dazu konfiguriert, auf Grundlage von Daten von den Positionssensoren 111 und einer jeweiligen Komponentenreferenzposition zu bestimmen, ob Komponenten 106, 108 an dem Montagebereich 132 ausgerichtet sind. Zum Beispiel empfängt das Ausrichtungsmodul 184 Daten, die auf eine Position der Komponente 106, 108 hinweisen, von den Positionssensoren 111 und bestimmt einen Versatz zwischen einem Ausrichtungsmerkmal der Komponente 106, 108 und dem Komponentenreferenzstandort. In einer Form ist der Komponentenreferenzstandort ein vorbestimmter Standort und kann als definierte Koordinaten innerhalb des Montagebereichs 132 und/oder Merkmal bereitgestellt sein, das sich innerhalb des Montagebereichs 132 befindet (z. B. eine oder mehrere Markierungen auf einem Boden des Montagebereichs 132, ein Bild auf einem Kameraobjektiv, ein Bild, das auf eine Fläche einer Karosserie und/oder eines Fahrgestells projiziert wird, ein Laserstrahl usw.).
In einem Beispiel, wenn sich der Karosserie-AMR 110A zu einem gewünschten Standort innerhalb des Montagebereichs 132 bewegt, sind die Positionssensoren 111 Kameras, die ein oder mehrere Bilder eines Ausrichtungsmerkmals der Karosserie 106 erfassen und als Reaktion darauf Bilddaten ausgeben. Das Ausrichtungsmodul 184 empfängt die Bilddaten und führt hinlänglich bekannte Bildverarbeitungstechniken durch, um zu bestimmen, ob sich das Ausrichtungsmerkmal der Karosserie 106 an dem Karosseriereferenzstandort und/oder in einem versetzten Abstand zwischen dem Ausrichtungsmerkmal und dem Karosseriereferenzstandort befindet, wobei der Karosseriereferenzstandort als Markierung an dem Montagebereich bereitgestellt und in dem Bild erfasst sein kann. Das Ausrichtungsmodul 184 ist dazu konfiguriert, zu bestimmen, ob der Versatzabstand größer als ein Versatzschwellenwert ist, und ist dies der Fall, so bestimmt das Ausrichtungsmodul 184, dass die Karosserie 106 nicht ausgerichtet ist, und leitet das Navigationsmodul 180 den Karosserie-AMR, sodass sich dieser auf Grundlage des Versatzabstands bewegt.
In einem anderen Beispiel kann das Ausrichtungsmerkmal ein QR-Code an einem Tag sein und ist der Positionssensor ein Scanner, um den QR-Code zu detektieren. Falls das Ausrichtungsmodul 184 ein Signal von dem Positionssensor empfängt, das angibt, dass der QR-Code detektiert wird, bestimmt das Ausrichtungsmodul 184, dass die Karosserie ausgerichtet ist. Falls alternativ nach einer vorbestimmten Zeit, nachdem der Karosserie-AMR 110A in den Komponentenmontagebereich 130 eingetreten ist, kein Code empfangen wird, ist das Ausrichtungsmodul 184 dazu konfiguriert, das Navigationsmodul 180 zu benachrichtigen, um zu veranlassen, dass sich der Karosserie-AMR zu einem gewünschten Standort in dem Montagebereich 132 bewegt.
Gleichermaßen führt das Ausrichtungsmodul 184 eine Ausrichtungsverifizierung durch, um auf Grundlage von Daten von dem Positionssensor 111 und dem Fahrgestellreferenzstandort zu bestimmen, ob das Fahrgestell 108 in dem Montagebereich 132 ausgerichtet ist. Es versteht sich ohne Weiteres, dass das Ausrichtungsmodul 184 auf Grundlage des eingesetzten Typs der Positionssensoren 111, des Ausrichtungsmerkmals an der Komponente 106, 108 und/oder des Komponentenreferenzstandorts auf verschiedene geeignete Weisen konfiguriert sein kann.
In einer Form ist das Montagemodul 186 dazu konfiguriert, die mobilen Robotersysteme 112 anzuweisen, ausgewählte Aufgaben oder spezifische Vorgänge durchzuführen. In einer beispielhaften Anwendung, wie vorstehend bereitgestellt, speichern die Systemsteuerungen 163 der mobilen Robotersysteme 112 eine Reihe von Vorgängen, die durch das Robotersystem durchzuführen sind. Dementsprechend ist das Montagemodul 186 dazu konfiguriert, einen Aufgabenbefehl zu übertragen, der die Aufgabe/den Vorgang angibt, die/der durch die Robotersysteme 112 durchzuführen ist. Zum Beispiel veranlasst das Montagemodul 186, sobald die Karosserie 106 ausgerichtet ist, wie durch das Ausrichtungsmodul 184 verifiziert, dass die Karosseriemontagerobotersysteme 112A die Karosserie 106 von dem ersten AMR anheben. In einigen Anwendungen können die Systemsteuerungen 163A das Montagemodul 186 des zentralen Verwaltungssystems 114 benachrichtigen, dass die Karosserie 106 angehoben ist, und das Navigationsmodul 180 leitet den Karosserie-AMR zu dem Karosseriebereitstellungsbereich 120 und leitet den Fahrgestell-AMR 110B zu dem Montagebereich 132. Wenn das Fahrgestell 108 ausgerichtet ist, ist das Montagemodul 186 dazu konfiguriert, anzuweisen, einen Montagevorgang durchzuführen, bei dem das Karosseriemontagerobotersystem 112A die Karosserie 106 auf das Fahrgestell 108 absenkt und freigibt. Wenn sich die Karosserie 106 auf dem Fahrgestell 108 befindet, kann das Montagemodul 186 dann die Befestigungsrobotersysteme 112B anweisen, einen Befestigungsvorgang durchzuführen, um die Karosserie 106 und das Fahrgestell 108 zu befestigen, wie vorstehend beschrieben. Sobald sie gesichert sind, kann das Montagemodul 186 bestimmen, dass die Montage abgeschlossen ist, und das Navigationsmodul 180 stellt dem Fahrgestell AMR-110B, der nun ein Karosserie-Fahrgestell-AMR 110B ist, einen Transportbefehl bereit, zur weiteren Montage des Fahrzeugs zu einem anderen Bereich der Anlage zu gehen.
In einer Form ist das zentrale Verwaltungssystem 114 auch dazu konfiguriert, mit einem Benutzer über die Benutzerschnittstellenvorrichtung 116 zu kommunizieren, und dementsprechend kann der Benutzer neben dem Durchführen anderer Handlungen einen Teil der Montage der Karosserie 106 und des Fahrgestells 108 leiten, die AMRs 110 leiten, sodass sie sich zu einer gewünschten Position bewegen. In einer Form kann die Benutzerschnittstellenvorrichtung 116 eine Rechenvorrichtung sein, wie etwa ein Laptop, ein Tablet, ohne darauf beschränkt zu sein. In einer Form kann die Benutzerschnittstellenvorrichtung 116 ein Sprache-zu-Text-Merkmal beinhalten, das dazu konfiguriert ist, Sprache eines Benutzers in Text umzuwandeln. Das Sprache-zu-Text-Merkmal ermöglicht es dem Benutzer, ein Sprachsignal bereitzustellen, das auf einen Befehl, eine Anforderung und/oder Anweisungen hinweist, die durch das zentrale Verwaltungssystem 114 auszuführen sind.
Unter Bezugnahme auf 1 bis 6 ist ein beispielhafter Betrieb des Herstellungssystems 100 bereitgestellt. Wenn die Karosserie 106-3 auf dem Karosserie-AMR 110A-1 bereitgestellt ist, weist das zentrale Verwaltungssystem 114 den Karosserie-AMR 110A-1 an, hinter dem AMR, der die Karosserie 106-2 aufweist, in die Karosseriemontagelinie (erste Montagelinie) 128 einzutreten. Wenn gleichermaßen das Fahrgestell 108-2 auf dem Fahrgestell-AMR 110B-1 angeordnet ist, leitet das zentrale Verwaltungssystem 114 den Fahrgestell-AMR 110B-1, sodass dieser hinter dem AMR 110B, der das Fahrgestell 108-1 aufweist, in die Fahrgestellmontagelinie 129 eintritt.
Wenn sich der Karosserie-AMR 110A-1 und der Fahrgestell-AMR 110B-1 an dem Komponentenbestätigungsbereich 152 befinden, verifiziert das zentrale Verwaltungssystem 114, dass die durch den Karosserie-AMR 110A-1 transportierte Karosserie 106 für dasselbe Fahrzeug ist wie das Fahrgestell 108, das durch den Fahrgestell-AMR 110B-1 transportiert wird. Zum Beispiel wird unter Bezugnahme auf 7 ein Beispiel für eine Fahrzeugverifizierungsroutine 600 bereitgestellt und durch das zentrale Verwaltungssystem 114 durchgeführt. Bei 602 erlangt das zentrale Verwaltungssystem 114 die Karosserie-ID-Daten von dem Karosserie-AMR 110A und die Fahrgestell-ID-Daten von dem Fahrgestell-AMR 110B. Bei 604 bestimmt das zentrale Verwaltungssystem 114, ob die durch den Karosserie-AMR 110A transportierte Karosserie 106 mit dem durch den Fahrgestell-AMR 110B transportierten Fahrgestell assoziiert ist. Spezifisch bestimmt das zentrale Verwaltungssystem 114 auf Grundlage von mindestens den Karosserie-ID-Daten und den Fahrgestell-ID-Daten, ob die Karosserie 106 und das Fahrgestell 108 für dasselbe Fahrzeug sind. Falls die Karosserie 106 und das Fahrgestell 108 nicht miteinander assoziiert sind, leitet das zentrale Verwaltungssystem 114 bei 606 mindestens einen von dem Karosserie-AMR 110A oder dem Fahrgestell-AMR 110B zu einem anderen Bereich der Anlage (d. h. einem sekundären Bereich). Das heißt, der Karosserie-AMR 110A und/oder der Fahrgestell-AMR 110 verlassen ihre jeweilige Montagelinie zur weiteren Bearbeitung. Falls die Karosserie 106 und das Fahrgestell 108 miteinander assoziiert sind, leitet das zentrale Verwaltungssystem 114 den Karosserie-AMR 110A, sodass dieser zu der Komponentenmontagelinie 130 weitergeht, und leitet den Fahrgestell-AMR 110B, sodass dieser direkt hinter dem Karosserie-AMR 110A, der die damit assoziierte Karosserie 106 aufweist, in die Komponentenmontagelinie 130 eintritt.
Unter Bezugnahme auf 3 ist die Komponentenmontagelinie 130 dazu konfiguriert, die Komponenten 106, 108 in assoziierten Paaren aufzuweisen, wobei die Karosserie 106 zuerst in den Montagebereich 132 eintritt. In einer Form leitet das zentrale Verwaltungssystem 114 den Karosserie-AMR 110A zu einem gewünschten Standort innerhalb des Montagebereichs 132. An dem gewünschten Standort sollten die Positionssensoren 111 dazu in der Lage sein, die Karosserie 106 oder spezifischer das Ausrichtungsmerkmal der Karosserie 106 zu detektieren. Wie vorstehend bereitgestellt, geben die Positionssensoren 111 Daten, die auf den Standort der Karosserie 106 in dem Montagebereich 132 hinweisen, an das zentrale Verwaltungssystem 114 aus, das wiederum auf Grundlage des Karosseriereferenzstandorts bestimmt, ob die Karosserie ausgerichtet ist. Falls die Karosserie 106 nicht ausgerichtet ist, weist das zentrale Verwaltungssystem 114 den Karosserie-AMR 110A-4 an, sich derart zu bewegen, dass sich das Ausrichtungsmerkmal der Karosserie 106 innerhalb eines gewünschten nominellen Schwellenwerts des Karosseriereferenzstandorts befindet. Sobald sie ausgerichtet ist, weist das zentrale Verwaltungssystem 114 die Karosseriemontagerobotersysteme 112A an, die Karosserie 106 anzuheben, und leitet den Karosserie-AMR 110A-4, sobald sie angehoben ist, sodass sich dieser zu einem gewünschten Standort des Montagebereichs 132 bewegt, der sich unter der Karosserie 106 befindet. Zum Beispiel veranschaulicht 4 die Karosseriemontagerobotersysteme 112A, wobei die Karosserie 106 angehoben ist und das Fahrgestell 108 durch den Fahrgestell-AMR 110B bereitgestellt wird, der unter der Karosserie 106 angeordnet ist.
Ebenso erreicht der Fahrgestell-AMR 110B den gewünschten Standort in dem Montagebereich 132 und die Positionssensoren 111 geben Daten bezüglich des Standorts eines Ausrichtungsmerkmals des Fahrgestells 108 an das zentrale Verwaltungssystem 114 aus (siehe 3). Wie vorstehend erörtert, bestimmt das zentrale Verwaltungssystem 114, ob sich das Ausrichtungsmerkmal des Fahrgestells 108 innerhalb eines nominellen Schwellenwerts des Fahrgestellreferenzstandorts befindet. Falls das Ausrichtungsmerkmal des Fahrgestells 108 nicht mit dem Fahrgestellreferenzstandort ausgerichtet ist (z. B. außerhalb des nominellen Schwellenwerts), weist das zentrale Verwaltungssystem 114 den Fahrgestell-AMR 110B-4 an, sich zu dem gewünschten Standort oder um einen gewünschten Betrag zu bewegen, um zu veranlassen, dass sich das Ausrichtungsmerkmal des Fahrgestells 108 näher an dem Fahrgestellreferenzstandort befindet. Sobald das Fahrgestellausrichtungsmerkmal ausgerichtet ist, weist das zentrale Verwaltungssystem 114 die Karosseriemontagerobotersysteme 112A an, die Karosserie 106 nach unten auf das Fahrgestell 108 abzusenken (siehe 4). Das zentrale Verwaltungssystem 114 weist dann die Befestigungsrobotersysteme 112B an, die Karosserie 106 an dem Fahrgestell 108 zu befestigen (siehe 5-6), wodurch die Karosserie-Fahrgestell-Kombination 150 gebildet wird. Nachdem die Karosserie-Fahrgestell-Kombination 150 gebildet ist, weist das zentrale Verwaltungssystem 114 den Fahrgestell-AMR 110B, der die Karosserie-Fahrgestell-Kombination 150 transportiert, an, sich von dem Montagebereich 132 zu einem gewünschten Bereich der Anlage zu bewegen, um die Montage des Fahrzeugs fortzusetzen.
Unter Bezugnahme auf 8A und 8B ist ein Ablaufdiagramm einer Fahrzeugdeckingroutine 700 für eine Karosserie an einem Fahrgestell durch das zentrale Verwaltungssystem 114 dargestellt. Bei 702 leitet das zentrale Verwaltungssystem 114 einen ersten AMR (d. h. Karosserie-AMR), der eine Karosserie transportiert, zu einem Montagebereich. Bei 706 bestimmt das zentrale Verwaltungssystem 114, ob eine Karosserieposition der Karosserie mit einer Karosseriereferenzposition ausgerichtet ist. Zum Beispiel bestimmt das zentrale Verwaltungssystem 114, ob das mit der Karosserie assoziierte Ausrichtungsmerkmal an der Karosseriereferenzposition positioniert und damit ausgerichtet ist. Falls die Karosserie nicht ausgerichtet ist, leitet das zentrale Verwaltungssystem 114 bei 708 den ersten AMR, sodass sich dieser bewegt, um die Position des Ausrichtungsmerkmals der Karosserie derart einzustellen, dass es mit der Karosseriereferenzposition ausgerichtet ist oder im Wesentlichen damit ausgerichtet ist. Falls die Karosserie ausgerichtet ist, leitet das zentrale Verwaltungssystem 114 bei 710 den ersten Satz von mobilen Robotersystemen (z. B. den Satz von Karosseriemontagerobotersystemen), sodass dieser die Karosserie von dem ersten AMR anhebt. Bei 712 leitet das zentrale Verwaltungssystem 114 den ersten AMR zu einem zweiten Bereich, der ein anderer als der Montagebereich ist.
Bei 714 leitet das zentrale Verwaltungssystem 114 den zweiten AMR, der das Fahrgestell transportiert, in eine gewünschte Position relativ zu der Karosserie. Bei 716 bestimmt das zentrale Verwaltungssystem 114, ob das Fahrgestell, das durch den Fahrgestell-AMR transportiert wird, mit der Fahrgestellreferenzposition ausgerichtet oder im Wesentlichen damit ausgerichtet ist. Falls nicht, leitet das zentrale Verwaltungssystem 114 den zweiten AMR, sodass sich dieser bewegt, um die Position des Ausrichtungsmerkmals des Fahrgestells derart einzustellen, dass es mit der Fahrgestellreferenzposition ausgerichtet ist oder im Wesentlichen damit ausgerichtet ist. Falls das Fahrgestell ausgerichtet ist, weist das zentrale Verwaltungssystem 114 bei 720 den ersten Satz von mobilen Robotersystemen an, die Karosserie auf dem Fahrgestell zu platzieren. Bei 722 weist das zentrale Verwaltungssystem 114 den zweiten Satz von mobilen Robotersystemen (z. B. den Satz von Befestigungsrobotersystemen) an, die Karosserie an dem Fahrgestell zu befestigen.
Sofern in dieser Schrift nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist, sind alle numerischen Werte, die mechanische/thermische Eigenschaften, Prozentanteile von Zusammensetzungen, Abmessungen und/oder Toleranzen oder andere Kenngrößen angeben, so zu verstehen, dass sie durch das Wort „etwa“ oder „ungefähr“ modifiziert sind, wenn sie den Umfang der vorliegenden Offenbarung beschreiben. Diese Modifikation ist aus verschiedenen Gründen wünschenswert, die industrielle Praxis, Material-, Herstellungs- und Montagetoleranzen sowie Testfähigkeit beinhalten.
Wie in dieser Schrift verwendet, ist die Formulierung mindestens eines von A, B und C so auszulegen, dass sie ein logisches (A ODER B ODER C) bedeutet, wobei ein nicht ausschließendes logisches ODER verwendet wird, und sollte sie nicht dahingehend ausgelegt werden, dass sie „mindestens eines von A, mindestens eines von B und mindestens eines von C“ bedeutet.
In dieser Anmeldung kann sich der Ausdruck „Steuerung“ und/oder „Modul“ auf Folgendes beziehen, Teil von Folgendem sein oder Folgendes beinhalten: eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (Application Specific Integrated Circuit - ASIC); eine digitale, analoge oder gemischte analoge/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischte analoge/digitale integrierte Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; ein feldprogrammierbares Gate-Array (field programmable gate array - FPGA); eine Prozessorschaltung (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die Code ausführt; eine Speicherschaltung (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die Code speichert, der durch die Prozessorschaltung ausgeführt wird; andere geeignete Hardwarekomponenten (z. B. Integrator einer Operationsverstärkerschaltung als Teil des Wärmeflussdatenmoduls), die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination aus einigen oder allen der Vorstehenden, wie etwa in einem Ein-Chip-System.
Der Ausdruck Speicher ist eine Untergruppe des Ausdrucks computerlesbares Medium. Der Ausdruck computerlesbares Medium umschließt, wie in dieser Schrift verwendet, keine transitorischen elektrischen oder elektromagnetischen Signale, die sich durch ein Medium (wie etwa über eine Trägerwelle) ausbreiten; der Ausdruck computerlesbares Medium kann daher als greifbar und nicht transitorisch betrachtet werden. Nicht einschränkende Beispiele für ein nicht transitorisches, greifbares computerlesbares Medium sind nicht flüchtige Speicherschaltungen (wie etwa eine Flash-Speicher-Schaltung, eine Schaltung eines löschbaren programmierbaren Festwertspeichers oder eine Schaltung eines Masken-Festwertspeichers), flüchtige Speicherschaltungen (wie etwa eine Schaltung eines statischen Direktzugriffsspeichers oder eine Schaltung eines dynamischen Direktzugriffsspeichers), magnetische Speichermedien (wie etwa ein analoges oder digitales Magnetband oder ein Festplattenlaufwerk) und optische Speichermedien (wie etwa eine CD, eine DVD oder eine Blu-ray Disc).
Die in dieser Anmeldung beschriebenen Einrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig durch einen Spezialcomputer umgesetzt sein, der durch Konfigurieren eines Universalcomputers zum Ausführen einer oder mehrerer konkreter Funktionen erstellt wird, die in Computerprogrammen verkörpert sind. Die vorstehend beschriebenen Funktionsblöcke, Ablaufdiagrammkomponenten und anderen Elemente dienen als Softwarespezifikationen, die durch die Routinearbeit eines erfahrenen Technikers oder Programmierers in die Computerprogramme übersetzt werden können.
Die Beschreibung der Offenbarung ist lediglich beispielhafter Natur und somit sollen Variationen, die nicht vom Kern der Offenbarung abweichen, innerhalb des Umfangs der Offenbarung liegen. Derartige Variationen sind nicht als Abweichung vom Wesen und Umfang der Offenbarung zu betrachten.
In einem Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren, um zu veranlassen, dass der zweite AMR direkt hinter dem ersten AMR positioniert wird, ferner Leiten des ersten AMR, sodass sich dieser direkt vor den zweiten AMR bewegt, bevor der erste AMR an dem Montagebereich ankommt.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Folgendes: Leiten, durch das zentrale Verwaltungssystem, einer Vielzahl der ersten AMRs in einen ersten Montagelinienprozess, wobei jeder erste AMR dazu konfiguriert ist, eine Karosserie aus einer Vielzahl von Karosserien für eine Vielzahl von Fahrzeugen zu transportieren; Leiten, durch das zentrale Verwaltungssystem, einer Vielzahl der zweiten AMRs in einen zweiten Montagelinienprozess, wobei jeder zweite AMR dazu konfiguriert ist, ein Fahrgestell aus einer Vielzahl von Fahrgestellen zu transportieren; und Veranlassen, durch das zentrale Verwaltungssystem, dass sich ein identifizierter zweiter AMR der Vielzahl der zweiten AMRs hinter einen identifizierten ersten AMR der Vielzahl der ersten AMRs bewegt, wobei der identifizierte zweite AMR ein ausgewähltes Fahrgestell aus der Vielzahl von Fahrgestellen transportiert, der identifizierte erste AMR eine ausgewählte Karosserie aus der Vielzahl von Karosserien transportiert, wobei die ausgewählte Karosserie mit der ausgewählten Karosserie assoziiert ist.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Folgendes: Bestimmen, durch das zentrale Verwaltungssystem, ob die durch den identifizierten ersten AMR transportierte ausgewählte Karosserie mit dem ausgewählten Fahrgestell assoziiert ist, das auf dem identifizierten zweiten AMR transportiert wird, auf Grundlage von Karosserieidentifikationsdaten und Fahrgestellidentifikationsdaten, die durch den identifizierten ersten AMR bzw. den identifizierten zweiten AMR gespeichert sind; und Leiten, durch das zentrale Verwaltungssystem, von mindestens einem von dem identifizierten ersten AMR und dem identifizierten zweiten AMR zu dem sekundären Bereich als Reaktion darauf, dass die ausgewählte Karosserie nicht mit dem ausgewählten Fahrgestell assoziiert ist.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Herstellungssystem ferner einen zweiten Satz von mobilen Robotersystemen, der dazu konfiguriert ist, die Karosserie an dem Fahrgestell zu befestigen, wobei das Verfahren ferner, wenn die Karosserie auf dem Fahrgestell platziert ist, Anweisen des zweiten Satzes von mobilen Robotersystemen umfasst, die Karosserie an dem Fahrgestell zu befestigen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Herstellungssystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen ersten autonomen mobilen Roboter (AMR), der dazu konfiguriert ist, eine Karosserie eines Fahrzeugs zu einem Montagebereich zu transportieren, wobei der erste AMR dazu konfiguriert ist, Karosserieidentifikationsdaten zu speichern, die mit der Karosserie assoziiert sind, die transportiert wird; einen zweiten AMR, der dazu konfiguriert ist, ein Fahrgestell des Fahrzeugs zu dem Montagebereich zu transportieren, wobei der zweite AMR dazu konfiguriert ist, Fahrgestellidentifikationsdaten zu speichern, die mit dem Fahrgestell assoziiert sind, das transportiert wird; einen ersten Satz von mobilen Robotersystemen, der an dem Montagebereich bereitgestellt ist und dazu konfiguriert ist, die Karosserie zu bewegen; und ein zentrales Verwaltungssystem, das einen oder mehrere Prozessoren und ein oder mehrere nicht transitorische computerlesbare Medien beinhaltet, die Anweisungen speichern, die durch den einen oder die mehreren Prozessoren ausführbar sind, wobei die Anweisungen Folgendes umfassen: Leiten des ersten AMR, der die Karosserie transportiert, zu dem Montagebereich; Leiten des zweiten AMR, der das Fahrgestell transportiert, zu dem Montagebereich; Erlangen der Karosserieidentifikationsdaten und der Fahrgestellidentifikationsdaten von dem ersten AMR bzw. dem zweiten AMR; Bestimmen, ob die durch den ersten AMR transportierte Karosserie mit dem Fahrgestell assoziiert ist, das auf dem zweiten AMR transportiert wird, auf Grundlage der Karosserieidentifikationsdaten und der Fahrgestellidentifikationsdaten; Veranlassen, dass der zweite AMR direkt hinter dem ersten AMR positioniert wird, als Reaktion darauf, dass die Karosserie mit dem Fahrgestell assoziiert ist, bevor der zweite AMR an dem Montagebereich ankommt; Veranlassen, dass der erste Satz von mobilen Robotersystemen die Karosserie von dem ersten AMR anhebt; Leiten des ersten AMR zu einem sekundären Bereich; Leiten des zweiten AMR, sodass sich dieser in eine gewünschte Position relativ zu der Karosserie bewegt; und Anweisen des ersten Satzes von mobilen Robotersystemen, die Karosserie auf dem Fahrgestell zu platzieren.

Claims

Herstellungssystem, umfassend: einen ersten autonomen mobilen Roboter (AMR), der dazu konfiguriert ist, eine Karosserie eines Fahrzeugs zu einem Montagebereich zu transportieren; einen zweiten AMR, der dazu konfiguriert ist, ein Fahrgestell des Fahrzeugs zu dem Montagebereich zu transportieren; einen ersten Satz von mobilen Robotersystemen, der an dem Montagebereich bereitgestellt ist und dazu konfiguriert ist, die Karosserie zu bewegen; und ein zentrales Verwaltungssystem, das einen oder mehrere Prozessoren und ein oder mehrere nicht transitorische computerlesbare Medien beinhaltet, die Anweisungen speichern, die durch den einen oder die mehreren Prozessoren ausführbar sind, wobei die Anweisungen Folgendes umfassen: Leiten des ersten AMR, der die Karosserie transportiert, zu dem Montagebereich; Leiten des zweiten AMR, der das Fahrgestell transportiert, zu dem Montagebereich; Veranlassen, dass der erste Satz von mobilen Robotersystemen die Karosserie von dem ersten AMR anhebt; Leiten des ersten AMR zu einem sekundären Bereich; Leiten des zweiten AMR, sodass sich dieser in eine gewünschte Position relativ zu der Karosserie bewegt; und Anweisen des ersten Satzes von mobilen Robotersystemen, die Karosserie auf dem Fahrgestell zu platzieren.
Herstellungssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend einen oder mehrere Positionssensoren, die an dem Montagebereich bereitgestellt sind und dazu konfiguriert sind, eine Komponente in dem Montagebereich zu detektieren, wobei die Komponente mindestens eines von der Karosserie und dem Fahrgestell ist.
Herstellungssystem nach Anspruch 2, wobei die Anweisungen ferner Folgendes umfassen: Bestimmen einer Komponentenposition der Komponente, die an dem Montagebereich bereitgestellt ist; Bestimmen, ob die Komponente mit einer Referenzposition ausgerichtet ist, auf Grundlage der Komponentenposition; und Leiten eines Komponenten-AMR, sodass dieser die Komponente in die Referenzposition bewegt, als Reaktion darauf, dass die Komponente nicht mit der Referenzposition ausgerichtet ist, wobei der Komponenten-AMR als Reaktion darauf, dass die Komponente die Karosserie ist, der erste AMR ist und der Komponenten-AMR als Reaktion darauf, dass die Komponente das Fahrgestell ist, der zweite AMR ist.
Herstellungssystem nach Anspruch 1, wobei: der erste AMR dazu konfiguriert ist, Karosserieidentifikationsdaten zu speichern, die mit der Karosserie assoziiert sind, die transportiert wird, und der zweite AMR dazu konfiguriert ist, Fahrgestellidentifikationsdaten zu speichern, die mit dem Fahrgestell assoziiert sind, das transportiert wird.
Herstellungssystem nach Anspruch 4, wobei die Anweisungen ferner Folgendes beinhalten: Erlangen der Karosserieidentifikationsdaten und der Fahrgestellidentifikationsdaten von dem ersten AMR bzw. dem zweiten AMR; Bestimmen, ob die durch den ersten AMR transportierte Karosserie mit dem Fahrgestell assoziiert ist, das auf dem zweiten AMR transportiert wird, auf Grundlage der Karosserieidentifikationsdaten und der Fahrgestellidentifikationsdaten; Leiten von mindestens einem von dem ersten AMR und dem zweiten AMR zu dem sekundären Bereich als Reaktion darauf, dass die Karosserie nicht mit dem Fahrgestell assoziiert ist; und Veranlassen, dass der zweite AMR direkt hinter dem ersten AMR positioniert wird, als Reaktion darauf, dass die Karosserie mit dem Fahrgestell assoziiert ist, bevor der zweite AMR an dem Montagebereich ankommt.
Herstellungssystem nach Anspruch 5, wobei, um zu veranlassen, dass der zweite AMR direkt hinter dem ersten AMR positioniert wird, die Anweisungen ferner Leiten des zweiten AMR beinhalten, sodass sich dieser direkt hinter den ersten AMR bewegt, bevor der zweite AMR an dem Montagebereich ankommt.
Herstellungssystem nach Anspruch 5, wobei, um zu veranlassen, dass der zweite AMR direkt hinter dem ersten AMR positioniert wird, die Anweisungen ferner Leiten des ersten AMR beinhalten, sodass sich dieser direkt vor den zweiten AMR bewegt, bevor der erste AMR an dem Montagebereich ankommt.
Herstellungssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Vielzahl der ersten AMRs, wobei jeder erste AMR dazu konfiguriert ist, eine Karosserie aus einer Vielzahl von Karosserien für eine Vielzahl von Fahrzeugen zu transportieren; und eine Vielzahl der zweiten AMRs, wobei jeder zweite AMR dazu konfiguriert ist, ein Fahrgestell aus einer Vielzahl von Fahrgestellen für die Vielzahl von Fahrzeugen zu transportieren, wobei Anweisungen ferner Folgendes umfassen: Leiten der Vielzahl der ersten AMRs in einen ersten Montagelinienprozess; Leiten der Vielzahl der zweiten AMRs in einen zweiten Montagelinienprozess; und Leiten eines führenden zweiten AMR der Vielzahl der zweiten AMRs, sodass sich dieser hinter einen identifizierten ersten AMR der Vielzahl der ersten AMRs bewegt, wobei der führende zweite AMR ein ausgewähltes Fahrgestell aus der Vielzahl von Fahrgestellen transportiert, der identifizierte erste AMR eine ausgewählte Karosserie aus der Vielzahl von Karosserien transportiert, wobei die ausgewählte Karosserie mit der ausgewählten Karosserie assoziiert ist.
Herstellungssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend einen zweiten Satz von mobilen Robotersystemen, der dazu konfiguriert ist, die Karosserie an das Fahrgestell zu koppeln.
Herstellungssystem nach Anspruch 9, wobei, wenn die Karosserie auf dem Fahrgestell platziert ist, die Anweisungen ferner Anweisen des zweiten Satzes von mobilen Robotersystemen umfassen, die Karosserie an dem Fahrgestell zu befestigen.
Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugs unter Verwendung eines Herstellungssystems, das einen ersten autonomen mobilen Roboter (AMR), der eine Karosserie eines Fahrzeugs transportiert, einen zweiten AMR, der ein Fahrgestell transportiert, ein zentrales Verwaltungssystem und einen ersten Satz von mobilen Robotersystemen aufweist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Leiten, durch das zentrale Verwaltungssystem, des ersten AMR, der die Karosserie transportiert, zu einem Montagebereich; Leiten, durch das zentrale Verwaltungssystem, des zweiten AMR, der das Fahrgestell transportiert, zu dem Montagebereich; Veranlassen, durch das zentrale Verwaltungssystem, dass der erste Satz von mobilen Robotersystemen die Karosserie von dem ersten AMR anhebt; Leiten, durch das zentrale Verwaltungssystem, des ersten AMR zu einem sekundären Bereich; Leiten, durch das zentrale Verwaltungssystem, des zweiten AMR, sodass sich dieser in eine gewünschte Position relativ zu der Karosserie bewegt; und Anweisen, durch das zentrale Verwaltungssystem, des ersten Satzes von mobilen Robotersystemen, die Karosserie auf dem Fahrgestell zu platzieren.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Herstellungssystem ferner einen oder mehrere Positionssensoren beinhaltet, die an dem Montagebereich bereitgestellt sind und dazu konfiguriert sind, eine Komponente in dem Montagebereich zu detektieren, wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst: Bestimmen, durch das zentrale Verwaltungssystem, einer Komponentenposition der Komponente, die an dem Montagebereich bereitgestellt ist, wobei die Komponente mindestens eines von der Karosserie und dem Fahrgestell ist; Bestimmen, durch das zentrale Verwaltungssystem, ob die Komponente mit einer Referenzposition ausgerichtet ist, auf Grundlage der Komponentenposition; und Leiten, durch das zentrale Verwaltungssystem, eines Komponenten-AMR, sodass dieser die Komponente in die Referenzposition bewegt, als Reaktion darauf, dass die Komponente nicht mit der Referenzposition ausgerichtet ist, wobei der Komponenten-AMR als Reaktion darauf, dass die Komponente die Karosserie ist, der erste AMR ist und der Komponenten-AMR als Reaktion darauf, dass die Komponente das Fahrgestell ist, der zweite AMR ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei: der erste AMR dazu konfiguriert ist, Karosserieidentifikationsdaten zu speichern, die mit der Karosserie assoziiert sind, die transportiert wird, und der zweite AMR dazu konfiguriert ist, Fahrgestellidentifikationsdaten zu speichern, die mit dem Fahrgestell assoziiert sind, das transportiert wird.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend: Erlangen, durch das zentrale Verwaltungssystem, der Karosserieidentifikationsdaten und der Fahrgestellidentifikationsdaten von dem ersten AMR bzw. dem zweiten AMR; Bestimmen, durch das zentrale Verwaltungssystem, ob die durch den ersten AMR transportierte Karosserie mit dem Fahrgestell assoziiert ist, das auf dem zweiten AMR transportiert wird, auf Grundlage der Karosserieidentifikationsdaten und der Fahrgestellidentifikationsdaten; Leiten, durch das zentrale Verwaltungssystem, von mindestens einem von dem ersten AMR und dem zweiten AMR zu dem sekundären Bereich als Reaktion darauf, dass die Karosserie nicht mit dem Fahrgestell assoziiert ist; und Veranlassen, durch das zentrale Verwaltungssystem, dass der zweite AMR direkt hinter dem ersten AMR positioniert wird, als Reaktion darauf, dass die Karosserie mit dem Fahrgestell assoziiert ist, bevor der zweite AMR an dem Montagebereich ankommt.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei, um zu veranlassen, dass der zweite AMR direkt hinter dem ersten AMR positioniert wird, das Verfahren ferner Leiten des zweiten AMR umfasst, sodass sich dieser direkt hinter den ersten AMR bewegt, bevor der zweite AMR an dem Montagebereich ankommt.