DE3346759A1

DE3346759A1 - Verfahren und vorrichtung zur sequentiellen messung der fuer mehrere herstellungsoperationen aufgewendeten zeiten und zur erfassung mechanischer fehlfunktionen in einem automatisierten system

Info

Publication number: DE3346759A1
Application number: DE19833346759
Authority: DE
Inventors: James Isadore Laurel Springs N.J. Corrigan; Casper Paul Churchville Pa. Lunova
Original assignee: Budd Co
Current assignee: ThyssenKrupp Budd Co
Priority date: 1982-12-23
Filing date: 1983-12-23
Publication date: 1984-06-28
Also published as: BR8307080A; IT8349560A0; PT77862B; ES528318A0; CA1201209A; KR840007636A; MX154585A; AU2235683A; PT77862A; BE898518A; ES8500479A1; IT1170596B; FR2538289A1; US4583280A; ZA839245B; SE8306794D0; SE8306794L; JPS59182052A

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR SEQUENTIELLEN MESSUNG DER FÜR MEHRERE HERSTELLUNGSOPERATIONEN AUFGEWENDETEN ZEITEN UND ZUR ERFASSUNG MECHANISCHER FEHLFUNKTIONEN IN EINEM AUTOMATISIERTEN SYSTEM

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur sequentiellen Messung der für mehrere Herstellungsoperationen aufgewendeten Zeiten und zur Erfassung mechanischer Fehlfunktionen in einem automatisierten System.

Bei der Herstellung vieler Bauteile, beispielsweise von Automobiltüren, sind eine Anzahl von Stationen vorgesehen, die je Werkzeuge und Geräte zur Ausführung einer einzelnen oder mehrerer Operationen an dem Bauteil aufweisen. Nach Vollendung einer Operation, die im Formen oder Verbinden von Teilen bestehen kann, wird das Bauteil den nachfolgenden Stationen zugeführt, bis sämtliche Schritte zur Vollendung des Bauteils abgeschlossen sind.

Bei Anwendung von Massenproduktion und Automatisation ist es höchst wünschenswert, die ausgeführt werdenden Operationen zu überwachen und aufzuzeichnen, um Fehlfunktionen in der angewendeten Operation der Geräte und Werkezuge festzustellen. Die Aufzeichnung von sich auf die Operationen beziehenden Werten ermöglicht es, eine Fehlfunktion, eine Fehleinstellung eines der Steuerelemente oder eine fehlerhafte Operation an einem bestimmten Teil des Geräts festzustellen und innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeit korrigierend einzugreifen. Die Aufzeichnung von sich auf die Operationen beziehenden Daten kann beispielsweise einen nächtlichen Stopp des Systems anzeigen.

Geräte und Werkzeuge sind im allgemeinen darauf ausgelegt, innerhalb gewisser Zeitgrenzen zu arbeiten. Nimmt die Operation eines Geräts oder eines Werkzeugs eine zu lange oder zu kurze Zeitspanne zur Ausführung ihrer Funktionen in Anspruch, so deutet dies im allgemeinen auf eine nicht wirksame Arbeitsweise des Geräts hin. Zwar wird die Gesamtqualität eines Beuteiis nicht stets durch die langsamere Arbeitsweise des Geräts und Werkzeugs beeinträchtigt, die Gesamt-Herstellungszeit des Bauteils wird jedoch beträchtlich erhöht, wodurch wiederum die Gesamt-Herstellungskosten des Bauteils steigen. Ist die aufgewendete Zeit zu kurz, so deutete dies darauf hin, daß das Gerät zu schnell arbeitet und die Beuteile zerstört oder sonst beschädigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, verbesserte Verfahren und Einrichtungen zur Messung der Zykluszeiten für mehrere Operationen in einem automatisierten . System bereitzustellen, wobei die Zykluszeiten für mehrere Operationen in einem automatisierten System überwacht, aufgezeichnet und mit vorbestimmten Bezugswerten verglichen werden. Dabei sollen Fehler in einer von mehreren Operationen im automatisierten System leicht erfaßt und aufgezeichnet werden. Es soll ein permanenter Ausdruck bezüglich der Zeitzyklen und/oder Fehler in der Operation einer Anzahl von Herstellungsschritten bereitgestellt werden. Das System soll es dem Überwachungspersonal gestatten, die Funktion eines bestimmten Teils des Geräts zu jedem beliebigen Zeitpunkt der Herstellungsoperation zu prüfen.

Erfindungsgemäß wird eine Reihe von Schritten an mehreren Stationen zur Herstellung eines Bauteils ausgeführt. Elektrische Einrichtungen an jeder Station starten und stoppen die Reihe von Schritten. Nach Ausführung der Reihe von Schritten an einer Station wird das Bauteil zu den

nachfolgenden Stationen übertragen, bis die Schritte in der Herstellungsoperation beendet sind. Es sind Einrichtungen zur Messung und Aufzeichnung des Zeitzyklus jedes Schrittes sowie der Gesamtzeit sämtlicher Schritte an einer bestimmten Station vorgesehen. Die aufgezeichneten Zeitperioden können mit Sollwerten verglichen werden, um eine Fehlfunktion oder falsche Operation des Geräts oder Werkzeugs festzustellen, das die Schritte ausführt.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Anzahl von Stationen zur Durchführung einer Herstellungsoperation zum Verbinden innerer' und äußerer Türplatten oder -bleche zur Verwendung in einem Automobil.

Fig. 2 ein elektrisches Schaltbild mit der Darstellung elektrischer Einrichtungen zum Starten und Stoppen einer Reihe von Schritten in einer der Stationen der Fig. 1,

Fig. 3 ein Logiksehaltbild mit der Darstellung von Ein<richtungen zur Messung des Gesamtzeitzyklus für sämtliche Schritte der Operationen an einer einzelnen Station,

Fig. 4 ein Fig. 3 ähnliches Blockschaltbild mit der Dar~ stellung von Einrichtungen zur Messung der Zykluszeit für einen einzelnen Schritt an einer der Stationen und

Fig. 5 in einem Diagramm die Schritte eines Programms zur Überwachung und Aufzeichnung der Gesamtzeitzyklen, wie sie bei den Operationen einer einzelnen Station angewendet werden.

Die Erfindung bezieht sich auf die Messung und Aufzeichnung der Zeitzyklen zur Ausführung verschiedener in einer Herstellungsoperation an jeder von einer Anzahl von Stationen, sowie auf Messung und Aufzeichnung der Gesamt-Ausführungszeiten an jeder Station. Bei einer solchen Herstellungsoperation sind eine Anzahl von Stationen vorgesehen, wobei ein zu bearbeitendes Beuteil an einer Station einer Reihe von Bearbeitungsschritten unterworfen wird, bevor es zu einer anschließenden Station überführt wird, bis sämtliche Schritte an allen Stationen vollendet sind. Die aufgezeichneten Zeitzyklen können mit Sollzeiten verglichen werden, um festzulegen, ob die Zyklen zu lang oder zu kurz sind, und anzuzeigen, an welcher Stelle des Systems ein falsch funktionierendes oder defektes Bauteil vorliegen kann. Die aufgezeichneten Daten, die in einem Ausdruck bestehen können, sind dem Überwachungspersonal leicht zugänglich, um nötigenfalls korrigierend eingreifen zu können.

Die Zeitmessungen können sich auf verschiedene Herstellungsoperationen beziehen, bei denen Teile zusammengebaut werden. Sie können sich auch auf die Operation von Geräten beziehen, bei denen mechanische Lochpressen und der- f~*· gleichen angewendet werden.

Die Erfindung wird in Verbindung mit dem Zusammenbau einer 25» Tür für ein Automobil beschrieben, wobei eine Innen- und eine Außenplatte miteinander verbunden werden. Sie ist hierauf jedoch nicht beschränkt. Solche Arten von Türen sind bekannt. Im allgemeinen ist zwischen der inneren und äußeren Platte ein Zwischenraum zur Aufnahme des Fensters und verschiedener Mechanismen zum Heben und Senken der Fenster, sowie der Schließmechanismen für die Tür, vorgesehen.

Gemäß Fig, 1 wird eine Innenplatte 10 auf eine Außenplatte

12 ausgerichtet, die gegebenenfalls bereits mit einer 90°- Biegung versehen ist. Die Ausrichtung der beiden Platten 10 und 12 kann an einer ersten Bearbeitungsstation 11 automatisch erfolgen. Nachdem die Platten 10 und 12 an der ersten Station 11 aufeinander ausgerichtet sind, werden sie zu einer zweiten Station 13 überführt, wo die Anfangsschritte zur Verbindung der beiden Platten ausgeführt werden. Die verschiedenen, an der zweiten Station 13 auszuführenden Arbeitsschritte werden anhand er Fig. 2 näher erläutert.

Die Schritte der Operationen an der Station 13 umfassen grundsätzlich die Bildung von 45°--Ecken der äußeren Platte 12. Diese 45°-Ecken sind als Beispiel durch Biegungen 14 dargestellt. Diese anfänglichen 45°-Biegungen sind zur Vorbereitung der Platten auf die folgenden Schritte notwendig.

Nachdem die 45°-^Biegungen in der äußeren Platte 12 gebildet sind, wird die Anordnung mit der inneren und äußeren Platte zur dritten Station 15 überführt, wo ein nachfolgender Arbeitsschritt ausgeführt wird. Die Formen der äußeren Kanten der beiden Platten sind in Station 15 dargestellt. Wie ersichtlich, weist die innere Platte 90°- Biegungen längs der Kanten auf und sie ist so geformt, daß sich ein Abstand zwischen der inneren und äußeren Platte ergibt. Wie weiter ersichtlich, erstrecken sich die Kanten der äußeren Platte 12 über die Kanten der inneren Platte 10 hinaus, so daß das Metall während der verschiedenen Biegeschritte um die Kanten der inneren Platte gebördelt werden kann.

An Station 15 werden vier Kanten 16 der äußeren Platte 12 in der gezeigten Weise um 45° gebogen. Die Figur unterhalb der Hauptfigur in den Stationen 15 und 17 zeigt

jeweils eine Draufsicht mit der Darstellung der in den Kanten 16 ausgeführten Biegungen. Nach Ausbildung der 45°-Biegungen in den Kanten 16 wird die Anordnung mit der inneren und äußeren Platte zur nachfolgenden Station 17 überführt.

An Station 17 werden die Kanten 16 der äußeren Platte 12 mit verschiedenen Druckeinrichtungen behandelt, durch die die Kanten in der gezeigten Weise um weitere 45° auf insgesamt 90 gebogen werden, um äußere und innere Platte sieher aneinander zu befestigen. Die verschiedenen elektrisehen Operationen zur Messung der angewandten Zeitzyklen bezüglich den Stationen 15 und 17 sind grundsätzlich ähnlich denen an der Station 13, was anhand von Fig. 2 im einzelnen beschrieben wird.

In Fig. 1 sind zusätzliche weitere Stationen gezeigt, die zur Bildung einer Tür verwendet werden. Nachdem sämtliche Schritte an der Station 17 ausgeführt sind, werden die miteinander verbundenen Platten zur Station 19 überführt. An der Station 19 wird eine Anzahl von Punktschweißungen 18 in der Tür ausgeführt.

An der nächsten Station 21 wird ein Fensterrahmen 23 an Schweißstellen 20 auf die innere und äußere Platte gepunktet.

Nach dem Punktschweißen zur Befestigung des Fensters an der Tür wird der Fensterrahmen 23 an Station 25 an die innere und äußere Platte MIG geschweißt, um den Fensterrahmen sicher an den Platten zu befestigen. Schließlich werden Fenster und Tür zu einer Fertigstellungs- und Inspektionsstation 27 überführt, wo die Ergebnisse sämtlicher verschiedener Operationen einer Sichtkontrolle unterworfen werden.

An sämtlichen Stationen 19, 21, 23 und 25 werden automatische mechanische Einwirkungen auf die Platten vorgenommen, wird geschweißt oder visuell geprüft.

Da an sämtlichen Stationen 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23 und 25 positioniert, mechanisch oder sonst auf auf die Platten eingewirkt wird, werden an allen Stationen ähnliche Bausteine wie Relais, Kontakte, Grenzschalter und dergleichen verwendet. Im allgemeinen werden unterschiedliche Gruppen elektrischer Elemente zu unterschiedliehen Zeiten aktiv, wenn sich Platten an vorbestimmten Stellen befinden, so daß mechanische Geräte dazu gebracht werden, einen Arbeitsschritt an den Platten auszuführen oder sie in unterschiedliche Stellungen zu bewegen. Grundsätzlich sind an den Stationen elektrische Einrichtungen vorgesehen, um Starte und Stoppzeiten der Schritt te zu markieren.

Da die Erfindung nicht hauptsächlich auf die elektrischen Bausteine oder deren Operationen gerichtet ist, werden nur die Einzelheiten einer Station, der Station 13, im einzelnen dargestellt oder beschrieben. Ähnliche Arten von Bausteinen können auch an den anderen Stationen ver*- wendet werden. Die Bausteine oder einzelnen Schritte, die an den anderen Stationen vorgesehen sind, bzw. ausgeführt werden, werden im folgenden nicht im einzelnen erläutert.

An der Station 13 werden die innere und äußere Platte durch einen Förderer von der sogenannten Verbindungs~ oder ersten Station 11 zur zweiten Station 13 transport· tiert, wo an der äußeren Platte 12 die 45°^Ecken gebildet werden. Hierzu ist eine Anzahl von Schritten erforderlich. Die Maschinen und Geräte zur Ausführung der Schritte beziehen sich nicht direkt auf die Erfindung

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und sind daher nicht dargestellt. Im allgemeinen wird ein Förderersystem verwendet, um die Platten von Station zu Station zu bewegen. Dies wird ebenfalls vom System überwacht.

In die Fördereinrichtungen und die Stationen sind viele elektrische Bausteine eingebaut, z.B. Grenzschalter, Verzögerungsschaltungen, Steuerrelais mit Kontakten und der-.„ gleichen. Die in Verbindung mit den Fördereinrichtungen und an den Stationen verwendeten elektrischen Schaltungen können eine große Vielzahl unterschiedlicher Formen annehmen. Angesichts der Tatsache, daß die Erfindung in erster Linie auf die Steuerung der Zyklen der Schritte an den einzelnen Stationen und auf den gesamten Zeitzyklus an einer einzelnen Station gerichtet ist, werden die verschiedenen, an der Station 13 auszuführenden Schritte allgemein beschrieben. An den anderen Stationen können ähnliche Geräte und Operationen angewendet werden.

Die Einrichtungen zur Messung der Zeitzyklen der Schritte sowie der aufgewendeten Gesamtzeit werden in Verbindung mit den Figuren 4 und 5 beschrieben.

Nachdem die Platten 10 und 12 von einem Förderer von der Station 11 zur Station 13 transportiert wurden, werden sie in Vorbereitung der nachfolgend auszuführenden mechanischen Schritte durch einen Absenkmechanisms aus der Haupt-"linie des Förderbandes abgesenkt. Es werden Einrichtungen, u.a. Steuerschaltungen, verwendet, um den Start des Absenkzyklus des Absenkmechanismus anzuzeigen. Diese Startzeit fällt mit der an der Station 13 zu messenden und aufzuzeichnenden Gesamtzyklus-Startzeit zusammen.

Wenn der Absenkmechanismus in seiner untersten Stellung angekommen ist, wird der Absenk-Zeitgeber angehalten, wobei die Zeit vom Start bis zum Ende des Absenkzyklus

gemessen und aufgezeichnet wird. In der abgesenkten Stellung werden Klemmeinrichtungen betätigt, um die Platte zusammenzuhalten. Die Klemmen werden geschlossen und Positionierelemente werden in Stellung gebracht. Wenn sich die Klemmen in Stellung zu bewegen beginnen, wird die Zeit gestartet und läuft weiter/ bis die Klemmen und Formpositionierer an den Platten völlig in Stellung gegangen sind. Die Gesamtzeit bis zum Schließen der Klemmen wird durch zu beschreibende Steuerschaltungen gemessen. Die Form-Positionszeitgeber starten nun, um die Zeiten für die gesamten Bewegungen der Ecken- und Seitenformen zu messen.

In einer weiteren Operation wird der Seitenform-Zeitgeber gestoppt und ein Zeitgeber zur Messung der Zeit gestartet, während der sich die Anordnung vollständig in der Form befindet. Diese Schritte.werden anhand von Fig. 2 erläutert.

In einer nachfolgenden Operation wird der Eckenform~Zeitgeber und der Zeitgeber gestoppt, der zur Messung der Zeit dient, in der sich die Formen vollständig in ihrer Stellung befinden. Das bedeutet, daß die Einrichtungen zur Bildung der 45 ^Winkel diese Funktion ausgeführt haben. Der hierzu notwendige Zeitzyklus wird gemessen und aufgezeichnet. Nun wird ein weiterer Zeitgeber gestartet, um die zum Rückziehen der Formen notwendige Zeit zu messen.

Die Formen werden rückgezogen, und, wenn sie vollständig zurückgezogen sind, wird der Zeitgeber zur Messung der Rückziehbewegung der Formen gestoppt. Nachdem die Form vollständig zurückgezogen ist, startet der Zeitgeber für das Starten der Rückziehbewegung der Klemmen.

Im nächsten Schritt wird die Zeit bis zum vollständigen Zurückziehen der Klemmen gemessen. Somit wird die Zeit

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zum Starten und Stillsetzen der Rückziehbewegung der Klemmen gemessen und aufgezeichnet. Die Formen sind zurückgezogen, wobei die zum Zurückziehen der Formen notwendige Zeit gemessen und aufgezeichnet wurde. Nach diesen Operationen müssen nun die Platten angehoben werden, so daß sie von der Fördereinrichtung zur nächsten Station übertragen werden können. Ein sogenannter Hebe-Zeitgeber startet, wenn die Hebebewegung beginnt.

Wenn der Hebevörgang abgeschlossen ist, wird der Hebestopp-Zeitgeber angehalten, wobei die zum Heben benötigte Gesamtzeit gemessen und aufgezeichnet wird. Zu dieser Zeit ist die gesamte Operation an der Station 13 beendet, an der die 45°-Biegungen ausgeführt wurden. Die für sämtliche beschriebenen Schritte benötige Gesamtzeit wird dann gemessen und aufgezeichnet.

Gemäß Fig. 2 ist eine Hauptspannungsquelle über einen Schalter 22 und Sicherungen 24 mit einem Leistungstransformator 26 verbunden. Fig. 2 zeigt ein elektrisches Parallel-Schaltbild. Ein Grund für die Darstellung der Erfindung in dieser Weise ist unter anderem, daß die Operationen mit bestimmten Bausteinen in einer Anzahl unterschiedlicher Leitungen verwirklicht werden können. Beispielsweise kann ein Relais eine Hauptspule in einer Leitung zur Betätigung mehrerer unterschiedlicher Kontaktpaare in anderen Leitungen aufweisen. Statt einzelner Bezugsziffern sind zum Zwecke der Klarheit und zur Darstellung der Beziehung zwischen den Bausteinen zum Teil gemeinsame Buchstabenbezeichnungen gewählt. Unterschiedliche Leitungen bzw. Zeilen sind links bezeichnet, um die bei den einzelnen mechanischen Schritten in Tätigkeit gesetzten Stellen der Schaltung zu bezeichnen.

Bevor der Leitung 1 mit der Sekundärwicklung des Transformators 26 Spannung zugeführt werden kann, müssen der

s Druckknopfschalter PBl und der Schalter CB geschlossen werden. Die Leitungen 2 und 3 dienen hauptsächlich zur manuellen Betätigung des Systems. Diese manuelle Betätigung kann erforderlich werden, um verschiedene Operationen des Systems zu beobachten, wenn es nicht automatisch arbeitet. Der manuelle Betrieb bezieht sich jedoch nicht auf die vorliegende Erfindung, wird jedoch erläutert, weil ein solcher allgemein bei jedem System vorhanden ist, so auch bei der Herstellung von Automobiltüren.

Soll das System manuell betrieben werden, so werden ein Relaiskontakt RlR, ein Druckknopfschalter PB2 und ein Druckknopfschalter PB3 geschlossen, wodurch ein Steuerrelais CRE anzieht, das seinerseits den Kontakt . CRE in anderen Leitungen schließt. Zur Anzeige des Betriebszustandes der verschiedenen Schaltungen können in dem System Anzeigelichter verwendet werden.

Das erfindungsgemäße System wird im folgenden in Verbindung mit dem automatischen Betrieb beschrieben, weil hierbei die Zeitzyklen gemessen und aufgezeichnet werden.

Leitung 3 der Fig. 2 enthält verschiedene Elemente, die betätigt werden müssen, um den Zeitzyklus des ersten Schrittes und die Messung des Gesamtzeitzyklus zu starten. Wählschalter SSl und SS2 sowie ein Grenzschalter LSPl sind geschlossen; sie zeigen an, daß sich die Halteeinrichtung mit der inneren und äußeren Platte an Ort und Stelle befindet. Ein Kontakt R3 wird zusammen mit den Kontakten CRE geschlossen. Steuerrelaiskontakte CR8 werden geschlossen und damit die Leitung zum Steuerrelais CRl und zum Magnetventil SVlB durchgeschaltet, wodurch der Arbeitszyklus gestartet wird.

Wenn das Steuerrelais CRl anzieht, wird die Gesamtzeit einer Halterung an einer bestimmten Station gestartet. Die verschiedenen logischen Steuerungen zur Messung dieser Zeit werden anhand der Fig. 4 erläutert. Gleichzeitig mit dem

Start der zu messenden Gesamtzeit startet auch die Zeit des Absenkens. Hierdurch werden die Platten in Vorbereitung auf nachfolgende Schritte abgesenkt. Die Schaltung zum Messen dieses Zeitzyklus ist in Fig. 5 gezeigt und wird nachfolgend beschrieben.

Im Grunde kann daher gesagt werden, daß die Schaltung 3 zwei Zeit*- oder Steuerzyklen startet, von denen der eine sich auf die Gesamtzeit bezieht, während der die Platten an der Station 13 bearbeitet werden, und von denen der andere sich auf einen zweiten Zeitzyklus bezieht, bei dem die für einen von mehreren Schritten an der Station 13 aufgewendeten Zeiten gemessen werden.

Wie erwähnt, werden die innere und äußere Platte im allgemeinen von einem Förderer transportiert und dann aus der normalen Bewegungsbahn herausgenommen und in eine andere Stellung abgesenkt, so daß verschiedene mechanische Elemente bestimmte Funktionen an den Platten ausführen können.

Das Absenken der Platten wird als Absenkzeit bezeichnet. Dies ist die Zeit, die benötigt wird, die Platten aus ih- ° rer ursprünglichen Stellung auf dem Förderer in die abgesenkte Stellung abzusenken. Das Relais CRl und das Magnetventil SVl starten die Zähler, durch die die Absenkzykluszeit gemessen wird. Bei Betätigung des Magnetventils SVlB startet der Absenkmechanismus.

Leitung 4 erzeugt ein Signal, wenn der Absenkmechanismus am Ende des Absenkzyklus vollständig abgesenkt ist und startet den Klemmen-Schließzyklus. Wie in Leitung 4 dargestellt, werden der Relaiskontakt CRE, der Steuerrelaiskontakt CRl und ein Grenzschalter LSlOD eingeschaltet, was an- zeigt, daß die Halterung mit den Platten vollständig abgesenkt ist. Ferner werden ein Schalter SS3 und ein Steuerrelaisschalter CR7 geschlossen, wodurch die Leitung zum

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Steuerrelais CR2 und zum Magnetventil SV2 durchgeschaltet wird. Die Betätigung des Relais CR2 zeigt an, daß der Absenkmechanismus sich in der unteren Stellung befindet. Der Absenkzähler stoppt und der Klemmenschließ-Zeitgeber startet. Duch das Magnetventil SV2 wird ein Druckluftventil AV2 eingeschaltet.

Wenn Halterung und Platten sich in ihrer untersten Stellung befinden, ist der nächste Schritt die Bewegung der Klemmen zum Zusammenklemmen der Platten.

Die nächsten zu messenden Zeiten sind die Zeit, zu der die Klemmen anhalten und die Zeit, zu der die Ecken- und Seitenformen starten.

In Leitung 6 werden der Relaiskontakt CRE, der Steuerrelaiskontakt CR2 sowie die Grenzschalter LS2 und LS3 geschlossen, was anzeigt, daß die Klemmen- und Formpositionierer geschlossen sind. TD6 und der Wählschalter SS4 werden geschlossen, um die Zeitverzögerung TD3, SV4 zu betätigen. Durch Betätigung von TD3 wird der Klemmzeitzyklus gestoppt, der durch eine Schaltung, beispielsweise die Schaltung der Fig. 5, gemessen wird, und der Zeitgeber für die Eckenformen und die Seitenformen gestartet.

Zur gleichen Zeit, zu der der Wählschalter SSV geschlossen wird, werden der Wählschalter SS5 und TD3 geschlossen, so daß das Steuerrelais CR4 und das Magnetventil SV4 betätigt werden. Durch Betätigung des Relais CR4 schließt der Kontakt CR4. Hierdurch werden die Seitenformzeit und der Zeitgeber für die Zeit gestartet, während der die Formen voll eingefahren sind.

Durch die Leitung 8 fließt Strom über die Relaiskontakte CRE und CR4, Druckschalter PS3 und PS4 ₍ einen Wählschalter

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SS6, und eine Zeitverzögerung CR8, die den Stromkreis nach TD5 schließt, was anzeigt, daß die Formen voll eingefahren sind. Durch Betätigung von TD5 werden die Eckenformzeiten und die Zeitgeber für die Zeit, während der die Formen voll, eingefahren sind, zur gleichen Zeit gestoppt, zu der das Rückziehen der Formen beginnt.

Wie in den Leitungen 9 und 10 gezeigt, wird TD5 zur glei- ° chen Zeit betätigt, zu der der Wählschalter SS7 schließt.

Der Kontakt TD5 schließt, wenn das Relais TD5 betätigt wird, um TD6 zu betätigen. Durch Betätigung von TD6 wird '"""■ der Formen-Rückziehzeitgeber gestoppt, und der Klemmen-Rückziehzeitgeber gestartet.

Zur gleichen Zeit, zu der TD6 eingeschaltet und SS8 geschlossen ist, zieht das Steuerrelais CR7 an, wodurch der Klemmen-Rückziehzeitgeber gestoppt wird. Dies ist in Leitung 10 gezeigt.

Bei der nächsten Operation wird Leitung 11 aktiv, nachdem CRl abfällt. CR7, LS4, LS5 und LS7 sowie LSlOU werden geschlossen, so daß das Steuerrelais 8 betätigt wird. Die Betätigung von CR8 zeigt an, daß die Klemmen voll zurück- ^ gezogen sind. Hierdurch wird der Klemmen-Rückziehzeitgeber, der Formen-Einfahr- und Rückziehzeitgeber gestoppt, und der Hebezeitgeber gestartet.

Gemäß Leitung 12 fließt Strom über CR8, SS9, SR, CR8 und SVlA, wodurch der Hebe-Zeitgeber und der Gesamtzeitgeber gestoppt werden.

Die verschiedenen Einzelheiten von Fig, 2 sind hautpsächlich deshalb gezeigt, um anzuzeigen, wie eine Anzahl elek^ trischer Bausteine zum Ausführen eines einzelnen Schrittes

verwendet werden kann. An jeder Station kann eine verhältnismäßig große Anzahl von Schritten ausgeführt werden. Durch einen Ausdruck der Zeiten, die jeder Schritt erfordert hat, ist es möglich, die Stelle einer Fehlfunktion 5 oder defekter Teile schnell und einfach zu finden, um korrigierend eingreifen zu können.

Fig. 3 zeigt eine Logikschaltung zur Messung der für zwei Türplatten an einer bestimmten Station, beispielsweise der Station 13, benötigten Zeit. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel können unterschiedlich große Türen, beispielsweise eine vordere oder eine hintere Tür, bearbeitet werden. Bei dem anhand von Fig. 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel war angenommen worden, daß eine vordere Tür bearbeitet werden soll.

Wenn an einer bestimmten Station, beispielsweise der Station 13, die Operation startet, wird von einer bekannten, nicht gezeigten Einrichtung ein Signal zu einem lichtelek" trischen Wandler 30 oder 32 geleitet, dessen Ausgangssignal je nachdem, welche Tür bearbeitet wird, einem UND-Gat- ter 34 bzw. 36 zugeführt wird. Wenn im vorliegenden Beispiel eine vordere Tür bearbeitet wird_r erzeugt das UND-Gatter 34 ein Ausgangssignal, das einem ODER-Gatter 38 zugeführt wird.

Solange vom UND-Gatter 34 ein Signal abgegeben wird, er*· zeugt das ODER-Gatter 38 ein "Frei"-Signal, das einem Zähler 40 zugeführt wird. Vor Zuführung des "Frei"vSignals ist der Zähler 40 nach Zufuhr eines Rücksetz impulses ruck^- gesetzt. Dem Zähler 40 werden ferner Taktimpulse zuge~ führt. Solange das "Frei"-Signal vom ODERvGatter 38 an·*- steht, erzeugt der Zähler 40 infolge der zugeführten Impulssignale Ausgangsimpulse oder Steuersignale an den Ausgängen 42, 44, 46 und 48, Diese Ausgangssignale erzeugen

vier Ziffern an Digitalspeichern 50, 52, 54 bzw. 56. Der Status der vier Digitalspeicher bestimmt die Gesamtzeit, während der eine Station an den Türplatten Bearbeitungsschritte ausführt.

Die Signale oder Taktimpulse vom Zähler 40 enden, wenn das UND-Gatter 34 kein Ausgangssignal erzeugt. Die von den Betriebszustanden der Digitalspeicher 50, 52, 54 und 56 - dargestellte Gesamt-Bearbeitungszeit kann einer Eingabekarte bzw. Lochkarteneingabe zugeführt werden, wenn das Markiersignal vorhanden ist. Die Zeit wird nun mit der '"""' vorgegebenem Zeit verglichen.

Die verschiedenen in Fig, 4 gezeigten Zähltechniken sind dem Fachmann bekannt und werden daher weiter nicht im De·? tail beschrieben.

Fig. 5 zeigt eine ähnliche Schaltung wie Fig, 4. Diese Schaltung dient zur Messung der Zeit für einen einzelnen Schritt aus einer Anzahl von Schritten an einer bestimmten Station. Da die aufgewandte Zeit verglichen mit der Gesamtzeit verhältnismäßig kurz ist, sind nur zwei Digital^ speicher erforderlich. Die tatsächliche Anzahl der Stelv len ist vom Verwendungszweck abhängig; die gezeigten und beschriebenen Stellenzahlen dienen nur als Beispiel.

Von einer bei Ausführung eines bestimmten Schrittes an einer der Stationen in Tätigkeit tretenden Schaltung wird ein Signal einem der lichtelektrischen Wandler 58, 60 zugeführt, dessen Ausgangssignal dem UND-Gatter 62 bzw. 64 zugeführt wird. Da hier eine vordere Tür bearbeitet werden soll, erzeugt das UND-Gatter 62 ein Ausgangssignal, das seinerseits ein Freigabesignal für den Zähler 48 erzeugt, so daß die einlaufenden Taktimpulse so lange gezählt werden, wie das Signal vom ODER-Gatter 66 ansteht.

Die Ausgangs-Impulssignale vom Zähler 68 werden den Digitalspeichern 70 und 72 zugeführt. Die zwei Stellen der Digitalspeicher 70 und 72 zeigen den für einen bestimmten Schritt aufgewandten Zeitzyklus an. Die Ausgangssignale von den Digitalspeichern 70, 72 können einer Lochkarteneingabe oder einem Drucker der Steuereinheit zugeführt werden. Die Daten können verwendet werden, um die Ergebnisse der benötigten Zeiten auszudrucken, die mit den vorgegebenen Zeiten verglichen werden können.

Fig. 5 zeigt einen Programmablaufplan für das erfindungsgemäße System. Ein Block 74 enthält eine Logik zur Anzeige, ob die Halterung bzw. Station ein- oder ausgeschaltet ist. Ist die Station eingeschaltet, so wird ein Ausgangssignal erzeugt und einem Zeitgeber 76 zugeführt, der den Zeitzy-klus mißt, während dem die Halterung bzw. Station eingeschaltet ist. Die Ausgangssignale von der Logikschaltung 74 werden einer Abtastlogik 78 zugeführt, deren Ausgangs^ signale einem Block 80 zugeführt werden. Ist die Halterung, Station, oder auch ein Betätigungsglied eingeschaltet, so wird die Operation unterbrochen. Ist sie, wie angezeigt, ausgeschaltet, geht die Operation zu einer Logik** schaltung 82 weiter.

Die am Logikzeitgeber 76 erfaßte Zeit wird einer Schaltung 84 zugeführt, die einen Komparator oder eine andere Ein^ richtung enthalten kann, mit der festgestellt wird, ob die mit der Halterung aufgewandte Gesamtzeit langer ist als ein vorgegebener Wert. Ist sie langer, so kann dies anzeigen, daß eine Fehlfunktion eines der Teile, ein defektes Teil oder eine unrichtige Einstellung des Teils vorliegt.

In den meisten Fällen wird die Operation unterbrochen.

Ist die im Gesamtzyklus aufgewandte Zeit kürzer oder innerhalb der vorgegebenen Zeitgrenzen, so gibt die Schaltung

kein Ausgangssignal ab. Es kann jedoch eine nicht gezeigte Schaltung verwendet werden, um Zeitzyklen zu erfassen, die kurzer sind, als eine vorgegebene Zeit, um das System ebenso zu stoppen, wie wenn ein zu langer Zeitzyklus erfaßt wird.

Ist die Zeit über einen bestimmten Prozentsatz hinaus langer als die vorgegebene Zeit, so wird ein Signal erzeugt " und einer Markierlogik 82 zugeführt, deren Ausgangssignal einem Komparator 86 zugeführt wird, der die Gesamtzeit mit der vorgegebenen Zeit vergleicht. Je nach dem Ausgangssig- **"" nal von dem Komparator 86 wird, wenn die Gesamtzeit größer ist als die vorgegebene, ein Ausgangssignal erzeugt, das einer Einrichtung 88 zugeführt wird. Diese dient zum Ausdrucken sämtlicher sich auf die Halterung beziehender Informationen. Zeigt das am Block 89 erzeugte Signal an, daß die tatsächliche Zeit nicht langer ist als die vorgegebene, so läuft die Operation normal weiter, wenn nicht, wie erwähnt, ebenfalls Einrichtungen zur Unterbrechung der Operation für übermäßig kurze Zeitzyklen unterbrochen wird.

Erzeugt die Schaltung 84 ein Signal, so wird ein Signal

erzeugt und einer Sperrschaltung 90 zugeführt, die weitere ^ Statusänderungen für die Halterung sperrt, bis sie durch Eingabe in eine Tastatur 92 freigegeben wird.

Die Logik im Block 78 enthält eine Abtastlogik für einen Aus-Status, der das Ergebnis eines Signals von der im Block 90 vorgesehenen Schaltung ist.

Ist die Gesamtzeit langer als die vorgegebene Zeit, so müssen die Fehlfunktion, Fehleinstellung oder der Defekt eines Teils korrigiert werden. Nach Korrektur muß an der Tastatur 92 eine Eingabe ausgeführt werden, um an der

Schaltung 94 ein Signal zu erzeugen, durch das das Sperrsignal gelöscht wird. Die Logikschaltung 96 stellt fest, ob die Sperre aufgehoben wurde. Ist dies der Fall, so wird von der Schaltung 96 der Schaltung 90 ein Signal zu-5 geführt, so daß das System wieder normal arbeiten kann. Wurde die Sperre nicht gelöscht, so wird der Schaltung 90 kein Signal zugeführt und das System arbeitet nicht.

Wie bei den meisten herkömmlichen Tastaturen kann eine Einrichtung zur Anzeige des letzten Zyklus der Informa-Io tion auf dem Bildschirm vorgesehen sein, der eine Schaltung 98 umfaßt. Der letzte Zyklus der Schweißeinrichtung an der Station kann mittels einer Schaltung in der Stufe 100 ebenfalls an einem Bildschirm angezeigt werden.

Ein Beispiel eines typischen Ausdrucks bei einem Fehler an 15 der Station 13 ist folgendes: Die Station 13 wird durch elektromechanische Steuerrelais gesteuert. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden verschiedene Schaltungen derart angepaßt, daß sie mit der Steuereinheit arbeiten können.

R/H F/D 45 ECKE 723-610-641 GES. VORGABEZEIT 2360 GES. ISTZEIT 2760 OPERATIONSFOLGE

01 EINR. & STOP

02 ZYKLUS-START

03 ABSENKEN

04 KLEMMEN SCHLIESSEN & FORM POS.VORWÄRTS

06 ECKENFORMEN VOR

07 START SEITENFORMEN VOR

08 FORMEN VOLLST. VOR

09 START FORMEN ZURÜCK

10 START KLEMMEN ZURÜCK

11 FORMEN VOLLST. ZURÜCK

11 KLEMMEN VOLLST. ZURÜCK

12 HEBEN

STEG-521O-A

FUNKTIONEN VORGANG

CB PBl RIR SSl PB2 PB3 CRE CRE

SSl SS2 LSPl R3 PB4 CRE CR8 CRl

SSl SS2 LSPl R3 CRl CRE CR8 SVlB 0760 0750

CRE CRl LSlOD SS3 CR7 CR2 SV2 AV2 0210 0210

CRE CR2 LS2 LS3 TD6 SS4 TD3 SV3 0260 0250

TD3 TD6 SS5 TD3 CR4 CR4 SV4 0090 0090

CRE CR4 PS3 PS4 SS6 CR8 TDS 0310 0300

TD5 CR8 SS7 TD5 TD6 TD6 0280 0280

TD5 CR8 SS8 TD6 CR7 CR7 0220 0220

CR7 LS4 LS5 LSlOU CR8 0340 0330

CR7 LS7 LSlOU CR8 0110 FFFF

CR8 SS9 SR CR8 SS2 SVlA 0820 FFFF

Im folgenden ist ein typischer Ausdruck für einen Fehler
an der Station 27 gezeigt, die von einem programmierbaren
Steuergerät gesteuert wird. Das heißt, der Ausdruck kann
einen oder mehrere Schritte hinter der Station 13 erstellt und die Seite des Schaltbildes der elektrischen
Schaltung gedruckt werden, in der der Fehler aufgetreten
ist.

ELEKTRON. INSPEKTION GERÄTE 723-610-702

GES. VORGABEZEIT 2450

GES. ISTZEIT

OPERATIONSFOLGE FUNKTIONEN VORGANG

01 AUTOM. 001 000 003 004 161 301

01 MAN. 005 162 303

02 WAHL VORD./HINT.TÜR 006 163 303 oder 007 164 304 VORD.WAHL

03 NETZ STOP & EINRASTEN 008 009 SG 011 012 305

03 HYDR. PUMPEN EIN 014 -M- 036 PUMPE EIN

04 HAUPTMODUL VOLL ZURÜCK 035 036 LS39 LS40 352 MODULN ZUR.

05 TRANSFER VOLL VORWÄRTS 035 LSF 167 308 0310 0300

05 TRANSFER VOLL ZURÜCK 305 LSR 168 309 0560 0550

08 FREILIFT VOLL AB 305 LSLD 315 174 0160 0160 11 ZYKL.START&FREILIFT AUF 305 T20 317 309 322 319 317 SVlB 0380 0370 39 SPANKER EIN & AUS 303 304 T20 317 LSD7 SV16 od.LSP8 SV17 0920 0910

06 INSP.LIFT VOLL AB 323 LSFD LSPl SV3B od.LSPD LSP2 SVIlB 0440 0430

16 BAUTEIL AB ' 323 LSP3 LSP4 LSP5 LSP6 CRA CRH 324 325

17 SCHIEBER' # 1 EIN 324:25 311:13 048 CRA 339 208 SV4 SV12 0230 0230

19 SCHIEBER # 2 EIN 324 325 T02 049 311 T3 208 SV5 SV13 0210 0210

20 KLEMMEN EIN T03 050 311 312 329 352 T04 SV6 SV14 0200 0210

21 POS.FÜHLER EIN 324 325 199 202 51" T4 336 T5 SV7B SV15B 0320 FFFF

22 SCHIEBER 1&2 ZUR. T05 208 054 208 0560 FFFF 24 FÜHLER VOLL EIN T07 326 T08 SR 212 0210 FFFF

27 FÜHLER 1,2,3 FREI TIl 303 304 LS1,2&3 - LS21,22&23 332

31 FÜHLER VOLL ZUR. 332 333 334 335 336 303 SV7A 0360 FFFF

31 POS.FÜHLER ZUR. 332 333 334 335 303 304 336 SV7A SV15A 0190 FFFF

32 KLEMMEN ZURÜCK LS13 303 oder LS33 304 337 0110 FFFF 32 SCHIEBER #1 ZUR. LS15 303 oder LS35 304 337 0130 FFFF 32 SCHIEBER #2 ZUR. LSI6 303 oder LS36 304 337 0120 FFFF 06 INSP.HEBER AUF 338 LSFU LS37 SV3A oder LSRU LS38 SVIlA 0450 FFFF

09 ÜBERTR.FREI & FERTIG 305 LSPA LSPl LS2R CR4 316 NICHT FERT,

TITEL: POS. FÜHLER EIN

TEIL SCHIEB. POS.
STOPP AB/V EIN EIN AUS

-3 C--+-3 C--+-3 C-+-3 C-—-3 L— --1/L--+ ( >ooio

I 324 ! 199 ! 51 C04 336 '1 T05

i ! ! 1

! HINT. !KLEMME ! i

! GEW. ! EIN ! ! SV7B VOiU). TÜR

+"-3 L~~⁺—1 Ζ"* +--JC ( ) POS.FÜHLER EIN

325 202 Ϊ 303 203 MAGNETVENTIL

FÜHLER HEBEN t

CRA POS. PB VORN ! R SV15B HINT. TÜR

~3/C 1] L-~·—Q Ε""+ -J/E—·—UC ⁽ ) POS.FÜHLER EIN

52 ! 311 ! 336 ! 304 204 MAGNETVENTIL

!1 !

! I ! SCHALTPULT

!HINTEN ! ! LICHT

205

In dem vorstehenden Ausdruck ist durch die Buchstaben FFFF angezeigt, daß in der Leitung 21 ein Fehler eingetreten ist. Infolgedessen wird keiner der folgenden Schritte ausgeführt. In diesem Fall wird ebenso wie bei einem Fehler in einer beliebigen anderen Station die fehlerhafte Schaltung in der, oben gezeigten Weise automatisch ausgedruckt. Die im Ausdruck angewandten Schritte sind in einem Mikroprozessor programmiert.

Nach dem Ausdruck werden verschiedene Zeitzyklen aufgezeichnet und mit den vorgegebenen Zeiten verglichen. Durch Lesen dieser Ausdrucke kann das Überwachungspersonal leicht und einfach den Fehlerbereich feststellen und korrigierend eingreifen.

Claims

V.FÜNER EBBINGHAUS FINCK

PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

MARIAHILFPLATZ 2 A 3, MÖNCHEN ΘΟ POSTADRESSE: POSTFACH 96 O1 βθ. D-8OOO MÜNCHEN Θ5

The Budd Company DEAB-31540.2 DE/Ks

23. Dezember 1983

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR SEQUENTIELLEN MESSUNG DER FÜR MEHRERE HERSTELLUNGSOPERATIONEN AUFGEWENDETEN ZEITEN UND ZUR ERFASSUNG MECHANISCHER FEHLFUNKTIONEN IN. EINEM AUTOMATISIERTEN SYSTEM

Patentansprüche

y Vorrichtung mit mehreren Stationen zur Ausführung einer Reihe von Schritten an jeder Station bei der Herstellung eines Bauteils,
gekennzeichnet durch

Einrichtungen zur Überwachung und Aufzeichnung von sich auf die Reihe von Schritten an jeder der Stationen beziehenden Daten, durch elektrische Einrichtungen an einer ersten Station zum Starten und Stoppen jeder der "Reihe von Schritten und zum Einleiten des nächsten Schrit tes, bis sämtliche Schritte an der ersten Station ausgeführt sind, durch zweite elektrische Einrichtungen zum Erfassen des letzten Schrittes der ersten Station und zur Einleitung der Überführung des Bauteils zur nachfolgenden nächsten Station, und durch Einrichtungen zum Messen und Aufzeichnen der Zykluszeiten jedes der Reihe von Schritten an den Stationen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch zweite Einrichtungen zum Messen und Aufzeichnen der Gesamtzeit der Reihe von Schritten an jeder der Stationen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reihe von Schritten mehrere mechanische Betätigungselemente umfaßt, die auf die elektrischen Einrichtungen ansprechen, so daß die Reihe von Schritten sequentiell ausgeführt wird.
4. Vorrichtung anch Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß Start und Ende jedes der Reihe von Schritten elektrische Signale hervorrufen, um eine erste Steuerschaltung zu starten und zu stoppen, die zur Messung des Zeitzyklus jedes der Reihe von Schritten dient.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß Start und Ende jedes der Reihe von Schritten an jeder Station zu erzeugende zweite elektrische Signale hervorrufen, um eine zweite Steuerschaltung zu starten und zu stoppen, die zur Messung der Gesamtzykluszeit einer Reihe von Schritten an jeder der Stationen dient.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Vergleichen des Zeitzyklus jedes der Reihe von Schritten mit einem vorbestimmten Zeitzyklus.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
gekennzeichnet durch zweite Einrichtungen zum Vergleichen des Gesamtzeitzyklus

einer Reihe von Schritten an jeder der Stationen mit einem vorbestimmten Gesamtzeitzyklus.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Unterbrechung der Herstellung des Bauteils, wenn der Gesamtzeitzyklus einen bestimmten Anteil des vorbestimmten Gesamtzeitzyklus überschreitet.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum sich auf den Zeitzyklus, den Gesamtzeitzyklus, den vorbestimmten Zeitzyklus und den vorbestimmten Gesamtzeitzyklus beziehenden Daten.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Anzeige einer Fehlfunktion in einem der Reihe von Schritten.