EP4352579A1 - Verfahren und system zur unterstützung eines arbeitsschritts bei der herstellung eines produkts - Google Patents

Verfahren und system zur unterstützung eines arbeitsschritts bei der herstellung eines produkts

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Publication number
EP4352579A1
EP4352579A1 EP22730264.3A EP22730264A EP4352579A1 EP 4352579 A1 EP4352579 A1 EP 4352579A1 EP 22730264 A EP22730264 A EP 22730264A EP 4352579 A1 EP4352579 A1 EP 4352579A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
work step
work
carry out
image sequence
carried out
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22730264.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Friedrich Manz
Jan-Patrick Ködderitzsch
Joshua Gordon David Frisch
Marco Hoffmann
Sabrina Trunk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Original Assignee
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SEW Eurodrive GmbH and Co KG filed Critical SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Publication of EP4352579A1 publication Critical patent/EP4352579A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Program-control systems
    • G05B19/02—Program-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41805—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by assembly
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31027—Computer assisted manual assembly CAA, display operation, tool, result
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31442—Detect if operation on object has been executed correctly in each station
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/32—Operator till task planning
    • G05B2219/32001—Computer assisted machining, signals guide operator to manual machine object
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/32—Operator till task planning
    • G05B2219/32014—Augmented reality assists operator in maintenance, repair, programming, assembly, use of head mounted display with 2-D 3-D display and voice feedback, voice and gesture command

Definitions

  • the invention relates to a method for supporting a work step in the manufacture of a product, with the components required for carrying out the work step being provided, the tools required for carrying out the work step being provided and a work surface on which the work step is to be carried out being provided.
  • the invention also relates to a system for supporting a work step in the manufacture of a product, which comprises components required for carrying out the work step, tools required for carrying out the work step and a work surface on which the work step is to be carried out.
  • DE 102017002 963 A1 discloses a manufacturing plant and a method for operating a manufacturing plant to manufacture a product.
  • the production facility includes a vehicle on which a robotic arm is arranged.
  • the vehicle with the robot arm acts as an assistant when assembling a product.
  • a method for operating a production facility and a production facility are also known from DE 102017002 964 A1.
  • the production plant has a higher-level controller.
  • the invention is based on the object of specifying a method and a system for supporting a work step in the manufacture of a product.
  • the object is achieved by a method for supporting a work step in the manufacture of a product having the features specified in claim 1.
  • Advantageous refinements and developments are the subject of the dependent claims.
  • the object is also achieved by a system for supporting a work step in the manufacture of a product with the features specified in claim 8.
  • Advantageous refinements and developments are the subject of the dependent claims.
  • a method according to the invention for supporting a work step in the manufacture of a product components required for carrying out the work step are provided, tools required for carrying out the work step are provided and a work surface is provided on which the work step is to be carried out.
  • An animated image sequence of the work step to be carried out is projected onto the work surface by a video projector.
  • the animated image sequence has images of the components required to carry out the work step and images of the tools required to carry out the work step.
  • the work step to be carried out includes screwing a screw into a drilled hole using a cordless screwdriver.
  • the screw represents a component required to carry out the work step
  • the cordless screwdriver represents a tool required to carry out the work step.
  • the work step is to be carried out on a work surface provided for this purpose. Images of the screw, images of the cordless screwdriver and an animated sequence of images of the screw being screwed into the drill hole using the cordless screwdriver are thus projected onto the work surface.
  • the work step takes place at a workstation set up for this purpose. A worker at the workstation who carries out the work step in the manufacture of the product can thus see which components are to be processed with which tool and how.
  • the worker is thus supported in carrying out the work step. Errors during the execution of the work step can thus be avoided.
  • the components required to carry out the work step are removed from the work surface.
  • the work step to be carried out is, for example, part of a pre-assembly and takes place on a table or on a workbench.
  • the work surface on which the work step is to be carried out is a surface of the table or workbench which remains at the work station after the work step has been completed. If necessary, the processed components are brought to another work station for further processing.
  • At least one component required to carry out the work step is firmly connected to the work surface during the work step, and after the end of the work step the at least one component required to carry out the work step remains on the work surface.
  • the work step to be carried out is, for example, final assembly.
  • the work surface on which the work step is to be carried out is a surface of a base plate.
  • the work step includes fastening the component, for example a screw, to the base plate. After completion of the work step, the base plate is removed from the workstation together with the components attached to it.
  • the images of the components required to carry out the work step and/or the images of the tools required to carry out the work step are projected by the video projector onto a location on the work surface where the work step is to be carried out. For example, a screw to be driven into a drilled hole is projected to a location on or immediately adjacent to the drilled hole. This provides the worker with even more support when carrying out the work step.
  • the animated image sequence of the work step to be carried out includes a movement of at least one required component during the work step and/or a movement of at least one required tool during the work step.
  • the animated image sequence of the work step to be carried out includes, for example, the movement of a screw into a drilled hole, with the screw being turned by a cordless screwdriver.
  • an image sequence of the execution of the work step is recorded by a camera and stored. If an error is detected in the manufactured product, it is possible to analyze the work step at which the error occurred by evaluating the stored image sequence.
  • the stored image sequence is evaluated by an evaluation unit.
  • the evaluation unit checks in particular whether the work step has been completed and/or whether the work step has been carried out correctly. If the work step has been carried out and completed correctly, a corresponding message is generated and the next work step is carried out. If the evaluation unit detects an error during the execution of the work step, a corresponding message is also generated and the worker is requested to correct it.
  • a system for supporting a work step in the manufacture of a product comprises components required for carrying out the work step, tools required for carrying out the work step and a work surface on which the work step is to be carried out.
  • the system also includes a video projector, which projects an animated image sequence of the work step to be carried out onto the work surface.
  • the animated image sequence has images of the components required to carry out the work step and images of the tools required to carry out the work step.
  • the work step to be carried out involves screwing a screw into a drilled hole using a cordless screwdriver.
  • the screw represents a component required to carry out the work step
  • the cordless screwdriver represents a tool required to carry out the work step.
  • the work step is to be carried out on a work surface provided for this purpose.
  • the video projector projects images of the screw, images of the cordless screwdriver and an animated sequence of images of the screw being screwed into the drill hole using the cordless screwdriver onto the work surface.
  • the work step takes place at a workstation set up for this purpose. A worker at the workstation who carries out the work step in the manufacture of the product can thus see which components are to be processed with which tool and how.
  • the system also includes a camera which records and stores an image sequence from the execution of the work step. If an error is detected in the manufactured product, it is possible to analyze the work step at which the error occurred by evaluating the stored image sequence
  • the system also includes an evaluation unit which evaluates the stored image sequence, the evaluation unit checking in particular whether the work step has been completed and/or whether the work step has been carried out correctly. If the work step has been carried out and completed correctly, the evaluation unit generates a corresponding message and the next work step is carried out. If the evaluation unit detects an error when carrying out the work step, a corresponding message is also generated and the worker is asked to correct it.
  • FIG. 1 a plan view of a workstation according to a first embodiment
  • FIG. 2 a side view of the workstation according to the first embodiment
  • Figure 3 a plan view of a workstation according to a second embodiment
  • FIG. 4 a side view of the work station according to the second embodiment.
  • FIG. 1 shows a plan view of a workstation according to a first embodiment.
  • the workstation is located in a technical installation, for example in a production plant.
  • the technical system is used to manufacture products, for example to manufacture gears for electric motors or to manufacture driverless transport vehicles.
  • the work station has a system for supporting a work step in the manufacture of a product.
  • the system includes components 12, not shown here, which are required to carry out the work step, and tools, not shown here, which are required to carry out the work step.
  • Said components 12 include, for example, screws and metal profiles with drilled holes.
  • These tools include, for example, a cordless screwdriver.
  • the system also includes a work surface 10 on which the work step is to be carried out.
  • Said work surface 10 is in the present case a surface of a workbench 30.
  • the work step to be carried out includes, for example, screwing a screw into a drilled hole in a metal profile using a cordless screwdriver.
  • the system also includes a video projector 20, not shown here.
  • the video projector 20 projects an animated image sequence 15 of the work step to be carried out onto the work surface 10.
  • the video projector 20 is, for example, a beamer.
  • the animated image sequence 15 has images for carrying out the work step required components 12 and images of the tools required to carry out the work step.
  • FIG. 2 shows a side view of the work station shown in FIG. 1 according to the first embodiment.
  • the system includes a shelf 35.
  • Load carriers are arranged on the shelf 35 and contain the components 12 required to carry out the work step.
  • the load carriers are, for example, crates or boxes.
  • the shelf 35 is firmly connected to the workbench 30 .
  • the system also includes a mount 25 to which the video projector 20 is attached.
  • the holder 25 is attached to the shelf 35 .
  • the video projector 20 is arranged at least approximately vertically above the work surface 10 and projects the animated image sequence 15 downward onto the work surface 10.
  • the work step to be carried out is part of a pre-assembly and takes place on the surface of the workbench 30 .
  • the components required to carry out the work step are removed from the work surface 10, ie from the surface of the workbench 30, and brought to a further work station for further processing.
  • the workbench 30, and thus also the work surface 10, remain at the workstation after the end of the work step.
  • FIG. 3 shows a plan view of a work station according to a second embodiment.
  • the workstation is located in a technical installation, for example in a production plant.
  • the technical system is used to manufacture products, for example to manufacture gears for electric motors or to manufacture driverless transport vehicles.
  • the work station has a system for supporting a work step in the manufacture of a product.
  • the system includes components 12 that are required to carry out the work step and tools, not shown here, that are required to carry out the work step.
  • Said components 12 include, for example, screws and metal profiles with drilled holes.
  • a holder with two fans attached to it is shown as component 12 .
  • These tools include, for example, a cordless screwdriver.
  • the system also includes a work surface 10 on which the work step is to be carried out.
  • said work surface 10 is a surface of a base plate 40 of a driverless transport vehicle.
  • the work step to be carried out includes, for example, screwing a screw into a drilled hole in the base plate 40 using a cordless screwdriver to fasten said holder to the surface of the base plate 40, i.e. to the work surface 10.
  • the said components 12, i.e. the holder and the screw are used in the process firmly connected to the work surface 10.
  • the system also includes a video projector 20, not shown here.
  • the video projector 20 projects an animated image sequence 15 of the work step to be carried out onto the work surface 10.
  • the video projector 20 is a beamer, for example.
  • the animated image sequence 15 has images of the components 12 required to carry out the work step and images of the tools required to carry out the work step.
  • FIG. 4 shows a side view of the work station shown in FIG. 3 according to the second embodiment.
  • the system includes an assembly carriage 45.
  • the base plate 40 of the driverless transport vehicle is clamped on the assembly carriage 45.
  • the system also includes a mount 25 to which the video projector 20 is attached.
  • the holder 25 is attached to the assembly carriage 45 .
  • the video projector 20 is arranged at least approximately vertically above the work surface 10 and projects the animated image sequence 15 downward onto the work surface 10.
  • the work step to be carried out is part of a final assembly and takes place on the surface of the base plate 40 .
  • the components 12 required to carry out the work step in this case the holder with the fans attached to it and the screw, remain on the work surface 10.
  • the base plate 40 is removed from the work station together with the components 12 attached to it .

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Arbeitsschritts bei der Herstellung eines Produkts, wobei zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliche Bauteile (12) bereitgestellt werden, zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliche Werkzeuge bereitgestellt werden und eine Arbeitsfläche (10) bereitgestellt wird, auf welcher der Arbeitsschritt durchzuführen ist, wobei eine animierte Bildfolge (15) des durchzuführenden Arbeitsschritts von einem Videoprojektor (20) auf die Arbeitsfläche (10) projiziert wird, und wobei die animierte Bildfolge (15) Bilder der zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Bauteile (12) und Bilder der zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Werkzeuge aufweist. Die Erfindung betrifft ein System zur Unterstützung eines Arbeitsschritts bei der Herstellung eines Produkts, umfassend zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliche Bauteile (12), zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliche Werkzeuge und eine Arbeitsfläche (10), auf welcher der Arbeitsschritt durchzuführen ist, wobei das System ferner einen Videoprojektor (20) umfasst, welcher eine animierte Bildfolge (15) des durchzuführenden Arbeitsschritts auf die Arbeitsfläche (10) projiziert, und wobei die animierte Bildfolge (15) Bilder der zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Bauteile (12) und Bilder der zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Werkzeuge aufweist.

Description

Verfahren und System zur Unterstützung eines Arbeitsschritts bei der Herstellung eines Produkts
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Arbeitsschritts bei der Herstellung eines Produkts, wobei zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliche Bauteile bereitgestellt werden, zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliche Werkzeuge bereitgestellt werden und eine Arbeitsfläche bereitgestellt wird, auf welcher der Arbeitsschritt durchzuführen ist. Die Erfindung betrifft auch ein System zur Unterstützung eines Arbeitsschritts bei der Herstellung eines Produkts, welches zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliche Bauteile, zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliche Werkzeuge und eine Arbeitsfläche, auf welcher der Arbeitsschritt durchzuführen ist, umfasst.
Bei der Herstellung eines Produkts, ist es üblich, zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliche Bauteile bereitzustellen, zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliche Werkzeuge bereitzustellen, und eine Arbeitsfläche bereitzustellen, auf welcher der Arbeitsschritt durchzuführen ist. Anschließend wird der Arbeitsschritt von einem Werker durchgeführt. Die Herstellung des Produkts umfasst dabei eine Vielzahl solcher Arbeitsschritte. Bei der Durchführung eines Arbeitsschritts kommt es manchmal zu Fehlern, insbesondere, wenn der Arbeitsschritt dem durchführenden Werker nicht bekannt ist.
Die DE 102017002 963 A1 offenbart eine Fertigungsanlage und ein Verfahren zum Betreiben einer Fertigungsanlage zur Herstellung eines Produktes. Die Fertigungsanlage umfasst ein Fahrzeug, auf welchem ein Roboterarm angeordnet ist. Das Fahrzeug mit dem Roboterarm fungiert dabei als Assistent bei der Montage eines Produkts.
Ein Verfahren zum Betreiben einer Fertigungsanlage und eine Fertigungsanlage sind auch aus der DE 102017002 964 A1 bekannt. Die Fertigungsanlage weist eine übergeordnete Steuerung auf.
Aus dem Dokument Funk, Markus & Lischke, Lars & Mayer, Sven & Shirazi, Alireza & Schmidt, Albrecht, (2018), "Teach Me How! Interactive Assembly Instructions Using Demonstration and In-Situ Projection, D01: 10.1007/978-981 -10-6404-3_4, Online: https://www.researchgate.neUpublication/321019188 sind ein gattungsgemäßes Verfahren und ein gattungsgemäßes System zur Unterstützung eines Arbeitsschritts bei der Herstellung eines Produkts bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein System zur Unterstützung eines Arbeitsschritts bei der Herstellung eines Produkts anzugeben.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Unterstützung eines Arbeitsschritts bei der Herstellung eines Produkts mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Aufgabe wird auch durch ein System zur Unterstützung eines Arbeitsschritts bei der Herstellung eines Produkts mit den in Anspruch 8 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Unterstützung eines Arbeitsschritts bei der Herstellung eines Produkts werden zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliche Bauteile bereitgestellt, es werden zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliche Werkzeuge bereitgestellt, und es wird eine Arbeitsfläche bereitgestellt, auf welcher der Arbeitsschritt durchzuführen ist. Dabei wird eine animierte Bildfolge des durchzuführenden Arbeitsschritts von einem Videoprojektor auf die Arbeitsfläche projiziert. Die animierte Bildfolge weist dabei Bilder der zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Bauteile und Bilder der zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Werkzeuge auf.
Beispielsweise umfasst der durchzuführende Arbeitsschritt das Eindrehen einer Schraube in ein Bohrloch hinein mittels eines Akkuschraubers. In diesem Beispiel stellt die Schraube ein zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliches Bauteil dar, und der Akkuschrauber stellt ein zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliches Werkzeug dar. Der Arbeitsschritt soll auf einer dafür vorgesehenen Arbeitsfläche durchgeführt werden. Es werden somit Bilder der Schraube, Bilder des Akkuschraubers und eine animierte Bildfolge des Eindrehens der Schraube in das Bohrloch hinein mittels des Akkuschraubers auf die Arbeitsfläche projiziert. Der Arbeitsschritt findet an einer dafür eingerichteten Arbeitsstation statt. Damit ist für einen Werker an der Arbeitsstation, welcher den Arbeitsschritt bei der Herstellung des Produkts durchführt, ersichtlich, welche Bauteile mit welchem Werkzeug wie zu bearbeiten sind. Der Werker wird somit bei der Durchführung des Arbeitsschritts unterstützt. Fehler bei der Durchführung des Arbeitsschritts sind dadurch vermeidbar. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden nach Beendigung des Arbeitsschritts die zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Bauteile von der Arbeitsfläche entfernt. In diesem Fall ist der durchzuführende Arbeitsschritt beispielsweise Teil einer Vormontage und findet auf einem Tisch oder auf einer Werkbank statt. Die Arbeitsfläche, auf welcher der Arbeitsschritt durchzuführen ist, ist in diesem Beispiel eine Oberfläche des Tischs oder der Werkbank, welche nach Beendigung des Arbeitsschritts an der Arbeitsstation verbleibt. Die bearbeiteten Bauteile werden gegebenenfalls zur weiteren Bearbeitung zu einer weiteren Arbeitsstation gebracht.
Gemäß einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird mindestens ein zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliches Bauteil während des Arbeitsschritts fest mit der Arbeitsfläche verbunden, und nach Beendigung des Arbeitsschritts verbleibt das mindestens eine zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliche Bauteil an der Arbeitsfläche. In diesem Fall ist der durchzuführende Arbeitsschritt beispielsweise eine Endmontage. Die Arbeitsfläche, auf welcher der Arbeitsschritt durchzuführen ist, ist in diesem Beispiel eine Oberfläche einer Grundplatte. Der Arbeitsschritt umfasst die Befestigung des Bauteils, beispielsweise einer Schraube, an der Grundplatte. Nach Beendigung des Arbeitsschritts wird die Grundplatte zusammen mit den daran befestigten Bauteilen von der Arbeitsstation entfernt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden die Bilder der zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Bauteile und/oder die Bilder der zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Werkzeuge von dem Videoprojektor auf eine Stelle der Arbeitsfläche projiziert, an welcher der Arbeitsschritt durchzuführen ist. Beispielsweise wird eine Schraube, die in ein Bohrloch einzudrehen ist, an eine Stelle auf oder unmittelbar neben dem Bohrloch projiziert. Dadurch wird der Werker bei der Durchführung des Arbeitsschritts noch mehr unterstützt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die animierten Bildfolge des durchzuführenden Arbeitsschritts eine Bewegung mindestens eines erforderlichen Bauteils während des Arbeitsschritts und/oder eine Bewegung mindestens eines erforderlichen Werkzeugs während des Arbeitsschritts. Die animierte Bildfolge des durchzuführenden Arbeitsschritts umfasst beispielsweise die Bewegung einer Schraube in ein Bohrloch hinein, wobei die Schraube von einem Akkuschrauber gedreht wird. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird eine Bildsequenz von der Durchführung des Arbeitsschritts von einer Kamera aufgenommen und gespeichert. Falls bei dem hergestellten Produkt ein Fehler erkannt wird, so ist durch Auswerten der gespeicherten Bildsequenz analysierbar, bei welchem Arbeitsschritt der Fehler entstanden ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird dabei die gespeicherte Bildsequenz von einer Auswerteeinheit ausgewertet. Dabei wird von der Auswerteeinheit insbesondere geprüft, ob der Arbeitsschritt abgeschlossen wurde, und/oder ob der Arbeitsschritt korrekt durchgeführt wurde. Wenn der Arbeitsschritt korrekt durchgeführt und abgeschlossen wurde, so wird eine entsprechende Meldung generiert, und der nächste Arbeitsschritt wird durchgeführt. Wenn von der Auswerteeinheit ein Fehler bei der Durchführung des Arbeitsschritts festgestellt wird, so wird ebenfalls eine entsprechende Meldung generiert, und der Werker wird zur Korrektur aufgefordert.
Ein erfindungsgemäßes System zur Unterstützung eines Arbeitsschritts bei der Herstellung eines Produkts umfasst zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliche Bauteile, zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliche Werkzeuge und eine Arbeitsfläche, auf welcher der Arbeitsschritt durchzuführen ist. Das System umfasst ferner einen Videoprojektor, welcher eine animierte Bildfolge des durchzuführenden Arbeitsschritts auf die Arbeitsfläche projiziert.
Die animierte Bildfolge weist dabei Bilder der zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Bauteile und Bilder der zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Werkzeuge auf.
Beispielsweise handelt es sich bei dem durchzuführenden Arbeitsschritt um das Eindrehen einer Schraube in ein Bohrloch hinein mittels eines Akkuschraubers. In diesem Beispiel stellt die Schraube ein zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliches Bauteil dar, und der Akkuschrauber stellt ein zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliches Werkzeug dar. Der Arbeitsschritt soll auf einer dafür vorgesehenen Arbeitsfläche durchgeführt werden. Der Videoprojektor projiziert dabei Bilder der Schraube, Bilder des Akkuschraubers und eine animierte Bildfolge des Eindrehens der Schraube in das Bohrloch hinein mittels des Akkuschraubers auf die Arbeitsfläche. Der Arbeitsschritt findet an einer dafür eingerichteten Arbeitsstation statt. Damit ist für einen Werker an der Arbeitsstation, welcher den Arbeitsschritt bei der Herstellung des Produkts durchführt, ersichtlich, welche Bauteile mit welchem Werkzeug wie zu bearbeiten sind. Der Werker wird somit bei der Durchführung des Arbeitsschritts unterstützt. Fehler bei der Durchführung des Arbeitsschritts sind dadurch vermeidbar. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das System ferner eine Kamera, welche eine Bildsequenz von der Durchführung des Arbeitsschritts aufnimmt und speichert. Falls bei dem hergestellten Produkt ein Fehler erkannt wird, so ist durch Auswerten der gespeicherten Bildsequenz analysierbar, bei welchem Arbeitsschritt der Fehler entstanden
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das System ferner eine Auswerteeinheit, welche die gespeicherte Bildsequenz auswertet, wobei die Auswerteeinheit insbesondere prüft, ob der Arbeitsschritt abgeschlossen wurde, und/oder ob der Arbeitsschritt korrekt durchgeführt wurde. Wenn der Arbeitsschritt korrekt durchgeführt und abgeschlossen wurde, so generiert die Auswerteeinheit eine entsprechende Meldung, und der nächste Arbeitsschritt wird durchgeführt. Wenn die Auswerteeinheit einen Fehler bei der Durchführung des Arbeitsschritts feststellt, so wird ebenfalls eine entsprechende Meldung generiert, und der Werker wird zur Korrektur aufgefordert.
Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert. Die Erfindung ist nicht auf die in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Abbildungen stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar. Es zeigen:
Figur 1 : eine Draufsicht auf eine Arbeitsstation gemäß einer ersten Ausführungsform,
Figur 2: eine Seitenansicht der Arbeitsstation gemäß der ersten Ausführungsform,
Figur 3: eine Draufsicht auf eine Arbeitsstation gemäß einer zweiten Ausführungsform und
Figur 4: eine Seitenansicht der Arbeitsstation gemäß der zweiten Ausführungsform.
Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Arbeitsstation gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Arbeitsstation befindet sich in einer technischen Anlage, beispielsweise in einem Produktionswerk. Die technische Anlage dient zur Herstellung von Produkten, beispielsweise zur Herstellung von Getrieben für Elektromotoren oder zur Herstellung von fahrerlosen Transportfahrzeugen. Die Arbeitsstation weist ein System zur Unterstützung eines Arbeitsschritts bei der Herstellung eines Produkts auf.
Das System umfasst hier nicht dargestellte Bauteile 12, die zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlich sind, und hier nicht dargestellte Werkzeuge, die zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlich sind. Zu den besagten Bauteilen 12 gehören beispielsweise Schrauben sowie Metallprofile mit Bohrlöchern. Zu den besagten Werkzeugen gehört beispielsweise ein Akkuschrauber.
Das System umfasst auch eine Arbeitsfläche 10, auf welcher der Arbeitsschritt durchzuführen ist. Die besagte Arbeitsfläche 10 ist vorliegend eine Oberfläche einer Werkbank 30. Der durchzuführende Arbeitsschritt umfasst beispielsweise das Eindrehen einer Schraube in ein Bohrloch eines Metallprofils mittels eines Akkuschraubers.
Das System umfasst ferner einen hier nicht dargestellten Videoprojektor 20. Der Videoprojektor 20 projiziert eine animierte Bildfolge 15 des durchzuführenden Arbeitsschritts auf die Arbeitsfläche 10. Bei dem Videoprojektor 20 handelt es sich beispielsweise um einen Beamer. Die animierte Bildfolge 15 weist dabei Bilder der zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Bauteile 12 und Bilder der zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Werkzeuge auf.
Figur 2 zeigt eine Seitenansicht der in Figur 1 dargestellten Arbeitsstation gemäß der ersten Ausführungsform. Das System umfasst ein Regal 35. In dem Regal 35 sind hier nicht dargestellte Ladungsträger angeordnet, welche die zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliche Bauteile 12 enthalten. Bei den Ladungsträgern handelt es sich beispielsweise um Kisten oder Boxen. Vorliegend ist das Regal 35 mit der Werkbank 30 fest verbunden.
Das System umfasst ferner eine Halterung 25, an welcher der Videoprojektor 20 befestigt ist. Die Halterung 25 ist dabei an dem Regal 35 befestigt. Der Videoprojektor 20 ist zumindest annähernd senkrecht über der Arbeitsfläche 10 angeordnet und projiziert die animierte Bildfolge 15 nach unten auf die Arbeitsfläche 10.
Der durchzuführende Arbeitsschritt ist in diesem Beispiel Teil einer Vormontage und findet auf der Oberfläche der Werkbank 30 statt. Nach Beendigung des Arbeitsschritts werden die zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Bauteile von der Arbeitsfläche 10, also von der Oberfläche der Werkbank 30, entfernt und zur weiteren Bearbeitung zu einer weiteren Arbeitsstation gebracht. Die Werkbank 30, und damit auch die Arbeitsfläche 10, verbleiben nach Beendigung des Arbeitsschritts an der Arbeitsstation.
Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Arbeitsstation gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Arbeitsstation befindet sich in einer technischen Anlage, beispielsweise in einem Produktionswerk. Die technische Anlage dient zur Herstellung von Produkten, beispielsweise zur Herstellung von Getrieben für Elektromotoren oder zur Herstellung von fahrerlosen Transportfahrzeugen. Die Arbeitsstation weist ein System zur Unterstützung eines Arbeitsschritts bei der Herstellung eines Produkts auf.
Das System umfasst Bauteile 12, die zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlich sind, und hier nicht dargestellte Werkzeuge, die zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlich sind. Zu den besagten Bauteilen 12 gehören beispielsweise Schrauben sowie Metallprofile mit Bohrlöchern. Vorliegend ist ein Halter mit zwei daran befestigten Lüftern als Bauteil 12 dargestellt. Zu den besagten Werkzeugen gehört beispielsweise ein Akkuschrauber. Das System umfasst auch eine Arbeitsfläche 10, auf welcher der Arbeitsschritt durchzuführen ist. Die besagte Arbeitsfläche 10 ist vorliegend eine Oberfläche einer Grundplatte 40 eines fahrerlosen Transportfahrzeugs. Der durchzuführende Arbeitsschritt umfasst beispielsweise das Eindrehen einer Schraube in ein Bohrloch der Grundplatte 40 mittels eines Akkuschraubers zur Befestigung des besagten Halters an der Oberfläche der Grundplatte 40, also an der Arbeitsfläche 10. Die besagten Bauteile 12, also der Halter und die Schraube, werden dabei fest mit der Arbeitsfläche 10 verbunden.
Das System umfasst ferner einen hier nicht dargestellten Videoprojektor 20. Der Videoprojektor 20 projiziert eine animierte Bildfolge 15 des durchzuführenden Arbeitsschritts auf die Arbeitsfläche 10. Bei dem Videoprojektor 20 handelt es sich beispielsweise um einen Beamer. Die animierte Bildfolge 15 weist dabei Bilder der zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Bauteile 12 und Bilder der zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Werkzeuge auf.
Figur 4 zeigt eine Seitenansicht der in Figur 3 dargestellten Arbeitsstation gemäß der zweiten Ausführungsform. Das System umfasst einen Montagewagen 45. Auf dem Montagewagen 45 ist die Grundplatte 40 des fahrerlosen Transportfahrzeugs eingespannt.
Das System umfasst ferner eine Halterung 25, an welcher der Videoprojektor 20 befestigt ist. Die Halterung 25 ist dabei an dem Montagewagen 45 befestigt. Der Videoprojektor 20 ist zumindest annähernd senkrecht über der Arbeitsfläche 10 angeordnet und projiziert die animierte Bildfolge 15 nach unten auf die Arbeitsfläche 10.
Der durchzuführende Arbeitsschritt ist in diesem Beispiel Teil einer Endmontage und findet auf der Oberfläche der Grundplatte 40 statt. Nach Beendigung des Arbeitsschritts verbleiben die zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Bauteil 12, vorliegend der Halter mit den daran befestigten Lüftern und die Schraube, an der Arbeitsfläche 10. Nach Beendigung des Arbeitsschritts wird die Grundplatte 40 zusammen mit den daran befestigten Bauteilen 12 von der Arbeitsstation entfernt. Bezugszeichenliste
10 Arbeitsfläche 12 Bauteil
15 animierte Bildfolge
20 Videoprojektor
25 Halterung
30 Werkbank 35 Regal
40 Grundplatte
45 Montagewagen

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Unterstützung eines Arbeitsschritts bei der Herstellung eines Produkts, wobei zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliche Bauteile (12) bereitgestellt werden, zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliche Werkzeuge bereitgestellt werden und eine Arbeitsfläche (10) bereitgestellt wird, auf welcher der Arbeitsschritt durchzuführen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine animierte Bildfolge (15) des durchzuführenden Arbeitsschritts von einem Videoprojektor (20) auf die Arbeitsfläche (10) projiziert wird, und dass die animierte Bildfolge (15) Bilder der zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Bauteile (12) und Bilder der zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Werkzeuge aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Beendigung des Arbeitsschritts die zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Bauteile (12) von der Arbeitsfläche (10) entfernt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliches Bauteil (12) während des Arbeitsschritts fest mit der Arbeitsfläche (10) verbunden wird, und dass nach Beendigung des Arbeitsschritts das mindestens eine zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliche Bauteil (12) an der Arbeitsfläche (10) verbleibt.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilder der zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Bauteile (12) und/oder die Bilder der zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Werkzeuge von dem Videoprojektor (20) auf eine Stelle der Arbeitsfläche (10) projiziert werden, an welcher der Arbeitsschritt durchzuführen ist.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die animierten Bildfolge (15) des durchzuführenden Arbeitsschritts eine Bewegung mindestens eines erforderlichen Bauteils (12) während des Arbeitsschritts und/oder eine Bewegung mindestens eines erforderlichen Werkzeugs während des Arbeitsschritts umfasst.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bildsequenz von der Durchführung des Arbeitsschritts von einer Kamera aufgenommen und gespeichert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die gespeicherte Bildsequenz von einer Auswerteeinheit ausgewertet wird, wobei von der Auswerteeinheit insbesondere geprüft wird, ob der Arbeitsschritt abgeschlossen wurde, und/oder ob der Arbeitsschritt korrekt durchgeführt wurde.
8. System zur Unterstützung eines Arbeitsschritts bei der Herstellung eines Produkts, umfassend zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliche Bauteile (12), zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderliche Werkzeuge und eine Arbeitsfläche (10), auf welcher der Arbeitsschritt durchzuführen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das System ferner einen Videoprojektor (20) umfasst, welcher eine animierte Bildfolge (15) des durchzuführenden Arbeitsschritts auf die Arbeitsfläche (10) projiziert, und dass die animierte Bildfolge (15)
Bilder der zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Bauteile (12) und Bilder der zur Durchführung des Arbeitsschritts erforderlichen Werkzeuge aufweist.
9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das System ferner eine Kamera umfasst, welche eine Bildsequenz von der Durchführung des Arbeitsschritts aufnimmt und speichert.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das System ferner eine Auswerteeinheit umfasst, welche die gespeicherte Bildsequenz auswertet, wobei die Auswerteeinheit insbesondere prüft, ob der Arbeitsschritt abgeschlossen wurde, und/oder ob der Arbeitsschritt korrekt durchgeführt wurde.
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