KR102435779B1 - 로봇 조립 방법 - Google Patents

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베르나르 네그르
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에이비비 슈바이쯔 아게
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Abstract

본 발명은 조립 라인(LA)을 포함하는 조립 현장(SA)에서 제품 또는 제품의 일부(10)를 조립하는 방법에 관한 것이며, 조립 라인은 복수의 조립 스테이션(S1, S2, S3 등) 및 적어도 하나의 가동 플랫폼(PMA, PMB 등)을 포함하고, 방법은 적어도 하나의 가동 플랫폼(PMA, PMB 등)의 각각의 가동 플랫폼에 적용되는 이하의 단계: h) 조립 라인(LA)에서 조립될 제품 또는 조립될 제품의 일부를 구성하는 하나 이상의 기본 부품(P1A, P2A, P3A, P4, P5. P6 등) 및/또는 하나 이상의 부분 조립체(AP1, AP2, ... APi)를 포함하는 복수의 물체를 가동 플랫폼(PMA, PMB 등) 상에 적재하는 단계; i) 가동 플랫폼(PMA, PMB 등)을 조립 라인(LA)의 복수의 조립 스테이션(S1, S2, S3 등)의 하나의 조립 스테이션까지 이동시키는 단계; j) 가동 플랫폼(PMA, PMB 등) 상에 존재하는 복수의 물체의 하나 이상의 물체를 조립 스테이션 상으로 전달하는 단계; k) 단계 c)에서 전달된 하나 이상의 물체를 중간 물체를 구성하도록 수정 또는 조립하는 단계; l) 방법의 후속 단계를 위해 복수의 물체 중에서 단계 c)에서 전달된 물체 또는 복수의 물체가 단계 d)에서 구성된 중간 물체로 대체되도록 이전 단계에서 구성된 중간 물체를 가동 플랫폼(PMA, PMB 등) 상에 전달하는 단계; m) 플랫폼이 중간 물체가 구성되는 조립 스테이션으로부터 다른 중간 물체가 구성되는 다른 스테이션까지 연속적으로 이동되도록 단계 b) 내지 e)를 반복하는 단계를 포함한다.

Description

로봇 조립 방법
본 발명은 로봇 조립 방법의 분야에 관한 것이다.
제조되는 제품의 전부 또는 일부의 조립을 보장하기 위해 조립 플랜트를 조립 라인 또는 영역으로 편성하는 것이 공지되어 있다. 이들 조립 라인 또는 영역은 한 세트의 중간 조립 스테이션을 포함하며, 각각의 스테이션은 완성 제품의 조립의 다양한 단계에 대응한다. 각각의 조립 스테이션에는 제조될 제품의 부품을 구성하는 집합(batch) 또는 서브세트(subset)가 공급되며, 집합의 각각의 부품은 다른 집합의 부품과 조립되어야 하며, 이 조립체는 중간 또는 부분 조립체가 된다. 집합의 부품이 중간 또는 부분 조립체를 위해 조립되도록 의도될 수도 있다. 조립될 부품 또는 중간 또는 부분 조립체는 관련된 조립 스테이션의 근방에 배치되는 로커(locker)에 일시적으로 저장된다. 로커는 물체 및 로커의 크기에 따라 단지 제한된 수의 조립될 각각의 물체, 부품, 또는 부분 또는 중간 조립체의 부본만을 수용할 수 있다. 로커는 리프팅 장비, 트레인, 또는 로봇 차량에 의해 조립 스테이션까지 운반된다. 그후 부품은 조작자에 의해, 수동적으로, 또는 그 밖에 스테이션 부근에 배치된 로커에서 직접 부품을 가져가는 핸들링 로봇에 의해 자동적으로 조립 스테이션 안으로 적재된다.
도 1은 공지된 종래 기술에 따른 조립 라인(LA)의 동작을 개략적으로 나타낸다. 이와 같이, 3개의 조립 스테이션(S1, S2, S3)을 포함하는 조립 라인(LA)이 나타나 있으며, 각각의 조립 스테이션은 주어진 제품을 구성하는 일부 물체, 기본 부품 또는 부품 조립체의 조립에 전용된다. 조립 스테이션(S1)은 부품(P1A, P2A 및 P3A)의 조립에 전용되고; 조립 스테이션(S2)은 중간 조립체(AI1=P1A+P2A+P3A)의 부품(P4 및 P5)과의 조립에 전용된다. 로커(C1 및 C2)는, 한편으로는 부품(P1)의 집합 및 다른 한편으로는 부품(P2 및 P3)의 집합으로 적재된 후에, 스테이션(S1)의 근방에 위치설정된다. 부품(P1A, P2A 및 P3A)은 로커(C1 및 C2)로부터 스테이션(S1)에 전달되며, 그후 스테이션이 이들 부품의 조립을 진행할 수 있다. 이 조립에 의해 중간 조립체(AI1)가 생기게 되며, 중간 조립체는 다음 스테이션(S2)으로 반송되어, 다음 스테이션이 이 중간 조립체를 부품(P4 및 P5)으로 완성한다. 조립 스테이션은 또한 로커를 통해 다른 조립 라인에서 오는 부분 조립체를 수취할 수 있는데; 예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같이, 스테이션(S3)은 로커(C3)를 통해 다른 조립 라인으로부터 오는 부품(P6)의 집합 및 부분 조립체(AP)의 집합을 수취하고; 이들 부분 조립체는 한편으로는 각각 부품(P6)에 의해 그리고 S1 및 그후 S2에서 연속적으로 조립되는 부품(P1A+P2A+P3A+P4+P5)에 의해 구성되는 스테이션(S2)으로부터 반송되는 중간 조립체(AI2)에 의해 스테이션(S3)에서 완성되도록 의도된다.
조립 라인(LA)은 또한 동일한 제품의 여러 개의 상이한 모델의 조립을 목표로 할 수 있고; 따라서 제1 스테이션에서 부품(P1A, P2A 및 P3A)이 모델 A를 조립하도록 의도되는 반면, 부품(P1B, P2B, 및 P3B)은 제품의 다른 모델 B의 부품을 조립하도록 의도된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 로커는 동일한 모델의 조립될 부품이 스테이션으로 동시에 전달되도록 미리 적재되어야 하고, 로커(C1)로부터 전달되는 모델 A의 부품이 로커(C2)로부터 오는 모델 B의 부품과 조립되는 상황이 회피되어야 한다.
따라서 종래 기술에 따른 방법은 기본 부품(P1, P2, ...)의 상이한 집합의 준비를 필요로 한다. Pi 및/또는 부분 조립체(AP1, AP2, ... APi)는 로커에 저장되고, 이들 로커는 프로그래밍된 조립 동작의 스케쥴에 따라 상이한 조립 스테이션(S1, S2, ... Si)의 근방에 위치설정된다. 조립 스테이션에서 생성된 중간 조립체는 동일한 조립 라인에서 하나의 스테이션으로부터 다른 스테이션으로 반송되고 그 내부에서 완성되며, 또한 다른 조립 라인의 스테이션을 위해 의도된 로커에 위치설정될 수 있다.
이와 같이 구성된 조립 라인은 부품을 저장 창고로부터 조립 스테이션으로 그리고 조립 스테이션으로부터 조립 체인의 다음 조립 스테이션으로 반송하기 위한 많은 상이한 수단을 실현한다. 다른 한편으로, 동일한 로커에 배치되어야 하는 상이한 모델에 대응하는 매우 다양한 형상의 부품에 로커를 적응시키는 것은 종종 매우 어렵다. 스테이션들의 배치는 그들 사이에 배치되는 반송 장치에 의해 제약된다. 이는 조립 단계의 연속의 복잡한 프로그래밍 및 부품 및 중간 또는 부분 조립체의 흐름의 매우 복잡한 물류 관리를 초래한다.
따라서 본 발명은 이들 문제의 전부 또는 일부에 대한 해결책을 제안하는 것을 목표로 한다.
이를 위해, 본 발명은 조립 라인을 포함하는 조립 현장에서 제품 또는 제품의 일부를 조립하는 방법에 관한 것이며, 조립 라인은 복수의 조립 스테이션 및 적어도 하나의 이동가능한 플랫폼을 포함하며, 상기 방법은 적어도 하나의 가동 플랫폼의 각각의 가동 플랫폼에 적용되는 다음의 단계를 포함한다:
a) 조립 라인에서 조립될 제품 또는 조립될 제품의 일부를 구성하는 하나 또는 여러 개의 기본 부품(들) 및/또는 하나 또는 여러 개의 부분 조립체(조립체들)를 포함하는 복수의 물체를 가동 플랫폼에 적재하는 단계,
b) 가동 플랫폼을 조립 라인의 복수의 조립 스테이션 중 하나의 조립 스테이션까지 변위시키는 단계;
c) 가동 플랫폼 상에 존재하는 복수의 물체 중 하나 또는 여러 개의 물체(들)를 조립 스테이션 상에 전달하는 단계;
d) 중간 물체를 구성하도록 단계 c)에서 전달된 물체(들)를 수정 또는 조립하는 단계;
e) 방법의 다음 단계를 위해, 복수의 물체 중 단계 c)에서 전달된 물체 또는 여러 개의 물체가 단계 d)에서 구성된 중간 물체로 대체되도록 이전의 단계에서 구성된 중간 물체를 가동 플랫폼 상에 전달하는 단계;
f) 플랫폼이 중간 물체가 구성되는 조립 스테이션으로부터 다른 중간 물체가 구성되는 다른 스테이션으로 연속적으로 변위되도록 단계 b) 내지 e)를 반복하는 단계.
본 발명의 일 양태에 따르면, 제품 또는 제품의 일부의 조립을 위한 복수의 기본 부품 및 부분 조립체의 반송이 하나의 조립 스테이션으로부터 다른 조립 스테이션으로 변위되는 하나의 단일 가동 플랫폼에 의해 보장된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 일련의 가동 플랫폼이 제품의 하나 또는 여러 개의 상이한 모델(들)의 조립을 위한 반송을 보장한다.
이러한 배치로 인해, 생산 라인의 동작에 연관된 물류 흐름의 관리가 상당히 단순화된다. 특히, 더 이상 상이한 로커들 사이에서 제품의 상이한 모델의 조립을 위해 의도된 상이한 부품들의 스택(stack)의 일관성을 관리할 필요가 없다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 적어도 하나의 가동 플랫폼의 각각의 가동 플랫폼을 구성하는 단계 a0)가 단계 a)에 선행한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 적어도 하나의 가동 플랫폼의 각각의 가동 플랫폼의 적재의 자동화된 검사의 단계 a1)가 단계 a) 다음에 이어진다 .
이들 배치에 의해, 적어도 하나의 가동 플랫폼의 적재는, 조립 라인 상에서, 제품 또는 제품의 일부 또는 제품의 모델 또는 제품의 모델의 일부를 조립하기 위해 적응된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 조립 현장은 복수의 조립 라인을 포함하고, 각각은 제품 또는 제품의 일부의 하나 또는 여러 개의 부품 조립체(조립체들)의 조립에 전용되며, 상기 방법은 단계 b) 전에 실행되는 다음의 추가적인 단계:
aa) 적어도 하나의 가동 플랫폼으로부터의 가동 플랫폼을 복수의 조립 라인의 하나의 조립 라인까지 변위시키는 단계;
ab) 가동 플랫폼의 적재를 검사하고, 이 검사의 결과에 따라 가동 플랫폼이 조립 라인에서 조립될 제품 또는 조립될 제품의 일부를 구성하는 복수의 물체를 운반하도록 가동 플랫폼을 구성하고 가동 플랫폼 상에 존재하는 적재를 완료하는 단계를 포함하고;
방법은 단계 f) 후에 실행되는 이하의 추가적인 단계:
g) 가동 플랫폼이 적어도 하나의 부분 조립체가 조립되는 조립 라인으로부터 다른 부분 조립체가 조립되는 다른 조립 라인으로 연속적으로 변위되도록 단계 aa), ab), b) 내지 f)를 반복하는 단계를 포함한다.
이들 배치에 의해, 동일한 조립 라인 그리고 다른 조립 라인의 상이한 스테이션들 사이에서 변위되는 하나의 단일 가동 플랫폼은 제품이 부분적으로 또는 완전히 조립될 때까지 복수의 물체의 물체의 반송을 보장한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 적어도 하나의 가동 플랫폼은 프로그래밍된 시스템에 의해 구동되는 자율적인 차량에 의해 변위된다.
이들 배치에 의해, 제조 라인은 매우 유연한 방식으로 이식될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 적어도 하나의 가동 플랫폼은 방법의 단계 a), 및/또는 c), 및/또는 e)의 적어도 하나의 부분을 실행하기 위해 적어도 하나의 핸들링 로봇을 운반한다.
이들 배치에 의해, 제조 라인의 자동화가 더 완전해진다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 적어도 하나의 가동 플랫폼은 복수의 조립 스테이션의 각각의 조립 스테이션에 의해 기록 및 판독시에 연속적으로 접근가능한 전자 메모리를 포함하고, 상기 전자 메모리는 조립될 제품 또는 제품의 일부 및/또는 적어도 하나의 가동 플랫폼 상에 적재된 복수의 물체의 물체에 관한 정보를 포함하고, 상기 정보는 복수의 조립 스테이션의 각각의 조립 스테이션에 의해 사용 및 갱신된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 가동 플랫폼의 적재의 자동화된 검사의 단계 a1)는 가동 플랫폼의 전자 메모리의 컨텐츠의 판독을 포함한다.
이들 배치에 의해, 조립 방법의 진행의 모니터링이 단순화된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 조립되는 제품은 자동차이다.
본 발명은 또한 적어도 하나의 조립 라인을 포함하는 제품 또는 제품의 일부를 조립하기 위한 설비에 관한 것이고, 적어도 하나의 조립 라인의 각각의 조립 라인은 복수의 조립 스테이션 및 적어도 하나의 가동 플랫폼을 포함하고, 본 발명에 따른 방법의 단계는 적어도 하나의 가동 플랫폼의 각각의 가동 플랫폼에 적용된다.
양호한 이해를 위해, 본 발명은 본 발명에 따른 방법의 실시예를 비제한적인 예로서 나타내는 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.
도 1은 종래 기술에 따른 조립 라인의 동작의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 조립 라인의 동작의 개략도이다.
도 3a, 도 3b, 도 3c, 도 3d는 가동 플랫폼을 적재하는 단계에 선행하는 가동 플랫폼을 구성하는 단계를 도시한다.
도 4는 2개의 조립 라인 및 일련의 가동 플랫폼을 갖는 조립 현장에서의 방법의 다양한 단계를 나타낸다.
도 5는 부품의 적재물을 갖는 가동 플랫폼을 나타낸다.
도 6은 부분 조립체를 갖는 가동 플랫폼을 나타낸다.
이하의 설명에서, 다음의 규칙이 사용된다:
기본 부품은 이하에서 규정된 의미 내에서 이전의 조립 및 수정 어디에도 기인하지 않는 물체이다.
기본 부품, 또는 중간 또는 부분 조립체의 수정은 가동 플랫폼 상에서 취해지지 않는 간단한 구성요소, 예를 들어 스크류 또는 너트, 또는 임의의 다른 요소의 자동적인 추가이며; 이 경우 간단한 구성요소 또는 추가된 요소는 조립 스테이션 상에 미리 위치설정된다. 수정은 플랫폼 상에서 취해지지 않는 보충 부품, 간단한 구성요소 또는 임의의 다른 요소의 추가 없이 스테이션 상에서 실행되는 부품 또는 중간 조립체의 변형 또는 변환, 예를 들어 크림핑(crimping), 접착, 페인팅, 또는 임의의 다른 변환일 수도 있다. 마지막으로 수정은, 스테이션 상에서 실행되는, 플랫폼 상에서 취해지지 않은 간단한 구성요소 또는 임의의 다른 요소의 추가 및 변형 또는 변환의 조합일 수 있다.
중간 물체는 적어도 하나의 수정 및/또는 적어도 하나의 중간 조립으로부터 발생하는 물체이며, 물체 및/또는 적어도 하나의 중간 조립체의 수정(들)은 고려된 조립 라인의 조립 스테이션 상에서 실행된다.
중간 조립체는 고려되는 조립 라인의 조립 스테이션 상에서 적어도 2개의 물체의 이전의 조립으로부터 발생하는 물체이고; 중간 조립체는 물체의 간단한 수정으로부터 발행하지 않는다.
<<중간 조립체>>라는 용어는 고려되는 조립 라인 상의 2개의 물체의 이전의 조립으로부터 전적으로 발생하는 물체를 나타내는 것으로 해두는 것이 바람직할 것이다.
부분 조립체는 고려되는 조립 라인 이외의 조립 라인의 조립 스테이션 상의 다른 물체와의 적어도 하나의 이전의 조립으로부터 발생하는 물체이다.
도면의 참조 번호 AI, AI1, AI2, ...는 중간 조립체 또는 중간 물체를 나타낼 수 있는 반면, 참조 번호 AP, AP1, AP2, ...는 부분 조립체를 나타내는 것이 바람직할 것이다.
조립 라인은 하나 또는 여러 개의 조립 스테이션(들)에 의해 구성된다. 이(또는 이들) 조립 스테이션(들)은 반드시 정렬될 필요는 없다. 가동 플랫폼을 변위시키기 위한 시스템은 작업장에의 위치설정과 관련하여 매우 유연한 방식으로 하나의 스테이션으로부터 다른 스테이션으로의 순환을 허용할 수 있다. PMA, PMB ...는 각각 제품 A 및 제품 B 각각의 물체 또는 조립체(조립체들)를 운반하도록 구성되는 플랫폼을 나타낸다. 가동 플랫폼(PMA)은 단계 a0)에서 이루어지는 구성 이후에 가동 플랫폼 PMB, ...이 될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 방법의 실현에 따른 조립 라인(LA)의 동작 모드를 나타낸다. 조립 스테이션 근방에서 조립될 부품의 집합을 위치설정하기 위한 종래 기술에 공지된 다양한 로커(C1, C2, C3 등) 대신에, 본 발명에 따른 방법에서는, 일련의 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)이 조립 스테이션으로부터 조립 스테이션으로 순환한다. 도 2에는, 오직 하나의 스테이션(PMA)만이 나타나 있다. 방법의 시작시에, 각각의 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)은 도 3d에 나타내는 바와 같이 고려되는 조립 라인(LA) 상에서 조립될 제품 또는 제품의 일부의 모든 구성 물체를 운반하도록 구성되고; 가동 플랫폼(PMA)은 제품 또는 상기 제품의 모델 A에 따른 제품의 일부의 구성 물체(P1A, P2A, P3, P4, P5, P6)의 모두를 운반하는 반면, 도 5에 나타내는 가동 플랫폼(PMB)은 제품 또는 모델 B에 따른 제품의 일부의 구성 물체의 모두를 운반한다. 도 6은 도 5에 나타내는 바와 같이 가동 플랫폼(PMB) 상에 적재되어 존재하는 물체의 조립으로부터 획득되는 부분 또는 중간 조립체(10)를 개략적으로 나타낸다. 이와 같이, 가동 플랫폼의 적재는 제품, 또는 제품의 일부, 또는 그 밖에 제품의 모델, 또는 그 밖에 제품의 모델의 일부에 전용된다. 이 조립 라인(LA)에서 실현되는 방법의 시작시의 각각의 가동 플랫폼(PMA)의 적재는 한편으로는 하나 또는 여러 개의 기본 부품(들)(P1A, P2A, P3A, ..., P4 ..., Pi)뿐만 아니라 다른 조립 라인(APi)으로부터 오는 하나 또는 여러 개의 부분 조립체(조립체들)(AP, AP2, ... APi)를 포함하는 복수의 물체를 포함할 수 있다. 각각의 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)은, 이전에 나타낸 바와 같이, 수동적으로 또는 자동적으로, 예를 들어 로봇에 의해 하나의 플랫폼으로부터 다른 플랫폼까지 상이한 복수의 물체로 적재될 수 있다. 이 조립 라인에서의 방법의 실행 동안, 각각의 가동 플랫폼(PMA, PMB)은 일시적으로 중간 조립체(AI)라 지칭되는 다른 조립체를 운반할 수 있고; 중간 조립체(AI)는 동일한 가동 플랫폼(PMA, PMB) 상에서 수동적으로 또는 자동적으로, 예를 들어 로봇에 의해 취해지는 물체(기본 부품 및/또는 부분 조립체)로부터 성취되었으며, 중간 조립체가 성취된 직후에 중간 조립체가 수동적으로 또는 자동적으로, 예를 들어 로봇에 의해 가동 플랫폼 상에 배치되고; 이 경우 조립될 물체들이 상기 중간 조립체를 구성하도록 취해지기 전에는 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...) 상에 존재하는 복수의 물체는 상기 물체를 포함하고, 상기 중간 조립체가 형성되어 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...) 상에 배치된 후에는 상기 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...) 상에 존재하는 상기 복수의 물체는 더 이상 상기 물체를 포함하지 않지만 상기 물체에 의해 구성되는 상기 중간 조립체(AI)를 포함하며; 상기 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...) 상의 상기 중간 조립체(AI)의 위치는 상기 조립체의 일부 물체에 대해서는 동일할 수 있지만 일반적으로는 상기 중간 조립체(AI)를 구성하도록 조립된 상기 물체의 위치와 상이하다. 이와 같이, 위에서 나타낸 의미 내에서, 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...) 상에 존재하는 복수의 물체 중에서 상기 조립된 물체는 상기 중간 조립체(AI)로 대체되고; 예를 들어 도 5에서는 복수의 물체(P2, P3, P4, P5, P6)가 가동 플랫폼(PMB) 상에 적재되어 그 위에 존재하고 있으며; 도 6에서는 물체(P2, P3, P4, P5, P6)는 조립되었으며 이렇게 구성된 중간 조립체(10)는 복수의 물체 중에서 이후 오직 하나의 중간 물체(10)를 구성하는 물체(P2, P3, P4, P5, P6)를 대체하고 있다.
중간 물체(AI)는 또한, 위에서 구체화된 의미 내에서, 이러한 동일한 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)으로부터 취해진 기본 부품의 또는 중간 또는 부분 조립체의 수정으로부터 발생할 수 있고, 중간 물체는 상기 수정이 실행된 직후에 상기 가동 플랫폼 상에 배치되며, 이때도 역시 상기 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...) 상의 중간 물체의 위치는 반드시 그 수정 전에 취해진 물체의 위치와 동일할 필요는 없다. 이와 같이, 위에서 나타낸 의미 내에서, 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...) 상에 존재하는 복수의 물체 중에서, 수정된 중간 물체(AI)는 중간 조립체(AI)가 수정되기 전에 초기에 이 복수의 물체 중에 존재하던 중간 조립체를 대체할 것이다.
조립 라인(LA)은 일련의 가동 플랫폼 및 복수의 조립 스테이션(S1, S2, S3...)을 포함한다. 각각의 조립 스테이션은:
- 수동적으로 또는 자동적으로, 예를 들어 하나 또는 여러 개의 로봇(들)에 의해 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...) 상에서 취해진 2개 또는 여러 개의 기본 부품(들)(P1, P2, ..., Pi)의 조립, 또는
- 수동적으로 또는 자동적으로, 예를 들어 하나 또는 여러 개의 로봇(들)에 의해 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...) 상에서 취해진 하나 또는 여러 개의 물체(들) 또는 중간 조립체(AI, AI1, AI2 ...) 또는 부분 조립체(AP, AP1, AP2, ..., APi)와의 하나 또는 여러 개의 기본 부품(들)(P1, P2, ..., Pi)의 조립, 또는
- 위에서 규정된 의미 내에서, 수동적으로 또는 자동적으로, 예를 들어 하나 또는 여러 개의 로봇(들)에 의해 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...) 상에서 취해진 기본 부품, 중간 물체, 또는 중간 또는 부분 조립체의 수정을 가능하게 하도록 구성된다.
이와 같이 각각의 조립 라인은 제품, 또는 제품 또는 다양한 제품의 다양한 특정 모델(A, B, ...), 또는 그 밖에 제품 또는 제품의 모델의 일부를 조립하도록 구성된다.
제품, 또는 제품의 특정 모델(A, B, ...), 또는 그 밖에 제품 또는 제품의 모델의 일부를 조립하기 위한 본 발명에 따른 방법의 제1 단계 a)는 이하의 3개의 하위-단계:
- 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)을 구성하는 단계,
- 하나 또는 여러 개의 조립 라인(들)(LA) 상에서 제품 또는 제품의 모델(A, B, ...), 또는 제품 또는 제품의 모델의 일부의 조립에 필요한 복수의 물체를 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)에 수동적으로 또는 자동적으로, 예를 들어 하나 또는 여러 개의 로봇(들)에 의해 적재하는 단계,
- 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)을 적재한 후에, 조립될 제품 또는 제품의 특정 모델(A, B, ...) 또는 그 밖에 제품의 일부 또는 그 밖에 제품의 모델의 일부의 적재의 준수를 자동적으로 검사하는 단계를 포함한다.
가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)을 구성하고 그후 이를 적재하는 제1 하위-단계의 실시예가 도 3a 내지 도 3d에 예로서 도시되어 있다. 플랫폼의 구성은 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...) 상에 일부 지지 요소를 위치설정하는 단계를 포함하고, 일부 지지 요소는 이후 방법의 이하의 단계 동안 부품 또는 중간 또는 부분 조립체를 수용할 것이다. 이와 같이, 도 3a에 도시된 예에서, 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...) 상에 지지 요소(11)가 나타나 있으며, 특히 지지 요소 중 하나가 도 3b 및 도 3c에 예로서 나타나 있다. 이 특정 지지 요소에는 회전 이동가능한 노치된(notched) 연장부가 제공되고; 도 3b는 이 노치된 연장부의 각위치(angular position)를 도시하며, 도 3c는 다른 각위치를 도시한다. 이 가동 플랫폼 상에 존재하는 4개의 지지 요소 각각에 마련된 이 노치된 연장부의 적절한 각위치설정은 따라서 예를 들어 도 3d에 나타낸 가동 플랫폼(PMA) 상에 적재된 부품(P1A 및 P2A) 또는 도 5에 나타낸 가동 플랫폼(PMB) 상에 적재된 부품(P2)과 같은 일부 특정 부품을 수용하도록 가동 플랫폼을 준비시키는 것을 허용한다. 또한 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)의 구성의 다른 예가 도 3a에 도시되어 있고, 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...) 상에 인터페이스, 예를 들어 플레이트에 고정식으로 체결되는 하나 또는 여러 개의 지지부(들)를 각각 포함하는 하나 또는 여러 개의 모듈형 하위-조립체(12, 13)를 위치설정하는 단계를 포함하고, 이 인터페이스는 물체를 자동적으로 적재하고 적재해제하는 것이 가능하게 물체의 위치설정을 보장하도록 충분히 정확한 방식으로 플랫폼 상에 위치설정될 수 있다. 이들 모듈(12, 13)은 조립될 모델에 따라 변경될 수 있다.
검사 하위-단계는, 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)이 제품 또는 제품의 특정 모델(A, B, ...), 또는 그 밖에 제품 또는 제품의 모델의 일부의 조립을 위해 필요한 모든 부품 또는 부분 조립체를 운반하는 것을 보장하기 위해, 예를 들어 센서, 예를 들어 디지털 카메라가 설치된 하나 또는 여러 개의 로봇(들)에 의한 시각적 또는 자동화된 검사, 및 가동 플랫폼의 표준 적재 모델과의 디지털 화상의 자동화된 비교에 의한 처리를 포함한다.
또한 플랫폼에는 플랫폼 상에 적재된 상이한 물체로부터 조립되는 제품의 특성과 조립 단계의 진행에 대한 정보 또는 질적인 검증 정보 등을 기억하고 식별하는 것을 허용하는 기입 및 판독시에 접근가능한 전자 메모리 시스템이 설치될 수 있다. 이 목적을 위해, 다양한 조립 스테이션에는 플랫폼의 전자 메모리의 내용을 갱신하는 것을 허용하는 판독-기입 시스템이 설치될 수 있다. 이 장치는 극도로 간단한 방식으로 조립 공정의 모니터링을 보장하는 것을 허용한다. 이 모니터링 기능은, 조립될 제품을 구성하는 물체가 상이한 로커들 사이에 분배되어 있고 이들 물체는 메모리 시스템을 개별적으로 포함하지 않기 때문에, 이전에 설명된 바와 같은 종래 기술의 상태에서는 구현되기가 매우 복잡하다; 따라서 종래 기술의 상태에서는 전체 공정을 관리하기 위한 자동화는 단지 매우 복잡한 프로그래밍을 통해서만 이러한 모니터링의 보장을 허용한다.
가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)의 구성, 적재, 및 적재의 검사의 이러한 제1 단계 후에, 조립될 제품 또는 제품의 특정 모델(A, B, ...), 또는 그 밖에 제품의 일부 또는 제품의 모델의 일부에 대해, 본 발명에 따른 방법은 이하의 단계:
b) 플랫폼을 복수의 스테이션 중 하나의 스테이션까지 변위시키는 단계;
c) 플랫폼 상에 존재하는 복수의 물체의 하나의 물체 또는 적어도 2개의 물체를 수동적으로 또는 자동적으로, 예를 들어 하나 또는 여러 개의 로봇(들)에 의해 스테이션 상에 전달하는 단계;
d) 이전 단계에서 전달된 물체를 수정 또는 적어도 2개의 물체를 조립하여 중간 물체를 구성하는 단계;
e) 방법의 다음 단계를 위해서, 위에서 나타낸 의미 내에서 복수의 물체 중에서 단계 c)에서 전달된 물체 또는 적어도 2개의 물체가 단계 d)에서 구성된 중간 물체로 대체되도록, 이전 단계에서 구성된 중간 물체를 수동적으로 또는 자동적으로, 예를 들어 하나 또는 여러 개의 로봇(들)에 의해 가동 플랫폼 상에 전달하는 단계;
f) 가동 플랫폼이 조립 라인의 모든 스테이션을 통과할 때까지 또는 이 조립 라인에서 조립되는 제품 또는 제품의 일부의 조립체가 완성될 때까지, 플랫폼이 중간 물체가 구성되는 하나의 스테이션으로부터 다른 중간 물체가 구성되는 다른 스테이션으로 연속적으로 변위되도록 단계 b) 내지 e)를 반복하는 단계로 계속된다.
본 발명에 따른 방법의 이 단계에서, 조립체의 결과는 하나 또는 여러 개의 부분 조립체(조립체들)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 방법은 필요한 경우 방법의 제1 단계 a)에 따라 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)을 재구성하고, 그후 적절한 경우 가동 플랫폼을 이전 조립 라인(LA)에서 획득된 부분 조립체(조립체들)와 조립되도록 의도된 새로운 복수의 물체로 적재한 후에, 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)을 다른 조립 라인(LAi)으로 변위시킴으로써, 이 조립 라인(LA)에서 성취된 부분 조립체를 완성하는 것을 허용한다. 일부 경우에, 이전 조립 라인(LA)에서 획득된 부분 조립체는 다음 조립 라인(LAi)에서 구현되는 방법의 나머지를 위해 반드시 완료될 필요는 없을 것이다.
조립 라인(LAi)에서는, 방법의 단계 b) 내지 f)가 구현된다.
따라서 조립 현장은 상이한 조립 라인들에서의 본 발명에 따른 방법의 연속적인 적용이 결국에는 완성 제품 또는 완성 제품의 특정 모델(A, B, ...), 또는 그 밖에 제품 또는 제품의 모델(A, B, ...)의 일부의 조립체를 발생시키도록 구성되는 여러 개의 조립 라인을 포함할 수 있다.
가동 플랫폼은 완성 제품 또는 완성 제품의 특정 모델(A, B, ...), 또는 그 밖에 제품 또는 제품의 모델(A, B, ...)의 일부의 조립까지 조립 스테이션으로부터 조립되는 부품을 동일한 조립 라인 내의 조립 스테이션으로 그리고 조립 라인으로부터 조립 라인으로 반송하는 것을 보장하기에 충분하다. 그럼에도 불구하고, 가동 플랫폼의 재적재는 조립 라인으로부터 다음 조립 라인으로의 통과를 위해 필요할 수 있다.
도 4는 여러 개의 조립 라인, 예를 들어 도시된 예에서는 2개의 조립 라인(LA1, LA2) 및 일련의 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)을 포함하는 조립 현장(SA)에서 구현되는 본 발명에 따른 방법을 도시한다. 이들 가동 플랫폼은 화살표로 나타낸 방향으로 회로(C)를 따라 서로를 뒤따른다. 회로는 빈 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)을 구성하는 단계 a0가 일어나는 영역 a0에 위치설정된 빈 가동 플랫폼으로 시작된다. 이 단계 a0 후에 예를 들어 하나 또는 여러 개의 로봇(들)에 의한 수동적 또는 자동적 적재의 단계, 그후 적재를 검사하는 단계 a1이 오며, 결국 조립 라인(LA1)의 조립 스테이션(S1, S2, S3, ...)에 도달한다. 조립 라인(LA1)의 다양한 스테이션(S1, S2, S3)에서 단계 b) 내지 f)에 따라 구현되는 본 발명에 따른 방법이 완료되면, 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)은 다음 조립 라인(LA2)으로 진행되기 전에 필요한 경우 예를 들어 하나 또는 여러 개의 로봇(들)에 의해 수동적 또는 자동적 구성 및 재적재가 이루어지는 단계 ab로 가며, 이 조립 라인(LA2)의 다양한 조립 스테이션(S1, S2)에서 단계 b) 내지 f)가 반복된다.
이들 배치에 의해, 종래 기술의 로커 및 다른 반송 라인 전체를 통해 조립되는 부품의 흐름의 물류 관리는 본 발명에 따른 방법에 의해 간단해지는데, 이는 이러한 흐름의 물류 관리는 오직 조립 라인 사이의 일련의 재구성가능 가동 플랫폼에만 의존하기 때문이다. 특히, 본 발명에 따른 방법에 의해, 동일한 제품의 상이한 모델을 조립하도록 의도되는 상이한 부품의 스택의 일관성을 더 이상 상이한 로커 사이에서 관리할 필요가 없다는 것에 주목해야 한다. 본 발명에 따른 방법에 의해, 필요한 경우 여러 개의 조립 라인 전체를 통해 하나의 단일 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)이 제품 또는 제품의 모델의 조립을 보장하며; 필요한 경우 여러 개의 조립 라인을 통해 일련의 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)이 제품의 여러 개의 상이한 모델(A, B, ...)의 조립을 보장한다. 이전에 설명된 바와 같이, 플랫폼에는 예를 들어 플랫폼 상의 조립될 제품의 특성과 조립 및/또는 질적인 검사 단계에 대한 진행 정보를 기억 및 식별하는 것을 허용하는 판독 및 기입시에 접근가능한 메모리 시스템이 설치될 수도 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 가동 플랫폼(PM)은 조립 스테이션으로부터 다음 조립 스테이션으로 그리고 조립 라인으로부터 다음 조립 라인으로 무인 방식으로 변위되도록 자동화될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 가동 플랫폼은 관련된 물체를 조립 스테이션 상으로 전달할 필요 없이 간단한 조립 동작, 예를 들어 용접, 접착 등을 플랫폼 상에서 직접 수행하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 가동 플랫폼(PM)에는 가동 플랫폼(PM)으로부터 스테이션(Si)으로의 그리고 스테이션(Si)으로부터 가동 플랫폼(PM)으로의 부품 및/또는 부분 조립체 및/또는 중간 조립체의 전달의 자동화를 허용하는 핸들링 로봇이 설치된다.

Claims (8)

  1. 조립 라인(LA)을 포함하는 조립 현장(SA)에서 제품 또는 제품의 일부(10)를 조립하는 방법으로서, 조립 라인은 복수의 조립 스테이션(S1, S2, S3, ...) 및 적어도 하나의 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)을 포함하고, 상기 방법은 적어도 하나의 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)의 각각의 가동 플랫폼에 적용되는 이하의 단계:
    a) 하나 또는 여러 개의 기본 부품(들)(P1A, P2A, P3A, P4, P5, P6 ...) 및/또는 하나 또는 여러 개의 부분 조립체(조립체들)(AP1, AP2, ... APi)를 포함하는 복수의 물체 - 상기 복수의 물체는 조립 라인(LA) 상에서 조립될 제품 전체 또는 조립될 제품의 일부를 조립하는데 필요한 물체의 전체 세트를 포함함 -를 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...) 상에 적재하는 단계 ;
    b) 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)을 조립 라인(LA)의 복수의 조립 스테이션(S1, S2, S3, ...) 중 하나의 조립 스테이션까지 변위시키는 단계;
    c) 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...) 상에 존재하는 복수의 물체의 하나 또는 여러 개의 물체(들)를 조립 스테이션 상에 전달하는 단계;
    d) 중간 물체를 구성하도록 단계 c)에서 전달된 물체(들)를 수정 또는 조립하는 단계;
    e) 방법의 다음 단계를 위해 복수의 물체 중에서 단계 c)에서 전달된 물체 또는 여러 개의 물체가 단계 d)에서 구성된 중간 물체로 대체되도록 이전 단계에서 구성된 중간 물체를 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...) 상에 전달하는 단계;
    f) 플랫폼이 중간 물체가 구성되는 조립 스테이션으로부터 다른 중간 물체가 구성되는 다른 스테이션으로 연속적으로 변위되도록 단계 b) 내지 e)를 반복하는 단계를 포함하는 조립 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)의 각각을 구성하는 단계 a0)가 단계 a)에 선행되는, 조립 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)의 각각의 적재를 자동 검사하는 단계 a1)가 단계 a)에 후속하는, 조립 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 조립 현장(SA)은 복수의 조립 라인(LA, ..., LAi)을 포함하고, 각각의 조립 라인은 제품 또는 제품의 일부의 하나 또는 여러 개의 조립체(조립체들)(AP, AP1, AP2, ... APi)의 조립에 전용되고, 상기 방법은 단계 b) 전에 실행되는 이하의 추가적인 단계:
    aa) 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)을 적어도 하나의 가동 플랫폼으로부터 복수의 조립 라인(LA, ..., LAi, ...)의 하나의 조립 라인(LA)까지 변위시키는 단계,
    ab) 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)의 적재를 검사하고, 이 검사의 결과에 따라 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)이 조립 라인(LA)에서 조립될 제품 또는 조립될 제품의 일부를 구성하는 복수의 물체를 운반하도록 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)을 구성하고 가동 플랫폼 상에 존재하는 적재를 완료하는 단계를 포함하고,
    상기 방법은 단계 f) 후에 실행되는 이하의 추가적인 단계:
    g) 가동 플랫폼이 적어도 하나의 부분 조립체(AP1, AP2, ... APi)가 조립되는 조립 라인(LA)으로부터 다른 부분 조립체(AP1, AP2, ... APi)가 조립되는 다른 조립 라인(LAi)으로 연속적으로 변위되도록 단계 aa), ab), b) 내지 f)를 반복하는 단계를 포함하는, 조립 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가동 플랫폼은 프로그래밍된 시스템에 의해 구동되는 자율적인 차량에 의해 변위되는, 조립 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가동 플랫폼은 방법의 단계 a), 및/또는 c), 및/또는 e) 중 적어도 하나의 부분을 실행하기 위해 적어도 하나의 핸들링 로봇을 운반하는, 조립 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가동 플랫폼(PMA, PMB, ...)은 복수의 조립 스테이션(S1, S2, S3, ...)의 각각의 조립 스테이션에 의해 기입 및 판독시에 연속적으로 접근가능한 전자 메모리를 포함하고, 상기 전자 메모리는 조립될 제품 또는 제품의 일부 및/또는 적어도 하나의 가동 플랫폼 상에 적재된 복수의 물체의 물체에 관한 정보를 포함하고, 상기 정보는 복수의 조립 스테이션(S1, S2, S3, ...)의 각각의 조립 스테이션에 의해 갱신되고 사용되는. 조립 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    조립된 제품은 자동차 또는 자동차의 일부인, 조립 방법.
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