專利名稱：用于裝配組件的方法
用于裝配組件的方法
財(cái)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用于裝配組件的方法。 背景絲
這樣的安裝方法一股涉及在最終產(chǎn)品的功能組件以及在最終產(chǎn)品本身意義上 的組件的裝配，其中，各個(gè)組件由預(yù)先給定數(shù)量的零件按確定順序的裝配步驟裝 酉己而成。
這樣的組件可以是不同鑄件的最終產(chǎn)品的組成部分或者是不同鑄件的最終產(chǎn) 品本身。特別是這樣的組件可以是汽車的組成部分。例如在這里它可以涉及用于 固定制動(dòng)器的組件，就是說(shuō)涉及汽車中的駐車制動(dòng)器的組件。
已知的自動(dòng)化安裝方法，特別是在汽車工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的已知的自動(dòng)化安裝方法 用全自動(dòng)化的裝配線來(lái)工作，該安裝方^括裝配機(jī)器人的布置。采用這種類型 的方法可以顯著地減少人員投入，但另一方面則需要巨大的建設(shè)和財(cái)政花銷，因 為這樣的裝配機(jī)器人乃是一筆非常巨大的投資。這種全自動(dòng)化裝配線的另一，
點(diǎn)在于，在改變裝E31程方面非常不靈活。在要制造的組件形成變體赫改變時(shí)， 往往需要以適當(dāng)?shù)姆椒右赃m配和改變裝配步驟的l',或者裝配步驟本身。
在4糊裝配機(jī)器人的裝配線上，對(duì)于這樣的適配需要大規(guī)模改編裝配機(jī)器人 的禾驕，或者甚至要在結(jié)構(gòu)上改變裝配機(jī)器人。因此，重新裝備這樣的裝配線是 與不希望有的大量時(shí)間和成本消耗相聯(lián)系的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于，衝共一種合理而靈活的用于裝船且件的方法。 為了解決這個(gè)任務(wù)，麟了權(quán)利要求l的特征。本發(fā)明有利的實(shí)施方式和符 合目的的擴(kuò)展方案在從屬權(quán)利中描述。
按照本發(fā)明的方法用^^配組件并包括下列方法步驟
在一些單獨(dú)的容器中提供零件，其中，對(duì)每個(gè)容器配設(shè)一個(gè)具有指示元件及
4傳感器的控制和指示單元，借助該傳感器來(lái)控制割牛從該容器中的取出；
進(jìn)行裝配步驟，其中，對(duì)于每個(gè)裝配步驟，都通過(guò)激活各自容器上的指示元 件來(lái)指示在此所需的零件，并借助于控制和指示單元來(lái)控制零件從容器中的正確 取出；
在裝配裝置中裝配組件，其中，通過(guò)各條配步驟在該裝配裝置中逐步地組 裝該組件；
其中，該裝配裝置具有傳感裝置，借助該傳感裝置檢査是否存在構(gòu)成該組件 所需的各個(gè)零件。
因此本發(fā)明的基本思想在于，3!M控制錢準(zhǔn)確地預(yù)給出和檢測(cè)由操作人員 構(gòu)建一個(gè)組件所必須進(jìn)行的裝配步驟的次序，使得該組件的裝配強(qiáng)制地由操作人
員進(jìn)行以及由此按照預(yù)定的流程圖可再mi也和無(wú)差錯(cuò)i&3a行。
屬于這個(gè)控制錢的一方面有被配設(shè)給容器的控帝lj和指示單元，用于構(gòu)建該 組件所需要的零件分開存放在這些容器內(nèi)。借助于這^M由中央計(jì)算機(jī)單元控 制的控制和指示單元來(lái)控帝蟝作人員是否以正確的順序4頓這些為執(zhí)行裝配步驟 以構(gòu)建組件所需要的零件。
通過(guò)使配設(shè)纟^h容器的控制和指示單元都具有指示元件，可簡(jiǎn)單地達(dá)到這
種控制。通過(guò)只激活配設(shè)給含有當(dāng)前待處理的裝配步驟所需要的零件的容器的指 示元件，向操作人員指^^對(duì)當(dāng)前的裝配步驟所需的零件，而同時(shí)使其余容器的所 有其他控制和指示單元的指示元件不起作用。特別有利的是，被激活的指示元件 發(fā)出鄉(xiāng)雜信號(hào)作為光信號(hào)，而不起作用的指示元件發(fā)出紅色信號(hào)。采用這種指示 已經(jīng)可以以較高的可靠性達(dá)到，使操作人員取出待處理的裝配步驟所需要的零件。 通過(guò)檢測(cè)是否實(shí)際上取出了所指示的劐牛規(guī)一步完善這種控制。為此，每 個(gè)控制和指示單元除指示元件外還各有一個(gè)傳感器，它優(yōu)選由光柵 (Lichtschraiike)鄉(xiāng)賊，借助該傳感器來(lái)檢測(cè)各自容器的打開。以此可以檢測(cè)操 作人員是否從指示元件已被激活的容器中取出零件，還是^Mi也從其他容器取出 零件。
只有在確認(rèn)從正確的容器中取出割牛時(shí)，才釋放下一個(gè)裝配步驟，以及這時(shí) 再次S3t激活相應(yīng)容器上的指示元件來(lái)^^對(duì)此所需要的零件。
此外，除對(duì)各個(gè)裝配步驟用的零件的取出進(jìn)行的控審,檢測(cè)外，按照本發(fā)明 還檢測(cè)和控制用于組件的各零件是否正確地被安裝，就是說(shuō)，，皮加工和被裝配。這種監(jiān)測(cè)功能由裝配裝置承擔(dān)。該裝配裝置構(gòu)成一個(gè)容器，在該容器中，組件依 次在各個(gè)裝配步驟中禾擁零件被裝配。這時(shí)，借助雌是多光束的光柵裝置的傳 感裝置來(lái)檢測(cè)各零件的存在以及必要時(shí)還檢測(cè)零件的正確的安裝位置。
在最簡(jiǎn)單的情況下，這個(gè)控制在裝配過(guò)程結(jié)束時(shí)一次進(jìn)行。作為替代方案， 這個(gè)控制還可以連續(xù)進(jìn)行，以監(jiān)測(cè)幾個(gè)或者所有裝配步驟。
按照本發(fā)明的方法還可以這樣改變，艮卩，不用一個(gè)裝配裝置而用多個(gè)裝配裝 置，以便監(jiān)領(lǐng)仔組件的正確裝配。在該變型方案中，所有裝配裝置者曬己有一個(gè)傳 感裝置，以便在數(shù)目和安割體方面控審湘應(yīng)地婦P里已安裝的各個(gè)零件。
在按照本發(fā)明的方法中，組件裝配的控制一般這樣進(jìn)行，即，借助于容器上 的控制和指示單元及一個(gè)或多個(gè)裝配裝置上的傳感裝置來(lái)控制裝配所4頓的零件 以及控制用這些零件進(jìn)行的裝配步驟，其中，總是在只有前一個(gè)裝配步驟已正確 處理時(shí)，才釋放下一個(gè)裝配步驟。在從容器取出零件時(shí)，或者在所述或一個(gè)裝配 裝置上安裝零件時(shí)，如果出現(xiàn)差錯(cuò)，則雌通過(guò)計(jì)算機(jī)單元產(chǎn)生警報(bào)信號(hào)。該警
報(bào)信號(hào)雌構(gòu)成停止信號(hào)，借助該停止信號(hào)中麟SSi程。以此以高的可靠性避 免裝配組件時(shí)出錯(cuò)。
在一個(gè)特別有利的實(shí)施形式中，借助符合目的地連續(xù)地重復(fù)的影片向操作人 員視覺化裝配過(guò)程，這樣，即使僅剛學(xué)會(huì)的操作人員無(wú)需進(jìn)一步指導(dǎo)也可以無(wú)差 錯(cuò)鵬行裝配過(guò)程。
按照本發(fā)明的方法，與采用裝配機(jī)器AX作的全自動(dòng)^^配線相比，可以顯 著地降低建設(shè)和成絲銷。通過(guò)按照本發(fā)明的監(jiān)測(cè)功能，盡管通鵬作人員執(zhí)行 裝配，但仍能保證在構(gòu)建組件時(shí)高的可再現(xiàn)性和低的出錯(cuò)幾率，因?yàn)橥ㄟ^(guò)執(zhí)行的 控制和監(jiān)測(cè)功倉(cāng)泣即可以揭示基于人為失誤的差錯(cuò)。財(cái)卜，因?yàn)榭刂蒲b置不爐 制各錦配步驟，而且還使裝配步驟視覺化，因此使得即便是不熟練的人也會(huì)調(diào) 短的裝配吋間來(lái)構(gòu)建組件。
按照本發(fā)明的方法的另一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)在于，fflil而且以極小的花銷進(jìn)行對(duì) 于組件和/或裝配過(guò)程的改變的適配。例如，如果要構(gòu)建的組件的改變?nèi)缦逻M(jìn)行， 即，與舊的組件相比需要改變零件，則這在按照本發(fā)明的方法中可以簡(jiǎn)單地如下 地被考慮，艮P，在容器中劍共其它零件。借助于控制和指示單元的取出控制的原 理在此保持不變。改變割牛的艦 娘可以這樣簡(jiǎn)單地加以考慮，艮P，鵬計(jì)算 機(jī)單元來(lái)執(zhí)行控制和指示單元的指示元件的被改變了的激活 娘。戶服或一條配裝置的傳感裝置可以簡(jiǎn)單地被適配，以考慮到裝配組件時(shí)的改變。


下面將參照附圖闡述本發(fā)明。附圖中
圖1是用于執(zhí)行按照本發(fā)明的方法的裝配崗位示意圖2是用于按照?qǐng)D1的裝置的裝配裝置的俯視圖。
具體實(shí)駄式
圖1表示用于裝配作為駐車制動(dòng)器的組件的駐車制動(dòng)桿的裝配崗位1。在臺(tái)架 2上容器3排成多列。齡容器3中各存儲(chǔ)了一種構(gòu)建組件所需要的割牛。圖1 表示臺(tái)架2的正面的俯視圖，臺(tái)架設(shè)置在一個(gè)在未示出的操作人員的作用距離內(nèi) 的工作臺(tái)4的上面。臺(tái)架2可從敞開的后側(cè)被裝備容器3。在當(dāng)前情況下容器3 都是相同地構(gòu)造的，它們?cè)谏厦嫔铣ㄩ_，以便使站在工作臺(tái)4前的操作人員可以 選擇地從一個(gè)容器3中取出^f牛。
對(duì)齡容器3翻己有一個(gè)控制和指示單元，該控制和指示單元由具有采用綠 光二極管6a和紅光二極管6b形式的指示元件的光柵5組成。該光柵5這樣地設(shè) 置在各自的容器3的上方，使得該光柵的光束ll指向敞開的前方。若操作人員抓 入容器3，以便從中取出零件，則光束ll的光路被打斷，以此獲得光柵5輸出信 號(hào)的信號(hào)變化。
控制和f際單元的控制以及光柵5的輸出信號(hào)的處理在中央計(jì)飾單元7中 進(jìn)行，該計(jì)^m單^33S^擔(dān)裝配崗位1其他電子組件的集中控制。
在工作臺(tái)4上，著圖2的俯視圖所顯示的裝l^置8。裝MS^置8包括一個(gè) 在其上面上敞開的接收部，正如從圖2清楚看出的，作為駐車制動(dòng)桿的一部分的 桿套9可方j(luò)(A該接收部中。裝酉碟置8還包括一個(gè)具有多個(gè)mf和接收單元10的 光柵裝置，如圖2所示。原則上該光柵，還可以由一些4^蟲的發(fā)射器和接收器 組成。如圖2所示，借助Mf和接收單元10產(chǎn)生一^:m^在不同的平面上行 進(jìn)的光束ll的網(wǎng)絡(luò)。^ii也，由光柵體鄉(xiāng)可見波長(zhǎng)范圍中的光束ll，以艦 束11的網(wǎng)絡(luò)可被操作人員看見。
該裝配崗位1還包括用于零件的手動(dòng)加工的工具。在當(dāng)前情況下，作為工具 掛共了肘桿壓力機(jī)12以及鉚槍13。
裝配崗位1裝有顯示屏14。M31顯示屏14以繼續(xù)不斷地重復(fù)的影片的形式演
7要進(jìn)行的裝磁程。
在要進(jìn)行的裝酉斑程中，首先將駐車制動(dòng)桿的桿套9這樣地放置在裝配裝置8
的接收部中預(yù)先給定的設(shè)定位置上，使得該桿套的內(nèi)部空間敞開。在隨后的裝配
步驟中依次從容器3取出零件，以及零件-必要時(shí)被用工具加工了之后-被^A桿 套9中預(yù)先給定的設(shè)定位置上。這些零件尤其是涉及手制動(dòng)器的一固定裝置的組 成部分，借助該固定裝置可以使駐車帝慟桿固定在作為駐車制動(dòng)器的另一個(gè)組成 部分的支承體上一定的轉(zhuǎn)動(dòng)位置上。屬于這種類型的固定裝置的零件有例如止動(dòng) 爪、用于止動(dòng)爪的鎖入的止動(dòng)段(Sperrsegment)以及將該止動(dòng)爪壓在該止動(dòng)段 上的壓力彈簧。其他零件有在駐車制動(dòng)桿中被導(dǎo)向的壓桿和設(shè)置在該壓桿上的、 用于松開駐車制動(dòng)器所需的按鈕。一旦所有零件都^A了ff^9，貝IJ在該,上放 置并連接一個(gè)第二桿套9，以此完成組件的制作。
用由計(jì)^#1單元7控制的控制和指示單元以及用裝配驢8的光柵錢來(lái)預(yù) 先給出分解為各個(gè)裝配步驟的旨裝配過(guò)程。此外還監(jiān)側(cè)全部的預(yù)先給定的、要 由操作人員進(jìn)行的裝配步驟。
容器3上的控制和指示單元用來(lái)分別指示對(duì)于在裝酉戰(zhàn)程中作為下一條配 步驟所需要的相應(yīng)零件。對(duì)此，只激活所需零件所在的容器3上的控制和指示單 元的指示元件，而所有其它控制和指示單元的J際元件不起作用。這時(shí)激活一個(gè) 指示元件，其中只有綠光二極管6a點(diǎn)亮。與此相反，在不起作用的指示元件上， 只有紅光二極管6b點(diǎn)亮。
通過(guò)唯一地撒M有對(duì)裝配步驟所需零件的容器3上的控制和指示單^±的 指示元件，向操縱者明確地J際該割牛。
用控制和指示單元的光柵5控制接下來(lái)要進(jìn)行的從容器3中取出零件。若操 作人員駄了觀的容器3，則該容器的控制和指示單元作出反應(yīng)，就是說(shuō)，該控 制和指示單元的光柵5產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的輸出信號(hào)。接著在計(jì)靴單元14中產(chǎn)生一 個(gè)警報(bào)信號(hào)，該警報(bào)信號(hào)在當(dāng)前瞎況下夠成為停止信號(hào)，借助該停止信號(hào)來(lái)中斷
裝isi程。在這種出鍇瞎況下，必須^i由一個(gè)上位部位重g P放裝iai程。
反之，若操作人員正確地從其指示元件被激活的容器3中取出零件，則借助 配設(shè)給該容器3的控制和指示單元的光柵5登記這次取出，計(jì)^+幾單元14據(jù)此釋 放下一，配步驟并為J1M過(guò)唯一地激活配設(shè)給具有這些割牛的容器3的控制和 指示單元的指示元件，指示對(duì)下一，配步驟所需要的割牛。此外，在各^配步驟中相應(yīng)所需的零件-在必要時(shí)用工具進(jìn)行機(jī)械加工之后-被^A位于裝配裝置8中的桿套9。被裝入的零件在數(shù)目和安謝立置方面借助光柵裝置被檢驗(yàn)和被控制。原則上所述控制可以在每個(gè)裝配步驟之后進(jìn)行。在當(dāng)前情況下，當(dāng)所有零件都^A了膀9時(shí)，才進(jìn)行該控制。這時(shí)用裝配體8的光柵裝置進(jìn)行一次最終控制是否所有零件都正確iik^A了桿套9，其中，為此將光柵裝置的光束ll的中斷的模式與一個(gè)額定值相比較。若檢測(cè)出零件安裝中的錯(cuò)誤，貝似停止信號(hào)的形^生警報(bào)信號(hào)。反之，若登記了這些零件的正確安裝，則釋放下一條配步驟。在該下一個(gè)裝配步驟中將一個(gè)第二,放在位于該裝配裝置8中的、包含了已裝入的零件的桿套9上，其中這兩個(gè)桿套9被彼lt鏈接。這樣，駐車制動(dòng)桿的組件便安裝完畢。在另一個(gè)手工進(jìn)行的裝配步驟中，為 了制造作為最終產(chǎn)品的駐車制動(dòng)器，將駐車制動(dòng)桿固定在一絲體上，使得該駐 車制動(dòng)桿可轉(zhuǎn)動(dòng)地頓在i^:體上。在最后的同樣是手工進(jìn)行的裝配步驟中， 一手把和一擋板被固定在駐車制動(dòng) 桿上。在該裝配步驟中進(jìn)行駐車制動(dòng)器的由應(yīng)用決定的構(gòu)建，因?yàn)楸遐E用而定， 可以將具有不同材料、表面特性和顏色的靴和擋板固定在駐車制動(dòng)桿上。附圖 *新己列表(1)裝配崗位(11)光束(2)臺(tái)架(12)月術(shù)壓力機(jī)(3)容器(13)鉚槍(4)工作臺(tái)(14)顯示屏(5) 光柵(6a)綠光二極管(6b)紅光二極管(7)計(jì)飾單元(8)裝s^a(9)蹄(10)繊啦收單元
權(quán)利要求
1.用于裝配組件的方法，包括下列方法步驟在一些分開的容器(3)中提供零件，其中，對(duì)每個(gè)容器(3)對(duì)應(yīng)一控制和指示單元，該控制和指示單元具有一指示元件及一傳感器，借助該傳感器來(lái)控制一零件從所述容器(3)中的取出；進(jìn)行一些裝配步驟，其中，對(duì)每個(gè)裝配步驟，通過(guò)激活各自容器(3)上的指示元件來(lái)指示為此所需的零件，以及借助于所述控制和指示單元控制該零件從該容器(3)中的正確取出；在一裝配裝置(8)中裝配所述組件，其中，通過(guò)各個(gè)裝配步驟，在所述裝配裝置(8)中逐步地組裝所述組件；其中，該裝配裝置(8)具有一傳感裝置，借助該傳感裝置來(lái)檢查用于構(gòu)造該組件所需的零件是否存在。
2. 按照權(quán)利要求i的方法，^#征在于，借助一計(jì)^m單元(7)控制和檢查艦組件的裝配。
3. 按照權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，對(duì)于^^配步驟，i妙jf有具 有不^t于該裝配步驟所需的割牛的容器(3)的指示元件不起作用。
4. 按照權(quán)利要求3的方法，^#征在于，借助戶; ^i十OTl單元(14)對(duì)* 裝配步驟使相應(yīng)所需的零件視覺化，其方式是，M^些零件所在的容器(3)的 指示元件發(fā)出一綠色信號(hào)使該指示元件被激活，以及M3l^f有其它容器(3)的指 ^^元〗牛發(fā)出紅色f言號(hào)使這些J旨示元件不起i乍用。
5. 按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的方法，，征在于，只有在一容器(3)的 指示元件被激活了時(shí)，才能正確地將一割牛從該容器中取出。
6. 按照權(quán)利要求5的方法，，征在于，對(duì)于在一容器(3)的所，制和指 示單元中一劐牛的正確取出被確定的情況，使該容器(3)的戶脫指示元件不起作用并且在戶做計(jì)^m單元(7)中釋放下一條配步驟，其中，為此激活包含對(duì)該裝配步驟所需的割牛的容器(3)附旨示元件。
7. 按照權(quán)利要求5或6的方法，，征在于，對(duì)于在一容器(3)的控制和指 示單元中一零件的不正確的取出被確定的情況，在戶，計(jì)算機(jī)單元(14)中^ 一^報(bào)信號(hào)。
8. 按照權(quán)禾腰求7的方法，其特征在于，該警報(bào)信號(hào)構(gòu)成一停止信號(hào)，借助 該停止信號(hào)中 酉31程。
9. 按照權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述控制和指示單元 的這些傳感器各由一個(gè)光柵(5)構(gòu)成。
10. 按照權(quán)禾腰求1至9中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，借助戶腿裝酉潔置(8)的所述傳感裝置檢驗(yàn)是否戶;M組件的所有零件都被設(shè)置在該組件中了 。
11. 按照權(quán)利要求10的方法，其特征在于，借助戶腿傳感裝置附加地檢驗(yàn)這 些零件的安割立置。
12. 按照權(quán)禾腰求10或11的方法，^#征在于，在這些##的錯(cuò)誤的數(shù)目和 /或安謝立置被登記時(shí)，生成戶腿警報(bào)信號(hào)。
13. 按照權(quán)禾腰求1至12中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所織配裝置(8) 的臓傳感裝置是一 光柵體。
14. 按照權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，在裝配一個(gè)組件時(shí) 艦多條配驢(8)。
15.按照權(quán)利要求14的方法，辦征在于，在戶腐各個(gè)裝se^a (8)中裝配'一些子組件。
16. 按照權(quán)利要求i至is中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所^ia件M終產(chǎn)口叩o
17. 按照權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，借助一影片演示所 述各個(gè)裝配步驟。
18. 按照權(quán)利要求17的方法，其特征在于，不斷地重SB^影片。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于裝配組件的方法并包括下列方法步驟在一些分開的容器(3)中提供零件，其中，對(duì)每個(gè)容器(3)設(shè)有一控制和指示單元，該控制和指示單元具有一指示元件及一傳感器，借助該傳感器來(lái)控制一零件從所述容器(3)中的取出；進(jìn)行一些裝配步驟，其中，對(duì)每個(gè)裝配步驟，通過(guò)激活各自容器(3)上的指示元件來(lái)指示為此所需的零件，以及借助于所述控制和指示單元控制該零件從該容器(3)中的正確取出；在一裝配裝置(8)中裝配所述組件，其中，通過(guò)各個(gè)裝配步驟，在所述裝配裝置(8)中逐步地組裝所述組件；其中，該裝配裝置(8)具有一傳感裝置，借助該傳感裝置來(lái)檢查用于構(gòu)造該組件所需的各零件是否存在。
文檔編號(hào)B23P21/00GK101513711SQ20081010749
公開日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2008年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月22日
發(fā)明者J·施維克勒 申請(qǐng)人:迪茨-汽車兩合公司