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Die
Erfindung betrifft einerseits eine Montageanlage mit einem Werkstückeinlauf,
mit einem Werkstückauslauf
und mit handgeführten,
elektrisch betriebenen Werkzeugen, mittels welcher eine Vielzahl
an verschiedenen Montage- und/oder Demontagearten durchführbar ist.
Andererseits betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Montieren
und/oder Demontieren von Werkstücken
mit handgeführten,
elektrisch betriebenen Werkzeugen, bei welchem Werkstücke und/oder
Werkstückträger an einer
Montageanlage bereit gestellt werden.
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Montageanlagen
zum Montieren, aber auch zum Demontieren, von Werkstücken sind
in der Industrie insbesondere in der Serienproduktion gut bekannt
und werden vielfältig
eingesetzt, da sie die Montage von Werkstücken erheblich erleichtern.
Oftmals arbeiten die Montageanlagen hierbei vollautomatisch. Jedoch
kann es bei vielen Montagen erforderlich sein, dass einzelne Montageschritte
nicht automatisch sondern manuell durchgeführt werden müssen. Insbesondere
bei diesen manuell auszuführenden
Montageschritten kommt es immer wieder zu Montagefehlern, die zu
fehlerhaften Produkten führen
können.
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Es
ist Aufgabe vorliegender Erfindung Montageanlagen dahin gehend weiter
zu entwickeln, dass die Gefahr von Montagefehlern verringert wird.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird von einer Montageanlage mit einem Werkstückeinlauf,
mit einem Werkstückauslauf
und mit handgeführten,
elektrisch betriebenen Werkzeugen gelöst, mittels welcher eine Vielzahl
an verschiedenen Montage- und Demontagearten durchführbar ist,
und welche sich darüber
hinaus durch Mittel zum Entsperren und/oder Sperren der handgeführten, elektrisch
betriebenen Werkzeuge auszeichnet.
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Dadurch,
dass ein handgeführtes,
elektrisch betriebenes Werkzeug beispielsweise nur dann entsperrt
und damit einsatzbereit gemacht wird, wenn es für einen Montageschritt benötigt wird,
kann die Fehlerquote bei einer Montage wesentlich verringert werden.
Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn es für einen
Montageerfolgt unabdingbar ist, dass eine vorgegebene Montagereihenfolge
einzelner Komponenten, wie beispielsweise Schrauben, zwingend eingehalten
werden muss.
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Unter
dem Begriff „Montageanlage" wird jegliche Montageeinrichtung,
Montagevorrichtung und/oder Montagestraße verstanden, mittels welcher Montageschritte
an einem Werkstück,
insbesondere auch halbautomatisiert, durchgeführt werden können. Impliziert
ist in diesem Begriff auch eine Demontageanlage, mittels welcher
Produkte demontiert werden können,
auch wenn dies im Hinblick auf nachfolgend erläuterte Merkmale nicht explizit
erwähnt
sein sollte.
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Der
Begriff „Werkstückeinlauf" beschreibt hierbei
einen Bereich der Montagsanlage, an welchem ein Werkstück an der
Montageanlage für
einen nachfolgenden Montagevorgang bereitgestellt werden kann. In
einem einfachen Fall kann der Werkstückeinlauf ein Montagetisch
selbst sein.
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In
diesem Zusammenhang beschreibt der Begriff „Werkstückauslauf" einen Bereich der Montageanlage, in
welchem ein bereits fertig montiertes Werkstück für eine weitere Verwendung bereitgestellt werden
kann. In einem einfachen Fall kann der Werkstückauslauf ebenfalls der Montagetisch
selbst sein.
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Bei
den „handgeführten, elektrisch
betriebenen Werkzeugen" kann
es sich sowohl um kabelgebundene als auch um kabellose Maschinen
handeln. Hinsichtlich einer hohen Einsatzmobilität werden vorliegend bevorzugt
kabellose, akkubetriebene Maschinen eingesetzt, wie beispielsweise
Akku-Schrauber zum schnellen manuellen Montieren von Schrauben an
einem Werkstück.
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Eine
bevorzugte Ausführungsvariante
sieht vor, dass die handgeführten,
elektrisch betriebenen Werkzeuge einen Akku-Schrauber umfassen.
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Es
versteht sich, dass die Montageanlage neben den handgeführten Werkzeugen
auch maschinell geführte
Werkzeuge umfassen kann. Diese können
beispielsweise mittels eines Roboterarms der Montageanlage geführt sein.
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Die „Mittel
zum Sperren bzw. Entsperren" der handgeführten, elektrisch
betriebenen Werkzeuge sind bevorzugt automatisiert schaltbar. Beispielsweise
werden sie zentral von einer geeigneten Steuereinrichtung der Montageanlage
hinsichtlich eines vorgegebenen Montageplans bereitgestellt.
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In
diesem Zusammenhang wird die Erfindung auch von einem Verfahren
zum Montieren und/oder Demontieren von Werkstücken mit handgeführten, elektrisch
betriebenen Werkzeugen gelöst, bei
welchem Werkstücke
und/der Werkstückträger an der
Montageanlage bereit gestellt werden, bei welchem beim Einlauf der
Werkstücke
und/oder der Werkstückträger in die
Montageanlage Montage- und/oder Demontageinformationen zu den Werkstücken von
dezentral anordenbaren Speichereinrichtungen in eine Steuerungseinrichtung
eingelesen werden, anhand derer ein Montage- und/oder Demontageplan
aufgerufen werden kann, mittels welcher die Steuereinrichtung die
Montageanlage in einen Montagemodus oder Demontagemodus versetzt und
mittels welcher an der Montageanlage die handgeführten, elektrisch betriebenen
Werkzeuge hinsichtlich einer Verwendung entsperrt oder gesperrt werden.
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Insbesondere
durch das Einlesen der entsprechenden Montage- und/oder Demontageinformationen
ist betriebssicher gewährleistet,
dass an der Montageanlage zu jedem Werkstück die jeweils aktuellen Montageinformationen
unverwechselbar vorliegen. Werden diese Informationen an die Steuereinrichtung
der Montageanlage übermittelt,
können alle
relevanten Montagemittel und Montageschritte betriebssicher gehandhabt
werden. Erst nach einer erfolgreichen Übermittelung wird entweder
ein Montagemodus oder ein Demontagemodus freigeschaltet, so dass
auch erst dann mit den jeweiligen Montagearbeiten begonnen werden
kann.
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Um
solche Montage- und/oder Demontageinformationen einlesen zu können, ist
es von Vorteil, wenn die Montageanlage eine drahtlose Lese-/Schreibeinrichtung
zum Lesen von dezentral gespeicherten Montage- und/oder Demontageinformationen
und/oder zum Schreiben von Montage- und/oder Demontageinformationen
in einen dezentral anordenbaren Informationsspeicher aufweist.
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Derartige
Lese-/Schreibeinrichtungen, beispielsweise zum Lesen und Schreiben
von Informationen hinsichtlich eines RFID-Transponders, sind aus dem
Stand der Technik gut bekannt, so dass auf eine explizite Erläuterung
vorliegend nicht weiter eingegangen wird. Mit den Lese-/Schreibeinrichtungen können nicht
nur Informationen von den dezentral anordenbaren Informationsspeichern
gelesen werden, sondern bei Bedarf auch wichtige Informationen darauf
geschrieben werden, die für
spätere
Arbeitsabläufe
von Bedeutung sein können.
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Eine
bevorzugte Verfahrensvariante sieht vor, dass die handgeführten, elektrisch
betriebenen Werkzeuge in der Reihenfolge ihres Montage- oder Demontageeinsatzes
entsperrt oder gesperrt werden. Hierdurch ist ein unverwechselbarer
Einsatz der handgeführten,
elektrisch betriebenen Werkzeuge möglich.
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Die
dezentral anordenbaren Speichereinrichtungen können besonders betriebssicher
einem Werkstück
zugeordnet werden, wenn die Speichereinrichtungen in bzw. an einem
Werkstückträger angeordnet
sind, in welchem ein Werkstück
zur Montage zumindest an dem Werkstückeinlauf der Montageanlage
bereit gestellt ist. Hierdurch verbleibt eine Speichereinrichtung
solange an einem Werkstück, bis
dieses aus dem Werkstückträger heraus
genommen wird, etwa am Ende eines Montagezyklus.
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Zum
Realisieren der dezentral anordenbaren Speichereinrichtungen können insbesondere RFID-Transponder
zum Einsatz kommen. Aber auch andere Datenträger können hierbei verwendet werden.
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Die
Werkstückträger können in
einem einfachen Fall lediglich Kisten darstellen, in welchen die Werkstücke aufbewahrbar
gelagert sind. Besonders geeignet sind hierbei jedoch Werkzeugträger, die eine
passgenaue Einlegeform, etwa eine Silikongießform, umfassen, da die Werkstücke hierin
bereits ausgerichtet zur Montage angeliefert werden können.
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Für eine betriebssichere Übermittelung
der Informationen ist es vorteilhaft, wenn die Montageanlage über eine
drahtlose Kommunikationseinrichtung für die Kommunikation zwischen
den handgeführten, elektrisch
betriebenen Werkzeugen und der Steuereinrichtung der Montageanlage
verfügt.
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Beispielsweise
umfasst die drahtlose Kommunikationseinrichtung eine Bluetooth-Sendestation, deren
Sende- und Empfangseinrichtungen an den entsprechenden Komponenten
der Montageanlage angeordnet sein und/oder mit ihnen in geeigneter Weise
in Wirkkontakt stehen können.
Gegebenenfalls werden mittels der Bluetooth-Sendestation auch Daten
zu einem Akkuladezustand eines Akku-Schraubers an die Steuereinrichtung übermittelt, um
einem Monteur die verbleibende Leistung eines im Einsatz befindlichen
anzeigen zu können.
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Um
beispielsweise eine Prüfung
einer erfolgten Schraubenmontage online mittels der Steuereinrichtung
vornehmen zu können,
ist es vorteilhaft, wenn die Montageanlage Mittel zum vorzugsweise drahtlosen Übertragen
von Anzugsdrehmomenten hinsichtlich einer erfolgten Schraubenmontage
aufweist. Hierzu ist idealerweise jedes der handgeführten, elektrisch
betriebenen Werkzeuge mit geeigneten Sensoren ausgestattet, die
insbesondere ein erforderliches Anzugsdrehmoment messen können.
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Werden
entsprechende Daten an die Steuereinrichtung übermittelt, können diese
dort ausgewertet werden. Ist ein erforderliches Drehmoment erreicht,
kann die Steuereinrichtung einen nächsten Montageschritt freigeben,
indem sie ein handgeführtes,
elektrisch betriebenes Werkzeug für eine weitere Schraubenmontage
entsperrt lässt
oder ein neues handgeführtes,
elektrisch betriebenes Montagewerkzeug freischaltet.
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Eine
entsprechende Auswerteeinheit für
insbesondere das Auswerten eines Anzugsdrehmomentes kann entweder
in der Steuereinrichtung integriert sein oder als eine zusätzliche
Komponente der Montageanlage vorgesehen sein. Die Auswerteeinheit
kann sowohl als Hardware als auch als Software ausgeführt sein.
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Mittels
der Steuereinrichtung und/oder der Auswerteeinheit kann auch eine
automatisierte Protokollierung etwa einer ordnungsgemäßen Verschraubung
vorgenommen werden. In ei nem entsprechenden Protokoll können Informationen
zu einem Montagedatum, einer Montageuhrzeit usw. enthalten und dauerhaft
dokumentiert sein.
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Weist
die Montageanlage eine Supporteinrichtung für Montagematerial, insbesondere
für Montageschrauben,
auf, kann eine Montage eines Werkstückes weiter vereinfacht werden.
Beispielsweise kann mittels der Supporteinrichtung zu jedem handgeführten, elektrisch
betriebenen Montagewerkzeug das richtige Montagematerial bereitgestellt
werden.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Supporteinrichtung eine Pick-By-Light-Armatur
für Montagematerialbehälter umfasst.
Indem zu jedem Montageschritt beispielsweise der Schraubenbehälter mit den
erforderlichen Montageschrauben beleuchtet wird, kann die Gefahr
von Montagefehlern weiter reduziert werden. Die Pick-By-Light-Armatur
ist besonders im Hinblick darauf vorteilhaft, wenn die Montageanlage
für mehrere
Montagearten konzeptioniert ist, da durch ein zielgerichtetes Beleuchten
eine sichere Bestimmung des Montagematerials für jede Montageart gewährleistet
werden kann.
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Insbesondere
im Zusammenhang mit dem gezielten Freischalten eines Werkzeuges
kann hierbei eine besonders hohe Montagesicherheit erreicht werden.
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Bei
einer diesbezüglichen
Verfahrensvarianten kann vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass ein
Montageort einer zu montierenden Schraube und/oder die zu montierende
Schraube gekennzeichnet werden. Neben dem bereits erläuterten
Beleuchten von Schrauben, ist es ebenfalls vorteilhaft, wenn der
Montageort an einem Werkstück
beleuchtet wird. So erkennt ein Monteur sofort und unmissverständlich,
an welches Gewinde die präsentierte
Montageschraube eingesetzt werden muss.
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Eine
weitere Erhöhung
der Montagesicherheit kann erzielt werden, indem die Montageanlage eine
Anzeigeeinrichtung zum Visualisieren eines Montage- und/oder Demontageplans
aufweist. Neben den bereits erläuterten
Montagehilfen, wie etwa das zielgenaue Entsperren oder Sperren von
handgeführten,
elektrisch betriebenen Werkzeugen und/oder das zielgenaue Beleuchten
von Montagematerial, kann die Fehlerquote weiter reduziert werden,
wenn der Montageplan und/oder korrespondierende Arbeitsanweisungen
an einem Bildschirm zusätzlich
angezeigt werden.
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Um
mehrere an der Montageanlage verwendete Akkumulatoren immer betriebsbereit
halten zu können,
ist es vorteilhaft, wenn die Montageanlage eine Ladestation für mehr als
zwei, vorzugsweise vier, Akkumulatoren der handgeführten, elektrisch betriebenen
Werkzeuge aufweist.
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Um
derartige Akkumulatoren, beispielsweise von entsprechenden Akku-Schraubern,
immer mit Energie versorgen zu können,
bedarf es zumindest einer Ladestation an der Montageanlage. Vorzugsweise
wird eine vierfache Ladestation verwendet, bei welcher es mittels
eines Fuzzy-Control-Ladeverfahrens problemlos möglich ist, beispielsweise 1,7
Ah NiCd-Akkumulatoren
an jedem der vier Ladeschächte
der Ladestation in ca. 15 Minuten vollständig laden zu können.
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Um
beispielsweise für
nachgeschaltete weitere Arbeitsschritte Informationen über den
bisherigen Montageablauf an jedem Werkstück vorliegen haben zu können, ist
es hinsichtlich eines weiteren Verfahrensschrittes vorteilhaft,
wenn nach einer erfolgten Montage oder Demontage entsprechende Arbeitsinformationen
auf den dezentral anordenbaren Speichereinrichtungen geschrieben
und gespeichert werden.
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Vorteilhaft
wird jede oder einzelne Handbewegung(en), die zur Entnahme einzelner
Werkstücke aus
Behältern
dient, um diese zu montieren, überwacht
und gespeichert, um beispielsweise den nächsten Arbeitsschritt durch
die Anlage freizugeben. Eine derartige Überwachung kann beispielsweise
mittels Lichtschrankeneinrichtungen, Induktionseinrichtungen oder
dergleichen Einrichtung erfolgen, indem eine Handbewegung diese
Einrichtung(en) elektronisch und/oder mechanisch auslöst.
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Weitere
Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden
anhand nachfolgender Beschreibung anliegender Zeichnung erläutert, in welcher
beispielhaft eine Montageanlage und ein möglicher Verfahrensablauf an
der Montageanlage dargestellt sind.
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Es
zeigen:
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1 schematisch
eine Montageanlage zum Montieren von Schrauben an einem Werkstück, und
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2 schematisch
einen Verfahrensablauf zu der Montageanlage aus der 1.
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Die
in der 1 gezeigte Montageanlage 1 umfasst ein
Gestell 2 mit einem Werkstücksupport 3, mittels
welchem in Werkstückträgern 4 (nur
exemplarisch beziffert) passgenau eingelegte Werkstücke 5 (nur
exemplarisch beziffert) durch die Montageanlage 1 in Transportrichtung 6 transportiert
werden. Die bestückten
Werkstückträger 4 werden
an einem Werkstückeinlauf 7 der
Montageanlage 1 zugeführt und
nach erfolgter Montage an einem Werkstückauslauf 8, beispielsweise
zum Verpacken, am Ende des Werkstücksupports 3 bereit
gestellt.
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Mittels
der Montageanlage 1 können
sowohl eine Vielzahl an unterschiedlichsten Montagearten als auch
eine Vielzahl an unterschiedlichsten Demontagearten durchgeführt werden,
so dass die vorliegende Montageanlage 1 sehr vielseitig
und universell einsetzbar ist.
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Für Montagearbeiten
umfasst die Montageanlage 1 insgesamt vier handgeführte, elektrisch
betriebene Werkzeuge 9 (nur exemplarisch beziffert). Um
insbesondere Schraubenmontagen schnell und zuverlässig vornehmen
zu können,
weist die Montageanlage 1 in diesem Ausführungsbeispiel
als handgeführte,
elektrisch betriebene Werkzeuge 9 vier handgeführte Akku-Schrauber 10 (nur
exemplarisch beziffert) auf.
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Damit
einem Monteur oder mehreren Monteuren beispielsweise ein Montageplan
eines zu montierenden Werkstückes 5 angezeigt
werden kann, ist einerseits jeder der Werkstückträger 4 mit einem RFID-Transponder 11 ausgestattet,
der hier als dezentrale Speichereinrichtung 12 eingesetzt wird.
Auf dem RFID-Transponder 11 können in bekannter Weise Informationen
zu dem Werkstück 5, insbesondere
zu dessen Montageverlauf, gespeichert sein. Andererseits verfügt die Montaganlage 1 über eine
Leseeinrichtung 13, mittels welcher jeder der RFID-Transponder 11 bereits
im Bereich des Werkstückeinlaufs 7 ausgelesen
werden kann. Die ausgelesenen Informationen werden an eine Steuereinrichtung 14 der
Montageanlage 1 übermittelt
und können
dort bearbeitet bzw. weitergeleitet werden.
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Mittels
der Steuereinrichtung 14 kann nicht nur ein Bereitstellen
der Werkstückträger 4,
der zu montierenden Werkstücke 5,
der erforderlichen Werkzeuge 9 und/oder weiterer Montagematerialien gesteuert
werden, sondern mittels der Steuereinrichtung 14 kann die
gesamte Montageanlage 1 und hieran durchgeführte Abläufe geregelt
werden.
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Insbesondere
umfasst die Steuereinrichtung 14 auch einen Bildschirm 15,
an welchem den Monteuren beispielsweise der Montageplan zu den auf dem
Werkstücksupport 3 befindlichen
Werkstücken 5 angezeigt
wird.
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Somit
handelt es sich bei der Steuereinrichtung 14 im Wesentlichen
um das Herzstück
der Montageanlage 1, da mit ihr die Steuerung und Regelung der
Montageanlage 1 kontrolliert und insbesondere gleichzeitig
die Visualisierung von Arbeitsanweisungen übernommen werden kann.
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Nur
wenn eingelesene Informationen zu den Werkstücken 5 auf dem Werkstücksupport 3 an
der Steuereinrichtung 14 vorliegen, kann die Montageanlage 1 in
einen Montagemodus oder in einen Demontagemodus umschalten.
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An
der Steuereinrichtung 14 ist des Weiteren eine drahtlose
Kommunikationseinrichtung 16 vorgesehen, mittels welcher
die Steuereinrichtung 14 insbesondere mit den vorhandenen
handgeführten, elektrisch
betriebenen Werkzeugen 9 kommunizieren kann. Hierzu umfasst
jedes der handgeführten, elektrisch
betriebenen Werkzeuge 9 eine Sende- und Empfangseinheit 17 (hier
nur exemplarisch beziffert). Sowohl die Kommunikationseinrichtung 16 als
auch die Sende- und Empfangseinheiten 17 der Akku-Schrauber 10 basieren
in diesem Ausführungsbeispiel
auf einer Bluetooth-Technologie, mittels welcher die drahtlose Kommunikation
dieser beteiligten und gegebenenfalls weiterer Montageanlagenkomponenten
untereinander aufrecht gehalten wird.
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Ebenfalls
eingebunden in die drahtlose Kommunikation ist eine Schreibeinheit 18 im
Bereich des Werkstückauslaufes 8.
Die Schreibeinheit 18 dient am Ende einer erfolgreichen
Montage dazu, in den RFID-Transponder 11 eines Werkstückträgeres 4 Montageinformationen
einzuschreiben, die später gegebenenfalls
noch Verwendung finden können. Solche
Montageinformationen umfassen beispielsweise Angaben zu dem Montagedatum,
dem Monteur bzw. eine Überwachungsprotokoll
mit Drehmomentangaben zu den verbauten Schrauben an einem Werkstück 5.
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Im Übrigen kann
ein solches Überwachungsprotokoll
kumulativ oder alternativ auch in der Steuereinrichtung 14 gespeichert
sein.
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Ein
erfindungswesentliches Merkmal der vorliegenden Montageanlage 1 ist
darin zu sehen, dass an der Montageanlage 1 Mittel zum
Entsperren und/oder Sperren 19 der handgeführten, elektrisch betriebenen
Werkzeuge 9 vorhanden sind. Insbesondere hiermit wird eine
Montage besonders betriebssicher und damit fehlerunanfällig, da
es durch die Mittel zum Entsperren und/oder Sperren 19 ermöglicht wird,
beispielsweise einzelne Akku-Schrauber 10 nur bei Bedarf
und schrittweise hinsichtlich ihrer Funktion freizugeben. Hierdurch
können
Fehlbedienungen unterbunden werden.
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Die
Mittel zum Entsperren und/oder Sperren 19 können ein
Bestandteil der Steuerungseinrichtung 14 sein, als Software
und/oder Hardware vorliegen und über
die Kommunikationseinrichtung 16 und den Sende- und Empfangseinheiten 17 mit
den einzelnen Akku-Schrauber 10 kommunizieren.
Beispielsweise deaktivieren die Mittel zum Entsperren und/oder Sperren 19 temporär einen
der Akku-Schrauber 10, indem die Stromzufuhr zwischen einem
Akkumulator und der Antriebseinheit des Akku-Schraubers 10 unterbrochen
wird.
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Um
einen Montageablauf weiter zu vereinfachen, weist die Montageanlage 1 eine
erste Bevorratungseinrichtung 20 und eine zweite Bevorratungseinrichtung 21 für Montageschrauben
auf. Jede der Bevorratungseinrichtungen 20, 21 hat
hier nicht näher
gezeigte Schraubenschübe,
in welchen unterschiedliche Schrauben gelagert sind. Oberhalb der Schraubenschübe bzw.
oberhalb der Bevorratungseinrichtungen 20, 21 ist
jeweils eine Pick-By-Light-Armatur 22 bzw. 23 angeordnet.
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Mittels
der Pick-By-Light-Armaturen 22 bzw. 23 können die
jeweiligen Schraubenschübe
angeleuchtet werden, in welchen diejenigen Schrauben bevorratet
sind, welche in einem nächsten
Montageschritt verbaut werden müssen.
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Die
Bevorratungseinrichtungen 20, 21 und die Pick-By-Light-Armaturen 22, 23 bilden
jeweils eine Supporteinrichtung 24 (hier nur exemplarisch beziffert)
für das
erforderliche Montagematerial.
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In
Kombination mit der Möglichkeit
die Werkzeuge 9 je nach Bedarf entsperren bzw. sperren
zu können,
ist die Montage an der vorliegenden Montageanlage 1 besonders
betriebssicher gestaltet. Insbesondere eine solche Kombination bedeutet
nämlich,
dass für
einen nächsten Montageschritt,
beispielsweise einer einzelnen Schraube, ein Schraubenfach, in welchem
sich genau diese Art von Schrauben befindet, angeleuchtet wird.
Somit weiß ein
Monteur schnell und zuverlässig,
aus welchem Schraubenfach die Schraube für den nächsten Montageschritt zu entnehmen
ist. Zugleich wird derjenige Akku-Schrauber 10 entsperrt,
in welchem sich der geeignete Bit befindet und/oder welcher mit
dem erforderlichen Drehmoment eingerichtet ist, um die Schraube
ordnungsgemäß in einem
hierfür
vorgesehenen Gewindeloch an dem Werkstück 5 einzuschrauben.
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Zusätzlich kann
dieses Gewindeloch noch angeleuchtet werden, so dass auch der Montageort der
Schraube eindeutig bestimmt ist.
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All
diese Informationen hierzu können
auf dem RFID-Transponder 11 des Werkstückträgers 4 gespeichert
sein, in welchem das Werkstück 5 angeliefert
wird.
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Darüber hinaus
verfügt
jeder der handgeführten,
elektrisch betriebenen Werkzeuge 9 über eine Messeinrichtung zum
Messen eines Drehmomentes (hier nicht dargestellt), mit welchem
eine Schraube bei der Montage an einem Werkstück 5 angezogen wurde.
Diesbezüglich
ermittelte Angaben werden mit Mitteln 25 zum drahtlosen Übertragen von
Anzugsdrehmomenten an die Steuereinrichtung 14 übermittelt
und dort ausgewertet. Ist das Anzugsdrehmoment richtig eingestellt,
wird die Freigabe 10, In Ordnung, ausgegeben und ein nächster Montageschritt
kann erfolgen. Bei einem falschen Drehmoment wird eine Fehlermeldung
NIO, Nicht In Ordnung, ausgegeben und die Schraube muss demontiert
und durch eine neue Schraube ersetzt werden. Erst bei einem korrekten
Drehmoment erfolgt ein nächster
Montageschritt. Ist die Gesamtschraubenzahl abgearbeitet, ist der
Montagevorgang an einem Werkstück 5 beendet
und das Werkstück 5 kann
mit seinem Werkstückträger 4 an
dem Werkstückauslauf 8 der
Montageanlage 1 entnommen werden.
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Damit
Akkumulatoren (hier nicht dargestellt) der Akku-Schrauber 10 schnell
und unkompliziert mit elektrischer Energie aufgeladen werden können, steht
an der Montageanlage 1 eine entsprechende Ladestation 26 mit
vier Ladeschächten 27 (hier
nur exemplarisch beziffert) zur Verfügung. Die Akkumulatoren können hierbei
beispielsweise Informationen über
die Anzahl der erfolgten Ladezyklen an die Ladestation 26 übermitteln.
Hierdurch kann beispielsweise die Ausfallwahrscheinlichkeit eines
jeden Akkumulators hinsichtlich seiner bereits erfolgten Ladezyklen
berechnet werden. Insbesondere können
entsprechende Informa tionen zur Speicherung auch an die Steuereinrichtung 14 übermittelt
werden. Diese Informationen können
auch an dem Bildschirm 15 angezeigt werden.
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In
der 2 ist zusätzlich
ein Flow-Chart zu einem möglichen
Montagezyklus, wie er zuvor im Zusammenhang mit der Montageanlage 1 bereits
erläutert
wurde, nochmals dargestellt. Um Wiederholungen weitestgehend zu
vermeiden wird dieser Montagezyklus nur kurz erläutert.
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Der
Montagezyklus beginnt hier mit dem Einlauf des Werkzeugträgers 4.
Hierbei werden sogleich werkstück-
bzw. montagespezifische Daten zu dem zu montierenden Werkstück 5 eingelesen.
Auf Grundlage der eingelesenen Daten wird ein Montagemodus oder
eine Demontagemodus eingestellt.
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Dem
Flow-Chart zufolge wird hier der Montagemodus eingestellt und weiter
betrachtet. Der Montagemodus beginnt mit dem Anzeigen des Montageplans
an einer geeigneten Anzeigeeinrichtung, wie etwa an dem vorstehend
erläuterten
Bildschirm 15.
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Zusätzlich wird
ein Schraubenfach mit den zu montierenden Schrauben beleuchtet und
ein geeigneter Akku-Schrauber 10 zum Eindrehen einer Schraube
aus dem beleuchteten Schraubenfach freigeschaltet.
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Sodann
kann die Montage der Schraube durch einen Monteur erfolgen, der
die Schraube aus dem Schraubenfach ergreift, die Schraube mit der Hand
in ein entsprechendes Gewindeloch eindreht und anschließend mit
dem Akku-Schrauber 10 fest dreht.
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Hierbei
wird das Anzugsdrehmoment, mit welchem die Schraube fest gedreht
wurde, ermittelt und an die Steuereinrichtung 14 der Montageanlage übermittelt.
Ist das Drehmoment korrekt, wird der Montageschritt als erfolgreich
abgeschlossen und ein nächster
Montageschritt wird freigegeben. Anschließend werden die Schraubenmontagen
so oft wiederholt, bis die Zielanzahl aller Montageschritte erreicht ist.
Nun kann der Werkstückträger 4 mit
dem erfolgreich montierten Werkstück 5 freigegeben und
für eine
weitere Verarbeitung bereitgestellt werden.
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Erfolgt
hingegen eine Schraubenmontage nicht erfolgreich, wird die Schraube
wieder demontiert. Der anfangs fehlgeschlagene Montagevorgang wird
dann mit einer neuen Schraube wiederholt, bis die Schraubenmontage
als erfolgreich freigegeben wird.
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Sämtliche
in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich
beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem
Stand der Technik neu sind.
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- 1
- Montageanlage
- 2
- Gestell
- 3
- Werkstücksupport
- 4
- Werkstückträger
- 5
- Werkstücke
- 6
- Transportrichtung
- 7
- Werkstückeinlauf
- 8
- Werkstückauslauf
- 9
- Werkzeuge
- 10
- Akku-Schrauber
- 11
- RFID-Transponder
- 12
- dezentrale
Speichereinrichtung
- 13
- Leseeinrichtung
- 14
- Steuereinrichtung
- 15
- Bildschirm
- 16
- drahtlose
Kommunikationseinrichtung
- 17
- Sende-
und Empfangseinheiten
- 18
- Schreibeinheit
- 19
- Mittel
zum Entsperren und/oder Sperren
- 20
- erste
Bevorratungseinrichtung
- 21
- zweite
Bevorratungseinrichtung
- 22
- erste
Pick-By-Light-Armatur
- 23
- zweite
Pick-By-Light-Armatur
- 24
- Supporteinrichtung
- 25
- Mitteln
zum drahtlosen Übertragen
von Anzugsdrehmomenten
- 26
- Ladestation
- 27
- Ladeschächte