DE3341294C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fertigungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1. Eine derartige Fertigungseinrichtung ist in der Automobilindustrie im Einsatz. Betrachtet man den bevorzugten Einsatzfall der Erfindung, näm­ lich eine Fertigungseinrichtung mit einem automatischen Schrauber zum Einsetzen und Anziehen einer Schraube an einem Werkstück (Produkt), so kann das Ergebnis des Schraubvorgangs beispiels­ weise hinsichtlich eines vorgegebenen Anziehdrehmoments, eines Drehwinkels oder aber ganz einfach deshalb fehlerhaft sein, weil aus irgendwelchen Gründen die Schraube nicht gefaßt hat bzw. überhaupt keine Schraube zugeführt wurde. Das nachgeordnete Nacharbeitswerkzeug, also in diesem Anwendungsfall ein manuell von einem Werker betätigbarer Schraubenschlüssel, dient nun dazu, diesen Mangel zu beheben, so daß am Ausgang dieser gleichsam zweiteiligen Fertigungseinrichtung nach Möglichkeit ein einwandfrei bearbeitetes Produkt vorliegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fertigungseinrich­ tung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ohne Zutun eines Werkers Informationen über bei der Bearbeitung mit dem Primärwerkzeug aufgetretene Fertigungsmängel an den Ort des Nacharbeitswerkzeugs gelangen, und daß eine Information über die Fertigungs­ güte beim Verlassen der Fertigungseinrichtung geliefert wird.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merk­ malen des Patentanspruchs 1, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Ein Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die definierte Aufgabe mit han­ delsüblichen Mitteln gelöst wird. So kann die Kontrollvorrichtung am Primärwerk­ zeug an sich bekannte Meßeinrichtungen für Drehwinkel und Drehmoment enthal­ ten, während der Datenempfänger zum Abgreifen der Kontrolldaten berührungslos nach optischen oder magnetischen Prinzipien arbeiten kann. Da auch Speicher und Programmiereinrichtungen für Fertigungseinrichtungen in einer Vielzahl von Aus­ führungen zum Stand der Technik gehören und demgemäß dem Fachmann ohne wei­ teres zur Verfügung stehen, wird auf eine ins einzelne gehende Darstellung im Rah­ men dieser Beschreibung verzichtet.

Wesentlich für die Erfindung ist also, daß in einen mit dem Produkt verbundenen, beispielsweise an einem dieses bewegenden Wagen angebrachten Speicher Daten ein­ gespeichert werden, die Auskunft geben über die Qualität des von dem Primärwerk­ zeug ausgeführten Montage- oder Bearbeitungsvorgangs, also eine Aussage darüber beinhalten, ob das Ergebnis dieses Vorgangs in Ordnung oder nicht in Ordnung ist, im letzteren Fall in welcher Hinsicht Fehler vorliegen; außerdem wird man in die­ sen Speicher auch Informationen über das jeweilige Primärwerkzeug, d. h. seine Nummer, und gegebenenfalls auch über das jeweilige Produkt eingeben.

Am Ort des Nacharbeitswerkzeugs werden diese Daten mittels eines Datenempfän­ gers, der an dieser Stelle in Informationsaustausch mit dem Speicher tritt, abge­ griffen und in der einfachsten Ausführungsform der Erfindung in geeigneter Weise für den dort arbeitenden Werker zur Anzeige gebracht. Damit ist der Werker über das Vorliegen eines Fehler sowie die Art des Fehlers informiert und kann gezielt nacharbeiten. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gelangen diese Daten in ein Steuergerät des Nacharbeitswerkzeugs, das dieses für den jeweils erforderlichen Nacharbeitsvorgang vorprogrammiert oder einrichtet. In diesem Falle braucht sich also der Werker nicht um die Art des Fehlers zu kümmern.

In jedem Falle ist in dem Nacharbeitswerkzeug eine weitere Kontrollvor­ richtung vorgesehen, die entsprechend der Kontrollvorrich­ tung des Primärwerkzeugs aufgebaut sein kann, feststellt, ob das Produkt nach Verlassen des Nacharbeitswerkzeugs in Ordnung ist oder nicht, und entsprechende Kontrollsignale in den das Produkt begleitenden Speicher eingibt. Dieser demgemäß das Produkt auch bei bzw. nach Verlassen der Fertigungseinrichtung begleitende Speicher enthält daher zwangsläufig stets eine Aussage über die Qualität des in der gesamten Fertigungseinrichtung (stets bestehend aus Primärwerkzeug und Nachar­ beitswerkzeug) ausgeführten Montage- oder Bearbeitungsvorgangs. Irgendwelche Zu­ fälligkeiten im Bereich der Nachbearbeitung bleiben also nicht unerkannt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung für den Fall eines automatischen Schraubers als Primärwerkzeug erläutert.

Auf einer Fertigungsstraße 1 laufen auf Montagewagen 2 und 3 Werkstücke oder Produkte 4 und 5, von denen sich eines im Bereich eines als Primärwerkzeug dienen­ den automatischen Schraubers 6 und das andere im Bereich eines als Nacharbeits­ werkzeug dienenden Schraubenschlüssels 7 befindet. Die gezeichnete Fertigungsein­ richtung soll dazu dienen, in jedes Produkt 4 und 5 eine Schraube 8 bzw. 9 einzu­ setzen und bis zum Erreichen eines vorgegebenen Anzugsdrehmoments anzuziehen. Normalerweise übernimmt diese Aufgabe der von einer Schraubersteuerung 10 her angesteuerte Schrauber 6, der mit seiner Aufnahme 11 den Kopf der Schraube 8 formschlüssig aufnimmt und der in seine Arbeitsstellung mittels eines Manipulators 12 bewegt wird.

Das Nacharbeitswerkzeug 7 dient zur Beseitigung von fehlerhaften Verschraubungen, d. h. tritt dann nicht in Aktion, wenn der in der Fertigungseinrichtung vorzuneh­ mende Schraubvorgang bereits vom Primärwerkzeug 6 ordnungsgemäß erledigt ist.

Damit nun mit Sicherheit ein etwa dort aufgetretener Fehler in der Verschraubung festgestellt wird, enthält der Primärschrauber 6 eine bei 13 angedeutete Kontroll­ vorrichtung, die nach Beendigung des Schraubvorgangs des Schraubers 6 feststellt, ob der Schrauber eine Schraube eingeschraubt hat und ob die erforderliche Anzahl von Schraubendrehungen und das vorgegebene Anzugsdrehmoment erreicht sind. Entsprechende Signale 14 gelangen über die Schraubersteuerung 10 als Kontroll­ signale 15 zu einem Sender 16 für Kontrolldaten 17, die in einem am Wagen 2 befestigten Speicher 18 gespeichert werden und demgemäß das Produkt 4 auf seinem Weg zum Nacharbeitsbereich, in dem sich im Augenblick das Produkt 5 befindet, begleiten.

Betrachtet man nun die Verhältnisse im Bereich des Nacharbeitswerkzeugs 7, so findet sich dort ein Datenempfänger 19 für zuvor am Ort des Primärwerkzeugs ein­ gespeicherte Kontrolldaten 20; ein an dem Wagen 3 befestigter, dem Speicher 18 entsprechender Speicher ist mit 21 be­ zeichnet. Die abgegriffenen Kontrolldaten 20 gelangen zu einem Steuergerät 22 des Nach­ arbeitsschlüssels 7, das diesen so einrichtet, daß er, sobald er durch einen Werker 23 in Arbeitsposition gebracht ist, die erforderlichen Nacharbeitsvorgänge erledigt.

Wiederum ist eine Kontrollvorrichtung 24 vorgesehen, die die nach Erledigung der Nacharbeit vorliegenden kennzeichnenden Daten der Verschraubung, also Drehmo­ ment und Umdrehungszahl, als Kontrollsignale 25 einem Datensender 26 für Kon­ trolldaten 27 zuführt, die - gegebenenfalls nach Löschung der am Sender 16 des Primärwerkzeugs eingespeisten Kontrolldaten - im Speicher 21 festgehalten werden.

Damit ist sicher­ gestellt, daß nach Verlassen der beschriebenen Fertigungseinrichtung die am Werk­ zeug gespeicherten Kontrolldaten eine objektive Auskunft darüber geben, ob der in dieser Fertigungseinrichtung zu erledigende Fertigungsvorgang ein ordnungsgemäßes Ergebnis gelie­ fert hat oder nicht.

Im Fall eines Schraubenschlüssels als Nacharbeitswerkzeug können vorprogrammier­ bare Schlüssel nach Anpassung Einsatz finden, wie sie beispielsweise von der Firma SPS-Unbrako auf den Markt gebracht werden.

Selbstverständlich können die Sender und Speicher auch zur Erzeugung weiterer, die Produkte begleitender Daten, wie zur Identifizierung des Schraubers oder der­ gleichen, dienen.

Claims (4)

1. Fertigungseinrichtung zur Ausführung zumindest eines Montage- oder Bearbeitungsvorgangs an einem Produkt mit einem Primärwerk­ zeug und einem diesem zugeordneten und in Fertigungsrichtung nachgeordneten Nach­ arbeitswerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß das Primärwerkzeug (6) mit einer Kontrollvorrichtung (13) für den von ihm ausgeführten Montage- oder Bearbeitungsvorgang ausgerüstet und dem Produkt (4 bzw. 5) ein Speicher (18 bzw. 21) für die von der Kontrollvor­ richtung (13) gelieferten Kontrolldaten (17) zugeordnet ist, daß ferner am Ort des Nacharbeitswerkzeugs (7) ein die gespeicherten Kontrolldaten (20) zur Entscheidung über einen Nacharbeitsvorgang abgreifender Datenempfänger (19) vorgesehen ist, und daß das Nacharbeitswerkzeug (7) mit einer weiteren Kontrollvorrichtung (4) für den von ihm ausgeführten Nacharbeitsvorgang ausgerüstet ist, deren Kontrolldaten (27) ebenfalls dem Speicher (18 bzw. 21) zugeführt werden.

2. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nach­ arbeitswerkzeug (7) mit einem an den Datenempfänger (19) angeschlossenen Steuergerät (22) ausgerüstet ist, das das Nacharbeitswerkzeug (7) für den von der Kontrollvorrichtung (13) am Primärwerkzeug (6) festgestellten erforder­ lichen Nacharbeitsvorgang einrichtet.

3. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (18 bzw. 21) an einer Verfahreinrichtung (2) für das Produkt (4 bzw. 5) angeordnet ist.

4. Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Primärwerkzeug (6) ein automatischer Schrau­ ber und das Nacharbeitswerkzeug (7) ein manuell betätigbarer Schraubenschlüssel ist.