DE10257567A1 - Computerized application of adhesive to a component, comprises monitoring the adhesive track applied using a camera, checking the contours, and reapplying adhesive if required - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum computergesteuerten Auftragen von Kleberaupen auf Bauteile mit einer automatischen Fehlerkorrektur.The invention relates to a method for computer-controlled application of adhesive beads to components an automatic error correction.
Derzeit werden insbesondere im Automobilbereich Kleberoboter und stationäre Klebeköpfe zum Auftragen von Kleberaupen auf an diesen stationären Klebeköpfen vorbeigeführten Bauteilen eingesetzt. Derart mit Kleberaupen versehene Bauteile werden in einem nachfolgenden Fertigungsschritt durch Aufdrücken bzw. durch Aufpressen mit weiteren Bauteilen verklebt.Currently, especially in the automotive sector Adhesive robots and stationary Taping heads for applying beads of adhesive to components that pass by these stationary adhesive heads used. Components provided with adhesive beads are used in a subsequent manufacturing step by pressing or glued to other components by pressing.
Die so entstandenen Verklebungen können manchmal erheblich von den Vorgaben abweichen. Bleiben solche Abweichungen unentdeckt, so können Undichtigkeiten oder sogar unzureichende Verbindungen der Bauteile die Folge sein.The resulting bonds can sometimes deviate significantly from the specifications. Such deviations remain undetected, so can Leaks or even inadequate connections of the components be the result.
Die Überprüfung der aufgetragenen Kleberaupen erfolgt noch vielfach manuell. Werden bei solchen manuellen Überprüfungen Fehler festgestellt, muss oft die gesamte Fertigungslinie angehalten werden, wodurch sich Produktionsausfälle ergeben. Weiterhin bindet eine derartige manuelle Überprüfung Personal. Bisher ist es lediglich möglich, die Menge des von dem Klebekopf ausgegebenen Klebstoffes automatisiert zu erfassen.Checking the applied adhesive beads is often done manually. If such manual checks become mistakes the entire production line often has to be stopped, causing lost production result. Such a manual check also binds personnel. So far it has only been possible automated the amount of adhesive dispensed by the adhesive head capture.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein präzises und fehlerfreies Auftragen von Kleberaupen auf Bauteile ermöglicht wird. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem fehlerhafte Kleberaupen zuverlässig erkannt und in-live korrigiert werden können.It is therefore an object of the invention to specify a method by which a precise and error-free application from caterpillars to components becomes. It is a further object of the invention to provide a method with which defective adhesive beads are reliably recognized and corrected in-live can.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.This task is the subject of independent Expectations solved. Advantageous configurations result from the respective subclaims.
Im folgenden wird der Begriff Kleber bzw. Klebstoff als Überbegriff benutzt, der sinngemäß sämtliche applizierbaren Materialien umfasst, deren Viskosität so ausgebildet ist, dass sie auf bzw. an einer Oberfläche eine Raupenform annehmen. Insbesondere handelt es sich dabei um reaktive, lösungsmittelfreie pumpbare und punktschweißbare Klebstoffe, Unterfütterungsklebstoffe und Dichtstoffe. Solche applizierbare Materialien können auf Kautschuk basieren oder auch als Cyanacrylate ausgebildet sein.The following is the term adhesive or adhesive as an umbrella term used, which basically all Applicable materials, the viscosity of which is formed is that they take on a caterpillar shape on or on a surface. In particular, these are reactive, solvent-free pumpable and spot weldable Adhesives, relining adhesives and sealants. Such applicable materials can Rubber based or be designed as cyanoacrylates.
Das erfindungsgemäße Verfahren behandelt das computergestützte Auftragen von Kleberaupen auf ein Bauteil. Die Formen und Materialien der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu behandelnden Bauteile sind dabei beliebig. Besonders gut eignen sich Glasscheiben, Plastik- und Metallteile, insbesondere Karosserieteile.The method according to the invention deals with this computerized Applying beads of adhesive to a component. The shapes and materials with the method according to the invention Components to be treated are arbitrary. Particularly suitable glass, plastic and Metal parts, in particular body parts.
Zunächst wird eine Klebestation vorgesehen, die ein Klebesteuerungssystem mit einem vorzugsweise nach unten gerichteten und an einem Galgen aufgehängten stationären Klebekopf zum dosierten Ausgeben von Klebstoff, eine Greif- und Bewegungsvorrichtung bzw. einen Roboter zum Aufnehmen und zum Positionieren des Bauteils, ein Kamerasystem mit einer oder mit mehreren Kameras zum Erfassen der Kontur und der Position der auf das Bauteil aufgebrachten Kleberaupe sowie ein betätigbar mit dem Klebesteuerungssystem, mit dem Roboter und mit dem Kamerasystem verbundenes Robotersteuerungssystem zur Steuerung des Roboters, des Klebekopfes und des Kamerasystems aufweist.First, a glue station provided an adhesive control system with a preferably stationary adhesive head directed downwards and suspended from a gallows for the metered dispensing of adhesive, a gripping and moving device or a robot for picking up and positioning the component, a camera system with one or more cameras for capturing the contour and the position of the bead of adhesive applied to the component as well as an actuable with the adhesive control system, with the robot and with the camera system connected robot control system for controlling the robot, the Has adhesive head and the camera system.
Dabei handelt es sich bei dem Kamerasystem, bei dem Klebesteuerungssystem und bei dem Robotersteuerungssystem jeweils um separate programmierbare bzw. programmierte Steuerungseinheiten oder Computersysteme, insbesondere Industrie-Computersysteme. Es ist auch denkbar, dass das Kamerasystem, das Klebesteuerungssystem und das Robotersteuerungssystem zu einer Einheit zusammengefasst sind.This is the camera system, in the adhesive control system and in the robot control system each with separate programmable or programmed control units or computer systems, especially industrial computer systems. It it is also conceivable that the camera system, the adhesive control system and the robot control system is combined into one unit.
Der Klebekopf umfasst eine Klebedüse zum Applizieren des Klebstoffes sowie wenigstens eine Regeleinheit, beispielsweise einen Öffner oder/und einen Schlie ßer. Die Greif- und Bewegungsvorrichtung bzw. der Roboter ist insbesondere als Industrieroboter ausgeführt und verfügt über einen Handlingsgreifer zur Aufnahme eines Bauteils.The adhesive head includes an adhesive nozzle for application of the adhesive and at least one control unit, for example an opener or / and a closer. The gripping and moving device or the robot is in particular designed as an industrial robot and has one Handling gripper for picking up a component.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der Handlingsgreifer mit einem Bauteil bestückt und das Bauteil anschließend durch den Handlingsgreifer in eine Anfangsposition gebracht. Dann wird eine Kleberaupe bzw. ein Teil einer Kleberaupe durch dosiertes Ausgeben von Klebstoff durch den Klebekopf auf das Bauteil aufgebracht. Dabei wird das Bauteil von dem Roboter entlang einer durch mehrere Klebepositionen bestimmten Klebebahn an dem Klebekopf vorbeigeführt. Nach dem derartigen Aufbringen der Kleberaupe bzw. eines Teils der Kleberaupe wird das Bauteil in eine Überprüfposition in das Blickffeld der Kamera bewegt.In the method according to the invention the handling gripper is equipped with a component and the component is then brought the handling gripper into an initial position. Then it will be an adhesive bead or part of an adhesive bead by metered dispensing of adhesive applied to the component through the adhesive head. there the robot moves the component along one through several gluing positions certain adhesive tape past the adhesive head. After such application The component becomes the adhesive bead or a part of the adhesive bead in a review position moved into the field of view of the camera.
Die Kamera erfasst nun die Konturen der aufgebrachten Kleberaupe bzw. des aufgebrachten Teils der Kleberaupe, indem es ein oder mehrere Bilder anfertigt. Das Kamerasystem überprüft nun sukzessive die optisch erfassten Kleberaupenkonturen auf vorgegebene Toleranzen überschreitende Abweichungen gegenüber vorgeschriebenen Kleberaupenkonturen, insbesondere auf Lücken in der Kleberaupe. Die vorgeschriebenen Kleberaupenkonturen liegen dabei als eingelernte Muster in Form von digitalen Daten auf dem Kamerasystem vor. So werden diejenigen Klebebahnabschnitte bestimmt und gemerkt, entlang derer fehlerhafte Kleberaupen, insbesondere mit Lücken, ausgegeben worden sind.The camera now captures the contours the applied adhesive bead or the applied part of the adhesive bead, by taking one or more pictures. The camera system now checks successively the optically recorded adhesive bead contours exceeding specified tolerances Deviations from prescribed adhesive bead contours, especially on gaps in the adhesive bead. The prescribed adhesive bead contours lie thereby as a learned pattern in the form of digital data on the Camera system. That is how those sections of the adhesive sheet are determined and noticed along which faulty glue beads, in particular with gaps, have been issued.
Falls in diesem Schritt keine solchen Klebebahnabschnitte gemerkt werden, so ist das erfindungsgemäße Verfahren an dieser Stelle beendet. Falls solche Klebebahnabschnitte gemerkt worden sind, wird das Bauteil durch den Roboter in die Ausgangsklebepositionen der gemerkten Klebebahnabschnitte bewegt und die betreffenden Kleberaupenabschnitte durch dosiertes Ausgeben von Klebstoff durch den Klebekopf erneut auf das Bauteil aufgebracht, indem das Bauteil von dem Roboter entlang der gemerkten Klebebahnabschnitte bis zu den jeweiligen Endklebepositionen der gemerkten Klebebahnabschnitte an dem Klebekopf vorbeibewegt wird.If there is no such glue in this step web sections are noted, the method according to the invention is ended at this point. If such adhesive sheet sections have been noted, the component is moved by the robot into the starting adhesive positions of the noted adhesive sheet sections and the relevant beaded sections are reapplied to the component by metering out adhesive through the adhesive head, by the component being moved along by the robot from the noted adhesive sheet sections up to the respective final adhesive positions of the noted adhesive sheet sections is moved past the adhesive head.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren kommt auf einer Klebestation zum Einsatz, deren Klebekopf beweglich ausgebildet ist sowie von dem Roboter geführt wird und bei der das Bauteil ortsfest auf einer Fixiervorrichtung angeordnet ist. Die Kamera kann bei einer solchen Klebestation am Klebekopf angebracht oder auch stationär ausgeführt sein.Another method according to the invention is coming on an adhesive station, the adhesive head of which is designed to be movable is guided as well as by the robot and in which the component is stationary on a fixing device is arranged. With such a gluing station, the camera can Adhesive head attached or be stationary.
Die Verfahrensschritte für eine Klebestation mit einem beweglichen Klebekopf entsprechen dabei den vorstehend beschriebenen Verfahrensschritten für eine Klebestation mit einem stationären Klebekopf, wobei durch den Roboter jeweils der Klebekopf anstatt des Bauteils bewegt wird. Der Verfahrensschritt des Bewegens des Bauteils in eine Überprüfposition in das Blickfeld der Kamera wird hierbei entweder durch den Verfahrensschritt des Ausrichtens der Kamera auf das Bauteil ersetzt oder entfällt ganz.The process steps for using a gluing station a movable adhesive head correspond to those described above Process steps for an adhesive station with a stationary adhesive head, whereby by the adhesive head is moved instead of the component. The method step of moving the component into a checking position is in the field of view of the camera either through the process step of aligning the camera to the component is replaced or omitted entirely.
Ein Grundgedanke des erfindungsgemäßem Verfahrens besteht darin, fehlerhafte Kleberaupen automatisch zu reparieren. Im Unterschied zu gängigen Produktionsverfahren werden durch das erfindungsgemäße Verfahren fehlerhafte Kleberaupen und insbesondere Lücken aufweisende Kleberaupen automatisch erkannt und in-line bzw. innerhalb eines vorgegebenen Linientaktes repariert. Dadurch wird die Qualität der aufgetragenen Kleberaupen deutlich erhöht. Auftragsschwankungen sowie das Durchführen von zeit- und personalintensiven Nacharbeiten werden weitestgehend vermieden. Dadurch werden Produktionskapazitäten für andere Tätigkeiten freigesetzt.A basic idea of the method according to the invention consists of automatically repairing faulty adhesive beads. In contrast to common ones Production processes are through the inventive method faulty adhesive beads and in particular gaps with adhesive beads automatically recognized and in-line or within a specified line cycle repaired. This ensures the quality of the applied adhesive beads clearly increased. Order fluctuations and the execution of time and personnel-intensive Rework is largely avoided. This makes production capacity for others activities released.
Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung werden die Verfahrensschritte beginnend mit dem Verfahrensschritt des Bewegens des Bauteils in eine Überprüfposition bzw. beginnend mit dem Verfahrensschritt des optischen Erfassens der Konturen der aufgebrachten Kleberaupe bis zu dem Verfahrensschritt des erneuten Aufbringens von Kleberaupenabschnitten, falls zuvor Abweichungen aufweisende Klebebahnabschnitte gemerkt worden sind, schleifenartig wiederholt. Der bei jeder Wiederholung ausgeführte Verfahrensschritt des sukzessiven Überprüfens der optisch erfassten Kleberaupenkonturen bezieht sich dabei jeweils nur auf die beim jeweils letzten Schleifendurchlauf aufgebrachten Kleberaupenabschnitte.In a first embodiment According to the invention, the method steps start with the method step moving the component into a checking position or starting with the step of optically detecting the contours of the applied Glue bead up to the process step of reapplying of adhesive bead sections, if there were any deviations beforehand Adhesive sheet sections have been noted, repeated in a loop. The procedural step of each repetition of the successively reviewing the optically recorded adhesive bead contours refer to each only applied to the last loop run Adhesive bead sections.
Für die maximale Anzahl der schleifenartigen Wiederholungen dieser Verfahrensschritte kann, beispielsweise bedingt durch die Taktzeit, ein Maximalwert vorgegeben sein. Falls bedingt durch die Taktzeit eine weitere Korrektur nicht mehr durchgeführt werden kann und noch Abweichungen aufweisende Kleberaupenabschnitte vorhanden sind, dann kann die Klebestation angehalten werden und eine manuelle Nachbesserung erfolgen. Die schleifenartige Wiederholung der vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte kann auch so oft erfolgen, bis keine Abweichungen aufweisenden Kleberaupenabschnitte mehr festgestellt werden.For the maximum number of loop-like repetitions of these process steps can, for example due to the cycle time, a maximum value be given. If necessary due to the cycle time, another correction no longer performed can be and also deviating adhesive bead sections are present, then the gluing station can be stopped and a manual touch up. The loop-like repetition The method steps described above can also be used as often until there are no deviations in the adhesive bead sections can be determined more.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung werden die reparierten Kleberaupenabschnitte automatisch überprüft. Durch das mehrfache Durchlaufen des Nachbesserungszyklus wird eine sehr hohe Qualität der aufgebrachten Kleberaupen sichergestellt.In this embodiment of the invention the repaired adhesive bead sections are automatically checked. By going through the touch-up cycle multiple times becomes a lot high quality of the applied adhesive beads ensured.
Gemäß einer Weiterentwicklung wird das erfindungsgemäße Verfahren zum computergestützten Auftragen von Kleberaupen auf ein Bauteil mit einer der beiden vorstehend beschriebenen Klebestationen ausgeführt, wobei das Robotersteuerungssystem ein Hauptsteuerprogramm aufweist, das auf ein Klebeprogramm, auf ein Messprogramm und auf ein Reparaturprogramm zugreift. Diese können dabei als Unterprogramme oder als Bestandteile des Hauptsteuerprogramms ausgebildet sein.According to a further development the inventive method for computer-assisted application of glue beads on a component with one of the two above described adhesive stations performed, the robot control system has a main control program that is based on an adhesive program accesses a measurement program and a repair program. They can do this as subroutines or as part of the main control program be trained.
Dabei wird das Bauteil bzw. der Klebekopf zunächst in eine Anfangsposition bewegt und dann das Klebeprogramm durch das Robotersteuerungssystem gestartet. Das Klebeprogramm umfasst dabei eine durch n Klebepositionen bestimmte Klebebahn. Diese Klebepositionen können dabei auch als Stützstellen bezeichnet werden. Diese Klebepositionen sind im Klebeprogramm bestimmt und programmiert und ebenfalls im Kamerasystem gemerkt worden.The component or the adhesive head is initially in moved an initial position and then the glue program through the Robot control system started. The adhesive program includes one adhesive sheet determined by n adhesive positions. These glue positions can also as support points be designated. These gluing positions are determined in the gluing program and programmed and also noted in the camera system.
Danach wird eine Laufvariable x auf einen Startwert a, insbesondere auf 1 gesetzt. Danach. wird ein x-ter Kleberaupenabschnitt auf das Bauteil durch Ausgeben von Klebstoff durch den Klebekopf aufgebracht, indem das Bauteil bzw. der Klebekopf von dem Roboter entlang eines x-ten Klebebahnabschnitts von einer x- in eine x+1-ten Klebeposition an dem Klebekopf bzw. an dem Bauteil vorbeibewegt wird. Anschließend wird die Laufvariable x inkrementiert und die letzten beiden Schritte solange wiederholt und somit solange weitere Kleberaupenabschnitte auf das Bauteil aufgetragen, bis die Laufvariable x einen vorbestimmten Maximalwert b annimmt . In der Praxis erfolgt dabei die Wiederholung dieser beiden Schritte so schnell, dass das Aufbringen von aufeinanderfolgenden Kleberaupenabschnitten kontinuierlich und ohne wahrnehmbare zeitliche Unterbrechungen erfolgt.Then a run variable x is set to a starting value a, in particular set to 1. After that. becomes a x-th adhesive bead section on the component by dispensing adhesive applied by the adhesive head by the component or the adhesive head of the robot along an x-th adhesive section of an x- in an x + 1-th adhesive position on the adhesive head or on the component is moved past. Subsequently the run variable x is incremented and the last two steps as long as repeated and thus as long as further adhesive bead sections applied to the component until the running variable x a predetermined Assumes maximum value b. In practice, this is repeated these two steps so quickly that the application of successive Adhesive bead sections continuously and without perceptible temporal Interruptions.
Nachdem auf diese Weise eine vorbestimmte Anzahl von Kleberaupenabschnitten auf das Bauteil aufgebracht worden ist, wird das Bauteil nun in eine definierte Überprüfposition im Blickfeld der Kamera bewegt. Dieser Verfahrensschritt kann entfallen, wenn sich das Bauteil bereits in einer solchen Überprüfposition befindet.After a predetermined number of adhesive bead sections have been applied to the component in this way, the component is now moved into a defined checking position in the field of vision of the camera. This step can be omitted len if the component is already in such a checking position.
Nun wird das Messprogramm, insbesondere durch
das Robotersystem gestartet. Eine weitere Laufvariable y wird auf
den Startwert a gesetzt, eine dritte Laufvariable z nimmt einen
Startwert
Falls bei dem betrachteten Kleberaupennabschnitt eine solche Abweichung festgestellt worden ist, wird der diesem Kleberaupenabschnitt entsprechende z-te Klebebahnreparaturabschnitt mit der davor liegenden und mit der danach angeordneten Klebeposition gemerkt. Um das Auftreten von fehlerhaften Kleberaupenabschnitten zuverlässig festzustellen, kann hier eine Boolean-Variable auf den Wert "True" gesetzt werden. Anschließend wird die Laufvariable z inkrementiert. Im folgenden Verfahrensschritt wird die Laufvariable y inkrementiert und die vorhergehenden beiden Schritte solange schleifenartig wiederholt, bis die Laufvariable y den vorbestimmten Maximalwert b annimmt.If with the glue bead section in question such a deviation has been found, the latter Adhesive bead section corresponding to the z-th adhesive repair section with the glue position in front of it and with the glue position after it mind you. To prevent the occurrence of faulty adhesive bead sections reliable a Boolean variable can be set to the value "True". Subsequently the run variable z is incremented. In the next step the run variable y is incremented and the previous two Repeat steps in a loop until the run variable y assumes the predetermined maximum value b.
Falls bis dahin keine Abweichungen aufweisende Kleberaupenabschnitte festgestellt worden sind bzw. falls die Boolean-Variable den Wert "False" innehat, ist das erfindungsgemäße Verfahren an dieser Stelle beendet. In diesem Fall wurden bei der aufgebrachten Kleberaupe keinerlei Fehler gefunden. Falls zuvor Abweichungen aufweisende Kleberaupenabschnitte festgestellt worden sind bzw. falls die Boolean-Variable den Wert "True" aufweist, werden die nachfolgend beschriebenen Verfahrensschritte durchgeführt.If there are no deviations by then having adhesive bead sections have been determined or if the Boolean variable has the value "False", the method according to the invention is ended at this point. In this case, were applied at the Glue bead found no errors. If there are any deviations beforehand Adhesive bead sections have been determined or if the Boolean variable has the value "True", the Process steps described below carried out.
Zunächst wird dabei das Reparaturprogramm
gestartet und die Laufvariable z auf den Wert
Gemäß einem weiteren Grundgedanken der Erfindung werden die einzelnen Klebepositionen einer Kleberaupe in das Kamerasystem eingelernt, das dann mitteilen kann, zwischen welchen programmierten Klebepositionen eine Lücke vorhanden ist oder ein Kleberaupenabschnitt falsch aufgetragen worden ist. Dabei ergibt sich der Vorteil, dass innerhalb der beteiligten Computer- bzw. Steuerungssystemen keine Koordinaten, sondern nur die Nummern derjenigen Klebepositionen, zwischen denen derartige Abweichungen festgestellt worden sind, übertragen zu werden brauchen. Diese Klebepositionen können von dem Roboter entsprechend der Originalbahn abgefahren werden.According to another basic idea the invention, the individual adhesive positions of an adhesive bead learned into the camera system, which can then communicate between which programmed adhesive positions there is a gap or a Adhesive bead section has been incorrectly applied. Here results the advantage that within the participating computer or Control systems no coordinates, only the numbers of those Gluing positions between which such deviations are found have been transferred need to be. These adhesive positions can be adjusted by the robot accordingly the original train.
Wenn eine Lücke genau an der Stelle einer Klebeposition angeordnet ist, dann wird vorteilhafterweise ein Kleberaupenabschnitt zwischen der dieser Klebepositi on vorhergehenden Klebeposition und der dieser Klebeposition nachfolgenden Klebeposition neu aufgetragen.If there is a gap in the exact position of a glue position is arranged, then advantageously an adhesive bead section between the adhesive position preceding this adhesive position and the adhesive position following this adhesive position reapplied.
Zwischen dem Kamera- und dem Robotersystem werden als digitales Bitmuster vorliegende Daten ausgetauscht. Diese Bitmuster werden von dem Robotersystem ausgewertet. Dabei ist es möglich, unter Verwendung eines einzigen Bitmusters fast beliebig viele Kleberaupenabschnitte gezielt zu reparieren. Für die zu reparierenden Kleberaupenabschnitte werden jeweils Anfangs- und Endpositionen bestimmt, die sich aus den gemerkten Klebepositionen ergeben. Diese Anfangs- und Endpositionen können in beliebigen Kombinationen in der Kleberaupe vorliegen. Um eine sichere Reparatur der Kleberaupenabschnitte zu gewährleisten, ist darauf zu achten, dass der Roboter das Bauteil bzw. den Klebekopf mit einer geringen Geschwindigkeit an dem Klebekopf bzw. an dem Bauteil vorbeiführt und dass der Klebekopf jeweils eine konstante Klebstoffmenge ausgibt.Between the camera and robot systems existing data are exchanged as a digital bit pattern. This Bit patterns are evaluated by the robot system. It is possible, almost any number of adhesive bead sections using a single bit pattern to repair specifically. For the adhesive bead sections to be repaired are and end positions determined from the noted sticking positions result. These start and end positions can be in any combination are present in the adhesive bead. For a safe repair of the adhesive bead sections to ensure, It is important to ensure that the robot is the component or the adhesive head at a low speed on the adhesive head or on the Component passes and that the adhesive head outputs a constant amount of adhesive.
Die programmtechnische Umsetzung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens ist auf allen denkbaren Plattformen unter Verwendung von dem Fachmann bekannter Steuerungssoftware möglich. Die programmtechnische Umsetzung ergibt sich für den Fachmann aus den vorliegenden Erläuterungen und braucht hier nicht im einzelnen dargestellt werden. Bei dieser Programmierung ist zu beachten, dass Zonen für das Hinfahren des Roboters zur Anfangsstelle des Klebebahnabschnitts sowie für das Wegfahren des Roboters von der Endstelle des Klebebahnabschnitts definiert werden. Dabei ist sicherzustellen, dass keine Kollision der Bauteile mit Elementen der Klebestation stattfinden kann.The program implementation this method according to the invention is on all conceivable platforms using the specialist known control software possible. The technical implementation for the person skilled in the art results from the present Explanations and need not be shown here in detail. At this Programming should be noted that there are zones for moving the robot to the starting point of the adhesive sheet section and for the removal of the Robot are defined by the end point of the adhesive sheet section. It must be ensured that the components do not collide with Elements of the gluing station can take place.
Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren werden eine besonders zuverlässige Prüfung der aufgebrachten Kleberaupen sowie eine automatische Korrektur von detektierten fehlerhaften Kleberaupenabschnitten bereitgestellt. Dadurch ergibt sich eine hohe Kleberaupenqualität mit nur geringen Auftragsschwankungen. Manuelle Nacharbeiten werden weitestgehend vermieden.Through this method according to the invention a particularly reliable exam the applied adhesive beads as well as an automatic correction of detected defective adhesive bead sections. This results in a high quality of beads of glue with only small order fluctuations. Manual rework is largely avoided.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung schließt sich an die Ausführung des letzten Schritts des eben beschriebenen Verfahrens eine schleifenartige Wiederholung der Verfahrensschritte ab dem Verfahrensschritt des Bewegens des Bauteils in eine Überprüfposition bzw, ab dem Verfahrensschritt des Startens des Messprogramms an. Diese zyklische Wiederholung erfolgt so lange, bis alle gemerkten fehlerhaften Kleberaupenabschnitte erneut aufgetragen worden sind.In an advantageous development of the invention, the execution of the last one follows Step of the method just described, a loop-like repetition of the method steps from the method step of moving the component into a checking position or from the method step of starting the measurement program. This cyclic repetition continues until all noted defective adhesive bead sections have been reapplied.
Bei dem dabei durchzuführenden Verfahrensschritt des Überprüfens der Konturen der erzeugten Kleberaupenabschnitte werden jeweils ausschließlich die zuletzt aufgebrachten Kleberaupenabschnitte betrachtet und, falls Abweichungen bei einem neu erzeugten Kleberaupenabschnitt festgestellt werden, der diesem Kleberaupenabschnitt entsprechende Klebebahnreparaturabschnitt mit der davor liegenden und mit der danach angeordneten Klebeposition gemerkt. Falls bei den zuletzt aufgebrachten Kleberaupenabschnitten keine fehlerhaften Kleberaupenabschnitte detektiert werden, ist die erzeugte Kleberaupe fehlerfrei. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dann an dieser Stelle beendet. Falls Abweichungen festgestellt werden, werden die betreffenden Kleberaupenabschnitte neu auf das Bauteil aufgebracht.The one to be carried out Process step of checking the Contours of the adhesive bead sections generated are only the last applied adhesive bead sections viewed and, if Deviations found in a newly created section of adhesive beads the adhesive web repair section corresponding to this adhesive bead section with the glue position in front of it and with the glue position after it mind you. If with the last applied adhesive bead sections no defective adhesive bead sections are detected the bead of glue produced is faultless. The method according to the invention is then finished at this point. If deviations are found are, the relevant adhesive bead sections are new on the Component applied.
Durch das ein- oder mehrfache schleifenartige Durchlaufen des beschriebenen Korrekturzyklus lässt sich die Qualität der aufgebrachten Kleberaupe noch weiter optimieren. Für die Anzahl der schleifenartigen Wiederholungen dieses Korrekturzyklus ergibt sich ein Maximalwert aus der Taktzeit, die pro Bauteil nicht überschritten werden darf.Through the single or multiple loop-like The quality of the applied can be run through the described correction cycle Optimize glue bead even further. For the number of loop-like Repetitions of this correction cycle result in a maximum value from the cycle time, which must not be exceeded per component.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden sämtliche Verfahrensschritte ab dem Verfahrensschritt des Bewegens des Bauteils bzw. des Klebekopfes in eine Anfangsposition für weitere Teile der Kleberaupe bzw. für weitere Kleberaupenabschnitte so oft schleifenartig wiederholt, bis die Kleberaupe komplett aufgebracht worden ist. Diese Verfahrensvariante ist besonders dann vorteilhaft, wenn eine sehr lange oder eine sehr kurvenreiche bzw. gewundene Kleberaupe auf das Bauteil aufzubringen ist. Diese Kleberaupe kann dann in mehreren Teilen nacheinander auf das Bauteil aufgebracht werden.According to a further embodiment the invention are all Process steps from the process step of moving the component or of the adhesive head in an initial position for further parts of the adhesive bead or for other adhesive bead sections repeated as often as a loop, until the adhesive bead has been applied completely. This process variant is particularly advantageous when a very long or a very apply curvy or winding adhesive bead to the component is. This bead of adhesive can then be divided into several parts one after the other be applied to the component.
Dabei richtet sich die Länge der einzelnen Teile der Kleberaupe nach der Auflösung des Kamerasystems und/oder nach der maximal erfassbaren Ausschnittsgröße des Bauteils durch das Kamerasystem. Durch eine solche abschnittsweise Betrachtung von Kleberaupen ist es möglich, Kleberaupen, die einen relativ komplexen dreidimen sionalen Verlauf aufweisen, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu behandeln, auch wenn das Kamerasystem nur eine Kamera umfasst oder nur zweidimensionale Bilder liefern kann.The length of the individual parts of the adhesive bead after the resolution of the camera system and / or according to the maximum detectable section size of the component by the camera system. Through such a section-by-section examination of adhesive beads it possible Adhesive beads which have a relatively complex three-dimensional course have, with the inventive method to be treated, even if the camera system comprises only one camera or can only provide two-dimensional images.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen die Klebepositionen in einer Datei, in einer Datenbank oder in dem Klebeprogramm des Robotersystems abgespeichert vor. Das erfindungsgemäße Hauptsteuerprogramm, sowie das Klebeprogramm, das Messprogramm und das Reparaturprogramm können auf diese Klebepositionen zugreifen. Durch eine derartige programmtechnische Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, eine Vielzahl von Kleberaupen mit nur geringen Anpassungen in den genannten Programmen bzw. Programmabschnitten mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu behandeln. Die individuelle Anpassung des erfindungsgemäßen Verfahrens an die jeweils aufzubringende Kleberaupe erfolgt dabei lediglich durch die Änderung der Parameter, die auf die Klebepositionen zurückgreifen. Eine Änderung bereits vorhandener Kleberaupen sowie eine Aufnahme neuer Kleberaupen ist sehr einfach möglich, indem vorhandene Klebepositionen geändert oder neue Klebepositionen hinzugefügt werden. Ein derart programmtechnisch umgesetztes erfindungsgemäßes Verfahren ist darüber hinaus sehr einfach zu warten.In a further advantageous embodiment of the inventive method the glue positions are in a file, in a database or in saved in front of the adhesive program of the robot system. The main control program according to the invention, as well as the gluing program, the measuring program and the repair program can access these glue positions. Through such a programming Design of the method according to the invention Is it possible, a variety of adhesive beads with only minor adjustments in the mentioned programs or program sections with the inventive method to treat. The individual adaptation of the method according to the invention only the bead of adhesive to be applied through the change the parameters that use the glue positions. A change existing adhesive beads as well as the inclusion of new adhesive beads is very easily possible by changing existing glue positions or new glue positions added become. A method according to the invention implemented in this way in terms of programming is about it very easy to maintain.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind elektronische Register vorgesehen, in denen diejenigen Klebepositionen eingetragen werden, bei denen fehlerhafte Kleberaupenabschnitte festgestellt werden, und aus denen diese Klebepositionen wieder ausgelesen werden kön nen. Dabei ist vorzugsweise ein erstes elektronisches Register für die vor einem Klebebahnreparaturabschnitt angeordneten Klebepositionen und ein zweites elektronisches Register für die nach einem Klebebahnreparaturabschnitt angeordneten Klebepositionen vorgegeben. Solch ein Register kann durch ein in der maximalen Größe vorbestimmtes Speicherfeld oder auch durch die Verwendung von Variablen, insbesondere von Zeigervariablen erfolgen. Auf solch ein Register bzw. auf solche Register greift der Roboter zurück, um die zu korrigierenden Klebebahnreparaturabschnitte zu erhalten. Durch die Verwendung solcher elektronischer Register wird das zuverlässige Erfassen der zu korrigierenden Kleberaupenabschnitte mit einem sehr geringen Speicherbedarf gewährleistet.In a further embodiment of the Invention electronic registers are provided in which those Glue positions are entered, in which faulty glue bead sections are determined, and from which these adhesive positions again can be read out. There is preferably a first electronic register for the front an adhesive sheet repair section arranged adhesive positions and a second electronic register for after an adhesive repair section arranged adhesive positions specified. Such a register can by a predetermined in the maximum size Memory field or even through the use of variables, in particular of pointer variables. On such a register or on such The robot uses the register, to get the adhesive tape repair sections to be corrected. By using such electronic registers, reliable recording is made of the adhesive bead sections to be corrected with a very small Guaranteed storage requirements.
Wenn die Klebepositionen so in den elektronischen Registern abgespeichert werden, dass die Klebepositionen des jeweils letzten Klebebahnreparaturabschnitts jeweils die letzte Stelle bzw. das letzte Feld in dem jeweiligen elektronischen Register belegen, ist gewährleistet, dass der Roboter nicht zwischendurch auf der Stelle steht und dabei Klebstoff auf das Bauteil tropft. Der erste und der letzte Reparaturpunkt sind dabei jeweils als Startpunkt bzw. als Endpunkt definiert. So können ungewollte Klebekleckse auf dem Bauteil vermieden werden.If the adhesive positions in the electronic registers are stored that the adhesive positions of the last adhesive repair section, the last one Place or the last field in the respective electronic register document is guaranteed that the robot doesn’t stand on the spot while doing so Adhesive drips onto the component. The first and the last repair point are defined as the starting point and the ending point. So can unwanted glue spots on the component can be avoided.
Die Erfindung ist auch in einem Computerprogramm bzw. Roboterprogramm zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum computergestützten Auftragen von Kleberaupen auf ein Bauteil verwirklicht. Das Roboterprogramm enthält dabei Programmanweisungen, die ein Robotersystem veranlassen, ein solches Verfahren in einer vor stehend beschriebenen Ausführungsform auszuführen. Das Roboterprogramm steuert dabei den Klebekopf, den Roboter und das Kamerasystem. Durch das erfindungsgemäße Roboterprogramm werden Kleberaupen unmittelbar nach ihrem Aufbringen zuverlässig und automatisiert von einem Kamerasystem überprüft und gegebenenfalls automatisch korrigiert.The invention is also implemented in a computer program or robot program for executing the method according to the invention for the computer-assisted application of adhesive beads to a component. The robot program contains program instructions that cause a robot system to carry out such a method in an embodiment described above. The The robot program controls the adhesive head, the robot and the camera system. By means of the robot program according to the invention, adhesive beads are reliably and automatically checked by a camera system immediately after their application and, if necessary, automatically corrected.
Die Erfindung betrifft außerdem ein derartiges Roboterprogramm, das auf einem Speichermedium enthalten ist, das in einem Speicher abgelegt ist, das in einem nur Lesespeicher bzw. in einem Read-only-Speicher enthalten ist oder das auf einem elektrischen Trägersignal übertragen wird.The invention also relates to a Such a robot program that is contained on a storage medium which is stored in a memory which is in a read-only memory or is contained in a read-only memory or that on an electrical Carrier signal transmitted becomes.
Die Erfindung betrifft auch ein Trägermedium, insbesondere einen Datenträger, wie beispielsweise eine Diskette, ein Zip-Laufwerk, einen Streamer, eine CD oder eine DVD, auf denen ein vorstehend beschriebenes Roboterprogramm abgelegt ist.The invention also relates to a carrier medium, especially a data carrier, such as a floppy disk, a zip drive, a streamer, a CD or a DVD on which a robot program described above is filed.
Ferner betrifft die Erfindung ein Robotersystem, auf dem ein solches Roboterprogramm gespeichert ist. Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Verfahren, bei dem ein solches Roboterprogramm aus einem elektronischen Datennetz, wie beispielsweise aus dem Internet auf einen an das Datennetz angeschlossenen Roboter heruntergeladen wird.The invention further relates to a Robot system on which such a robot program is stored. Finally The invention also relates to a method in which such a robot program an electronic data network, such as from the Internet downloaded to a robot connected to the data network becomes.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht.The invention is in the drawings based on an embodiment illustrated in more detail.
Dieses Verfahren wird auf einer Klebestation ausgeführt, bei der ein Bauteil mit Kleb- oder Dichtstoff versehen wird, indem das Bauteil von einem Roboter an einem stationären Klebekopf vorbeigeführt wird oder indem ein beweglicher Klebekopf an dem stationären Bauteil vorbeigeführt wird. Des weiteren umfasst eine solche Klebestation ein Robotersystem, welches ein Kamerasystem, den Klebekopf und den Roboter steuert.This process is carried out on a gluing station, at which a component is provided with adhesive or sealant by the Component is guided by a robot past a stationary adhesive head or by a movable adhesive head on the stationary component past becomes. Furthermore, such an adhesive station comprises a robot system which a camera system that controls the adhesive head and the robot.
Im ersten Verfahrensschritt
Im nun folgenden fünften Verfahrensschritt
Ergibt dieser siebte Verfahrensschritt
Im neunten Verfahrensschritt
Der zehnte Verfahrensschritt
Anschließend werden die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte,
beginnend mit dem dritten Verfahrensschritt
Die erste Klebestation
Das erste Robotersteuerungssystem
Das erste Klebesteuerungssystem
Der Greifarm
Der stationäre Klebekopf
In
Die zweite Klebestation
Das Bauteil
Das zweite Klebesteuerungssystem
Die Kleberaupe
Der zweite Kleberaupenabschnitt A2
weist eine erste Lücke
L1 auf. Der vierte Kleberaupenabschnitt A4 ist durch eine zweite
Lücke L2
unterbrochen. Der sechste Kleberaupenabschnitt A6 weist eine dritte
Lücke L3
auf. Eine vierte Lücke
L4 befindet sich direkt auf der Klebeposition P8 und erstreckt sich sowohl
auf den siebten Kleberaupenabschnitt A7 als auch auf den achten
Kleberaupenabschnitt A8. Die Lücken
L1 bis L4 sind in
Unterhalb der schematischen Darstellung der
Kleberaupe
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren
zum computergestützten
Auftragen von Kleberaupen auf ein Bauteil anhand der
Zunächst greift der erste Roboter
Nun wird das Bauteil
Diese Aufnahme in Form von digitalen
Daten wird in dem ersten Kamerasystem
Durch das erste Kamerasystem
Die nun folgende Überprüfung, ob Klebebahnabschnitte
gemerkt wurden, fällt
positiv aus. Dementsprechend wird das Bauteil
Das erfindungsgemäße Verfahren zum computergestützten Auftragen
von Kleberaupen ist auch mit der in
- 11
- Ablaufdiagrammflow chart
- 101–112 101-112
- Verfahrensschrittesteps
- 22
- erste Klebestationfirst gluing station
- 3131
- erstes Klebesteuerungsfirst adhesive control
- systemsystem
- 3232
- stationärer Klebekopfstationary adhesive head
- 4141
- erstes Roboterfirst robot
- steuerungssystemcontrol system
- 4242
- erster Roboterfirst robot
- 4343
- Greifarmclaw arm
- 55
- Bauteilcomponent
- 5151
- Kleberaupeadhesive bead
- 6161
- erstes Kamerasystemfirst camera system
- 6262
- erste Kamerafirst camera
- 7171
- erste Klebekopffirst gluing head
- verbindungconnection
- 7272
- erste Roboterfirst robot
- verbindungconnection
- 7373
- erste Kamerafirst camera
- verbindungconnection
- 7474
- erste Roboter-Kamerafirst Robot camera
- systemverbindungsystem connection
- 7575
- erste Roboter-first Robot-
- Klebesteuerungsadhesive control
- verbindungconnection
- 88th
- zweite Klebestationsecond gluing station
- 8181
- zweites Klebesecond adhesive
- steuerungssystemcontrol system
- 8282
- beweglicher KlebekopfPortable gluing head
- 9191
- zweites Robotersecond robot
- steuerungssystem control system
- 9292
- zweiter Robotersecond robot
- 111 111
- zweite Kamera second camera
- 112112
- zweites Kamerasystemsecond camera system
- 121 121
- zweite Klebekopfsecond gluing head
- verbindungconnection
- 122 122
- zweite Robotersecond robot
- verbindungconnection
- 123 123
- zweite Kamerasecond camera
- verbindungconnection
- 124124
- zweite Roboter-Kamerasecond Robot camera
- 125125
- systemverbindungsystem connection
- zweite Roboter-second Robot-
- KlebesteuerungsverbindungAdhesive control connection
- 1313
- Fixiervorrichtungfixing
- 14 14
- KlebebahnabschnittsdarKlebebahnabschnittsdar
- stellungposition
- A1–A8 A1-A8
- Kleberaupenadhesive beads
- abschnittesections
- P1–P9P1-P9
- Klebepositionen adhesive positions
- L1–L4L1-L4
- LückenGaps
- DI[369], DI [369]
- nicht gemerkte KlebebahnNot noted adhesive tape
- DI[371], DI[373]DI [371] DI [373]
- abschnittesections
- DI[370], DI [370]
- gemerkte Klebebahnabsaved Klebebahnab
- DI[372], DI[374]-DI[DI [372] DI [374] -DI [
- schnitteslice
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Legal Events
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Owner name: GM GLOBAL TECHNOLOGY OPERATIONS, INC., DETROIT, US |
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Owner name: GM GLOBAL TECHNOLOGY OPERATIONS LLC (N. D. GES, US Free format text: FORMER OWNER: GM GLOBAL TECHNOLOGY OPERATIONS, INC., DETROIT, MICH., US Effective date: 20110323 |
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R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
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