[發明專利]用于將待加工物體位置精確地放置在生產裝置上的系統和方法

在審

• 申請號: 201580039811.5
• 申請日: 2015-10-08
• 公開（公告）號: CN106660181A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: J·霍德;S·J·施坦格爾邁爾;R·茨溫德曼
• 申請（專利權）人: 寶馬股份公司
• 主分類號: B23P19/10
• 分類號: B23P19/10;B25J9/16;B23Q7/04;B23Q17/24;B29C51/12;B62D65/02;B21D43/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 程猛

技術領域

本發明涉及一種用于借助位置確定系統和定位裝置將待加工物體位置精確地放置在生產裝置上的系統。本發明還涉及一種用于將待加工物體位置精確地放置在生產裝置上的方法，該方法可在這種系統上實施。

背景技術

在自動化的生產和裝配系統中，設置在第一位置上的待加工物體被定位裝置接納并且又放置在第二位置上。為此，定位裝置具有用于接納以及釋放待加工物體的接納裝置。在將待加工物體放置在第二位置上時需要盡可能精確地定位待加工物體，以確保接下來的生產或裝配過程的盡可能高的過程可靠性。在自動化的生產和裝配系統中，待加工物體的錯誤定位可能導致有缺陷的產品并在極端情況下導致生產或裝配系統停工。

尤其是在汽車工業中使用這種自動化的生產和裝配系統。在制造纖維增強構件、如殼式構件時，待加工物體借助增強纖維增強以便提高強度和剛度。這種物體通常構造為塑料構件并且因此被稱為纖維增強塑料。纖維增強塑料包含增強纖維，其嵌入塑料基質中。由于常規的機械負荷常常不均勻地分布在構件上，因此構件為了減少總重而常常具有根據該機械負荷設計的纖維增強部。這種纖維增強構件因此具有可在相應構件上不同地設計的纖維增強部，以致構件的一些部位例如具有較強的、纖維增強部或增強纖維定向不同于其它部位的纖維增強部。

為了制造局部構造有纖維增強部的構件，使用沖壓模具，其具有用于接納增強纖維的凹腔。因為當增強纖維沿力流方向定向時纖維增強塑料具有特別高的負荷能力，所以除了將增強纖維精確定位在構件待增強部位上之外，增強纖維相對于構件的精確定向對于盡可能高效地增強構件也十分重要。增強纖維在沖壓模具中的不精確或者說錯誤定位可能導致構件的局部過壓并且因此損壞構件。增強纖維在沖壓模具中的不精確或者說錯誤定向可能導致增強纖維不能最佳地相對于力流定向并且因此不能發揮足夠的構件增強效果，以致構件可能無法按規定使用。基于此，這種生產和裝配系統對用于將構件、如纖維增強塑料精確放置在生產裝置上的系統的可靠性要求非常高。

已知一種用于將待加工物體放置在生產裝置上的系統，在該系統中，待加工物體可設置在定位裝置的接納裝置上。該系統包括用于檢測待加工物體相對于定位裝置的相對位置的光學識別系統。此外，該系統還包括生產裝置相對于系統的理想相對位置的位置數據。這種系統的缺點在于，生產裝置的錯誤位置不能由系統識別并且可能導致有缺陷的產品。因此，生產裝置只能在極小公差下相對于系統進行設置。該過程非常費時并且導致生產系統過長的停工和由此引起的制造成本增加。

發明內容

因此，本發明的任務在于，在用于將待加工物體位置精確地放置在生產裝置上的系統中至少部分消除上述缺點。本發明的任務尤其是在于，提供一種用于將待加工物體位置精確地放置在生產裝置上的系統，該系統能夠將待加工物體位置精確地放置在生產裝置上且無須復雜地將生產裝置定向。本發明的任務還在于，提供一種用于將待加工物體位置精確地放置在生產裝置上的方法，該方法至少部分消除上述缺點。

上述任務通過具有權利要求1特征的系統以及通過具有權利要求9特征的用于將待加工物體位置精確地放置在生產裝置上的方法來解決。本發明的其它特征和細節由從屬權利要求、說明書和附圖給出。在此，結合裝置描述的特征和細節當然也適于與根據本發明的方法相結合，并且反之亦然，從而在對各個發明方面的公開內容方面始終互相參考或可相互參考。

根據本發明的第一方面，該任務通過一種用于將待加工物體位置精確地放置在生產裝置上的系統來解決，該系統包括至少一個用于確定待加工物體相對于生產裝置的相對位置的位置確定系統和用于將待加工物體放置在生產裝置上的定位裝置。定位裝置具有用于接納以及釋放待加工物體的接納裝置以及用于使待加工物體從第一位置運動到第二位置中的可運動臂。所述位置確定系統具有至少一個位置檢測設備，該位置檢測設備構造用于檢測接納裝置相對于位置檢測設備的相對位置。此外，所述位置檢測設備構造用于檢測待加工物體相對于位置檢測設備的相對位置以及生產裝置相對于位置檢測設備的相對位置。

“待加工物體的位置”在本發明意義中理解為待加工物體的位置和定向。因此，通過位置來確定實體在三維空間中的所有自由度。

待加工物體優選是局部纖維增強的半成品，其也稱為拼板(Tailored Blanks)。待加工物體優選主要由塑料制成并且包含增強纖維。