用于车辆装配的联合保证系统及其控制方法

用于车辆装配的联合保证系统及其控制方法
【专利摘要】一种用于车辆装配的联合保证系统及其控制方法，该联合保证系统包括：车辆检测器，其安装在装配线中，并被配置成检测进入输送线的车辆；多个工具检测器，沿着装配线的输送线布置，并被配置成检测装配工具在输送线上的位置；惯性传感器模块，其安装在装配工具中，并被配置成检测用于车辆与装配对象的装配点的装配工具的角度和位移；工具控制器，其被配置成将控制信号施加给装配工具；以及主控制器，其被配置成获取车辆与装配工具的位置信息以及装配工具的角度和位移，从而设定车辆与装配对象的装配点、装配元件的种类、以及装配工具的装配扭矩，将设定值传送给工具控制器，并且接收并存储车辆的车辆标识号、装配元件的种类、及装配扭矩的结果值。
【专利说明】用于车辆装配的联合保证系统及其控制方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车辆装配系统，更特别涉及一种用于车辆装配的联合保证系统及其控制方法，其能够在组件被装配到车辆的装配线中管理车辆组件的装配历史记录。

【背景技术】
[0002]通常，在车辆制造过程中，数万组件通过多项焊接和装配工序在大规模生产中装配，直到生产出车辆。
[0003]特别地，在整车的生产过程之间的设计工序中进行的大多数操作是通过使用联接部件，例如螺栓和螺母，将各组件装配到车辆的过程。
[0004]由于装配工序直接关系到消费者可能关注的车辆的质量指标，例如整车的耐用性或安静性，因此需要对车辆的组件的整个装配历史记录进行管理。
[0005]然而，即使在现有技术中已意识到组件装配记录管理的重要性，然而由于存在技术限制，之前对于装配记录管理的尝试并没有效果。
[0006]在【背景技术】部分公开的上面信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可能含有不构成本领域技术人员在该国已知的现有技术的信息。


【发明内容】

[0007]本发明公开一种用于车辆装配的联合保证系统及其控制方法，具有通过精确识别车辆的装配线中车辆与装配工具的位置以高效地促进装配记录管理的优点。
[0008]本发明一个示例性实施例提供一种用于车辆装配线的车辆装配的联合保证系统，该车辆装配线将装配对象作为装配元件装配到通过输送线运送的车辆，该系统包括:车辆检测器，其安装在装配线中，并被配置成检测进入输送线的车辆；多个工具检测器，沿着装配线的输送线布置，并被配置成检测装配工具在输送线上的位置；惯性传感器模块，其安装在装配工具中，并被配置成检测用于车辆与装配对象的装配点的装配工具的角度和位移；工具控制器，其被配置成将控制信号施加给装配工具，其中控制信号与车辆和装配对象的预定装配点、装配元件的种类、以及装配工具的装配扭矩相对应；以及主控制器，其被配置成通过车辆检测器、工具检测器、以及惯性传感器模块获取车辆与装配工具的位置信息以及装配工具的角度和位移，从而设定车辆与装配对象的装配点、装配元件的种类、以及装配工具的装配扭矩，将设定值传送给工具控制器，并且接收并存储车辆的车辆标识号、装配元件的种类、以及来自工具控制器的装配工具的装配扭矩的结果值。
[0009]车辆检测器安装在输送线的车辆进入侧，并且包括条形码扫描仪，条形码扫描仪识别附连到车辆的条形码。
[0010]条形码扫描仪可以识别进入输送线的车辆的车辆标识号，通过利用车辆标识号生成车辆的序列信息，并将车辆的序列信息传送到主控制器。
[0011]主控制器可基于从工具检测器获取的装配工具的位置信息以及从惯性传感器模块获取的装配工具的位移，预测装配工具的移动速度，并且在装配工具的移动速度恒定时将移动速度设定为输送线的移动速度。
[0012]该主控制器可基于车辆的序列信息以及输送线的移动速度，获取车辆在输送线上的位置信息。
[0013]主控制器可通过利用车辆的位置信息以及装配工具的位置信息，将装配工具靠近的车辆识别成装配对象。
[0014]主控制器可以由通过惯性传感器模块获取的装配工具的角度值确定装配元件的种类，并设定装配工具的装配扭矩。
[0015]惯性传感器模块可检测装配工具的角度、加速度、以及角速度。
[0016]用于周期性发送超宽带(UWB)信号的RFID标签安装在装配工具中。
[0017]工具检测器可包括RFID传感器，RFID传感器通过接收从RFID标签发送的信号实时地计算装配工具的位置。
[0018]主控制器可基于通过惯性传感器模块获取的装配工具的位移，设定车辆与装配对象的装配点。
[0019]在车辆与装配对象存在多个装配点的情况下，主控制器基于通过惯性传感器模块获取的装配工具的位移，为装配点确定装配工具的装配模式。
[0020]本发明的另一个实施例提供一种用于车辆装配的联合保证系统的控制方法，该用于车辆装配的联合保证系统包括车辆检测器、工具检测器、惯性传感器模块、工具控制器、以及主控制器，该控制方法包括:通过由车辆检测器检测进入输送线的车辆，识别车辆的车辆标识号，并通过车辆标识号生成车辆的序列信息；通过工具检测器检测装配工具在输送线上的位置，并通过惯性传感器模块检测装配工具的位移和角度；通过车辆的序列信息以及从惯性传感器模块获取的装配工具的位移，获取车辆的位置信息；基于车辆的位置信息以及从工具检测器获取的装配工具的位置信息，由主控制器识别装配工具靠近的车辆；由主控制器获取车辆与装配工具的位置信息、以及装配工具的角度和位移，从而设定车辆与装配对象的装配点、装配元件的种类、以及装配工具的装配扭矩，并将设定值传送给工具控制器；由工具控制器将装配信号施加给装配工具，从而将装配元件装配到车辆与装配对象的装配点；以及由主控制器接收并存储车辆的车辆标识号、装配元件的种类、以及来自工具控制器的装配工具的装配扭矩的结果。
[0021]该用于车辆装配的联合保证系统的控制方法可以基于装配工具的位置信息以及装配工具的位移，预测装配工具的移动速度。
[0022]该用于车辆装配的联合保证系统的控制方法可以在装配工具的移动速度恒定时，将移动速度设定为输送线的移动速度。
[0023]该用于车辆装配的联合保证系统的控制方法可以基于车辆的序列信息以及输送线的移动速度，获取车辆在输送线上的位置信息。
[0024]该用于车辆装配的联合保证系统的控制方法可以在车辆与装配对象存在多个装配点的情况下，基于通过惯性传感器模块获取的装配工具的位移，为装配点确定装配工具的装配模式。
[0025]该用于车辆装配的联合保证系统的控制方法可以将从惯性传感器模块获取的装配工具的加速度值进行二次积分，从而计算装配工具的移动距离。
[0026]该用于车辆装配的联合保证系统的控制方法可以将从惯性传感器模块获取的装配工具的角速度值进行积分，从而预测装配工具的移动路径。
[0027]该用于车辆装配的联合保证系统的控制方法可以在通过对车辆的位置与装配工具的位置进行比较而不执行装配工具的装配的情况下，确定车辆从输送线卸载。
[0028]该用于车辆装配的联合保证系统的控制方法可以将车辆的车辆标识号、装配元件的种类、以及装配工具的装配结果值传送到随后的修理工序。
[0029]该用于车辆装配的联合保证系统的控制方法可以在随后的修理工序中确定在每个装配点是否存在装配元件的装配错误。
[0030]本发明的示例性实施例可以通过利用车辆检测器、工具检测器和惯性传感器模块精确地识别车辆与装配工具的位置，来高效地促进装配记录管理。
[0031]此外，在本发明的示例性实施例中，即使操作者不遵循预定的操作顺序而以任何顺序来执行操作，或者超过预定的操作位置来执行操作，也能够获得装配结果和装配对象的精确装配记录管理。
[0032]此外，在本发明的示例性实施例中，装配对象的范围可从车辆单元确定按照装配元件单位划分，并且装配结果与装配对象精确匹配且被管理以有助于装配质量的改善。
[0033]另外，在本发明的示例性实施例中，通过简化系统，可降低投资成本，并且通过进一步扩大装配操作的范围，可增强工作的方便性。

【专利附图】

【附图说明】
[0034]附图意图用作描述本发明的示例性实施例的参考，并且这些附图不应被解释为用来限制本发明的技术精神，其中:
[0035]图1是示出根据本发明示例性实施例的用于车辆装配的联合保证系统的图示；
[0036]图2是示出根据本发明示例性实施例的用于车辆装配的联合保证系统的框图；
[0037]图3是示出将装配对象装配到应用于根据本发明示例性实施例的用于车辆装配的联合保证系统的一个例子的图示；
[0038]图4是示出应用到根据本发明示例性实施例的用于车辆装配的联合保证系统的装配工具的图；
[0039]图5是示出应用到根据本发明示例性实施例的用于车辆装配的联合保证系统的装配工具的立体图；
[0040]图6是用于描述根据本发明示例性实施例的用于车辆装配的联合保证系统的控制方法的流程图。

【具体实施方式】
[0041]在下文中参考其中示出本发明的示例性实施例的附图更完整描述本发明。如本领域技术人员认识到，所描述实施例可用各种不同方式修改而都不背离本发明的精神或保护范围。
[0042]不与描述关联的零件省略以便具体描述本发明，并且相似参考号贯穿本说明书指代相似元素。
[0043]附图中示出的每个部件的大小和厚度任意地示出，以便理解和容易描述，但本发明不限于此。若干部分和区域的厚度放大以便清楚表达。
[0044]此外，在以下的详细描述中，在相同关系中的组成的名称划分成“第一”、“第二”等，但本发明不限于以下描述中的顺序。
[0045]理解术语“车辆”或“车辆的”或如在此使用的其他相似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途汽车(SUV)的乘用车、公共汽车、卡车、各种商业车辆、包括各种船只和船舶的水上车辆、飞行器，等等，并包括混合动力车辆、电动车辆、插入式混合动力电动车辆、氢动力车辆，以及其他代用燃料车辆(例如，得自除石油之外的资源的燃料)。如在此提到，混合动力车辆是具有两个或更多个动力源的车辆，例如汽油动力和电动力的车辆。
[0046]在此使用的术语仅用于描述特别实施例并且不意图限制本发明。如在此使用，单数形式“一个”、“一只”和“该”意图同样包括复数形式，除上下文以其他方式明确表明之夕卜。进一步理解术语“包括”和/或“正在包括”，在本说明书中使用时，指定所陈述特征、整体、步骤、操作、元素和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、部件和/或其集合的存在或添加。如在此使用，术语“和/或”包括关联的列出条目中的一个或多个的任何与全部组合。
[0047]此外，本发明的控制逻辑可在含有由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上实施为非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的例子包括但不限于ROM、RAM、紧凑光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光数据存储装置。计算机可读记录介质也可以在耦合到网络的计算机系统中分布，因此计算机可读介质以分布形式例如由远程信息处理(telematics)服务器或控制器域网络(CAN)存储并执行。
[0048]图1是示出根据本发明的示例性实施例的用于车辆装配的联合保证系统的图示，图2是示出根据本发明的示例性实施例的用于车辆装配的联合保证系统的框图。
[0049]参考图1和2，根据本发明的示例性实施例的用于车辆装配的联合保证系统100可被应用到车辆生产过程的车辆装配系统，该车辆装配系统将预定的装配组件(在下文中称为“装配对象”)装配到以预定间隔运送的车辆I上。
[0050]例如，本发明的示例性实施例可被应用于车辆装配线，其在生产整车的各个步骤之中的设计过程期间，将设计组件的装配对象3(参见图3)，例如刹车踏板装配到车辆I。
[0051]根据本发明，联合保证系统100可实时跟踪置于相对步骤(例如设计步骤)中的车辆I和装配工具10的位置，并通过使用该位置管理用于车辆I的装配对象3的装配记录。
[0052]如在此所描述的，通过输送线5以预定间隔将车辆I运送到相应工艺，并且输送线5可以包括本领域广为人知的输送带装置。
[0053]参考图3，将装配对象3装配到车辆I的装配部，包括要求具有不同装配角度和装配值的多个装配点Pl至P5(例如，如图3中所示的五个点)。
[0054]在此情况下，在车辆I与装配对象3的装配点Pl至P5中的第一装配点Pl，例如需要23度的装配角和预定kgf的装配值，在其他装配点P2到P5，例如可以需要90度的装配角和预定kgf的装配值。
[0055]应用到本发明示例性实施例的装配工具10是电动装配机构，用于将连接部件，例如螺母，装配到车辆I与装配对象3的装配点Pl至P5，并可通过不同的装配扭矩将连接部件装配到多个装配点Pl至P5中的每个装配点上。
[0056]多个装配工具10可分别布置在整条装配线5的预定点。如图4和5所示，装配工具10包括工具本体11和传动单元12。
[0057]工具本体11配置电动装配机构的本体，且预定的组成元件可被安装到工具本体11上。工具本体11可包括诸如各种颜料、垫层(blanket)、以及用于支撑预定组成元件的支撑块等附加元件。
[0058]然而，在本发明的示例性实施例中，由于附加元件要支撑各种组成元件，因此除例外情况之外，附加元件通常被称作工具本体11。
[0059]工具本体11可被形成为圆柱体，传动单元12可配置在工具本体11中。
[0060]用于将联接部件(未示出)，例如螺栓和螺母，装配到车辆I与装配对象3的装配点Pl至P5的装配部13，设置在工具本体11的一端(图中的上部)。
[0061]装配部13包括支撑装配元件的插座(未示出)，且该插座可由传动单元12旋转。
[0062]此外，用于向传动单元12施加动力的动力连接单元14，可以安装在工具本体11的另一端(图中的下部)，且动力连接单元14可被连接到外部电源，并且电池可安装在其中。
[0063]由操作者握持的夹持器15，安装在工具本体11的大致中间部分。夹持器15可由橡胶材料或塑料材料制成。
[0064]传动单元12被布置成向装配部13提供装配扭矩(旋转力)，并与动力连接单元14电连接、与装配部13机械连接，并且可以安装在工具本体11中。
[0065]传动单元12包括生成旋转力的电动机16,以及将电动机16的旋转力传递到装配部13的动力传递单元17。
[0066]在此，动力传递单元17可包括例如连接电动机16和装配部13的斜传动齿轮和斜小齿轮(未示出)，此外，还可包括将电动机16的旋转力传递到预定旋转本体的多种齿轮。
[0067]由于动力传递单元17在本领域中众所周知，因此本说明书中省略对其配置的详细描述。
[0068]可以通过利用车辆I和装配工具10的运送结构而被应用到将装配对象3装配到车辆I的设计工序的、根据本发明示例性实施例的用于车辆装配的联合保证系统100，可被配置成能够特别地通过精确识别车辆I与装配工具10的位置来高效地促进装配记录管理的结构。
[0069]为此，如图1和2中所示，根据本发明示例性实施例的用于车辆装配的联合保证系统100包括:车辆检测器20、工具检测器30、惯性传感器模块50、工具控制器70、以及主控制器90。
[0070]车辆检测器20被布置成检测在车辆装配线中进入输送线5的车辆1，并安装在车辆装配线中输送线5的车辆进入侧。
[0071]车辆检测器20可以包括条形码扫描仪21，其通过识别附连到车辆I的条形码2，来检查车辆I的车辆标识号。
[0072]在此，条形码扫描仪21可扫描进入输送线5的车辆I的条形码2，从而识别车辆I的车辆标识号，通过利用车辆标识号生成车辆I的序列信息，并将车辆I的序列信息传送给主控制器90。
[0073]在条形码扫描仪21中生成的每个车辆I (例如多个车辆I)的序列信息，可用于在主控制器90中计算布置在输送线5上的车辆I的位置。
[0074]由于条形码扫描仪21被形成为本领域广为人知的条形码读取装置，因此在本说明书中省略对其配置的详细描述。
[0075]工具检测器30检测布置在输送线5上的装配工具10的位置，并将检测信号(检测值)输出到主控制器90，且在装配线中沿输送线5以预定距离布置。例如，工具检测器30包括RFID传感器31。
[0076]在本发明的示例性实施例中，为了通过RFID传感器31检测装配工具10的位置，在装配工具10中安装例如用于周期性发送超宽带(UWB)信号的RFID标签40。
[0077]另外，在装配线中沿输送线5以预定间隔布置至少三个RFID传感器31。在此情况下，从RFID标签40发送的信号由至少三个RFID传感器31接收，并可用于计算装配工具10的准确位置。
[0078]RFID传感器31接收从安装在装配工具10中的RFID标签40发送的UWB信号，从而实时地计算装配工具的位置。特别地，RFID传感器31接收从RFID标签40发送的信号，从而用于确定装配工具10是否以预定时间靠近输送线5上的任何车辆I。
[0079]射频识别(RFID)技术，例如RFID传感器31和RFID标签40是指通过使用无线电波在近距离范围识别信息的技术。
[0080]在此，RFID标签40配置有天线和集成电路，在集成电路中记录信息记录，并通过天线将信息传输到读取器。该信息用于识别具有标签的对象。
[0081]惯性传感器模块50被布置成检测位于输送线5上的装配工具10本身的位移，以及用于车辆I与装配对象3的装配点Pl至P5的装配工具的角度和位移。
[0082]惯性传感器模块50安装在装配工具10的工具本体11中，如图4和5所示。例如，惯性传感器模块50检测装配工具10的角度、加速度和角速度，并可通过安装衬垫55安装在工具本体11的装配部13 —侧。
[0083]惯性传感器模块50包括角度传感器、加速度传感器、以及角速度传感器，并将有关装配工具10的角度、加速度、以及角速度的信息输出到主控制器90，并且主控制器90通过使用惯性传感器模块50所收集的信号，计算装配工具10的精确位置。
[0084]在装配工具10移动通过输送线5，或者操作者随着装配工具10移动时，加速度传感器和角速度传感器根据装配工具10的位移实时检测加速度和角速度。
[0085]另外，在通过利用装配工具10将螺栓或螺母等联接部件联接时，角度传感器检测在车辆I与装配对象3的装配点Pl至P5固定(安放)的装配工具10的角度。在此，角度传感器可包括测量预定对象的斜率的光杠杆型(light lever-type)角度传感器与偏振型角度传感器。
[0086]由于加速度传感器、角速度传感器、以及角度传感器被配置成本领域中广为人知的加速度传感器、角速度传感器、以及角度传感器，因此在本说明书中省略对该配置的详细描述。
[0087]工具控制器70将用于车辆I与装配对象3的装配点Pl至P5的装配工具10的操作设定值传送给装配工具10，该操作设定值在主控制器90中基于通过车辆检测器20、工具检测器30以及惯性传感器模块50实时确定的车辆I的位置信息以及装配工具10的位置信息来设定。
[0088]特别地，工具控制器70将控制信号施加给装配工具10，该控制信号与在主控制器90中设定的车辆I与装配对象3的装配点Pl至P5、装配元件的种类以及装配工具10的装配扭矩相对应。
[0089]在此，工具控制器70可通过与主控制器90的实时通信来接收装配工具10的操作设定值，并基于所接收到的操作设定值实时校正装配工具10的操作设定值。
[0090]在上文中，根据本发明的示例性实施例，主控制器90被布置成控制联合保证系统100的全部操作。
[0091]主控制器90通过车辆检测器20、工具检测器30、以及惯性传感器模块50获取车辆I和装配工具10的位置信息，以及装配工具10的角度和位移，从而设定车辆I和装配对象3的装配点Pl至P5、装配元件的种类、以及装配工具10的装配扭矩，并将设定值传送给工具控制器70。
[0092]另外，在从工具控制器70接收与设定值相对应的控制信号的装配工具10，将装配元件装配到装配对象3的装配点Pl至P5时，主控制器90从工具控制器70接收装配结束信号。
[0093]此外，主控制器90从工具控制器70接收装配结束信号，同时接收并存储车辆I的车辆标识号、装配元件的种类以及装配工具10的装配扭矩的结果值。
[0094]在此，主控制器90可以基于从工具检测器30获取的装配工具10的位置信息以及从惯性传感器模块50获取的装配工具10的位移，预测装配工具10的移动速度。
[0095]在此情况下，当主控制器90确定装配工具10的移动速度恒定时，主控制器90可将移动速度设定成输送线5的移动速度。
[0096]因此，主控制器90可基于从车辆检测器20获取的车辆I的序列信息和输送线5的移动速度，获取车辆I在输送线5上的位置信息。
[0097]另外，通过利用车辆I的位置信息和装配工具10的位置信息，主控制器90可以将在输送线5上装配工具10靠近的车辆I识别为装配对象。
[0098]同时，主控制器90可通过利用惯性传感器模块50获取的装配工具10的角度值确定装配元件的种类，并设定装配工具10的装配扭矩。
[0099]此外，主控制器90可基于利用惯性传感器模块50获取的装配工具10的位移，设定车辆I与装配对象3的装配点Pl至P5。
[0100]另一方面，与本发明的示例性实施例相似，在车辆I与装配对象3的多个装配点Pl至P5的情况下，主控制器90可基于通过惯性传感器模块50获取的装配工具10的位移，为装配点Pl至P5确定装配工具10的装配模式。
[0101]特别地，在车辆I和装配对象3的多个装配点Pl至P5的情况下，主控制器90为装配点Pl至P5的详细区域(divis1n)分析装配工具10的装配模式。
[0102]在此情况下，可以通过对从惯性传感器模块50获取的装配工具10的加速度值进行二次积分，以计算装配工具10的移动距离，并将从惯性传感器模块50获取的装配工具10的角速度值进行积分以预测装配工具10的移动路径，从而对主控制器90的装配模式进行分析。
[0103]另一方面，通过比较车辆I的位置和装配工具10的位置而不进行装配工具的装配的情况下，主控制器90可确定出车辆I从输送线5卸载。
[0104]特别地，当不存在具有特定车辆标识号的车辆I的装配工具10的操作结果时，主控制器90可识别是否因输送线5上的错误等引起车辆I被移除。
[0105]另外，主控制器90可以将通过工具控制器70接收的车辆I的车辆标识号、装配元件的种类以及装配工具10的装配结果值，传送给随后的修理工序。
[0106]因此，在随后的修理工序中，主控制器90可以为车辆I与装配对象3的每个装配点确定是否存在装配元件的错误，并为具有装配错误的装配点Pl至P5输出警告。
[0107]在下文中，参考上面说明的附图，详细描述上面配置的根据本发明的示例性实施例的用于车辆装配的联合保证系统100的控制方法。
[0108]图6是用于描述根据本发明的示例性实施例的用于车辆装配的联合保证系统的控制方法的流程图。
[0109]参考图1到6，当车辆I进入车辆装配线的输送线5时(步骤Sll)，车辆检测器20的条形码扫描仪21检测从输送线5的车辆进入侧进入输送线5的车辆I (步骤S12)。
[0110]在此，条形码扫描仪21扫描附连到车辆I的条形码2，从而识别车辆I的车辆标识号，通过使用车辆标识号检查车辆I的序列信息，并将车辆I的序列信息传送到主控制器90(步骤 S13)。
[0111]在该过程中，在本发明的示例性实施例中，工具检测器30的RFID传感器31检查布置在输送线5上的装配工具10的位置(步骤S21)。
[0112]在此情况下，RFID传感器31接收从附连到装配工具10的RFID标签40周期性发送的超宽带(UWB)信号，从而实时地计算装配工具10的位置，并将位置值传送到主控制器90。
[0113]另外，在本发明的示例性实施例中，安装在装配工具10中的惯性传感器模块50检测装配工具10的角度和位移，并将检测信号输出到主控制器90(步骤S22)。
[0114]通过角度传感器、加速度传感器、以及角速度传感器，惯性传感器模块50将有关装配工具10的角度、加速度、以及角速度的信息输出到主控制器90。然后，主控制器90从惯性传感器模块50接收装配工具10的位移，计算装配工具10的位置。
[0115]同时，在本发明的示例性实施例中，通过工具检测器30和惯性传感器模块50，主控制器90可基于装配工具10的位置信息和装配工具10的位移预测装配工具10的移动速度。
[0116]在此，当装配工具10的移动速度恒定时，主控制器90将装配工具10的移动速度设定成输送线5的移动速度(步骤S23)。
[0117]主控制器90基于从车辆检测器20获取的车辆I的序列信息和输送线5的移动速度，获取车辆I在输送线5上的位置信息(步骤S14)。
[0118]另外，主控制器90基于车辆I的位置信息，以及如上所述从工具检测器30获取的装配工具10的位置信息，识别装配工具10靠近的车辆I (步骤S31)。
[0119]此后，为了操作者执行操作，当装配工具10装载在车辆I和装配对象3的装配点Pl至P5时，主控制器90基于通过惯性传感器模块50获取的装配工具10的位移(关于角速度和加速度的信息)，设定车辆I和装配对象3的装配点Pl至P5 (步骤S32)。
[0120]此外，主控制器90确定从惯性传感器模块50接收的装配工具10的角度值，例在如0.5秒或以上的预定时间内是否恒定。因而，当装配工具10的角度值在例如0.5秒或以上的预定时间内恒定时，主控制器90确定装配工具10被装载在车辆I与装配对象3的装配点Pl至P5。
[0121]因此，主控制器90可由通过惯性传感器模块50接收的装配工具10的角度值确定装配元件的种类，并设定适于装配元件种类的装配工具10的装配扭矩(步骤S33)。
[0122]因此，主控制器90获取车辆I和装配工具10的位置信息，以及装配工具10的角度和位移，从而设定车辆I和装配对象3的装配点Pl至P5、装配元件的种类、以及装配工具10的装配扭矩，并将设定值传送给工具控制器70 (步骤S34)。
[0123]然后，工具控制器70将控制信号施加给装配工具10，该控制信号与在主控制器90中设定的车辆I和装配对象3的装配点Pl至P5、装配元件的种类、以及装配工具10的装配扭矩相对应。
[0124]当通过工具控制器70将装配开始信号施加给装配工具10时，装配工具10可通过设定装配扭矩将装配元件装配到车辆I和装配对象3的预定装配点Pl至P5 (步骤S35)。
[0125]在本发明的示例性实施例中，在车辆I与装配对象3存在多个装配点Pl至P5的情况下，主控制器90可基于通过惯性传感器模块50获取的装配工具10的位移(有关角速度和加速度的信息)，为装配点Pl至P5确定装配工具10的装配模式(步骤S36)。
[0126]在此，通过对从惯性传感器模块50获取的装配工具10的加速度值进行二次积分，以计算装配工具10的移动距离，并将从惯性传感器模块50获取的装配工具10的角速度值进行积分，以预测装配工具10的移动路径，主控制器90可以确定装配工具10对于装配点Pl至P5的装配模式。
[0127]因此，当通过装配工具10将装配元件装配到车辆I与装配对象3的装配点Pl至P5时，工具控制器70可以将装配结束信号传送到主控制器90。
[0128]然后，主控制器90从工具控制器70接收并存储车辆I的车辆标识号、装配元件的种类、以及装配工具10的装配扭矩的结果值(步骤S37)。
[0129]同时，在本发明的示例性实施例中，当主控制器90通过比较车辆I的位置和装配工具10的位置而确定实施装配工具10的装配时，主控制器90识别车辆从输送线5卸载。
[0130]特别地，当没有与车辆I的特定车辆标识号相对应的装配工具10的操作结果时，主控制器90识别因输送线5中间的错误而移除车辆I (步骤S38)。
[0131 ] 另一方面，在本发明的示例性实施例中，主控制器90将通过工具控制器70接收的车辆I的车辆标识号、装配元件的种类和装配工具10的装配结果值传送到随后的修理工序(步骤S39)。
[0132]然后，在随后的修理工序中，主控制器90可以为车辆I和装配对象3的每个装配点，调查是否存在装配元件的装配错误(步骤S40)，并为存在装配错误的装配点Pl至P5输出警告。
[0133]如上所述，根据本发明的示例性实施例的用于车辆装配的联合保证系统100，可通过车辆检测器20、工具检测器30和惯性传感器模块50精确地识别车辆I和装配工具10的位置，从而高效地促进装配记录管理。
[0134]此外，在本发明的示例性实施例中，在操作者以不遵循预定操作顺序的任何顺序执行操作，或者超过预定操作位置来执行操作的情况下，仍可获得装配结果和装配对象的准确装配记录管理。
[0135]此外，在本发明的示例性实施例中，装配对象的范围可以在车辆单位确定中按照装配元件单位进行划分，并且装配结果与装配对象精确匹配，且被管理成有助于装配质量的改善。
[0136]另外，在本发明的示例性实施例中，通过简化系统可降低投资成本，并且通过进一步扩展装配操作的范围可增强工作的方便性。
[0137]尽管已以目前被认为是实际的示例性实施例对本发明进行说明，然而应该理解的是，本发明并不限于所公开的实施例，相反地，本发明意图覆盖包括在所附权利要求的精神和保护范围内的各种修改和等效布置。
【权利要求】
1.一种在车辆装配线中用于车辆装配的联合保证系统，所述车辆装配线将装配对象作为装配元件装配到通过输送线运送的车辆，所述联合保证系统包括: 车辆检测器，其安装在所述装配线中，并被配置成检测进入所述输送线的车辆； 多个工具检测器，沿着所述装配线的所述输送线布置，并被配置成检测装配工具在所述输送线上的位置； 惯性传感器模块，其安装在所述装配工具中，并被配置成检测用于所述车辆与所述装配对象的装配点的所述装配工具的角度和位移； 工具控制器，其被配置成将控制信号施加给所述装配工具，其中所述控制信号与所述车辆与所述装配对象的预定装配点、装配元件的种类、以及所述装配工具的装配扭矩相对应；以及 主控制器，其被配置成通过所述车辆检测器、所述工具检测器、以及所述惯性传感器模块获取所述车辆与所述装配工具的位置信息以及所述装配工具的角度和位移，从而设定所述车辆与所述装配对象的装配点、装配元件的种类、以及所述装配工具的装配扭矩，将所述设定值传送给所述工具控制器，并且接收并存储所述车辆的车辆标识号、所述装配元件的种类、以及来自所述工具控制器的所述装配工具的装配扭矩的结果值。
2.如权利要求1所述的联合保证系统，其中: 所述车辆检测器安装在所述输送线的车辆进入侧，并且包括条形码扫描仪，所述条形码扫描仪识别附连到所述车辆的条形码。
3.如权利要求2所述的联合保证系统，其中: 所述条形码扫描仪识别进入所述输送线的所述车辆的车辆标识号，通过利用所述车辆标识号生成所述车辆的序列信息，并将所述车辆的序列信息传送到所述主控制器。
4.如权利要求3所述的联合保证系统，其中: 所述主控制器基于从所述工具检测器获取的所述装配工具的位置信息以及从所述惯性传感器模块获取的所述装配工具的位移，预测所述装配工具的移动速度，并且在所述装配工具的移动速度恒定时将所述移动速度设定为所述输送线的移动速度。
5.如权利要求4所述的联合保证系统，其中: 所述主控制器基于所述车辆的序列信息以及所述输送线的移动速度，获取所述车辆在所述输送线上的位置信息。
6.如权利要求5所述的联合保证系统，其中: 所述主控制器通过利用所述车辆的位置信息以及所述装配工具的位置信息，将所述装配工具靠近的所述车辆识别成所述装配对象。
7.如权利要求1所述的联合保证系统，其中: 所述主控制器由通过所述惯性传感器模块获取的所述装配工具的角度值确定装配元件的种类，并设定所述装配工具的装配扭矩。
8.如权利要求1所述的联合保证系统，其中: 所述惯性传感器模块检测所述装配工具的角度、加速度、以及角速度。
9.如权利要求1所述的联合保证系统，其中: 用于周期性发送超宽带(UWB)信号的RFID标签安装在所述装配工具中。
10.如权利要求9所述的联合保证系统，其中: 所述工具检测器包括RFID传感器，所述RFID传感器通过接收从所述RFID标签发送的信号实时地计算所述装配工具的位置。
11.如权利要求1所述的联合保证系统，其中: 所述主控制器基于通过所述惯性传感器模块获取的所述装配工具的位移，设定所述车辆与所述装配对象的装配点。
12.如权利要求1所述的联合保证系统，其中: 在所述车辆与所述装配对象存在多个装配点的情况下，所述主控制器基于通过所述惯性传感器模块获取的所述装配工具的位移，为所述装配点确定所述装配工具的装配模式。
13.一种用于车辆装配的联合保证系统的控制方法，所述用于车辆装配的联合保证系统包括车辆检测器、工具检测器、惯性传感器模块、工具控制器、以及主控制器，所述控制方法包括: 通过由所述车辆检测器检测进入输送线的车辆，识别所述车辆的车辆标识号，并通过所述车辆标识号生成车辆的序列信息； 通过所述工具检测器检测所述装配工具在所述输送线上的位置，并通过所述惯性传感器模块检测所述装配工具的位移和角度； 通过所述车辆的序列信息以及从所述惯性传感器模块获取的所述装配工具的位移，获取所述车辆的位置信息； 基于所述车辆的位置信息以及从所述工具检测器获取的所述装配工具的位置信息，由所述主控制器识别所述装配工具靠近的车辆； 由所述主控制器获取所述车辆与所述装配工具的位置信息、以及所述装配工具的角度和位移，从而设定所述车辆与所述装配对象的装配点、装配元件的种类、以及所述装配工具的装配扭矩，并将所述设定值传送给所述工具控制器； 由所述工具控制器将所述装配信号施加给所述装配工具，从而将所述装配元件装配到所述车辆与所述装配对象的装配点；以及 由所述主控制器接收并存储所述车辆的车辆标识号、装配元件的种类、以及来自所述工具控制器的所述装配工具的装配扭矩的结果。
14.如权利要求13所述的控制方法，其中: 所述主控制器基于所述装配工具的位置信息以及所述装配工具的位移，预测所述装配工具的移动速度。
15.如权利要求14所述的控制方法，其中: 当所述装配工具的移动速度恒定时，所述主控制器将所述移动速度设定为所述输送线的移动速度。
16.如权利要求15所述的控制方法，其中: 所述主控制器基于所述车辆的序列信息以及所述输送线的移动速度，获取所述车辆在所述输送线上的位置信息。
17.如权利要求13所述的控制方法，其中: 在所述车辆与所述装配对象存在多个装配点的情况下， 所述主控制器基于通过所述惯性传感器模块获取的所述装配工具的位移，为所述装配点确定所述装配工具的装配模式。
18.如权利要求17所述的控制方法，其中: 所述主控制器将从所述惯性传感器模块获取的所述装配工具的加速度值进行二次积分，从而计算所述装配工具的移动距离，并且 所述主控制器将从所述惯性传感器模块获取的所述装配工具的角速度值进行积分，从而预测所述装配工具的移动路径。
19.如权利要求13所述的控制方法，其中: 在通过对所述车辆的位置与所述装配工具的位置进行比较而不执行所述装配工具的装配的情况下，所述主控制器确定所述车辆从所述输送线卸载。
20.如权利要求13所述的控制方法，其中: 所述主控制器将所述车辆的车辆标识号、装配元件的种类、以及所述装配工具的装配结果值传送到随后的修理工序。
【文档编号】B62D65/00GK104276227SQ201410325372
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月9日 优先权日:2013年7月9日
【发明者】李宰铉, 柳盛弼 申请人:现代自动车株式会社