基于位置的材料加工和处理的制作方法

文档序号:6641678阅读:190来源:国知局
专利名称:基于位置的材料加工和处理的制作方法
相关申请交叉参考不可用。
关于联邦赞助的研究或开发的声明不可用。
背景技术
本发明通常涉及用于自动设备的方法和设备,更具体的,涉及将自动设备控制成为材料位置和设备自身的函数的系统。
本文件的这一部分要介绍和下面所述/所请求保护的本发明的不同方面的现有技术的不同方面。该部分提供背景信息,从而便于更好理解本发明的不同方面。应当理解,本文件该部分的陈述应当按照背景信息观点来阅读,而非现有技术的许可。
随着时间开发出大规模生产的技术,从而可以更有效以及在最短时间内生产大量产品。机器线自动化是特别重要的大规模生产技术,可以降低成本,同时最小化生产错误。目前,示范性自动机器线包括沿一条或多条传送线配置的多个工作站,其中这些线将工作成果从一个工作站传到下一个工作站。各个站点的机器(例如钻床、压榨机、喷嘴、焊接机、夹钳、元件安装机器人等)执行不同的子处理,子处理合起来构成提供最终产品所需的完整的处理。
除了机器之外,各个站点通常包括通过通信网络连接到可编程逻辑控制器(PLC)的多个传感器和传动装置,PLC在通信网络内运行程序,来控制机器,并且沿传送带排列机器动作的顺序。在这方面,PLC程序将来自传感器的信号作为输入,并提供信号到传动装置作为输出。
在多数情形中,自动线PLC被编程从而执行制造一种类型工作成果的单个处理。因此,例如,某条线包括20个不同的工作站,这些工作站包含第一载入工作站以及最后一个卸载工作站,其中相同类型的初始产品总是在载入工作站载入,PLC控制沿线各个站点的机器对每个产品执行相同的子处理,然后在卸载工作站卸载实际上相同的最终产品。
在下文中,除非特别指出,后面的讨论集中于示范性汽车座椅制造设备,其中至少在某些情形中,机器、技师将座椅元件结合到一起形成不同类型的汽车座椅。因此例如,第一座椅可能是标准的直立座椅,有第一形状、不能拆卸、同时具有便宜的织物面料,第二座椅可能是具有第二轮廓形状并包括用于多向调节的7个电动机、加热器、可拆卸头枕以及用上好纹理的皮革包裹,第三个座椅可包括使座椅向后靠的拉手,中等织物面料以及使座椅前后滑动的拉手。还可以想象其他具有不同特征组合的座椅类型,期望每种座椅都有几种不同颜色。
虽然自动系统能特别好的生产无差别的产品(即单一类型计算机),不易修改自动系统使之生产定制或有差别的产品。例如,在上述座椅例子中,虽然一种座椅可能需要全部电动机,而另一种座椅不需要任何电动机,而另外一款座椅需要一组手动车内电缆使得向后靠和前、后向运动更容易。在要求定制的情况中,常规解决方案是提供多条自动线或子线和/或使技师生产处理的定制部分。例如,为生产上述第一(即基本或标准)和第二(即全自动高端)类型的座椅,一种解决方案是提供两条不同的线,一条用于第一座椅类型和另一条用于第二座椅类型。另一种解决方案是提供制造两种座椅类型都共有的元件的第一线,添加仅标准座椅设计中所包含的特征的第二线,以及添加仅高端座椅中包含的特征的第三线。在任何一种例子中,虽然处理的主要部分是自动的,通常技师执行处理的某些部分。例如,在生产可能是五种不同颜色任何之一的一个高端座椅的线的例子中,可以配备技师将座椅材料装入织物粘合机,技师选择每个座椅上覆盖的材料颜色。
一种促进定制的方式是沿手工线执行更多的处理步骤。例如,在至少某些情形中,技师会在选择安装到某座椅的织物类型之后实际执行座椅织物安装处理,包括在需要的地方缝或粘的处理。另一种生产具有不同特性座椅的解决方案是装配机器线用于生产大量的第一座椅类型,然后重新装配该线用于生产大量第二座椅类型等等。
虽然过去的自动系统尝试在自动化和定制化之间达到平衡,从而为客户提供可接受数目的选择,然而不幸的是,过去的系统有若干缺点。首先,不管为客户提供选择的努力,在多数情形中,由于定制处理不能自动化,客户选择仍然相对有限。因此,例如不是允许客户为标准座椅从所有座椅织物类型中选择,许多汽车公司仅为标准座椅提供一种织物类型的少数(例如2-3)不同颜色。类似的,为获得加热座椅,客户通常要升级到高端座椅,而非在低端标准座椅中获得加热元件。
其次,线的不变性通常意味着当该线上生产的产品销售不好时,公司会减少收入。目前,设计、组建以及标准机器线实现生产是非常昂贵的。因为机器线昂贵,在对某终端产品需求低于预期的地方,设计和组建线的成本可能不会被该线产生的收入抵消。例如,当设计特定座椅用在某种类型汽车中而该种汽车销售不好时,不会全部使用这条线,拥有该线的公司会遭受经济损失。虽然线资源通常可以重新装配从而生产其他产品类型,重新装配成本高昂且耗费时间,因此,仅在极少的情形下,被认为是可行选项。
再次,某些线机器尽管机器线全操作而不能被充分利用。例如,在座椅机器线的例子中,在座椅框架上钻孔的第12个站点的钻床执行其处理比在第11个站点安装电动机的机器或比在第13个站点安装织物座椅面料的机器要快。在此,虽然需要钻床执行自己的功能,即使在生产线全部操作期间,钻床保持利用不足,在电动机安装之后等待线传送来自第11个站点的座椅装配,并必须在传送到这里之前等待从第13个站点拆除该装配。
作为另一个例子,在第12个站点的钻床必须在各个传送到该站点的座位框架上钻出15个孔,钻最初的孔、然后将钻头移到钻第二个孔的位置、钻第二个孔、将钻头移到钻第三个孔的位置等等这些过程会耗时40秒。此外,将钻床站点的第一个框架传送出去并传送第二个框架到钻床站点会花费7秒(即,传送周期是7秒)。在此,如果第11个站点以不同速度(例如某些时候是每55秒1个,某些时候是10秒1个)提供座椅框架,有些时候钻床不能充分利用(例如当每55秒提供框架时),而是等待传送的下一个框架,而在另一些时候(例如每10秒提供框架时),其自身会降低整个的线处理,因为在钻床处框架被阻塞。在钻床不能保持和框架提供相同的速率的地方,在产品流正常速率期间充分利用的钻床之后的站点的机器有时可能没有被充分使用。
第四,在要求技师执行操作的地方,正如涉及人类的努力一样,毫无疑问会有错误。例如,在手动安装左、右腰部支撑垫到座椅产品上或手动送入自动机器的座椅线上,可能无意中将左和右侧垫手动放入错误的一侧或不正确的馈送到自动机器中,则导致产品缺陷。虽然此种错误乍看能够很容易的纠正,但如果没能立即识别错误并且将额外元件(例如电动机、其他垫、座椅表面织物等)添加到座椅或执行其他处理,矫正此种错误的成本显然会上升,在某些情形中,得到的产品可能从成本效率考虑不可挽回。
第五,虽然多数线站点在线操作期间需要某种方式来确定产品的精确位置和机器元件,因为几个原因传感器是比较昂贵的解决方案。除了硬件成本之外,其他传感器成本通常包括和安装传感器(有时是每条线几千)、将传感器和PLC程序输入相连接的手工、维修和维护成本相关的成本,以及传感器失效或损坏时线停机时间相关的成本。
因此,具有一种灵活的自动系统是有利的,该系统促进更大程度的产品定制,增加了资产使用率,并在至少某些情形中,可以验证出现了期望的产品区别。

发明内容
在范围上和原始公开的发明相对应的某些方面在下面给出。应当理解,仅仅为了给读者提供本发明某种形式的简要概述而提供这些方面,这些方面不应当被认为限制本发明的范围。实际上,本发明包括以下没有说明的多个方面。
应当认识到,在至少某些应用中,可为某设备中的各个可移动元件提供独立的信息装置,将其用于确定设备内该元件的位置。在确定元件位置之后,在某些实施例中,作为元件位置的函数来控制设备资源(即线站点)。因此,例如在一个例子中,当座椅框架上的信息装置处于相对于钻床的特定位置时,启动钻床以形成座椅框架上的孔,而无需用于确定座椅位置的独立的传感器。作为另一个例子,钻床也可以包括单个信息装置,该装置可用于确定钻床何时暂停,在部分伸长的位置,在全部伸长的位置,从而该单个装置可用于替换多个位置传感器(即暂停传感器,部分伸长传感器,全部伸长传感器等)。
作为另一个例子,在至少某些情形中,期望可为执行相对较长处理的线站点提供多个并行的站点。例如,在需要沿线下一个最慢站点至少三倍时间的座椅织物安装站点,在某些情形中可以并行提供三个独立的织物安装站点,其中在安装站点之前的站点馈送能够馈送任何一个安装站点的分支传送线。在此,通过确定在各个安装站点的座椅装配的位置,可以控制哪个安装站点来馈送下一个座椅线。因此,第一和第二并行安装站有积压,而第三站点是空闲的,PLC可使下一座椅线传送到第三站点。
作为另一个例子,期望在至少某些实施例中,某些机器或站点可沿着相关于产品移动的线的一部分移动,从而增加资产利用率。例如,在钻床之前的站点的产品提供速率在钻床未充分使用的速率以及钻床造成积压的速率之间变化时,可将钻床安装在前一和后一站点之间的空间移动,从而降低所需的传送时间,因此降低钻床造成的瓶颈效应。在此,钻床和产品信息装置位置的移动可以是对准的,或在某些情形中,可用于粗略对准钻床和产品,此后使用一些其他元件促进精确对准。
在至少某些例子中,除了确定装置位置,信息装置还可用于确定零件的标识并控制自动处理过程作为它的函数。在座椅制造线的例子中,期望至少基本座椅元件对于若干座椅类型(例如标准、全功能等)是相同的,单条线可以自动修改控制作为和特定座椅相关联的规定的函数。因此,当识别出在某个站点出现特定座椅时,PLC访问相关规定,并使得对座椅执行若干不同处理之一。例如,在座椅表面安装站点,要安装的座椅表面对于包括电动机的全功能座椅以及对于不包括电动机的标准座椅可能是不同的。在此,编程PLC,识别要安装的正确的表面,然后安装该正确的表面。
作为另一个例子,全功能座椅需要一系列的电动机,而标准座椅不需要一系列电动机,控制传送线分离站点,从而将所有全功能座椅传送到安装电动机和相关衬垫的子线,而将所有标准座椅传送到不安装电动机但安装座椅衬垫标准组的子线。在安装了电动机和衬垫之后,两条子线可以汇合,馈送到若干表面安装站点的第一站,然后是缝合站点。在此情形中,使用来自信息装置的信息(即位置和座椅标识)来确定应当导向两条座椅线子线的哪一条,应当添加到座椅线上的表面类型,以及应用于表面的缝合类型等。
和上述说明一致,至少本发明的一些实施例包括一种控制资源的方法,这些资源被集成从而在至少该第一资源以及该产品之一是在处理期间可移动的可移动零件的环境中对产品执行处理,该方法包括步骤,提供关于可移动零件的信息装置,确定信息装置的位置以及将该资源至少第一部分控制作为该信息装置位置的函数。
此外,某些实施例包括一种在将该元件和产品装配集成之前,验证某元件是第一元件的方法,该方法包括步骤,在至少该元件子集中的每个元件上以及产品装配上提供独立的信息装置,其中每个信息装置都指示该装置所位于的元件/装配的标识,当该装配处于第一站点时,规定第一元件在第一站点和装配集成,通过装配上的信息装置识别该装配,并识别第一元件和该装配的特定集成,当在装配上出现要和该装配集成的元件时,在将该元件和装配集成之前,通过元件上的信息装置确定该元件的标识,并仅当该元件是第一元件时才将该元件和装配集成。
其它实施例包括一种集成之前在企业内验证机器线站点要集成的元件是否是正确元件的方法,该方法包括步骤,在企业内对每个元件提供独立的信息装置,该信息装置指示该装置所位于的元件的标识,当第一元件位于第一站点时,指定在第一站点要和第二元件集成的第一元件,通过信息装置在集成元件之前识别在第一站点的第一和至少另一个元件的标识,以及当另一个元件不是第二元件时,执行辅助功能。
此外,某些实施例包括一种在某环境中跟踪产品的方法,该方法包括步骤,提供该环境内的环境信息,从该信息可以确定信息装置位置,在每个产品上提供信息装置,至少周期通过各个信息装置获得环境信息,并使用该环境信息确定该环境内信息装置的位置。
本发明进一步包括跟踪环境内的元件的方法,其中资源装配元件以形成产品,该方法包括步骤在至少该环境内的元件子集的每个元件上提供信息装置,确定各个子集元件的位置以及在该元件上的信息装置内存储各个元件的位置。
此外,某些实施例包括在资源装配元件和其他元件以形成产品的环境内跟踪元件的设备,该设备包括空间和元件相关联的处理器,连接到该处理器的数据采集器,该采集器从环境中获得信息,根据该信息可以确定采集器的位置,以及连接在处理器上部的存储器,处理器在存储器内存储当前采集器位置。
此外,某些实施例包括在资源装配元件以形成产品的环境中跟踪元件的设备,该设备包括连接到资源的至少一个子集的服务器,该服务器被编程用于控制资源作为环境内元件位置以及多个标签的函数,空间上和各个元件相关联的一个独立的标签,其中至少标签之一和服务器编程用于确定环境内标签的位置。
从以下说明中会更加清楚本发明的这些和其他目的、优点以及方面。在说明书中,参考形成说明书一部分并显示本发明实施例的附图。此种实施例不代表本发明的全部范围,因此参考在此解释本发明范围的权利要求。
附图简要说明下面参考附随


本发明,其中相同参考标记表示相同元件,以及图1是应用本发明方法和设备的示范设备的示意图;图2是图1第一机器线的第一部分的示意图;图3是图1第一机器线第二部分的示意图;图4是根据本发明至少一个实施例的示范无线信息装置的透视图;图5是图4信息装置的元件的示意图;图6是显示根据本发明一个方面的示范数据库表的示意图;图7是显示根据本发明一个实施例的方法的流程图;图8是显示可替换图7处理块之一的子处理的流程图;图9是可替换图7处理块之一的类似图8子处理的子处理;图10是显示相关并置的示范钻床装配站点以及座椅装配的示意图;图11和图10类似,显示了另一种相关并置的钻床装配和座椅装配;图12显示了根据本发明另一个实施例的方法的流程图;图13a是显示根据本发明一方面的包括识别钻床装配位置的无线信息装置的钻床装配的示意图;图13b和图13a类似,钻床装配在部分伸出位置;图13c和图13a类似,钻床装配在全伸出位置;
图14是显示根据本发明另一个实施例的具有位于第一子站点的钻床装配的钻床装配站点的示意图;图15和图14类似,钻床装配位于第二子站点;图16和图14类似,钻床装配显示为第三子站点;图17和图14类似,钻床装配位于第二站点;图18是显示根据本发明附加方面的钻床装配站点的示意图;图19是显示可用于替换图7处理块之一,从而可提供和图18装配一起使用的处理的子处理的流程图;以及图20是另一种和本发明某些方面一致的附加方法。
发明详细说明下面将说明本发明的一个或多个特定实施例。应当认识到,任何此种实际实施的开发,不论是在工程或设计项目中,必须作出多种特定实现决定以实现开发者的特定目的,例如和相关系统以及相关商业约束一致,而这对于每个实施方式是不同的。此外,应当认识到,此种开发尝试非常复杂并且耗时,下文中,除非特别指出,采用标记惯例从而简化该说明。到目前为止,根据采用的标记惯例,任何字母或跟有脚标数字的数字指示和前一子母或数字相关联的元件、信号或位置的特定情况。例如,下文中会使用跟有脚标数字“1”的“M”指示第一机器线,用跟有数字“2”的“M”指示第二机器线等。此外,脚标“a”用于指示和产品装配相关联的元件或位置(例如在本例子中的座椅框架),脚标“d”指示和钻床装配相关联的元件或位置,脚标“s”用于识别和静态临近或位置传感器相关联的位置或元件。
本发明在简化的示范制造设备环境中说明,更具体的,在执行至少制造汽车座椅所需的某些处理步骤的机器线的环境中。然而,应当认识到,本发明也可应用到其他制造和材料处理应用中。
现在参考附图,其中在附图中相同参考标记对应相似元件,更具体的,参考图1,本发明在示范然而简化的设备10示意平面图的环境中说明。设备10包括都用数字12标识的四个设备墙限制的直线平面空间或区域13。在示范设备10中,全部区域13包括单个房间(即在设备10内没有墙部分,整个设备在单个平面上)。提供门16以出入区域13。
示范设备10包括10条独立的机器线,用M1到M10表示。线M1到M10被显示为具有不同尺寸,从而直观显示出这些线具有不同的物理覆盖区。为了本发明的目的,线M1到M10的特性是相似的,从而除非特别指出,本发明在线M1的环境中进行说明,从而简化该解释。
参考图1,期望线M1到M10包括多个机器线站点,各个站点包括多个传感装置,检测机器的运行特性以及产品装配特性(例如位置)并提供可用于促进机器监测以及排序站点内部操作和站点之间操作(即同一机器线内不同站点之间的操作)的信号。例如,在钻床装配的情形中,传感器可包括当钻头沿前行路径到达传播路径的不同位置时经历有限的开关,开/关开关,速度检测开关,电动机运行特性传感器,临近开关等。
还期望线站点,如果不是所有,则多数线包括多个传动装置,用于使得站点元件执行站点功能。例如,在轧机站点的第一传动装置用于控制轧机头的旋转,第二传动装置用于控制轧机头的滑动臂,第三传动装置用于控制夹紧装置的移动等,夹紧装置用于在开始轧机处理之前在特定位置夹紧产品。
和机器线M1到M10相关联的每个传感器和传动装置都通过通信数据总线34连接到可编程逻辑控制(PLC),从而PLC可以接收来自传感器的信号并提供控制信号给传动装置。目前为止,提供9个独立的PLC,PLC1到PLC9来控制机器线M1到M10。如图所示,在多数情形中,提供单个PLC来控制单条机器线(例如PLC1控制最接近的线M1,PLC2控制最接近的线M2等)。然而,如图所示,在至少一个例子中,提供单个控制器PLC7控制两条机器线M7和M8。在此应当认识到,在至少某些实施例中,虽然没有显示,可能需要或提供多于一个的PLC来控制单条机器线。可编程逻辑控制器PLC1到PLC9的每一个都通过网络34连接到远程网络服务器105。
除了上述元件之外,设备10还包括多个通信传感器或接入点11(仅有两个有数字标记)。类似无线收发机的接入点11在工业中是已知的,因此为简化该说明目的,在此不详细说明。为了本发明的目的,应当有充分理由说,每个接入点11包括能在接近收发机的区域内发送和接收电磁(例如无线或红外)信号的双向无线收发机。每个收发机11发送信息信号,这些信号随着距离收发机越远而强度降低。在显示的例子中,在区域13内提供6个独立的接入点11,这些接入点通常在区域13内均匀分布。
通常,接入点11安装在区域13的顶部,从而允许接入点11和区域13内与之通信的其他装置之间相对畅通的通信。虽然接入点11显示为实际上在区域13内均匀分布,应当理解可以采用其他接入点配置,在多数情形中,其他接入点配置可能更适于给定的特定机器线布局、每条机器线的物理特性以及空间13内机器线的布局。
服务器105通过网络34连接到各个接入点11并接收来自接入点11的信息,并提供信息给各个接入点11从而在区域13内传输。从各个接入点11传输到服务器105的信息通常用各个接入点标识,从而服务器105可以确定是哪个接入点11提供的接收信息。以类似方式,幅105和接入点11如此配置从而服务器105可通过接入点网络地址编址到各个独立和特定接入点11的信息。
服务器105还连接到存储服务器105执行的不同程序的数据库103。更具体的,在至少某些应用中,服务器105和分布式控制器PLC1到PLC9协作从而排序线M1到M10执行的制造处理步骤和子处理。此外,在至少某些发明实施例中,服务器105执行识别特定产品线(例如本例中的座椅线)位置、该产品线的元件以及材料、在空间13内移动的元件和材料的处理,将机器线处理步骤作为产品线位置、元件和材料的函数进行排序,并当识别出不期望的处理步骤时发出警告(例如识别出不期望的元件线)。
现在参考图2和3,显示了示范性第一机器线M1,其中座椅(例如21a1,21a2,21a3,等)在载入站S1被提供给线M1,通过线M1然后在执行完不同的制造处理步骤之后在卸载站S9被卸载。示范性线M1包括多个站S1到S9,传输线部分T1到T12,两个旋转盘TT1和TT2,以及第一和第二元件馈送器CF1和CF2。虽然没有显示,图2和图3中的每个站点、传送线部分、馈送器和转盘都通过网络34(参见图1)连接到PLC,或连接到网络服务器105或同时连接到二者。下文中,虽然图2和图3的每个资源都能连接到PLC或服务器105,为简化起见资源将被描述为连接到服务器105。传送线部分T1到T12以及旋转盘TT1和TT2规定了馈送到站点S1的线M1的座椅装配的两条独立和不同的路径。到此为止,传送线站点T1到T4,T8,T9和T12规定的第一路径将座椅框架沿包括站点S1,S2,S3,S7,S8和S9的路径传送。第二路径将框架沿包括站点S1,S4,S5,S6,S7,S8和S9的路径传送。在此,假定从站点S1到S2等的第一路径至少部分配置标准或低端座椅装配,不包括电动机或特定填充物或衬垫,但包括用于座椅调整的电缆。此外,假定从站点S1到站点S4等的路径对应配置包括电动机和特定高端衬垫的高端座椅装配所必须执行的至少某些处理步骤。更具体的,在此,假定站点S4是钻孔站点,使用一个或多个钻头在站点S5接收的各个座椅装配框架上提供多个孔,其中这些孔用于在站点S5安装一个或多个座椅电动机,站点S6是衬垫安装站点,其中站点机器安装不同的座椅衬垫。此外,假定站点S2是电缆安装站点,在此将电缆安装到座椅框架上从而有助于座椅的调整,而站点S3是标准座椅衬垫安装站点,在此站点机器安装标准类型的座椅衬垫。
再次参考图2和3,在站点S1载入的座椅装配21a1,21a2等被传送线部分T1传送到旋转盘TT1。要被构造成标准座椅配置的框架由转盘TT1沿传送线部分T2导向站点S2,此后沿传送线部分T3到站点S3,沿传送线部分T4到第二旋转盘TT2。类似的,在站点S1载入的要被装配为高端座椅配置的座椅装配由旋转盘TT1传送到传送线部分T0,然后传送到站点S4。从站点S4,线部分T5将其传送到站点S5,线部分T6将其传送到站点S6,线部分T7将其传送到第二旋转盘TT2。第二旋转盘TT2通过线部分T8将所有接收到的座椅框架传送到站点S7。
参考图3,站点S7是座椅表面安装站点,在此将座椅表面安装到各个座椅装配。到目前为止,期望在至少本例中,总是为高端座椅配置提供皮革座椅表面,而为低端/标准座椅配置提供织物表面。此外,期望当提供皮革到座椅配置中时,使用高端缝纫处理或模式YY将该皮革提供到座椅配置中。类似的,当提供织物到标准座椅配置中时,使用第二缝纫处理XX将该织物提供到座椅配置中。由位于站点S8的机器执行材料缝纫处理。
参考图3,设备操作员装入具有适于材料供应站点S7使用的皮革座椅表面的皮革元件馈送器CF1。在此,可使用多种皮革颜色,可能通过连接到远程服务器105(参见图1)的接口131(没有显示链路)给设备操作员关于要装入馈送器CF1的皮革表面颜色的顺序的特定指令。因此,例如一种座椅装配21a2可能要求黑色表面,而随后的装配21a3可能要求棕黄色表面。在此情形中,接口131可能指示操作员装入顺序,从而黑色表面用于装配21a2的应用,而棕黄色表面用于装配21a3的应用。当通过馈送器CF1装入表面时,通过传送线部分T10提供该表面到站点S7。类似的,设备操作员装入适于站点S7应用的织物表面到馈送器CF2,经传送线部分T11将该表面馈入站点S7。再次的,服务器105可能通过和第二馈送器CF2相关联的馈送器接口133指示要装入馈送器CF2的织物表面颜色的特定顺序。
控制站点S7从而当站点S7提供座椅装配时对特定座椅装配应用特定表面。到目前为止,当要配置为包括电动机和特定衬垫的高端座椅的座椅装配在站点S7出现时,站点S7应用沿传送线部分T10接收的皮革表面。类似的,当在站点S7接收到要配置为标准座椅的座椅装配时,站点S7应用沿线部分T11接收的织物表面。
参考图3,传送线部分T9从站点S7传送座椅框架/装配到站点S8。站点S8被编程或受控用于根据装配的座椅装配的类型,分配执行高端或低端缝纫处理YY或XX。因此,例如,当在站点S8接收到高端座椅装配,执行处理YY,若在S8接收到标准类型座椅装配,执行缝纫处理XX。
参考图2和3,应当认识到能够排除通常用于确定位置和类似示范性线M1的机器线中的特定座椅装配的标识的多个邻近和位置传感器,采用其他方式确定沿机器线M1的产品装配的位置。因此例如,不是沿线M1提供多个位置/邻近传感器来识别座椅装配位置和标识,而是在各个装配上放置可促进位置确定的装置,从而极大降低整个系统成本。例如,不是在各个转盘TT1和TT2提供用于识别特定座椅装配、并将转盘TT1和TT2控制为其函数的独立的临近传感器,可在装配21a1上提供装置,可以常规确定该装置位置。在此,当安装在装配21a1上或与之关联的该装置位于转盘TT1时,可以控制转盘TT1作为装配21a1的位置和标识的函数。类似的,当安装在装配21a1上的装置位于转盘TT2时,可将TT2控制为装置位置的函数。
根据本发明的至少某些方面,可以和接入点11(再次参见图1)通信的无线信息装置在各个产品装配21a1,21a2等提供,接入点11和信息装置之间的信息交换被用于识别这些装置的位置。例如,参考图2,显示了示范性无线信息装置装配21a1。当装配21a1和装置22a1到达转盘TT1时,在本发明的至少某些实施例中,服务器105被编程用于确定装置22a1的位置,并控制转盘TT1作为其函数。类似的,当第二产品装配21a2和相关装置22a2到达转盘TT1时,服务器105被编程用于控制转盘TT1作为装配21a2的标识以及位置的函数。
以类似方式,参考图3,当装配21a2和相关装置22a2到达材料供应站点S7时,服务器105控制站点S7作为到达的装配的特定情形的函数,从而为座椅装配21a2提供适当的皮革或织物表面。此外,在本例中,服务器105控制站点S8的机器从而促进作为相关产品装配的标识和信息装置位置函数的适当的缝纫处理和模式。此后,除非特别指出,信息装置22a1,22a2等通常称为“标签”,从而简化说明,并且唯一的标签标识号码或产品识别符被称为“标签ID”。再次参考图2,示范性产品装配/信息标签ID LM-99303839,JP-99282840和XP-99282839分别和信息标签22a1,22a2和22a3对应。
参考图2,在至少某些情形中,产品装配在传送线部分上可能有多于一个的交叉,在各个装配上放置多于一个的标签从而确保至少能够精确确定标签之一的位置而不管座椅交叉。因此,例如在图2中,第一和第二标签22a1,22a1-2被提供给装配21a1。
现在参考图4和5,显示了和本发明某些方面一致的示范性无线标签22。标签22包括多个安装在硬化塑料或金属外壳24中的元件。这些元件除了其他元件,包括处理器28,存储器30以及收发机26。处理器28连接到处理器30和收发机26用于与之通信。处理器28在至少某些实施例中,被编程用于通过收发机26接收来自接入点11的信号,使用这些信号执行统计分析,过去时间(TIME OF FLIGHT)分析,信号强度分析或一些其他适当的位置确定算法,并确定标签22在区域13内的位置,然后发送识别的位置和标签ID到接入点11,接入点11发送接收到的信息到远程网络服务器105。在另一些实施例中,处理器28通过收发机26和接入点11简单的传送唯一的标签ID到网络服务器105,然后服务器105将发射标签22的位置作为信号强度、过去时间等的函数。在任何一种情形中,标签标识唯一的标识号码,处理器28执行的任何程序都存储在存储器30中。
现在参考图6,显示了存储在数据库103(参见图1)内的服务器105访问从而控制线M1的装配特定处理的示范性表58。表58包括四列,标签ID/装配列66,类型列68,位置列70以及指令列72。标签ID/装配列66,正如该标记暗示的,包括对应在站点S1要装入的由线M1处理的各个产品装配的独立的指示器。和上述例子一致,列66中的标签ID对应存储在标签存储器30(参见图5)内的标签22a1,22a2和22a3等。
类型列68指示产品装配对应标准类型座椅配置或高端座椅配置。因此,和标签22a1相关的装配是标准类型座椅装配,和标签22a2相关的装配是高端装配,和标签22a3相关的装配是高端装配等。在此,应当认识到服务器105不需要列68来执行在此所述的示范性处理。而是,通过清楚说明在列66中指示的座椅装配类型,为了简化本说明而提供列68。
参考图6和图1,列70指示区域13内的位置,并和机器线M1尤其相关,在此出现的特定座椅装配会引起不同的机器控制。为简化说明,列70中的位置以和图2以及3中采用的名称相一致的方式表述(例如TT1,S7,S8等)。然而,应当认识到在至少某些应用中,可用其他方式规定位置(例如区域13内的二维或三维坐标等)。
在表58中,为和标签22a1相关的座椅装配规定了三个独立的位置TT1,S7和S8,意味着当和标签22a1相关联的装配位于以上各个位置时会发生特定的机器装配操作。类似的,为各个和标签22a2和22a3相关的座椅装配规定位置TT1,S7和S8等。
指令列72包括用于在列70内规定的各个位置的指令。因此,参考图3和图6,对于和标签22a1相关的装配,指令列72包括三个指令,对应各个位置TT1,S7和S8的独立的指令。更具体的,对应位置TT1的指令指示当和标签22a1相关的装配在转盘TT1时,转盘TT1提出或传送该装配到传送线部分T2,从而经传送线部分T2到站点S2。对应站点S7位置的指令要求站点S7应用来自元件馈送器CF2(即第二馈送器)的表面而非来自元件馈送器CF1的皮革表面。此外,用于站点S7的指令还包括指示(RED-C#R-12),它表示应当应用到和标签22a1相关的装配21a1的织物材料表面的颜色,服务器105通过最接近馈送器CF2的接口使用该颜色指示来指示装入红色表面从而确保应用到座椅装配21a1的适当时刻(例如顺序)。
用于站点S8位置的指令是执行缝纫处理XX,而非处理YY。因此,当和标签22a1相关的装配21a1到达转盘TT1时,该装配被传送到线部分T2。当装配21a1到达站点S7时,站点S7应用织物表面,而当装配21a1到达站点S8时,站点S8执行XX缝纫处理。类似的,指令列72要求转盘TT1传送和标签22a2相关的装配21a2到传送线部分T0,当和标签22a2相关的装配21a2到达站点S7时,站点S7应用来自馈送器CF1的皮革表面而非来自馈送器CF2的织物表面,而当装配21a2到达站点S8时,站点S8执行高端缝纫处理YY。
现在参考图7,显示了和上述讨论一致的由服务器105执行的示范性方法160。在处理160之前,假定规定了特定的座椅顺序(例如座椅规定指示高端或标准座椅及表面颜色)。此外,假定已经形成机器线M1(参见图2和3)并提供用于服务器105和PLC的控制程序。更具体的,为了本发明目的,提供的控制机器线M1资源(例如机器)的程序以和图6中表58一致方式,是标签位置以及座椅类型的函数。例如,对于标准座椅装配,在程序中出现图6中对应标签22a1的位置和指令,而对于高端座椅装配,在程序和控制算法中出现对应标签22a2的位置和指令信息。
参考图1,2,4和7,在块162,使用座椅顺序组装或用具体例子说明类似表58的表,并将特定ID标签(例如22a1,22a2等)和特定座椅顺序相关联。到目前为止,虽然没有显示,期望设备员工使用能访问座椅顺序的接口从而将各个标签和特定座椅顺序相关联。例如,该接口可用于当接收到座椅顺序时,获得最接近和当前未用的标签的ID号码,将该ID号码和顺序信息相关联。更具体的,在本例中,可编程接口从而确定该顺序是用于标准座椅装配还是用于高端座椅装配的,以及由该顺序所确定的座椅表面的颜色。在此,标签ID(例如LM-99303839,参见图6)和指示装配类型(例如标准或高端)以及表面颜色的信息相关联。此外,相关处理使得表58的列70和72和特定信息(例如和标准座椅装配以及表面颜色要求相关联的位置和功能)相组合。
参考图7以及图2,在块164,设备职员在载入站点S1的座椅装配之前,在通用座椅装配上提供相关标签(例如22a1,22a2等)。在块166,由于座椅装配和相关标签对于各个标签沿不同的传送线部分移动,以某种方式确定标签位置。
继续并参考图1,在块168,对于各个标签,服务器105通过从标签获得标签/ID号码确定标签的识别符,访问表58,识别和在块168识别的标签相关联的在列70中的位置,然后块174比较标签的当前位置和表58中的位置。在块176,当对于特定装配,当前标签位置和表58的列70中的一个位置匹配时,控制进行到块172,在此执行和来自列70的匹配位置相关联的列72中的处理。因此,例如,在转盘TT1定位了安装到装配21a1的标签22a1,分别在块168和166确定标签标识和位置,在块176识别出该位置和列70中与标签例如22a1相关联的位置之一匹配,因此在块172执行指令(例如提取到传送线部分T2)。在块172之后,控制回到块166,在此重复上述处理。
参考图7,在块176,如果当前标签位置和表58中对于某特定标签规定的位置不匹配,控制从块176返回到块166,执行上述循环。
可使用不同方法和处理来确定安装到座椅装配上的标签的位置。到目前为止,现在参考图8,显示了一种可以替换图7中处理块166和168的示范性子处理167。参考图7,在块164为每个座椅装配提供标签之后,控制进行到图8的块175,在此还参考图1,从空间13内的接入点11发送信号到空间13内的所有活动的标签收发机26(参见图4和5)。在块177,各个标签处理器28接收连接的收发机26所获得的信号,并使用接收的信号来识别相关标签22的位置。在块179,处理器28通过收发机26和接入点11发送位置和标签ID到服务器105。在块179之后,控制回到图7的块174,在此继续上述处理。
参考图9,显示了可用于替换图7中处理器166和168的子处理169。参考图7,在块164为每个座椅装配提供标签22之后,控制进行到图9的块190。在块190,各个标签22通过收发机26和接入点11发送它的标签ID到服务器105。在块192,服务器105使用接收的信号识别发射标签的位置。在块192之后,控制回到图7的块174,在此继续上述处理。
在至少一些应用中,应当理解对沿机器线M1到达特定位置的座椅装配执行的处理可能对于所有座椅装配都是相同的。例如,参考图10和11,显示了示范性钻孔站点S4。当座椅装配21a1通过传送线T相对于钻柱124移动到特定位置(参见图11)时,可能编程传送线T暂停移动,并编程钻柱124在装配21a1上执行它的孔洞成型处理。因此,参考图10和11,用沿着传送线轴154的钻头的精确位置pd编程服务器105。当传送线T将装配21a1向钻柱124移动时,编程服务器105沿着线轴154跟踪相对于钻子位置Pd的标签22a1的位置Pa1。在装配21a1到达钻柱124之前,编程传送线T减速,从而可以控制装配21a1的精确位置。
参考图11,一旦装配位置Pa和钻子位置Pd相同,服务器105停止装配21a1的移动,并开始由钻柱124控制的孔洞成型处理。因此,该示范实施例将机器线的机器控制为附加到座椅装配上的标签位置的函数,而不管特定座椅装配的标识。在此,应当理解,通过利用诸如接入点的现有无线基础结构来确定产品位置并排序资源活动,实际上能够减少配置线M1所需的传感器的数目。
现在参考图12,提供一种和图10以及11的说明相一致的方法180。在块182,提供位置特定而非座椅装配特定的程序。在上述例子中,该程序规定当标签之一(例如22a1)之一和钻子位置Pd精确对准时钻床124执行孔洞成型处理。在块184,在要馈入机器线的所有座椅装配上提供标签。在块186,服务器105确定通过该机器线的所有标签22的位置。在块188,服务器105识别作为相关标签22位置函数的要对座椅装配执行的任何处理。在块190,服务器105执行识别的处理,然后控制回到块186,重复以上循环。
虽然上述例子是在单个传送线轴154的情形中说明,应当理解上述原理可应用到更复杂的二维和三维应用中,其中标签位于二维或三维空间中。因此,例如在图11中,仅在沿轴154和第二条与之垂直的水平轴(未示出)精确定位装置22a1,才能执行孔洞成型处理。
在至少某些实施例中,期望除了将机器线资源控制为和独立座椅装配相关联的标签位置的函数之外,还可将机器线资源控制与安装到机器线资源自身上的标签位置相捆绑,从而进一步减少传感器数目。例如,参考图13a,在和站点S4下面的钻头(未标出)的特定相对交叉位置,在钻柱124移动钻头元件上安装标签22d。在此,能确定信息标签22d的位置,从而识别沿着钻头行程的钻柱124的特定位置。例如,如图13a所示,当钻柱124在暂停位置时,将装置22d定位在第一位置。参考图13b,当钻柱124位于部分伸出位置(例如在钻头进入座椅装配框架之前)时,标签22d位于第二已知位置,而当钻柱124位于全伸出位置时,标签22d可以在图13c所示的另一个已知位置。将钻头运动控制成为钻头位置的函数。例如,当从图13a的暂停位置移动到13b的部分伸出位置时,钻柱124可能以高速移动,而从图13b的部分伸出位置移动到图13c的全伸出位置时,钻柱124可能以低速移动,而从全伸出位置移动回部分伸出位置时,钻柱124可能以中速移动,当从部分伸出位置移动回暂停位置时,钻柱124可能再次以高速移动。
参考图1和13a到图13c,和上述说明一致,服务器105编程用于在传送座椅装配到和钻柱124相关的站点之前,通过确定标签22d的位置来确定钻柱124在图13a所示的暂停位置。在确认钻柱124暂停之后,服务器105传送座椅装配(在图13a到13c中未示出)到站点S4,并且到低于钻柱124的位置,从而可以在座椅装配上形成孔。如以上参考图10和11所述的,服务器105可编程用于通过钻柱上的标签跟踪钻柱位置。然后,服务器105以高速将钻柱从图13a的暂停位置移动到图13b的部分伸出位置。在部分伸出位置,就在钻头进入座椅装配框架之前,服务器105降低钻柱124的移动到低速,并继续从图13b的部分伸出位置到图13c的全伸出位置的钻头行程,从而在座椅框架上形成孔。然后,在服务器105确定标签22d的位置在图13c所示的全伸出位置之后,服务器105开始以中速撤回座椅框架内的钻柱124,直至再次到达图13b所示的部分伸出位置。再次的,服务器105通过标签22d的位置识别部分伸出位置。服务器105继续从图13b的部分伸出位置移动钻柱124到图13a的暂停位置,并通过确定标签22d的位置/位置确认暂停位置。
除了控制沿机器线的机器作为座椅装配特定事件位置的函数之外,还认识到在至少某些应用中,提供自动移动到对应相关站点的空间中不同位置的机器线元件来加快产品吞吐量是有利的。例如,参考图2和图14,示范性钻床站点S4包括具有向下伸展的钻头(未标出)的钻柱124,安装在滑轨128上从而在六个不同分站点空间SS1到SS6任意一个中运动,从而执行孔洞成型处理(即由钻柱124执行的整个孔洞成型处理可能在分站点SS1到SS6的任意一个执行)。在此,在前一或后一站点可能具有不同的吞吐时间时,站点S5能被用作一种动态存储空间而降低在站点S4的瓶颈效应。到目前为止,参考图14,当在站点S4提供第一座椅装配21a1时,钻柱124移动到分站点SS1,并和装配21a1对准以执行孔洞成型处理。对准可包括在期望确保正确的孔洞布置的特定和精确交叉点对准标签22a1和21a1。
参考图15,在座椅装配21a1形成适当的孔洞之后,假定以较快速度在站点S1提供座椅装配,传送线T可能移动装配21a1到下一站点S5,并允许两个额外的座椅装配21a2和21a3分别移动到分站点SS2和SS1。在此情形中,钻柱124可沿箭头127所示方向移动到分站点SS2,通过在分站点SS2的标签22a1和21a2与座椅装配21a2对准,然后在站点SS2对装配21a2执行孔洞成型处理。
继续参考图16,在座椅装配21a2上形成孔洞之后,传送线T推进,从而座椅装配21a3被移动到下一分站点SS4,三个另外的座椅装配21a4-21a6可被移动到站点S4。此外,在此,钻柱124移动到站点SS4,从而可在座椅装配21a3上形成孔。再次的,线T将已经形成孔的前一装配21a2传送到站点S5,从而减少瓶颈,提高生产吞吐量。
现在参考图17,假定站点S1因为某种原因(例如设备职员放慢载入处理速度或一系列座椅装配都要被配置为标准装配)放慢输出,在座椅装配21a3内形成孔洞之后,传送线T将装配21a3传送到站点S5,钻柱124会沿着箭头129所示方向向后滑动到子站点SS3,在此钻柱124被控制以在座椅装配21a4上形成孔洞。再次的,在装配21a4上形成孔洞之后,如果站点S1还没有准备好传送另一个座椅装配到站点S4,钻柱124会移动到子站点SS2,在座椅装配21a5上形成孔洞等。
在上述关于图14-17的例子中,应当认识到可通过标签22a1,22a2等来确定机器和座椅装配的位置,因此在至少某些应用中能够排除通用的位置传感器。应当理解,在至少某些应用中,可以和其他接近或位置传感器一起使用标签,从而促进做出机器控制决定的处理。此外,虽然在图14-17的环境中说明了独立的分站点,在某些情形中,钻柱-座椅装配对准可在站点S4的任意位置发生。在此情形中,通过机器和装配安装的标签的对准特别有利。此外,期望该对准可以是在二维或三维空间中,而非沿着单条轴线。例如,在图14中,钻头124可被安装到双轴线滑轨钻柱(未示出),从而促进钻头124沿着箭头127所示方向以及沿着和箭头127方向垂直的第二水平轴线运动。在此情形中,即使座椅装配不在传送线T的中央,服务器105也可被编程移动钻头124来促进对准。
虽然可以上述任何方式使用接入点无线确定信息装置位置,应当理解,在此还包括其他确定信息装置位置的处理,在至少某些应用中,用于减少传感器数目。例如,参考图18,沿着传送线轴152在不同的已知位置PS1和PS2提供静态信息装置传感器130S1和130S2。在此,在钻柱124位于沿着轴152的已知钻床位置Pd的情形中,在传感器130S1和130S2在独立于钻床位置Pd的位置PS1和PS2,标签22a1的位置也可从系统运行特性以及标签22a1的最近已知位置推测出来。到目前为止,传送线T以已知速度沿轴线152传送装配21a1,在传感器130S1感测出标签22a1在其附近之后,开始一个计时器,根据传送线T的速度,能从该速度以及计时器数目确定装配21a1的位置。
再次的,当标签22a1邻近传感器130S2时,可以更新装配21a1的位置,此后,计时器再次开始,从而可使用传送线速度和计时器数目确定装配21a1在传感器130S2和钻柱124之间的位置。传感器位置和速度都精确已知时,服务器105能精确的相对于钻柱124停止装配21a1。
现在参考图19,显示了可替换图7中块166和168并和上述关于图18说明一致的示范性子处理171。到目前为止,在标签22被提供给要提供到机器线的各个座椅装配之后,控制回到图19的块192,其中在沿机器线的已知位置提供静态位置传感器(例如图18中的130S1和130S2)。传感器130S1和130S2通过网络34连接到服务器105。
继续,在块194,服务器105监测接近各个静态传感器的标签。在块196,当标签接近其中一个传感器时,控制到块198,在此更新装置位置。在块198之后,控制进行到块200。再次参考块196,没有标签接近传感器,控制回到块200。在块200,服务器105通过确定传送线T的速度来确定标签速度。然后,在块202,服务器105估计距离前次更新位置的装置位置,传送线T速度以及自从前次更新后的时间。在块202之后,控制回到图7的块174,在此继续上述处理。
在以上例子中,应当认识到包括用于推测标签位置的更复杂的算法。例如,在传送线T的速度不是连续的时,在至少某些例子中,包括考虑变化的传送速度和各个速度时的传送持续时间的算法。
参考图18,在另一个实施例中,传感器130S1和130S2可用静态位置标记(例如条形码、rf位置标记等)替换,并且标签22a1,22a2等可包括当相关装置通过标记之一时,在这些位置允许阅读标记的标记阅读器329(参见图5)(例如条形码阅读器、rf位置标记阅读器等)。在此情形中,标签处理器28被编程用于从最近感测到的位置以及传送线速度推测标签位置。处理器28被编程用于周期(例如每1/2秒一次)或当推测的位置和资源控制(例如在图2中当标签位于转盘TT1时)相关时传送推测的位置和标签ID。
根据本发明的另一方面,期望诸如标签22a1,22a2,22d等的标签客被服务器105使用从而通过自动检查出现在要装配的站点的特定元件是否应当装配或识别为和装配顺序不一致,减少装配错误。到目前为止,在至少一些应用中,期望将标签提供给各个元件,从而将其用于识别元件的位置和标识,这些元件要被添加到装配上。在上述参考例子中,参考图3,装入馈送器CF1和CF2的各个表面具有附加其上的自己的标签,可用于识别特定表面的颜色。参考图6,指令列72中的颜色信息可由服务器105使用来确保站点S7应用具有正确颜色的表面到正确的座椅装配。因此,当和标签22a1相关的装配到达站点S7时,服务器105通过列72内对应站点S7的指令确定在该装配上安装红色表面。在此,服务器105然后经附加的标签通过识别该特定表面,然后访问存储在数据库103内指示表面颜色的信息,确定由元件馈送器CF2和传送线部分T11提供的下一织物表面是否是红色。在此线部分T11提供的下一织物表面的颜色是红色,服务器105控制站点S7在装配上安装该表面。然而,当该表面颜色不是红色时,服务器105执行其他功能,例如指示线操作员给站点S7提供了不正确的元件(即座椅表面)。为指示不正确的表面顺序,将接口133用于视频/音频告警接口,从而通知设备职员。
和上述评论一致,用于在装配之前验证元件的方法300在图20中显示。在块302,提供指示在站点组合特定的第一和第二元件以形成装配的规定。在上述例子中,该规定指示和标签22a1相关的装配21a1用对应数据库103内指示红色织物座椅表面的数据的具有标签(未示出)的座椅表面覆盖。在块304,在包括要装配的第一和第二元件的所有元件上提供标签,其中这些标签在数据库103内和关于相关元件的信息(例如红色座椅表面)相关联。
在确定块306,服务器105监测从而确定在站点S7何时出现元件座椅装配。当在块306没有出现元件时,控制循环返回到块306,直至出现元件。最后,一旦元件出现,控制进行块308,其中服务器105从座椅元件获得标签ID。此外,在块308,服务器105识别应用到该座椅装配的座椅表面的特性,包括通过访问数据库103获得颜色,以及定位和标签ID相关的颜色信息。
在块312,服务器105监测从而确定传送线T11何时提供座椅表面。最后,一旦部分T11提供座椅表面,控制进行到块314,在此服务器105从提供的座椅表面获得标签ID,并将该ID号码和数据库103内的表面特性相关。在块316,服务器105比较在块308识别的表面特性(即要提供给该座椅装配的表面特性)和在块314识别的表面特性(即在站点S7应用的表面特性)。当表面特性匹配时,控制进行到块320,在此将表面应用到座椅装配。表面特性不匹配时,控制进行到块318,执行其他功能(例如通知不正确的表面类型)。在每个块318和320之后,控制回到块306,处理继续。
在某些情形中,期望馈送器CF1,CF2等能重新移动其中的元件,从而线M1能定位特定元件并自动纠正和错误元件顺序相关的问题。因此,在至少一些情形中,当出现将和产品装配组合的不正确的元件时,在块318的另一个功能包括定位要和装配组合的元件的类型,获得定位的元件并组合该元件和装配。在上述座椅表面例子中(即在站点S7),馈送器CF1能尝试定位要和装配组合的正确颜色的皮革表面,然后当识别出排序错误时重新移动表面顺序。
参考图1和3,服务器105可被编程用于感测装入到馈送器CF1和CF2的座椅表面上的标签,比较该标签信息和接口131和133规定的顺序,并当出现不正确的顺序时立即发出警告。在此情形中,当出现不正确的顺序时,装入座椅表面的设备职员能立即纠正该错误。
根据附加的发明概念,认识到无线定位和位置确定系统正变得越来越精确,从而除了从标签等确定通用的产品位置之外,通过在某元件或产品装配上放置两个、三个或更多标签至少通常并在某些情形中能相对精确的确定方向。例如,在本文献讨论的座椅例子中,可以定位座椅装配,从而装配的靠背部分面向传送线行进或背向传送线行进的方向。在此情形中,在沿着座椅装配前部边缘要提供一系列八个孔以及沿着座椅装配后部边缘提供两个孔的情形中,可使用两个或三个标签的相对交叉来确定座椅方向,并相应修改钻头操作/运动。图2中的装配21a1包括两个标签22a1和22a1-2,可用于确定座椅方向。
虽然本发明允许不同的修改和替换形式,在附图中作为例子显示了特定实施例并在此详细说明。然而,应当理解,本发明并不限于在此公开的特定形式。例如,虽然上述标签包括处理器,存储器和收发机,期望在至少某些应用中可采用其它类型标签来促进本发明的某些概念。例如,在图20环境内说明的方法的情形中,不是使用基于处理器的和接入点通信的标签,rf ID标签甚至条形码标签都可以采用,在站点S7有适当的标签阅读器从而识别出现的标签和标识。
作为另一个例子,虽然上述例子假定标签被安装在座椅装配,元件和/或移动的机器元件上,期望标签可以仅仅接近元件和/或资源。例如,在某些情形中,可在托板上提供标签,在该托板上驻留有特定的座椅装配,标签还可位于滑动钻头的静态部分。
在标签相对便宜的情形中,极可能将标签附加到元件,假定它们在美学上不令人讨厌。然而,在某些情形中,通过除去然后和新的座椅顺序或其他产品顺序或元件重新相关联,可以重复使用标签。
此外,虽然上述标签被描述为在获得ID号码之后在数据库103内存储和位置以及标签特定指令或特性相关的标签ID,在某些情形中,所有关于指令和特性的信息可以存储在标签自身中,从而用于特定设备位置。在此,例如,参考图2,当标签22a1到达转盘TT1时,标签22a1确定自己位置并发送信号到接入点11(参见图1),使得服务器105控制转盘TT1提出标签22a1和相关装配21a1,离开站点S2。类似的,当标签22a1和装配21a1到达站点S7时,标签22a1发出使得服务器105控制站点S7机器应用和表58内信息一致的黑色皮革表面。因此,至少表58内的信息的子集可被存储到各个标签中,指示标记/装配特定处理。
此外,无线环境中的产品位置可通过从一个或多个接入点接收信号的产品上的两个传感器来确定。
此外,在至少某些情形中,根据工作流进程,可以连续配置两个或多个相同的站点,产品可被传送到任何一个连续站点。例如,三个连续的钻床站点执行相同功能。
因此,本发明覆盖所有落入本发明精神和范围的所有的修改、等效物和替换物,其中由随后的权利要求确定本发明的精神和范围。
为告知公众本发明的范围,权利要求如下。
权利要求
1.一种控制资源集成从而在至少该第一资源和产品之一是在处理期间移动的可移动零件的环境中对该产品执行处理的方法,该方法包括步骤在可移动零件上提供信息装置;确定该信息装置的位置;以及控制至少第一资源作为该信息装置位置的函数。
2.权利要求1的方法,其中该可移动零件是该产品。
3.权利要求2的方法,其中提供信息装置的步骤包括在产品上提供传感器,确定信息装置位置的步骤包括通过传感器从环境中获得信息。
4.权利要求3的方法,其中提供信息装置的步骤包括提供连接到传感器的处理器,确定信息装置位置的步骤进一步包括步骤,根据获得的信息使用处理器确定该位置。
5.权利要求4的方法,进一步包括在环境中提供至少一个静态发射机,并在该环境内从该发射机发射信号,获得信息的步骤包括获得该发射机发射的信号的至少一个子集。
6.权利要求5的方法,其中使用处理器确定位置的步骤包括,执行至少三角测量方法、信号强度方法以及统计分析方法之一。
7.和控制器一起使用从而控制资源的权利要求4的方法,其中提供信息装置的步骤进一步包括提供连接到处理器的发射机,确定位置的步骤进一步包括从发射机无线发射装置位置到控制器。
8.权利要求7的方法,其中资源包括至少控制器已知其位置的第一资源,第一资源受控制器控制从而当该信息装置位于相对于第一资源的第一交叉时对产品执行处理,控制步骤包括,当信息装置位于第一交叉时初始化第一资源。
9.权利要求8的方法,进一步包括确定第一资源位置的步骤。
10.权利要求3的方法,进一步包括在环境内的不同位置提供一组静态定位标记的步骤,每个标记指示自身位置,获得信息的步骤包括步骤,当产品接近标记之一时,从该最接近的标记获得位置信息。
11.权利要求10的方法,其中确定步骤进一步包括,当产品在两个静态标记之间时,从产品上次最接近的标记的位置估计产品的位置。
12.权利要求11的方法,其中估计步骤还包括估计作为时间函数的自从产品上次最接近的标记之一。
13.权利要求12的方法,其中估计步骤还包括估计作为速度函数的产品在该环境内的移动。
14.权利要求2的方法,其中该资源至少包括对于控制器来说其位置已知的第一资源,第一资源受控制器控制,从而当信息装置处于相对于第一资源的第一交叉时对产品执行第一处理,控制步骤包括,当该信息装置位于第一交叉时初始化第一处理的步骤。
15.权利要求14的方法,进一步包括步骤确定第一资源的位置。
16.权利要求2的控制集成资源从而在环境内对多个类似产品执行处理的方法,在产品上提供信息装置的步骤包括,在各个产品上以及各个产品的相同位置上提供信息装置。
17.权利要求2的方法,进一步包括确定产品的方向,以及控制步骤包括控制资源作为信息装置位置以及产品方向的函数。
18.权利要求17的方法,其中该信息装置是第一信息装置,并且其中确定方向的步骤包括步骤在产品上至少提供第二信息装置,并确定至少第二装置位置以及第二装置相对于第一位置的交叉其中之一。
19.权利要求18的方法,其中确定方向的步骤包括,在产品上至少提供第三信息装置,以及确定至少第三装置的位置以及第三装置相对于至少第一和第二装置之一的交叉其中一个。
20.权利要求2的方法,其中提供信息装置的步骤包括在产品上提供至少第一和第二信息装置,以及其中确定位置的步骤包括确定至少第一和第二信息装置之一的位置。
21.权利要求2的方法,其中提供信息装置的步骤包括提供发射机,确定位置的步骤包括在环境中至少提供一个传感器,用于接收发射机发射的信号,接收发射信号并使用该发射信号来确定位置。
22.权利要求21的方法,其中确定步骤包括至少对接收的发射信号执行三角测量处理、信号强度处理以及统计分析处理之一。
23.权利要求21的方法,其中该信息装置发射识别产品的信号。
24.权利要求21的方法,其中该资源包括至少第一资源,该第一资源位置对于控制器其位置已知并受控制器控制,用于当信息装置位于相对于第一资源的第一交叉时对产品执行处理,控制步骤包括当信息装置处于第一交叉时初始化第一资源的步骤。
25.权利要求24的方法,进一步包括步骤确定第一资源的位置。
26.权利要求2的方法,进一步包括存储关于信息装置的处理数据,从该数据中可以识别至少由第一资源执行的处理。
27.权利要求26的方法,进一步包括步骤,识别处理数据并使用该处理数据识别要执行的处理,控制作为位置函数的步骤包括控制作为位置和识别的处理的函数。
28.权利要求26的方法,进一步包括在数据库中存储相关的产品标识以及要对该产品执行的处理,存储处理数据的步骤包括存储产品标识的步骤,识别处理数据并使用处理数据包括识别产品标识、访问数据库以及将相关处理识别为要执行的处理的步骤。
29.权利要求27的方法,其中识别的处理规定由第一资源至少添加一个元件到产品,该方法进一步包括步骤,确认要添加到产品的元件至少是规定的元件之一,然后执行识别的处理的步骤。
30.权利要求29的方法,进一步包括步骤,在要添加到产品的元件上提供信息装置,并在信息装置内存储关于该元件的元件标识,确认步骤包括从信息装置获得关于该元件的元件标识,并比较该元件标识和规定的元件,以及,当元件标识和规定的元件匹配时,执行识别的处理。
31.权利要求30的方法,进一步包括步骤识别要添加到产品的元件的位置。
32.权利要求3的方法,进一步包括步骤在环境内的不同位置提供一组静态信息装置传感器,每个传感器都能感测到信息装置的出现,获得信息的步骤包括,当产品接近传感器之一时,感测信息装置的出现。
33.权利要求32的方法,其中确认步骤进一步包括,当产品位于两个静态传感器之间时,从至少产品上次接近的传感器的位置估计产品的位置。
34.权利要求32的方法,其中估计步骤还包括作为产品在环境内移动的速度以及产品上次接近传感器过去的时间的函数来估计。
35.权利要求2的方法,进一步包括步骤在环境内的其他产品上提供信息装置,并确认环境内其他产品的位置,控制第一资源的步骤进一步包括步骤控制第一资源作为至少一个产品子集的位置的函数。
36.权利要求1的方法,其中该信息装置可以重复使用。
37.权利要求1的方法,其中该资源包括用于执行自动工业处理的机器。
38.权利要求13的方法,其中估计步骤还包括作为产品在环境内的加速度的函数来估计。
39.权利要求20的方法,其中确认步骤包括对接收的发射信号执行至少三角测量处理、信号强度处理以及统计分析处理之一。
40.权利要求33的方法,其中估计步骤还包括,作为环境内产品的加速度的函数来估计。
41.权利要求1的方法,其中该信息装置不能重新使用。
42.一种在将元件和产品装配集成之前验证该元件是第一元件的方法,该方法包括步骤在至少元件的一个子集中的各个元件上以及产品装配上提供独立的信息装置,其中每个信息装置都指示其所在的元件/装配的标识;规定在第一站点将第一元件和该装配集成;当该装配位于第一站点时,通过装配上的信息装置识别该装配,并识别规定该装配和第一元件的集成,并且当在装配处出现要和装配集成的元件时,在集成元件和装配之前,通过元件上的信息装置确定该元件的标识,并当该元件是第一元件时集成元件和装配。
43.权利要求42的方法,进一步包括步骤通过识别装配上信息装置的位置来识别该装配在第一站点。
44.权利要求43的方法,进一步包括步骤,通过确定元件上的信息装置的位置,确定要和装配集成的元件位于第一站点。
45.权利要求42的方法,其中当元件不是第一元件时,该方法进一步包括步骤执行辅助功能。
46.权利要求45的方法,其中辅助功能是启动指示在第一站点出现错误元件的告警。
47.权利要求45的方法,其中辅助功能是通过第一元件上的信息装置定位第一元件,并传送第一元件到第一站点,从而和装配集成。
48.一种在集成之前验证企业内部由机器线站点集成的元件是正确元件的方法,该方法包括步骤在企业内的各个元件上提供独立的信息装置,其中各个信息装置指示其所在元件的标识;规定在第一站点将第一元件和第二元件集成;当第一元件位于第一站点时,在集成元件之前,通过信息装置识别第一元件和在第一站点的至少另一个元件的标识,并且当另一个元件不是第二元件时,执行辅助功能。
49.一种在环境内跟踪产品的方法,该方法包括步骤在环境内提供环境信息,从环境信息中可以确定信息装置的位置;在各个产品上提供信息装置;至少周期的通过各个信息装置获得环境信息;以及使用环境信息确定环境内信息装置的位置。
50.权利要求49的方法,其中在各个产品上提供信息装置的步骤包括,在各个产品上至少提供一个接收机,提供环境信息的步骤包括,在环境中至少提供一个发射机,用于在环境中发射信号,以及获得信息的步骤包括,至少获得在环境内的发射信号的一个子集。
51.权利要求50的方法,其中在各个产品上提供信息装置的步骤进一步包括在各个产品上提供连接到接收机的处理器,并且其中使用信息的步骤包括使处理器将产品位置确定为获得的信号的函数。
52.权利要求51的方法,其中处理器至少通过执行三角测量方法、信号强度方法以及统计分析方法之一来确定产品位置。
53.权利要求49的方法,其中提供环境信息的步骤包括,在环境内等距离间隔的位置提供位置标记,当信息装置接近这些标记时从这些标记获得信息的步骤。
54.权利要求50的方法,其中提供信息装置的步骤进一步包括提供独立的连接到各个接收机的发射机的步骤,使用环境信息的步骤包括在环境内提供连接到环境接收机的控制处理器,通过环境接收机发送环境信息到控制处理器,以及使用控制处理器确定产品位置。
55.一种跟踪环境内的产品的方法,在该环境中资源装配元件以形成产品,该方法包括步骤a)在环境内元件的至少一个子集的各个元件上提供信息装置;b)确定各个子集元件的位置;以及c)在元件的信息装置内存储各个元件的位置。
56.权利要求55的方法,进一步包括步骤在各个信息装置中存储指示该信息装置所在元件的标识的标识信息。
57.权利要求55的方法,进一步包括再现至少可由位于环境内的一个传感器访问的位置和标识信息。
58.权利要求55的方法,其中步骤(b)和(c)周期重复。
59.权利要求55的方法,其中提供信息装置的步骤包括在各个元件上提供确定元件位置的处理器。
60.权利要求55的方法,进一步包括步骤,在环境内至少提供一个传感器,用于至少从各个信息装置周期获得位置信息。
61.权利要求60的方法,进一步包括步骤,控制资源,至少部分作为元件位置的函数。
62.一种在资源将元件和其他元件装配以形成产品的环境中跟踪该元件的设备,该设备包括空间上和该元件相关联的处理器;连接到处理器的数据采集器,该采集器从环境获得信息,从获得的信息中确定采集器的位置;以及连接到处理器的存储器,处理器在存储器中存储当前元件位置。
63.权利要求62的设备,其中处理器安装到元件上。
64.和环境内的至少一个静态发射机一起使用的权利要求63的设备,该采集器包括用于接收该发射机发射的信号的接收机。
65.还和环境内的至少一个接收机一起使用的权利要求64的设备,采集器还包括用于发射指示采集器位置的信号到该接收机的发射机。
66.权利要求62的设备,其中在存储器中还存储设备标识号码,用于唯一的标识该设备。
67.一种在资源装配元件以形成产品的环境中用于跟踪元件的设备,该设备包括连接到至少一个资源子集并编程用于控制资源作为环境内元件位置的函数的服务器;以及多个标签,一个独立的标签空间上和各个元件相关联;其中至少标签和服务器之一被编程用于确定环境内标签的位置。
68.权利要求67的设备,其中各个标签包括存储器和发射机,在存储器中存储标签专用ID,发射机在环境内发射该标签ID。
69.权利要求68的设备,进一步包括连接到服务器的至少一个接收机,用于接收在环境内发射的标签ID。
70.权利要求69的设备,其中各个标签还包括处理器和标签接收机,该设备进一步包括在环境内并连接到服务器的至少一个静态发射机,该静态发射机在环境内发射信号,标签接收机接收从静态发射机发射的信号,每个标签处理器都使用接收的信号来确定标签接收机的位置,标签发射机除了发射标签ID之外,还发射标签位置到连接到服务器的接收机。
71.权利要求69的设备,其中服务器使用标签ID信号来确定发射标签的位置。
全文摘要
一种控制集成资源以在至少第一资源和产品之一是在处理过程中移动的可移动零件的环境中对该产品执行处理的方法和设备,该方法包括步骤,在可移动零件上提供信息装置,确定信息装置的位置,并控制至少第一资源作为该信息装置位置的函数。
文档编号G06F17/00GK1755559SQ200510098090
公开日2006年4月5日 申请日期2005年4月1日 优先权日2004年4月1日
发明者D·W·法齐敏, D·A·瓦斯科, B·A·贝特科, D·P·努恩, D·M·克尔拉格汉, J·J·贝尔, S·A·图特科维克斯 申请人:洛克威尔自动控制技术股份有限公司
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