发明背景
本发明涉及一种用于验证装配线上使用的工具的系统。更具体地说，本发明涉及一种用于对装配线上使用的工具进行现场验证的系统。
在传统制造中，部件的装配通常使用装配线来构建。在装配线上，未完成装配(unfinishedassembly)按顺序移动通过多个工作站。在每个工作站处，将附加部件添加到未完成装配，或者对未完成装配执行不同的过程。在装配线的末端，生产出已完成装配(finishedassembly)。已完成装配可以是成品，或者在成为成品之前需要额外的制造步骤。
在每个工作站处，可能有各种工具用于定位部件，并将它们附接到未完成装配，或者对未完成装配执行多种过程。这可以包括诸如拧紧螺钉和螺栓、紧固铆钉、切割、钻孔或执行各种焊接的过程。装配线上执行的过程的类型，将取决于正在生产的已完成装配的细节。用于执行每一种过程的工具的类型也会有所不同。这些工具可以手动或自动(robotically)操作。
在某些情况下，工具可能需要满足特定的技术要求(specification)。这可能是客户或监管者所要求的，例如，要求满足针对已完成装配的特定公差、尺寸或强度的技术要求。为了满足这些技术要求，传统装配线可以包括至少在未完成装配或已完成装配的样本上使用的测试机构(testmechanism)。测试机构可以测试诸如锁的强度、由接头提供的运动阻力、已完成装配中传感器的精度的特征或任何其他特征或特性。
为了确保由装配线生产出的每个已完成装配满足期望的技术要求，可以对工具和测试机构进行测试和校准。特定的测试和校准将取决于所使用的特定工具，通常包括从装配线上移除工具，并将它们带到远程位置进行测试。拥有一种改进的方法来确保装配线上的工具的操作满足技术要求，将是有利的。
发明概述
本发明涉及一种在装配线上使用的测试载体(testcarrier)。测试载体包括适合于输入到装配线中的托盘(pallet)。测试托盘适合于按顺序移动通过装配线上的多个工作站。测试托盘包括支撑在托盘上的验证装置。验证装置适合于在装配线上由多个工具中的至少一个操作，以产生验证结果。
本发明还涉及一种用于在装配线上验证工具的方法。该系统包括将测试载体输入到装配线中。装配线包括多个工作站。测试载体按顺序前进通过工作站。该系统包括在测试载体上的验证装置上操作多个工具之一。该系统还包括产生表示验证装置的输出的验证结果。
本发明还涉及一种在装配线上验证工具的方法。该方法包括将载体序列输入到装配线中。装配线包括多个工作站，并且对载体执行顺序装配操作,以产生已完成装配。装配线包括多个装配工具。该方法包括在载体序列中包括测试载体。测试载体按顺序移动通过多个工作站。该方法还包括在测试载体上的验证装置上操作多个装配工具中的至少一个，以产生验证结果。
当参照附图阅读时，根据优选实施方案的以下详细描述，本发明的各个方面对于本领域技术人员将变得明显。
附图说明
图1是装配线的示意图。
图2是用于图1所示装配线中的载体序列的示意图。
图3为测试载体的第一个实施例的透视图。
图4为测试载体的第二个实施例的透视图。
图5是装配线和载体序列的示意图。
图6是包括验证结果的日志的示意图。
具体实施方式
现在参考附图，图1中示出了装配线的示意图,装配线通常用10标示。装配线10使用顺序装配过程，其中载体12被输入到装配线10中，并且装配出已完成装配14。载体12是在其上进行顺序装配过程的支撑件。载体12可以包括已完成装配14的部分部件。已完成装配14可以是完整的产品，或者已完成装配14可能需要额外的装配以便提供完整的产品。
装配线10包括多个工作站,其通常用16标示。所示装配线10包括四个工作站16a-16d，这些工作站仅用于说明目的，并且装配线10可以包括任何期望数量的工作站16。在每个工作站16，提供输入，通常用18标示。输入18包括添加到载体12的期望零件，以生产出已完成装配14。所示装配线10包括四个输入18a-18d，每个工作站16a-16d处有一个输入。然而，装配线可以包括任何期望数量的输入18。装配线10包括多个装配工具20。装配工具20在工作站16处使用,用于对已完成装配14执行装配。所示装配线10包括四个装配工具20a-20d，每个工作站16a-16d处有一个。然而，装配线10可以包括任何期望数量的装配工具20。装配工具20可以手动或自动操作。
装配线10还包括测试站22。测试站22包括测试工具24，测试工具24用于测试预测试装配(pre-testassembly)26的期望特征。测试工具24可以是任何期望工具、传感器或设备，以便测试已完成装配14的任何期望特性。所示的测试站22位于装配线10的末端，在每个工作站16之后。然而，测试站22可以位于装配线10上的任何期望位置上。
参考图2，图示了通常以28标示的载体序列的示意图。所示的载体序列28包括六个载体12a、12b等，每一个都是可互换的，并且适合于代替载体12输入到装配线10中。测试载体30也包括在载体序列28中。测试载体30也适合于代替载体12被输入到装配线10中。在所示实施例中，测试载体30在载体12b和载体12c之间被插入到载体序列28中。但是，测试载体30可以在任何期望的位置处插入到载体序列28中。
参考图3，示出了测试载体30的第一个实施例的透视图。测试载体30包括托盘32，托盘32用作测试载体30的其他部件的基座。图示的托盘32由钢制成，并且具有矩形形状。然而，托盘32可以由任何期望的材料制成，并且可以具有任何期望的形状。使托盘32被设定尺寸，使得其可以类似于载体12在装配线10的工作站16之间移动，并且适合于被输入到装配线10中并顺序移动通过工作站16。测试载体30还包括框架34，框架34附接到托盘32。图示的框架34由铝材制成，但是可以由任何期望的材料制成。测试载体30包括支撑在框架34上的验证装置36。验证装置36可用于一个或多个工作站16处，以测试一个或多个装配工具20，从而确定装配工具20是否按照期望的技术要求操作。
在图示的实施方式中，验证装置36包括扭矩传感器。然而，验证装置36可以包括任何类型的测试、校准、仪表测量或任何其他期望的设备。期望在装配线10上使用的具体的验证装置36将取决于装配线10上包括的特定的装配工具20和测试工具24。
测试载体30还包括计算机38和输入输出设备40。计算机38用于记录关于验证装置36的操作及其在装配工具20上的使用的数据。输入输出装置40允许操作员与计算机38交互。
参考图4，图示了第二测试载体30b的透视图。第二测试载体30b包括许多类似于测试载体30的特征。这些特征通过相同的元件编号加后缀“b”来标示，并且将不会详细地描述。第二测试载体30b包括用于测试测试工具24的正确操作的第二验证装置36b。在图示的实施例中，第二验证装置36b是秤，用于在测试站22测试施加到预测试装配26的重量。然而，第二验证装置36b可以包括任何类型的测试、校准、仪表测量装置或任何其他期望的装置。
尽管所示实施例在单独的测试载体30和30b上示出了验证装置36和第二验证装置36b，但是如果需要，验证装置36和第二验证装置36b都可以包括在单个测试载体30上。
参考图5，图示了装配线10和载体序列28的示意图。每一个载体12a、12b等和测试载体30都位于工作站16中的相应的工作站16处。图5示出了装配线10上顺序装配过程中的一个步骤。如图所示，载体12a位于测试站22中，在那里通过测试工具24的操作，载体12a进行测试。载体12b位于工作站16d中，在那里装配工具20d用于附接输入18d。
在所示的步骤中，测试载体30位于工作站16c中。测试载体30类似于载体12a通过工作站16前进，但是输入18没有附接到测试载体30。因此，当测试载体30位于工作站16c中时，在装配顺序的该步骤期间不使用输入18c。当测试载体30位于工作站16c中时，装配工具20c在测试载体30上的验证装置36上被操作。操作者可以使用输入输出装置40来识别哪个装配工具20正在验证装置36上被操作。在图示的实施例中，装配工具20c包括扭矩扳手。扭矩扳手对扭矩传感器操作，计算机38用于监视验证装置36的操作并产生验证结果42。如果需要，装配工具20c可以在验证装置36上被操作多次，以产生多个验证结果42。尽管所示实施例包括扭矩扳手和扭矩传感器，但是工具20c和验证装置36可以是任何期望的装置。
根据需要，验证结果42可以以各种方式使用。可以将扭矩扳手产生的扭矩与目标值进行比较，以确定扭矩扳手是否在技术要求范围内操作。验证结果42可以是“通过”和“失败”之一。验证结果42可以记录在日志44中，如图6所示。日志44包括在不同的时间记录的另外的验证结果42a、42b等。这允许随着时间的推移而监视装配工具20c的性能，使得装配工具20c可以在其超出技术要求操作之前接受校准、维护或更换。
在图5所示的步骤之后，测试载体30将在装配线10上前进到工作站16d，在那里装配工具20c可以在验证装置36上被操作。测试载体30可以包括另外的验证装置(未示出)，其允许不同类型的装配工具20和测试工具24被操作以产生另外的验证结果。另外，测试载体30和第二测试载体30b都可以包括在载体序列28中，以便允许装配工具20和测试工具24中的不同的工具在验证装置36和第二验证装置36b上被操作。
返回参考图1，装配线10在给定时间段内能够生产的已完成装配14的数量，将取决于装配线10的细节。例如，一天内可生产的已完成装配14的数量将取决于一个顺序装配步骤所需的时间以及装配线10每天操作多长时间。图2所示的载体序列28将在一段时间内输入到装配线10中。测试载体30可以以任何期望的频率输入到装配线10中。例如，测试载体30可以每天一次，或每月一次，或以任何其他期望的时间间隔输入到装配线10中。这允许装配工具20和测试工具24以任何期望的频率被验证。
另外，测试载体30可以有时与频率无关地，而是响应某种事件，输入到装配线10中。例如，测试载体30可以在装配工具20之一被替换后，被输入到装配线10中。
此外，测试载体30和第二测试载体30b可以以相同频率或不同频率输入到装配线10中。如果需要，允许装配工具20和测试工具24中的不同的工具以不同的频率被验证。如果需要，测试载体30可以用在第二装配线(未示出)或任何附加数量的装配线上。这允许测试载体30用于在多条装配线上验证装配工具20。
使用测试载体30来验证装配工具20和测试工具24是有利的，因为它允许装配工具20和测试工具24的正确操作被验证，而无需使它们停止使用。这允许装配工具20和测试工具24以增加的频率被验证。接近超出技术要求操作的装配工具20之一可以在其超出技术要求操作之前被识别。如果装配工具20中的一个被识别为超出技术要求操作，那么可能需要修理或更换的已完成装配14将会更少。
已经在本发明的优选实施例中解释和说明了本发明的原理和操作模式。然而，必须理解，本发明可以采取除具体解释和图示以外的方式来实践，而不偏离本发明的精神和范围。
1.一种用于在装配线上验证工具的方法，包括以下步骤：
将测试载体输入到装配线中，所述装配线包括多个工作站，其中，所述测试载体按顺序前进通过所述工作站；
在所述测试载体上的验证装置上操作多个工具之一；和
产生表示所述验证装置的输出的验证结果。
2.根据权利要求1所述的用于在装配线上验证工具的方法，还包括以下步骤：
在所述测试载体上的所述验证装置上操作所述多个工具中的第二个工具；和
产生代表所述验证装置的输出的第二验证结果。
3.根据权利要求2所述的用于在装配线上验证工具的方法，还包括以下步骤：
在所述测试载体上的第二验证装置上操作所述多个工具中的第三个工具；和
产生代表所述第二验证装置的输出的第三验证结果。
4.根据权利要求1所述的用于在装配线上验证工具的方法，还包括以下步骤：
在所述测试载体上的第二验证装置上操作所述多个工具中的第二个工具；和
产生代表所述第二验证装置的输出的第二验证结果。
5.一种在装配线上验证工具的方法，包括以下步骤：
将载体序列输入到装配线中，其中，所述装配线包括多个工作站，其中对所述载体中的每一个执行顺序装配以产生已完成装配，并且其中，所述装配线包括多个装配工具；
在所述载体序列中包括测试载体，其中，所述测试载体按顺序移动通过所述多个工作站；和
在所述测试载体上的验证装置上操作所述多个装配工具中的至少一个，以产生验证结果。
6.根据权利要求5所述的在装配线上验证工具的方法，还包括以下步骤：
在所述测试载体上的所述验证装置上操作所述多个装配工具中的第二个装配工具，以产生第二验证结果。
7.根据权利要求6所述的在装配线上验证工具的方法，还包括以下步骤：
在所述测试载体上的第二验证装置上操作所述多个装配工具中的第三个装配工具，以产生第三验证结果。
8.根据权利要求5所述的在装配线上验证工具的方法，还包括以下步骤：
在所述测试载体上的第二验证装置上操作所述多个装配工具中的第二个装配工具，以产生第二验证结果。
9.一种在装配线上使用的测试载体，包括：
托盘，其适合于被输入到装配线中并顺序移动通过多个工作站；和
验证装置，其支撑在所述托盘上，其中，所述验证装置适合于在所述装配线上由多个工具中的至少一个工具操作，以产生验证结果。
10.根据权利要求9所述的在装配线上使用的测试载体，其中，所述验证装置适合于在所述装配线上由所述多个工具中的第二个操作，以产生第二验证结果。
11.根据权利要求10所述的在装配线上使用的测试载体，其中，所述测试托盘还包括第二验证装置，所述第二验证装置适合于在所述装配线上由所述多个工具中的第三个操作，以产生第三验证结果。
12.根据权利要求9所述的在装配线上使用的测试载体，其中，所述测试托盘还包括第二验证装置，所述第二验证装置适合于在所述装配线上由所述多个工具中的第二个操作，以产生第二验证结果。
技术总结