CN108072323A - 用于检测零件夹持器的尺寸精确度的方法 - Google Patents

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A·皮施克
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Abstract

本发明涉及一种检测具有多个待监测位置(3)的零件夹持器(2)的尺寸精确度的方法，该方法具有借助于驱动设备(5)可偏移的零件夹持器(2)并且具有光学测量设备(8)，其中借助于该驱动设备(5)引导该零件夹持器(2)经过该光学测量设备(8)，使得用这些待监测位置(3)检测该零件夹持器(2)，其中从该零件夹持器(2)的数据(11)中产生该零件夹持器(2)的三维图像，将该三维图像与该零件夹持器(2)的三维模型相比较，以便评估该零件夹持器(2)的尺寸精确度。本发明还涉及一种与之相关的检测设备(1)。

Description

用于检测零件夹持器的尺寸精确度的方法
技术领域
本发明涉及一种用于检测零件夹持器、尤其机动车辆的车身零件的零件夹持器的尺寸精确度的方法。本发明还涉及一种尤其用于执行该方法的检测设备。
背景技术
零件夹持器用于汽车工业中，使得车身零件在与其他车身零件连接(例如焊接或铆接)之前由此被夹持和定位。在此，这些零件夹持器夹持其在不同的接触位置处夹持的零件，其中在那里例如设置夹紧元件或仅设置贴靠元件。
如果这些零件夹持器在生产中或也在生产之外受到损坏，则可能改变至少若干接触位置的尺寸精确度，使得这些待夹持的零件不再被夹持或者不再位置正确地被夹持并且由此不再位置正确地定位。这些待夹持的零件也可能受到损坏。
EP 1 462 223 A1公开了一种用于检测机器人引导的零件夹持器的设备和方法，其中，将该零件夹持器引导到检测装置，该检测装置具有多个形状配合的接收座，其中至少一个功能零件与这些形状配合的接收座之一接触。
然而在此证明的是：该零件夹持器典型地以如下方式形成，使得并不能在所有空间方向上检测具有待夹持的零件(如尤其车身板材)的零件夹持器的所有接触位置，这是因为并非所有夹紧组和接触位置可以配备有或配备有测量点。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种用于检测零件夹持器的尺寸精确度的方法，借助于这种方法能够自动地且无接触式地在多个可检测的位置处快速且准确地检测零件夹持器。该目的还在于提供一种与之相关的检测设备。
关于方法的目的通过根据本发明的、用于检测具有多个待监测位置的零件夹持器的尺寸精确度的方法实现。
本发明的一个实施例涉及一种用于检测具有多个待监测位置的零件夹持器的尺寸精确度的方法，该方法具有借助于驱动设备可偏移的零件夹持器并且具有光学测量设备，其中以如下方式借助于驱动设备引导该零件夹持器经过该光学测量设备，使得用这些待监测位置来检测该零件夹持器，其中从该零件夹持器的数据中产生该零件夹持器的三维图像，将该三维图像与该零件夹持器的三维模型相比较，以便评估该零件夹持器的尺寸精确度。由此，不仅检测和监测这些待监测位置，而且监测该零件夹持器并且将该零件夹持器的构型作为三维图像来检测并且与先前产生的三维模型相比较。在此，三维模型可以是该零件夹持器的全新状态的图像或者可以是例如用于生产该零件夹持器的CAD模型。即，将该零件夹持器作为整体进行监测并且检测尺寸精确度。
在此特别有利的是，为了评价该零件夹持器的尺寸精确度，确定三维图像与三维模型的偏差程度。由此可以确定偏差大于允许的尺寸的这些位置的数量，或者可以测定偏差大于允许的尺寸的多个位置等。在这些位置处，也可以确定这种偏差并且可以确定整体偏差。还已经足够的可以是：这种偏差仅在一个位置处大于允许的尺寸。
还便利的是，将该三维图像的数据与该三维模型的数据尤其相对于共同的模型原点重叠，使得对于该零件夹持器的至少若干轮廓或所有轮廓或体积单元来确定作为偏差的几何差异。在此，尤其选择或考虑与接触待夹持的零件相关的位置。
在此，在另一个实施例中也便利的是，评价这种偏差，其中，在超过该偏差的可预定的偏差值的情况下，输出错误消息。由此，立即将该零件夹持器辨别为有缺陷的并且进行更换或修理。
还有利的是，在视觉上、尤其在空间上相对于该零件夹持器示出该偏差。优选地可以在视觉上输出该错误消息。在此，可以示出该零件夹持器，其中示出该零件夹持器的哪个元件或哪个零件具有过大的偏差。该零件例如可以示出为彩色的或能够良好辨别的，例如红色的。
还有利的是，该光学测量设备是激光光学测量设备，该激光光学测量设备借助于至少一个激光束测定该零件夹持器的几何形状。由此，也可以完全三维地测量三维的元件(例如该零件夹持器)，这可以在无接触式的情况下准确且快速地进行。由此，可以创建具有必要精密度的三维图像。
还便利的是，该驱动设备是机器人装置或机器人装置的机器人臂。由此，该零件夹持器可以快速且以较高的精确度移动，尤其也移动经过该测量设备。
还有利的是，由该驱动装置以恒定的速度引导该零件夹持器经过该光学测量设备前方。由此可以实现：该零件夹持器的图像具有较高的精密度。
关于检测设备的目的通过根据本发明的、用于检测具有多个待监测位置的零件夹持器的尺寸精确度的检测设备实现。
本发明的一个实施例涉及一种用于检测具有多个待监测位置的零件夹持器的尺寸精确度的检测设备，该检测设备具有借助于驱动设备可偏移的零件夹持器并且具有光学测量设备，其中借助于驱动设备引导该零件夹持器尤其以限定的距离经过该光学测量设备，其中以如下方式引导该零件夹持器经过该光学测量设备，使得能够用该零件夹持器的这些待监测位置作为测量位置来检测该零件夹持器，其中，从该零件夹持器的数据(尤其包括这些测量位置的数据)能够产生该零件夹持器的三维图像，能够将该三维图像与该零件夹持器的三维模型进行比较，以便评估该零件夹持器的尺寸精确度。由此提供一种监测设备，该监测设备可以监测整个零件夹持器。
在此，特别有利的是，该光学测量设备是激光光学测量设备，该激光光学测量设备借助于至少一个激光束测定该零件夹持器的几何形状，和/或该驱动设备是机器人装置或机器人装置的机器人臂。
附图说明
下面借助实施例并参照附图详细说明本发明。附图中示出：
图1示出了用于执行根据本发明的方法的一种检测设备的图示。
具体实施方式
图1示出了用于检测零件夹持器2的尺寸精确度的检测设备1。零件夹持器2具有多个待监测位置3，该零件夹持器借助于这些位置与一个待夹持的零件(例如机动车辆的车身零件)有利地接触，以便支撑或夹持该零件。因此，此类位置3例如是夹紧元件4或夹紧组或其他接触位置。
零件夹持器2借助于驱动设备5可偏移地被接收。在此，驱动设备5优选地是机器人装置7或此类机器人装置7的至少一个机器人臂6。
零件夹持器2能够通过光学测量设备8监测。在此，光学测量设备8优选地是激光光学测量设备8，该激光光学测量设备借助于激光束9测定零件夹持器2的几何形状。
为此，借助于驱动设备5引导零件夹持器2尤其以限定的间距经过光学测量设备8，使得该光学测量设备8借助于激光束9对该零件夹持器2进行采样。
优选地零件夹持器2由驱动装置5以恒定的速度引导经过光学测量设备8前方，使得用于整个零件夹持器2的数据品质具有均匀品质。
在此，检测零件夹持器2的几何形状。即，如下地检测零件夹持器2：将该零件夹持器2以其作为测量位置的待监测位置3大体上作为整体进行测量。在此，从零件夹持器2(尤其包括这些位置3处的测量位置)的由测量设备8测定的数据11能够由控制单元10产生零件夹持器2的三维图像。将该三维图像与零件夹持器2的三维模型相比较。借助于这种比较可以评估零件夹持器2的尺寸精确度。
零件夹持器2的三维模型优选地由全新状态下的测量或者由数学模型或CAD模型获得。
通过检测设备1执行用于检测零件夹持器2的尺寸精确度的方法。在此，零件夹持器2优选地具有多个待监测位置3。在执行该方法时，零件夹持器2借助于驱动设备5偏移，其中，尤其以如下方式局部地引导零件夹持器2经过光学测量设备8，使得检测具有这些待监测位置3的零件夹持器2。在此产生零件夹持器2的数据11，其中从零件夹持器2的数据11中产生零件夹持器2的三维图像，将该三维图像与零件夹持器2的三维模型相比较，以便评估零件夹持器2的尺寸精确度。
在此，为了评价零件夹持器2的尺寸精确度，确定三维图像与三维模型的偏差程度。
为了比较该图像与该模型，将该三维图像的数据11与该三维模型的数据11尤其相对于共同的模型原点以如下方式重叠(例如比较)，使得当存在差异时，对于零件夹持器2的至少若干轮廓或所有轮廓或体积单元可以确定作为偏差的几何差异。
评价该所测定的偏差或这些所测定的偏差，其中在超过作为该偏差的极限值的可预定偏差值的情况下，输出错误消息。在此，可以评价局部偏差或偏差总和等。例如如果存在唯一的局部偏差，则当该偏差足够大时，该偏差足以将尺寸精确度视为不再存在。在多个偏差的情况下，与预定极限值相比，这些偏差的总和也可能太大。对应地有利的是，不仅评价了从选定位置3到限定的固定点的偏差，而且评价了零件夹持器2的整体几何形状。
因此有利的是，在视觉上、尤其在空间上相对于零件夹持器2示出该偏差。由此，零件夹持器2的具有偏差的部分或零件例如可以存储为彩色的，以便还同时示出零件夹持器2的哪个零件被损坏，以便能够分拣出零件夹持器2并且必要时在所示位置处进行修理。
激光光学测量装置8优选地是激光扫描器。在测量过程中，以如下方式以均匀的速度引导零件夹持器2经过激光光学测量装置8，使得可以检测零件夹持器2的所有待监测的元件。在此，测量精确度为大约+/－0.25mm，测量速度可以为大约250mm/s或更高。

Claims (10)

1.用于检测具有多个待监测位置(3)的零件夹持器(2)的尺寸精确度的方法，该方法具有借助于驱动设备(5)可偏移的零件夹持器(2)并且具有光学测量设备(8)，其中借助于该驱动设备(5)引导该零件夹持器(2)经过该光学测量设备(8)，使得用这些待监测位置(3)来检测该零件夹持器(2)，其中从该零件夹持器(2)的数据(11)中产生该零件夹持器(2)的三维图像，将该三维图像与该零件夹持器(2)的三维模型相比较，以便评估该零件夹持器(2)的尺寸精确度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了评价该零件夹持器(2)的尺寸精确度，确定该三维图像与该三维模型的偏差程度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将该三维图像的数据(11)与该三维模型的数据(11)尤其相对于共同的模型原点重叠，使得对于该零件夹持器(2)的至少若干轮廓或所有轮廓或体积单元来确定几何差异作为偏差。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，评价该偏差，其中在超过该偏差的一个可预定的偏差值的情况下，输出错误消息。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在视觉上、尤其在空间上相对于该零件夹持器(2)示出该偏差。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，该光学测量设备(8)是激光光学测量设备(8)，该激光光学测量设备借助于至少一个激光束(9)测定该零件夹持器(2)的几何形状。
7.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，该驱动设备(5)是机器人装置(7)或机器人装置(7)的机器人臂(6)。
8.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，由该驱动装置以恒定的速度引导该零件夹持器(2)经过该光学测量设备(8)前方。
9.用于检测具有多个待监测位置(3)的零件夹持器(2)的尺寸精确度的检测设备(1)，该检测设备具有借助于驱动设备(5)可偏移的零件夹持器(2)并且具有光学测量设备(8)，其中，借助于该驱动设备(5)引导该零件夹持器(2)尤其以限定的间距经过该光学测量设备(8)，使得能够用该零件夹持器的这些待监测位置(3)作为测量位置来检测该零件夹持器(2)，其中从该零件夹持器(2)的数据(11)，尤其包括这些测量位置的数据，能够产生该零件夹持器(2)的三维图像，能够将该三维图像与该零件夹持器(2)的三维模型比较，以便评估该零件夹持器(2)的尺寸精确度。
10.根据权利要求9所述的检测设备(1)，其特征在于，该光学测量设备(8)是激光光学测量设备(8)，该激光光学测量设备借助于至少一个激光束(9)测定该零件夹持器(2)的几何形状，和/或该驱动设备(5)是机器人装置(7)或机器人装置(7)的机器人臂(6)。
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