DE10107022A1

DE10107022A1 - Verfahren und System zur Funktionsprüfung eines Meßobjektes, insbesondere eines Kraftstoffgebers eines Kraftfahrzeugtanks

Info

Publication number: DE10107022A1
Application number: DE2001107022
Authority: DE
Inventors: Rainer Lindemann; Klaus Nolte; Hartwig Diers; Norbert Huedepohl; Michael Selier; Georg Laukamp
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-02-15
Filing date: 2001-02-15
Publication date: 2002-08-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein System zur Funktionsprüfung eines Meßobjektes, insbesondere eines Kraftstoffgebers eines Kraftfahrzeugtanks (2), mittels einer Meßvorrichtung, insbesondere einer Widerstandsmeßvorrichtung. Das Verfahren ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsübertragung auf die Meßvorrichtung zur Erzeugung eines Meßstromes induktiv erfolgt und daß mittels der Meßvorrichtung erfaßte Meßwerte digital drahtlos an eine Auswerteeinheit (19) übertragen werden. Hierdurch wird eine zuverlässige Funktionsprüfung von Meßobjekten, insbesondere von Kraftstoffgebern an Kraftstoffbehältern, ermöglicht, die sich in bestehende Abläufe der Serienfertigung von Kraftfahrzeugen oder deren Teilen gut integrieren läßt. Das erfindungsgemäße System ist dementsprechend im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung mit einer Sender-Empfänger-Einrichtung zur induktiven Leistungsübertragung auf die Meßvorrichtung in einem Adapter (9) angeordnet, wobei von der Meßvorrichtung erfaßte Meßwerte über die Sender-Empfänger-Einrichtung digital drahtlos an eine Auswerteeinheit (19) übertragbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein System zur Funktionsprüfung eines Meßobjektes, insbesondere eines Kraftstoffgebers eines Kraftfahrzeugtanks, mittels einer Meßvorrichtung, insbesondere einer Widerstandsmeßvorrichtung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. Anspruchs 5.

In der Serienfertigung von Kraftfahrzeugen werden an den im Aufbau befindlichen Fahrzeugen bzw. an den daran zu montierenden Teilen in bestimmten Situationen verschiedene Funktionsprüfungen zur Qualitätssicherung durchgeführt. Beispielsweise wird der Kraftstofftank eines Kraftfahrzeuges in der Regel vor seiner Montage an der Karosserie des Fahrzeuges auf Dichtheit geprüft. Dies kann z. B. unter Verwendung eines mit Wasser gefüllten Beckens erfolgen. Der Tank wird dabei nach Verschließen der Tanköffnung für eine bestimmte Zeit in das Wasserbecken getaucht und mit Über- und Unterdruck beaufschlagt.

Ferner wird in der Regel auch die Funktion eines in den Tank eingebauten Kraftstoffgebers geprüft, bevor der Tank an der Karosserie des Fahrzeugs montiert wird. Der Kraftstoffgeber weist einen Potentiometer auf, dessen Widerstand sich in Abhängigkeit des Füllungsgrades des Tanks und damit der Einstellung des Potentiometers ändert. Zur Funktionsprüfung des Kraftstoffgebers wird das Potentiometer mit einem Prüfstrom beaufschlagt und der Widerstand bei verschiedenen Einstellungen des Potentiometers, insbesondere in dessen Endlagen gemessen. Der Prüfstrom wird bei herkömmlichen Prüfsystemen über ein Kabel übertragen, was sich allerdings als störanfällig und insoweit als unzuverlässig erwiesen hat.

In der DE 198 49 293 A1 ist ein System zum Erfassen von Meßwerten an einer Vielzahl von Meßstellen eines Fahrwerks in einem Fahrwerksprüfstand beschrieben. Das System umfaßt eine Meßvorrichtung in Form eines Drehmomentschlüssels, der eine Sendeeinrichtung zum drahtlosen Senden des Meßergebnisses und einer der Meßstelle zugeordneten Kennung arg eine Auswertungseinrichtung aufweist. Die Auswertungseinrichtung wertet die empfangenen Meßergebnisse und deren Kennungen dahingehend aus, ob bestimmte Sollwerte für die Anzugsmomente vorgegebener Fahrwerksschrauben vorliegen oder nicht. Beim Vorliegen aller Sollwerte erfolgt eine entsprechende Signalisierung an eine Fördereinrichtung, so daß ein Förderband ein neues Fahrwerk dem Prüfstand zuführt. Durch das drahtlose Übertragen des Meßergebnisses und einer der betreffenden Meßstelle zugeordneten Kennung ist eine zentrale und fehlerunanfällige Überprüfung des Vorliegens der Sollwerte der Anzugsmomente der Fahrwerksschrauben möglich, wodurch eine hohe Qualitätssicherung erzielbar ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. ein System der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine zuverlässige Funktionsprüfung von Meßobjekten, insbesondere von Kraftstoffgebern an Kraftstoffbehältern ermöglicht und sich in bestehende Abläufe der Serienfertigung von Kraftfahrzeugen oder Kraftfahrzeugteilen gut integrieren läßt.

Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Leistungsübertragung auf die Meßvorrichtung zur Erzeugung eines Meßstromes induktiv erfolgt und daß mittels der Meßvorrichtung erfaßte Meßwerte digital drahtlos an eine Auswerteeinheit übertragen werden.

Hinsichtlich des Systems besteht die Lösung der Aufgabe im wesentlichen darin, daß die Meßvorrichtung mit einer Sender-Empfänger-Einrichtung zur induktiven Leistungs übertragung auf die Meßvorrichtung in einem Adapter angeordnet ist, wobei von der Meßvorrichtung erfaßte Meßwerte über die Sender-Empfänger-Einrichtung digital drahtlos an eine Auswerteeinheit übertragbar sind.

Durch die induktive Leistungsübertragung werden störanfällige Kabel überflüssig. Zugleich ermöglicht die induktive Leistungsübertragung und die digitale drahtlose Signalübertragung eine Kombination der Funktionsprüfung mit anderen Abläufen, beispielsweise mit einer robotergestützten Tankbehälterdichtigkeitsprüfung.

Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine Draufsicht auf den Arbeitsbereich eines Industrieroboters, mit dem eine Dichtigkeitsprüfung von Kraftstoffbehältern durchführbar ist,

Fig. 2 eine Seitenansicht auf den Industrieroboter gemäß Fig. 1 mit einem zugeordneten Wasserbecken sowie einem Schaltschrank,

Fig. 3 eine Seitenansicht auf einen Kraftstoffbehälter, und

Fig. 4 eine Seitenansicht auf einen Adapter, der mit dem Anschlußstecker eines in dem Kraftstoffbehälter gemäß Fig. 3 montierten Kraftstoffgebers verbindbar ist.

In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein Industrieroboter bezeichnet, mit dem in Kraftfahrzeuge einzubauende Kraftstoffbehälter 2 gehandhabt werden können. Der Roboter ist horizontal drehbar gelagert und weist einen mit mehreren Gelenken versehenen Ausleger 3 auf, an dessen Ende ein Greifer 4 angeordnet ist. Die Kraftstoffbehälter 2 bestehen, wie an sich bekannt, jeweils aus zwei miteinander verschweißten Behälterschalen, wobei an dem Behälter ein diesen durchdringender Tankstutzen 5 mit einer Tanköffnung 6 sowie eine Öffnung zur Montage eines der Messung des Füllungsgrades des Kraftstoffbehälters dienender Kraftstoffgeber 7 vorhanden sind (vgl. Fig. 3).

Im Rahmen einer Qualitätssicherung ist es erforderlich, die Funktion des Kraftstoffgebers 7 zu prüfen. Diese Funktionsprüfung wird hier mit einer Tankbehälterdichtigkeitsprüfung kombiniert. Hierzu wird nach der Montage des Kraftstoffgebers 7 in den Tankbehälter 2 auf den außenliegenden Anschlußstecker 8 des Kraftstoffgebers ein Adapter 9 aufgesetzt, in welchem eine Meßvorrichtung 10 in Form einer Widerstandsmeßvorrichtung sowie eine Sender-Empfänger-Einrichtung 11 zur induktiven Leistungsübertragung auf die Meßvorrichtung 10 angeordnet sind. Der Adapter 9 weist dem Anschlußstecker 8 des Kraftstoffgebers 7 zugeordnete Steckbuchsen 12 auf, die mit einer oder mehreren Dichtungen 13 versehen sind, so daß der Adapter flüssigkeitsdicht auf dem Anschlußstecker 8 des Kraftstoffgebers 7 aufsetzbar ist.

Die auf Dichtheit zu prüfenden Kraftstoffbehälter 2 werden in entsprechende Aufnahmen 14 eines Transportschlittens 15 gelegt, der in eine Übergabeposition an den Roboter 1 gefahren wird. Der Roboter 1 greift den jeweils zu prüfenden Kraftstoffbehälter 2, verschließt dessen Tanköffnung am Tankstutzen 5 und entnimmt den Kraftstoffbehälter 2 vom Transportschlitten 15. Der Kraftstoffbehälter 2 wird dann für eine bestimmte Zeit in ein Wasserbecken 16 getaucht und mit Über- und/oder Unterdruck beaufschlagt. Hierzu sind entsprechende Anschlüsse in dem Verschluß (nicht gezeigt) ausgebildet, mit welchem die Tanköffnung am Tankstutzen 5 verschlossen wird.

Im Anschluß an die Behälterdichtigkeitsprüfung führt der Roboter 1 eine Bewegung aus, die dem Abtropfen von am Kraftstoffbehälter 1 anhaftendem Wasser dient. Sodann führt der Roboter 1 eine Bewegung aus, die dem Test des Kraftstoffgeberwiderstandes dient. Der Kraftstoffgeber ist mit einem einen Schwenkarm 17 aufweisenden Schwimmer 18 versehen. In Abhängigkeit des Füllungsgrades des Kraftstoffbehälters 2 bzw. der Lage des Schwimmers 18 wird über den am Schwimmer angebrachten Schwenkarm 17 der Widerstand eines in dem Kraftstoffgeber 7 angeordneten Potentiometers verändert. Durch eine entsprechende Bewegung des Kraftstoffbehälters mittels des Roboters 1 können somit die beiden Endlagen des Schwimmers 18 bzw. des Potentiometers erreicht werden.

Der Widerstand des Potentiometers des Kraftstoffgebers 7 wird mittels der Meßvorrichtung erfaßt, die in dem auf den Anschlußstecker 8 des Kraftstoffgebers 7 flüssigkeitsdicht aufgesteckten Adapter 9 angeordnet ist, wobei die zur Messung erforderliche Leistung durch eine im Greifer 4 des Roboters 1 integrierte Spule auf die Sender-Empfänger-Einrichtung 11 des Adapters 9 induktiv übertragen wird. Die von der Meßvorrichtung 10 erfaßten Meßwerte werden über die Sender-Empfänger- Einrichtung 11 digital drahtlos an eine in einem Schaltschrank 19 untergebrachte Auswerteeinheit übertragen. In dem Schaltschrank 19 ist hierzu ein Empfänger angeordnet, der die empfangenen Meßwerte an eine speicherprogrammierbare Steuerung zur weiteren Verarbeitung weiterleitet.

Ist sowohl die Kraftstoffbehälterdichtigkeitsprüfung als auch die Kraftstoffgeberprüfung positiv, das heißt, ist der Kraftstoffbehälter 2 dicht und ist die Funktion des Kraftstoffgebers 7 in Ordnung, so legt der Roboter 1 den geprüften Kraftstoffbehälter 2 auf einem Förderband 20 ab, das ihn zu einem Zwischenlager oder direkt zu einer Montagelinie transportiert. Ergibt die kombinierte Prüfung dagegen, daß der Kraftstoffbehälter 2 nicht dicht ist oder daß der Kraftstoffgeber 7 nicht ordnungsgemäß funktioniert, so wird der betreffende Kraftstoffbehälter 2 aussortiert, indem der Roboter 1 diesen Kraftstoffbehälter 2 auf einer Rutsche 21 ablegt, über die der mangelbehaftete Kraftstoffbehälter 2 aus dem Roboterbereich auf ein weiteres Förderband 22 ausgeschleust wird. Der Adapter 9 wird von dem jeweils geprüften Kraftstoffbehälter 2 abgezogen und auf einen neuen zu prüfenden Kraftstoffbehälter 2 aufgesetzt.

Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel verdeutlicht, daß durch die Erfindung ein betriebs- und funktionssicheres System geschaffen wird, das sich durch einen geringen Handlings- und Wartungsaufwand auszeichnet. Das erfindungsgemäße System ist automatisierbar und läßt sich in vorhandene Fertigungs- und/oder Prüfabläufe gut integrieren. Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr kann die erfindungsgemäße Funktionsprüfung auch mit anderen Abläufen als einer Dichtigkeitsprüfung kombiniert werden.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Industrieroboter

2

Kraftstoffbehälter

3

Ausleger

4

Greifer

5

Tankstutzen

6

Tanköffnung

7

Kraftstoffgeber

8

Anschlußstecker

9

Adapter

10

Meßvorrichtung

11

Sender-Empfänger-Einrichtung

12

Steckbuchsen

13

Dichtungen

14

Aufnahmen

15

Transportschlitten

16

Wasserbecken

17

Schwenkarm

18

Schwimmer

19

Schaltschrank mit Auswerteeinheit

20

Förderband

21

Rutsche

22

Förderband

Claims

1. Verfahren zur Funktionsprüfung eines Meßobjektes, insbesondere eines Kraftstoffgebers eines Kraftfahrzeugtanks (2), mittels einer Meßvorrichtung (10), insbesondere einer Widerstandsmeßvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsübertragung auf die Meßvorrichtung (10) zur Erzeugung eines Meßstromes induktiv erfolgt und daß mittels der Meßvorrichtung (10) erfaßte Meßwerte digital drahtlos an eine Auswerteeinheit (19) übertragen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsprüfung des Meßobjektes (7) an einem Roboter (1) durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsprüfung des Meßobjektes (7) mit einer mittels eines Roboters (1) durchgeführten weiteren Prüfung kombiniert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßobjekt ein Kraftstoffgeber (7) eines Kraftfahrzeugtanks (2) ist, und daß die weitere Prüfung eine Tankbehälterdichtigkeitsprüfung ist.

5. System zur Funktionsprüfung eines Meßobjektes, insbesondere eines Kraftstoffgebers (7) eines Kraftfahrzeugtanks (2), mittels einer Meßvorrichtung (10), insbesondere einer Widerstandsmeßvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung (10) mit einer Sender-Empfänger- Einrichtung (11) zur induktiven Leistungsübertragung auf die Meßvorrichtung (10) in einem Adapter (9) angeordnet ist, wobei von der Meßvorrichtung (10) erfaßte Meßwerte über die Sender-Empfänger-Einrichtung (11) digital drahtlos an eine Auswerteeinheit (19) übertragbar sind.

6. System nach Anspruch 5, desweiteren gekennzeichnet durch einen eine weitere Prüfung durchführenden Roboter (1).

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Roboter (1) eine Spule aufweist, mittels der eine zum Betrieb der Meßvorrichtung (10) erforderliche Leistung auf die Meßvorrichtung (10) induktiv übertragbar ist.

8. System nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßobjekt ein Kraftstoffgeber (7) eines Kraftfahrzeugtanks (2) ist, und daß die weitere Prüfung eine Tankbehälterdichtigkeitsprüfung ist.

9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter derart ausgebildet ist, daß er mit dem Anschlußstecker (8) des Kraftstoffgebers (7) flüssigkeitsdicht und lösbar verbindbar ist.

10. System nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Roboter (1) einen Greifer (4) aufweist, mit dem ein Kraftstofftank (2) in ein Tauchbecken (16) für eine Tankbehälterdichtigkeitsprüfung ein- und austauchbar ist.

11. System nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Roboter (1) einen Greifer (4) aufweist, mit dem unterschiedliche Einstellungen eines einem Kraftstoffgeber (7) zugeordneten Potentiometers erzielbar sind.