DE102005044274A1 - Verfahren zur Qualitätskontrolle von Fahrzeugkarosserien sowie Kontrollvorrichtung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Qualitätskontrolle von Fahrzeugkarosserien (11) in einem Herstellungsprozess mit einer Fertigungslinie (10). DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, dass in der Fertigungslinie (10) eine mit Hilfe wenigstens eines Erfassungsmittels (12) erfasste dreidimensionale Ist-Kontur (11') mit einer dreidimensionalen Soll-Kontur verglichen wird. DOLLAR A Die Erfindung betrifft ferner eine Kontrollvorrichtung zur Qualitätskontrole von Fahrzeugkarosserien (11) in einem Herstellungsprozess mit einer Fertigungslinie (10).
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Qualitätskontrolle von Fahrzeugkarosserien in einem Herstellungsprozess mit einer Fertigungslinie sowie eine Kontrollvorrichtung zur Qualitätskontrolle von Fahrzeugkarosserien.
- Nach dem Stand der Technik wird bei der Fahrzeugfertigung in einer Fertigungslinie am gefertigten Objekt eine Qualitätskontrolle durch visuelle oder taktile Prüfung durchgeführt, wenn das Objekt die Fertigungslinie verlassen hat. Dabei werden beispielsweise Spaltabstände und andere relevante Maße durch Messportale an bestimmten Stellen am Fahrzeug vermessen. Eine Komplettprüfung erfolgt außerhalb der Fertigungslinie nur stichprobenartig. Eine Fehlerermittlung ist mit diesen geläufigen Methoden nicht immer präzise, so dass häufig eine Nachbearbeitung erforderlich ist, was wiederum mit Folgekosten verbunden ist.
- Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Qualitätskontrolle von Fahrzeugkarosserien sowie eine verbesserte Kontrollvorrichtung bereitzustellen.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
- Günstige Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen
- Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Qualitätskontrolle von Fahrzeugkarosserien in einem Herstellungsprozess mit einer Fertigungslinie wird in der Fertigungslinie eine mit Hilfe wenigstens eines Erfassungsmittels erfasste dreidimensionale Ist-Kontur mit einer dreidimensionalen Soll-Kontur verglichen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht vorteilhafterweise eine verbesserte und sichere Qualitätskontrolle, wodurch ein Arbeitsgang besser reproduzierbar wird und eine Prozesssicherheit erhöht wird. Dies führt auf längere Sicht zu einer Qualitätssteigerung, beispielsweise im Hinblick auf einen verbesserten Geradeauslauf der Karosserie. Es ist von Vorteil, dass das erfindungsgemäße Verfahren werkstoffunabhängig ist und der Einsatz verschiedener Stahlsorten für unterschiedliche Fahrzeugkarosserien bei der Anwendung des Verfahrens keine Rolle spielt. In einer Serienfertigung kann jede einzelne Fahrzeugkarosserie geprüft werden. Während der Fertigung können Fehler erkannt und gegebenenfalls behoben werden, z.B. durch Nachjustierung eines eingesetzten Roboters und dgl.
- Insbesondere kann die Ist-Kontur des Fahrzeugs in der Fertigungslinie in Echtzeit digitalisiert werden. Dabei kann eine geeignete Vorschubgeschwindigkeit des Fahrzeugs in der Fertigungslinie ausgewählt und entweder fest positionierte Erfassungsmittel oder mitlaufende Erfassungsmittel eingesetzt werden.
- Als Erfassungsmittel kann beispielsweise eine CCD-Kamera mit geeichten Messfühlern verwendet werden. Die so erfassten Daten können dann mittels eines Rechenmittels zum Erfassen und Vergleichen der Daten erfasst werden sowie mit Hilfe eines Speichermittels eingespeichert werden. Zum Erfassen der dreidimensionalen Ist-Kontur der reellen Fahrzeugkarosserie kann auch jedes andere vergleichbare optische oder sonstige Erfassungsmittel eingesetzt werden, z.B. Laser und dergleichen.
- Die Soll-Kontur kann vorzugsweise mit einem 3D-Datensatz der entsprechenden virtuellen Fahrzeugkarosserie vorgegeben werden. Diese ist aus der Konstruktion der Karosserie verfügbar. Bevorzugt wird der 3D-Datensatz als 3D-Hüllkurve mit Toleranzvorgaben vorgegeben, mit der zulässige Fertigungstoleranzen erfasst sind. Günstigerweise lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren daher auf jeden beliebigen Fahrzeugtyp anwenden.
- Bevorzugt erfolgt eine Dokumentation von Abweichungen zwischen der Ist-Kontur von der Soll-Kontur direkt am Fahrzeug. Die Abweichung kann jeweils gespeichert und direkt am Fahrzeug angezeichnet werden, z.B. durch eine farbige Markierung der Fahrzeugkarosserie. Es kann vorgesehen sein, dass die Dokumentation der Abweichungen über eine nachgelagerte automatische Anzeichnung am Fahrzeug erfolgt. Die Abweichungen können durch den Produktionsprozess, beispielsweise durch Schweißen, Fügen, Kleben, Nahtabdichtung und Blechfehler bedingt sein und sich beispielsweise in Form von Dellen, Beulen, Einzügen, Hörnern und dgl. äußern. Derartige erkannte Defekte können zweckmäßigerweise direkt am Fahrzeug markiert werden. Hierfür können spezielle Mittel zum Anzeichnen vorgesehen sein, oder es erfolgt eine digitale Anzeichnung im erfassten Datensatz. Vorteilhaft dabei ist, dass sämtliche Abweichungen systematisch erkannt werden und gezielt in den Produktionsprozess zurückgemeldet werden.
- Bevorzugt erfolgt eine virtuelle Fehlerdarstellung und Fehlerauswertung über unterschiedlich lange Zeitabschnitte, wobei die Fehlerdarstellung insbesondere durch Falschfarbendarstellung ausgegeben werden kann. Erfolgt die Fehlerdarstellung über kurze Zeitabschnitte, können beispielsweise Änderungen oder neu aufgetretene Fehler unmittelbar erkannt werden, wodurch eine genaue Prozessüberwachung über das gesamte Fahrzeug und eine frühzeitige Rückmeldung in den Herstellungsprozess ermöglicht wird. Bei einer Fehlerdarstellung und -auswertung über lange Zeitabschnitte können günstigerweise systematische Fehler erkannt werden. Durch die gezielte Rückmeldung derartiger Fehler werden vorteilhafterweise akute sowie schleichende Prozessverschlechterungen frühzeitig erkannt, was sich günstig auf die Dauer und die Kosten des gesamten Produktionsprozesses auswirkt. Nacharbeiten können somit vorteilhafterweise reduziert werden.
- Bei einer erfindungsgemäßen Kontrollvorrichtung zur Qualitätskontrolle von Fahrzeugkarosserien sind in der Fertigungslinie Mittel insbesondere zum Erfassen, Speichern und Rechnen vorgesehen, mit welchen eine digitalisiert erfasste dreidimensionale Ist-Kontur der Fahrzeugkarosserie mit einer in Form eines 3D-Datensatzes vorgegebenen dreidimensionalen Soll-Kontur vergleichbar ist.
- Die Abweichungen zwischen der Ist-Kontur und der Soll-Kontur sind vorzugsweise gezielt dokumentierbar und im Produktionsprozess verwertbar. Als Dokumentationsmittel kann beispielsweise ein Farbdisplay verwendet werden. Durch Überlagerung der erfassten Abweichungen in Bezug auf ihre geometrische Lage in der Fahrzeugkarosserie können Fehler mit hoher Genauigkeit erkannt und verfolgt werden.
- Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand eines in der Zeichnung beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt zu sein.
- Dabei zeigt die einzige Figur schematisch eine erfindungsgemäße Kontrollvorrichtung zur Qualitätskontrolle einer Fahrzeugkarosserie
11 mit einer Bodenplattform23 in einer Fertigungslinie10 . Die Fertigungslinie10 umfasst ein Portal mit vier Säulen14 ,15 , die durch einen geteilten Querträger16 und nicht erkennbaren Längsträgern miteinander verbunden sind. Die Säulen14 ,15 sind fest mit einem Grundrahmen17 verbunden und können mittels Hubzylinder24 ,25 nach außen geöffnet werden. Zum Spannen der Fahrzeugkarosserie11 am Querträger16 ist eine Spanneinheit13 vorgesehen. Die Spanneinheit13 ist mit Spannelementen zur exakten Ausrichtung und Halterung von Karosserieteilen fahrzeugtypspezifisch bestückt. Oberhalb des Grundrahmens17 ist eine in Längsrichtung verschiebbare und auf Rollen21 ,22 gelagerte Transportvorrichtung18 angeordnet, auf der sich die zu fertigende und zu prüfende Fahrzeugkarosserie11 befindet. - In der Fertigungslinie
10 wird mit Hilfe von Erfassungsmitteln12 eine dreidimensionale Ist-Kontur11' der Fahrzeugkarosserie11 in Echtzeit digitalisiert erfasst. Die so erfassten Daten der Ist-Kontur11' werden mit Hilfe einer mit einer Produktionsprozesssteuerung verbundenen Speichereinheit26 gespeichert und auf einer Bilddarstellungseinheit20 dargestellt. Auf der Bilddarstellungseinheit20 ist gleichzeitig eine von der Fahrzeugentwicklung vorgegebene, dreidimensionale Soll-Kontur eines virtuellen Fahrzeugs wiedergegeben. Die Soll-Kontur ist in Form eines 3D-Datensatzes der Fahrzeugentwicklung mit entsprechenden x-, y- und z-Koordinaten vorgegeben, wobei der 3D-Datensatz insbesondere als 3D-Hüllkurve mit Toleranzvorgaben vorliegt. - Mit Hilfe der Bilddarstellungseinheit
20 mit einem Farbdisplay ist ein unmittelbarer Vergleich zwischen Ist-Kontur11' und Soll-Kontur durchführbar. Dies erfolgt vorzugsweise automatisch. Abweichungen zwischen der Ist-Kontur11' und der Soll-Kontur sind gezielt dokumentierbar und im Produktionsprozess verwertbar. Eine Dokumentation von Abweichungen zwischen der Ist-Kontur11' von der Soll-Kontur erfolgt erfindungsgemäß mit Hilfe von Dokumentationsmitteln19 direkt an der Fahrzeugkarosserie11 . Insbesondere erfolgt die Dokumentation der Abweichungen über eine nachgelagerte automatische Anzeichnung an der Fahrzeugkarosserie11 , wodurch eine sofortige Fehlererkennung ermöglicht wird. Durch eine entsprechende Rückmeldung in die Produktionsprozesssteuerung ist eine sofortige Fehlerbehebung möglich. Damit wird eine genaue Prozessüberwachung ermöglicht. - Eine virtuelle Fehlerdarstellung und Fehlerauswertung erfolgt durch Falschfarbendarstellung über unterschiedlich lange Zeitabschnitte, wobei bei der Fehlerdarstellung über kurze Zeitabschnitte akute Prozessverschlechterungen erkennbar sind, und über lange Zeitabschnitte schleichende Prozessverschlechterungen ermittelt werden können.
Claims (11)
- Verfahren zur Qualitätskontrolle von Fahrzeugkarosserien (
11 ) in einem Herstellungsprozess mit einer Fertigungslinie (10 ), dadurch gekennzeichnet, dass in der Fertigungslinie (10 ) eine mit Hilfe wenigstens eines Erfassungsmittels (12 ) erfasste dreidimensionale Ist-Kontur (11' ) mit einer dreidimensionalen Soll-Kontur verglichen wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Kontur mit einem 3D-Datensatz der entsprechenden Fahrzeugkarosserie (
11 ) vorgegeben wird. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der 3D-Datensatz als 3D-Hüllkurve mit Toleranzvorgaben vorgegeben wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dokumentation von Abweichungen zwischen der Ist-Kontur (
11' ) von der Soll-Kontur direkt an der Fahrzeugkarosserie (11 ) erfolgt. - Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dokumentation der Abweichungen über eine nachgelagerte automatische Anzeichnung an der Fahrzeugkarosserie (
11 ) erfolgt. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine virtuelle Fehlerdarstellung durch Falschfarbendarstellung erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlerdarstellung und eine Fehlerauswertung über kurze und/oder lange Zeitabschnitte erfolgt.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Kontur (
11' ) der Fahrzeugkarosserie (11 ) in der Fertigungslinie (10 ) in Echtzeit digitalisiert wird. - Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückmeldung der Fehlerauswertung an den Herstellungsprozess erfolgt.
- Kontrollvorrichtung zur Qualitätskontrolle von Fahrzeugkarosserien in einem Herstellungsprozess mit einer Fertigungslinie, dadurch gekennzeichnet, dass in der Fertigungslinie (
10 ) Mittel (12 ,20 ) vorgesehen sind, mit welchen eine in der Fertigungslinie digitalisiert erfasste dreidimensionale Ist-Kontur (11' ) der Fahrzeugkarosserie (11 ) mit einer in Form eines 3D- Datensatzes vorgegebenen dreidimensionalen Soll-Kontur vergleichbar ist. - Kontrollvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Abweichungen zwischen der Ist-Kontur (
11' ) und der Soll-Kontur gezielt dokumentierbar und im Produktionsprozess verwertbar sind.
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Cited By (3)
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| DE102009039657A1 (de) * | 2009-09-02 | 2011-03-10 | Msg Maschinenbau Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Vermessen der Form eines Gegenstands |
| WO2018046950A1 (en) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | The University Of Warwick | Product assembly systems |
| CN114427836A (zh) * | 2022-02-10 | 2022-05-03 | 上汽通用五菱汽车股份有限公司 | 一种车身过程尺寸精度控制方法 |
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