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Die Erfindung betrifft ein Messsystem zur Vermessung eines Kraftfahrzeuges oder eines Teils eines Kraftfahrzeuges.
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Die
DE 198 29 189 C1 offenbart eine Vorrichtung zur Vermessung von Radachsen von Kraftfahrzeugen. Diese Vorrichtung umfasst mindestens eine, an der Karosserie des Kraftfahrzeuges befestigbare Sender-/Empfängereinheit und einen Rechner zur Auswertung der von der mindestens einen Sender-/Empfängereinheit gemessenen Signale, wobei mindestens eine Sender-/Empfängereinheit an wenigstens einem geometrisch bestimmten Punkt der Karosserie des Kraftfahrzeuges befestigbar ist. Zudem umfasst die Vorrichtung einen an der Radinnenseite eines zu vermessenden Rades befestigbaren Spiegel.
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Vorrichtungen zur Vermessung der Karosserie eines Kraftfahrzeuges sind z.B. aus der
JP S59-97 001 A und der
JP S64-13411 A bekannt.
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Die
DE 43 27 937 A1 offenbart eine Einrichtung zur Bestimmung der geometrischen Lage von Objektpunkten über elektromagnetisch nach dem Laufzeitprinzip erfolgende Ermittlung der Abstände zwischen dem jeweiligen Objektpunkt und mehreren definierte Koordinatenwerte aufweisenden, ortsfesten Vorrichtungen in einem Raum, wobei ein längs der Objektoberfläche bewegbarer Taster vorgesehen ist. Der bewegbare Taster oder die ortsfesten Vorrichtungen sind als Sender für elektromagnetische Strahlung und die ortsfesten Vorrichtungen bzw. der Taster als Empfänger für die elektromagnetische Strahlung ausgebildet.
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Die
US 6 584 378 B1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung von Koordinaten eines Punktes eines Gegenstands in einem Koordinaten-Referenzsystem und der Orientierung des Gegenstands im Raum in einer von dem Gegenstand eingenommenen Erfassungsposition, wobei der Gegenstand von einer Startposition mit bekannten Koordinaten und einer bekannten Orientierung zu der Erfassungsposition bewegt wird, während diese Bewegung ermittelt wird, wobei die Koordinaten und die Orientierung des Gegenstands in der Erfassungsposition aus Informationen über diese Ermittlung und über die Startposition berechnet werden, wobei die Beschleunigung und Verzögerung des Gegenstands während der Bewegung erfasst werden, und die Koordinaten und Orientierung des Gegenstands in der Erfassungsposition aus Informationen über diese Erfassung berechnet werden. Dabei ist vorgesehen, dass die Beschleunigung und Verzögerung des Gegenstands während dieser Bewegung erfasst werden, und dass die Koordinaten und die Orientierung des Gegenstands in dieser dritten Position aus Informationen von den zwei Erfassungen berechnet werden. Das dazugehörige Messmittel ist handhaltbar ausgeführt und kann mit einer Messspitze in ein Loch, eine Öffnung oder dergleichen am Kraftfahrzeug oder an dem Teil des Kraftfahrzeugs durch einen Bediener eingesetzt werden. Eine Erfassung von wenigstens einer oder von zwei Positionen am Kraftfahrzeug relativ zur Messspitze ist nicht möglich.
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Die
US 6 175 647 B1 offenbart ein Verfahren sowie eine Anlage zur messtechnischen räumlichen Lageerfassung von Oberflächenpunkten eines zu vermessenden Objektes in einem photogrammetrischen Onlinesystem, wobei jeweils der zu vermessende Oberflächenpunkt mit einer Tasterspitze mechanisch angetastet, dann die Raumlage der Tasterspitze im Antastzeitpunkt in Bezug auf ein Referenzsystem unter Verwendung zumindest einer elektronischen Kamera ermittelt und diese ermittelten Raumkoordinaten datenmäßig festgehalten werden. Um große Messvolumina mit einfachen Berechnungsprozessen erfassen zu können, wird erfindungsgemäß die Verwendung eines Tasters vorgeschlagen, mit dem die zumindest eine elektronische Kamera starr verbunden ist, die vom Messobjekt weg auf eine dessen Messvolumen unter Abstand abdeckende Targetfläche gerichtet ist, die hochgenau eingemessene Referenzpunkte aufweist und als Referenzsystem verwendet wird. Die Aufnahme von Markierungspunkten relativ zu einem Referenzpunkt am Objekt, beispielsweise indem ein Zentrierdorn am Objekt an einer bekannten Stelle angebracht wird und über Messstäbe Markierungen aufgenommen werden, ist mit dem Verfahren nicht möglich.
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Aus der Schrift
DE 698 23 465 T2 ist zudem eine Richtvorrichtung zum Vermessen von Fahrzeugen bekannt, bei der ein Fahrzeug auf Messdornen mit einer konischen Spitze aufgenommen wird. Dabei sind die einzelnen Messdorne jeweils an einem teleskopartig verschiebbaren Zwischenteil befestigt, das rechtwinklig zum Messdorn angeordnet ist.
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Mit seinem dem Messdorn abgewandten Ende ist das Zwischenstück mit einem quer verlaufenden Träger der Richtvorrichtung verbunden. Dabei weist die bekannte Vorrichtung den Nachteil auf, dass sie aufwendig aufgebaut ist und nicht ohne weiteres für eine Vielzahl unterschiedlicher Fahrzeuge und ohne größere Umbauten verwendbar ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, die Vermessung von Kraftfahrzeugen, insbesondere die Vermessung von RPS-Punkten (RPS = Referenzpunktsystem) von Kraftfahrzeugen, zu verbessern. Dabei ist es wünschenswert, ein komplettes Kraftfahrzeug, das auf seinen Rädern steht, vermessen zu können. Es ist besonders wünschenswert, dass zur Vermessung eines Kraftfahrzeuges dessen Anbauteile nicht abgebaut werden müssen. Es ist weiterhin wünschenswert, dass das Messsystem für unterschiedliche Kraftfahrzeuge verwendet werden kann. Es ist zudem wünschenswert, dass das Messsystem kompakt und leicht zu transportieren ist.
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Vorgenannte Aufgabe wird durch eine Messanordnung für ein Messsystem zur Vermessung eines Kraftfahrzeuges oder eines Teils eines Kraftfahrzeuges gelöst, wobei die Messanordnung einen ersten Messstab und zumindest einen zweiten Messstab zur jeweiligen Aufnahme von Markierungen oder von Markierungsblöcken sowie einen Zentrierdorn zur haltenden Befestigung der Messanordnung an dem Kraftfahrzeug oder dem Teil des Kraftfahrzeuges umfasst, wobei der zweite Messstab mit einer orthogonalen Komponente zum ersten Messstab ausgerichtet ist, und wobei der Zentrierdorn mit einer orthogonalen Komponente in Bezug auf eine Ebene durch den ersten Messstab und den zweiten Messstab ausgerichtet ist.
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Ein Zentrierdorn im Sinne der Erfindung soll insbesondere jegliche geeignete Befestigungsvorrichtung zur Befestigung an einem Referenzpunkt sein. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Zentrierdorn als Zentrier- und Spanndorn ausgestaltet. Ein derartiger Zentrier- und Spanndorn ist insbesondere zum Einschub in eine dem Zentrier- und Spanndorn entsprechende Öffnung in dem Kraftfahrzeug und zur Befestigung in der Öffnung geeignet. Eine solche Öffnung ist vorteilhafterweise ein RPS-Punkt.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Messstab im wesentlichen orthogonal zum ersten Messstab ausgerichtet.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Zentrierdorn im wesentlichen orthogonal zu der Ebene durch den ersten Messstab und den zweiten Messstab ausgerichtet.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Messanordnung zerlegbar. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Zentrierdorn mit dem ersten Messstab und mit dem zweiten Messstab verbunden.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht der erste Messstab und/oder der zweite Messstab im Wesentlichen aus Kohlefasermaterial.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der erste Messstab und/oder der zweite Messstab ein Kohlefaserrohr.
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Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Messsystem zur Vermessung eines Kraftfahrzeuges oder eines Teils eines Kraftfahrzeuges gelöst, das zumindest eine vorgenannte Messanordnung umfasst. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Messsystem mehrere, insbesondere vier, vorgenannte Messanordnungen.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Messsystem eine Sensorvorrichtung zur Bestimmung der Position einer auf dem ersten Messstab angeordneten Markierung und zur Bestimmung der Position einer auf dem zweiten Messstab angeordneten Markierung. Eine derartige Sensorvorrichtung ist insbesondere ein Photogrammetriesystem.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Messsystem eine Auswertevorrichtung zur Bestimmung der Position des Zentrierdorns in Abhängigkeit von der Position der auf dem ersten Messstab angeordneten Markierung und der Position der auf dem zweiten Messstab angeordneten Markierung.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Position des Zentrierdorns mittels der Auswertevorrichtung mit einer Präzision von zumindest 0,2 mm, insbesondere zumindest 0,1 mm, bestimmbar.
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Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, die Qualität bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen oder von Bauteilen von Kraftfahrzeugen zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen eines Kraftfahrzeuges oder eines Bauteils für ein Kraftfahrzeug gelöst, wobei das Kraftfahrzeug oder das Bauteil mittels einer Fertigungsstraße produziert wird, wobei die Fertigungsstraße in Abhängigkeit von zumindest einem Korrekturwert} eingestellt wird, und wobei der Korrekturwert in Abhängigkeit einer mittels eines, eines oder mehrere der vorgenannten Merkmale umfassenden, Messsystems ermittelten Position des Zentrierdorns ermittelt wird.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden dazu zumindest drei Messanordnungen an dem Kraftfahrzeug, insbesondere an, vorteilhafterweise allen, RPS-Punkten des Kraftfahrzeuges angeordnet.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Position des Zentrierdorns für zumindest zehn Kraftfahrzeuge in einer (Arbeits-)Schicht ermittelt.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Position des Zentrierdorns für zumindest 1,5% der in einer (Arbeits-)Schicht hergestellten Kraftfahrzeuge ermittelt.
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Kraftfahrzeug im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein individuell im Straßenverkehr benutzbares Landfahrzeug. Kraftfahrzeuge im Sinne der Erfindung sind insbesondere nicht auf Landfahrzeuge mit Verbrennungsmotor beschränkt.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:
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1 ein Ausführungsbeispiel eines Messsystems zur Vermessung eines Kraftfahrzeuges oder eines Teils eines Kraftfahrzeuges in einer Prinzipdarstellung von der Seite,
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2 das Messsystem gemäß 1 in einer Prinzipdarstellung von oben,
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3 ein Ausführungsbeispiel einer Messanordnung in einer perspektivischen Darstellung,
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4 ein Ausführungsbeispiel von Messanordnungen im zerlegten Zustand,
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5 ein Ausführungsbeispiel eines Zentrierdorns und
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6 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen eines Kraftfahrzeuges oder eines Bauteils für ein Kraftfahrzeug.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Messsystems 1 zur Vermessung eines Kraftfahrzeuges 10 oder eines Teils eines Kraftfahrzeuges in einer Prinzipdarstellung von der Seite. 2 zeigt das Messsystem gemäß 1 in einer Prinzipdarstellung von oben. Das Messsystem 1 umfasst vier Messanordnungen 5, 6, 7, 8, die zum Vermessen des Kraftfahrzeuges 10 am Kraftfahrzeug 10, insbesondere an so genannten RPS-Punkten (RPS = Referenzpunktsystem), unten an den Hauptträgern des Kraftfahrzeuges 10 befestigt werden. Die Messanordnung 5 ist in 3 in einer perspektivischen Darstellung dargestellt.
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Die Messanordnungen 5, 6, 7, 8 umfassen je einen ersten Messstab 501, 601, 701, 801 und zumindest einen zum ersten Messstab 501, 601, 701, 801 orthogonal ausgerichteten zweiten Messstab 502, 602, 702, 802. Die Messanordnungen 5, 6, 7, 8 umfassen zudem je einen Zentrierdorn 505, 605 zur Befestigung der Messanordnungen 5, 6, 7, 8 an dem Kraftfahrzeug 10. Der jeweilige Zentrierdorn 505, 605 einer Messanordnung 5, 6, 7, 8 ist orthogonal zu einer Ebene durch den jeweiligen ersten Messstab 501, 601, 701, 801 und den jeweiligen zweiten Messstab 502, 602, 702, 802 ausgerichtet. Die Messstäbe 501, 502, 601, 602, 701, 702, 801, 802 bestehen aus einem Kohlefaserrohr, auf dessen dem jeweiligen Zentrierdorn 505, 605 abgewandten Ende ein Markierungsblock 506, 507, 606, 607, 706, 707, 806, 807 aufgesteckt ist. Auf den Oberflächen der Markierungsblöcke 506, 507, 606, 607, 706, 707, 806, 807 können Markierungen aufgebracht werden. Die Markierungsblöcke 506, 507, 606, 607, 706, 707, 806, 807 können auch weggelassen werden. In diesem Fall können die Markierungen direkt auch die Messstäbe 501, 502, 601, 602, 701, 702, 801, 802 aufgebracht werden. In diesem Falle werden insbesondere zumindest zwei Markierungen in einem gewissen Abstand (z.B. 10cm) auf einem Messstab aufgebracht 501, 502, 601, 602, 701, 702, 801, 802.
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Das Messsystem 1 umfasst zudem eine – z.B. als Anordnung räumlich getrennter Kameras ausgestaltete – Sensorvorrichtung 2 zur Erfassung bzw. zur Bestimmung der Position von auf den Markierungsblöcken 506, 507, 606, 607, 706, 707, 806, 807 aufgebrachten Markierungen sowie eine – datentechnisch (z.B. mittels eines WLANs) mit der Sensorvorrichtung 2 verbundene – Auswertevorrichtung 3 zur Bestimmung der Position eines jeweiligen Zentrierdorns 505, 605 in Abhängigkeit der Position von auf den Markierungsblöcken 506, 507, 606, 607, 706, 707, 806, 807 aufgebrachten Markierungen.
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Die Messanordnungen 5, 6, 7, 8 sind – wie in 4 dargestellt – in vorteilhafter Ausgestaltung zerlegbar. Dabei bezeichnen Bezugszeichen 705 und 805 die Zentrierdorne der Messanordnungen 7 und 8.
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5 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Zentrierdorns 905 zur Verwendung als Zentrierdorn 505, 605, 705 und 805. Der Zentrierdorn 905 umfasst einen Kopf 910 mit Spannbacken 911, 912, 913, 914 und 915.
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6 zeigt ein Verfahren zum Herstellen eines Kraftfahrzeuges. Dabei werden Kraftfahrzeuge in einem Schritt 60 in einer Fertigungsstraße hergestellt. Dem Schritt 60 folgt ein Schritt 61, in dem ein Kraftfahrzeug bezüglich seiner RPS-Punkte mittels des Messsystems 1 vermessen wird. Dazu werden die Messanordnungen 5, 6, 7, 8 an dem Kraftfahrzeug an RPS-Punkten (vorteilhafterweise allen) des Kraftfahrzeuges angeordnet. Anschließend wird die Lage der RPS-Punkte als Lage der Zentrierdorne 505, 605, 705, 805 entsprechend dem beschriebenen Verfahren bestimmt. Dem Schritt 61 folgt ein Schritt 62, in dem durch Vergleich der so ermittelten Ist-Lagen der RPS-Punkte mit den entsprechenden Soll-Lagen der RPS-Punkte zumindest ein Korrekturwert zur Einstellung der Fertigungsstraße ermittelt und die Fertigungsstraße entsprechend eingestellt wird.
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In vorteilhafter Ausgestaltung erfolgt Schritt 61 für zumindest zehn Kraftfahrzeuge in einer (Arbeits-)Schicht und/oder für zumindest 1,5% der in einer (Arbeits-)Schicht hergestellten Kraftfahrzeuge.
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Die Elemente in 1 und in 2 sind unter Berücksichtigung von Einfachheit und Klarheit und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet. So sind z.B. die Größenordnungen einiger Elemente übertrieben gegenüber anderen Elementen dargestellt, um das Verständnis der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zu verbessern.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Messsystem
- 2
- Sensorvorrichtung
- 3
- Auswertevorrichtung
- 5, 6, 7, 8
- Messanordnung
- 10
- Kraftfahrzeug
- 60, 61, 62
- Schritt
- 501, 502, 601,
- Messstab
- 602, 701, 702,
- Messstab
- 801, 802
- Messstab
- 505, 605, 705,
- Zentrierdorn
- 805, 905
- Zentrierdorn
- 506, 507, 606,
- Markierungsblock
- 607, 706, 707,
- Markierungsblock
- 806, 807
- Markierungsblock
- 910
- Kopf
- 911, 912, 913,
- Spannbacken
- 914, 915
- Spannbacken
