DE102006058705A1

DE102006058705A1 - Workpiece test system, for quality control of given parameters, has a portable computer and ultrasonic measurement instrument to check welds and the like

Info

Publication number: DE102006058705A1
Application number: DE200610058705
Authority: DE
Inventors: Joachim Dr. Betker; Petra Dipl.-Ing. Haberlandt; Jens Hartmann; Burkhard Henkel; Axel Dr.-Ing. Hildebrand; Ingrid Dipl.-Inf. Nikschat-Tillwick; Ralf-Friedrich Piochacz; Andreas Rettke
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2006-12-13
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2008-06-19

Abstract

The workpiece test system (5), for quality control testing of a workpiece (1) at test points (3), has a computer (6) with a test program (9) and database (10) for the test parameters carried by the operative. An ultrasonic test instrument (7) and measurement head (11) are linked to the computer, positioned manually by an operative (4). The operative has a headset (8) as safety glasses, linked to the computer, and a visual display (13) for the test data.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkstückprüfsystem zum Prüfen singulärer Prüfstellen eines Werkstücks hinsichtlich vorbestimmter Parameter.The The present invention relates to a workpiece inspection system for testing singular inspection sites of a workpiece with regard to predetermined parameters.

Im Rahmen der Qualitätssicherung von Werkstücken ist es erforderlich, zumindest stichprobenartig an einem Werkstück vorbestimmte Prüfstellen hinsichtlich definierter Parameter zu überprüfen. Beispielsweise ist es erforderlich, bei einem Werkstück, das aus mehreren, durch Schweißpunkte miteinander verbundenen Bauteilen zusammengebaut ist, einzelne oder sämtliche Schweißpunkte hinsichtlich ihrer Qualität zu überprüfen. Ebenso kann es erforderlich sein, bei einem Werkstück verschiedene Abmessungen, wie z.B. Lochgrößen, Wandstärken und Spaltmaße zu überprüfen. Derartige Prüfaufgaben werden vorwiegend von Prüfpersonen durchgeführt, wobei die Prüfvorgänge rechnergestützt, also mit Hilfe von Prüfprogrammen und Prüfdatenbanken ablaufen. Hierdurch wird der Prüfvorgang standardisiert, hinsichtlich seiner Qualität verbessert und dokumentiert.in the Quality assurance framework of workpieces It is necessary, at least randomly predetermined on a workpiece inspection with regard to defined parameters. For example it is required, with a workpiece, that from several, by welding points Assembled interconnected components, individual or all welds in terms of quality to check. As well it may be necessary to have different dimensions for a workpiece, such as. Hole sizes, wall thicknesses and clearances to check. such inspection tasks are mainly used by investigators carried out, wherein the test procedures are computer-aided, ie with Help of test programs and test databases expire. This will be the test procedure standardized, improved and documented in terms of quality.

Grundsätzlich kann somit ein Werkstückprüfsystem einen Rechner umfassen, auf dem ein Prüfprogramm und eine Prüfdatenbank installiert sind. Hinzu kann eine Prüfeinrichtung kommen, z.B. eine Ultraschallmesseinrichtung, wobei die Prüfeinrich tung mit dem Rechner verbunden ist und einen Messkopf, z.B. einen Ultraschallmesskopf, aufweist. Die jeweilige Prüfperson kann nun den Messkopf zur Messdatenerfassung manuell an der jeweiligen Prüfstelle, z.B. an einem Schweißpunkt, positionieren und die für die Prüfung relevanten Daten an einem Monitor des Rechners überprüfen.Basically thus a workpiece testing system include a computer on which a test program and a test database are installed. In addition, a testing device may come, e.g. an ultrasonic measuring device, wherein the Prüfeinrich device is connected to the computer and a measuring head, e.g. an ultrasonic probe, having. The respective test person can now manually the measuring head for data acquisition at the respective Checkpoint, e.g. at a welding point, position and the for the exam check relevant data on a monitor of the computer.

Aus der US 5,305,244 ist ein Rechner bekannt, der als am Körper einer Person tragbares Gerät ausgestaltet ist. Der bekannte tragbare Rechner umfasst dabei ein am Kopf der jeweiligen Prüfperson tragbares Headset, das mit dem Rechner kommuniziert und das ein Augendisplay aufweist, das als Monitor des Rechners dient. Der tragbare Rechner umfasst außerdem eine Datenschnittstelle, über die eine vom Rechner zur überprüfende elektronische Einrichtung anschließbar ist.From the US 5,305,244 For example, a computer is known that is designed as a device portable on the body of a person. The known portable computer comprises a portable at the head of the respective test person headset, which communicates with the computer and which has an eye display, which serves as a monitor of the computer. The portable computer also includes a data interface via which an electronic device to be checked by the computer can be connected.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Werkstückprüfsystem eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine einfache Handhabbarkeit bzw. durch eine größere Beweglichkeit für die jeweilige Prüfperson auszeichnet.The present invention employs dealing with the problem, for a workpiece testing system an improved embodiment specify, in particular by a simple handling or through greater flexibility for the respective test person distinguished.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruches gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This Problem is inventively the subject of the independent Claim solved. Advantageous embodiments are the subject of the dependent Claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die für die Prüfung relevanten Daten in Augennähe der Prüfperson darzustellen. Die Prüfperson hat dadurch sowohl die relevanten Daten als auch die aktuell zu überprüfende Prüfstelle im Blickfeld, was ihr die Arbeit erleichtert. In der Folge kann der Prüfvorgang schneller und effizienter durchgeführt werden, was einerseits die Qualität des Prüfvorgangs erhöht und andererseits den Zeitbedarf für den Prüfvorgang reduziert.The The invention is based on the general idea relevant to the test Data near the eyes the examiner display. The inspector As a result, it has both the relevant data and the test center currently to be checked in the field of vision, what makes her work easier. As a result, the testing procedure faster and more efficiently, on the one hand the quality the test procedure elevated and on the other hand reduces the time required for the inspection process.

Erreicht wird dies bei der Erfindung mit Hilfe eines Headsets, das mit dem Rechner kommuniziert und das ein Augendisplay zur Darstellung der für die Prüfung relevanten Daten aufweist. Durch die Verwendung eines Headsets bleiben die Hände der Prüfperson z.B. zur Handhabung des Messkopfs frei.Reached This is in the invention using a headset that with the Computer communicates and that an eye display for the representation of relevant for the exam Has data. By using a headset remain the Hands of the examinee e.g. free for handling the measuring head.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Prüfeinrichtung, die beispielsweise ein Ultraschallmessgerät sein kann, als am Körper der Prüfperson tragbares Gerät ausgestaltet sein. Kumulativ oder alternativ kann auch der Rechner als am Körper der Prüfperson tragbares Gerät ausgestaltet sein. Durch diese Bauweise erhöht sich die Beweglichkeit der Prüfperson signifikant, was die Arbeit der Prüfperson erheblich vereinfacht. Auch diese Maßnahmen tragen zur Qualitätssteigerung und zur Beschleunigung des Prüfverfahrens bei.at an advantageous development, the test device, for example an ultrasonic measuring device can be as on the body the examiner portable device be designed. Cumulatively or alternatively, the calculator as on the body of the examinee portable device be designed. This design increases the mobility of the examinee significantly, which greatly simplifies the work of the investigator. These measures too contribute to quality improvement and to speed up the test procedure at.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention will become apparent from the Dependent claims, from the drawings and from the associated description of the figures the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in the specified combination, but also in other combinations or alone, without to leave the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.preferred embodiments The invention are illustrated in the drawings and in the following description explains where like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components relate.

Es zeigen, jeweils schematisch,It show, in each case schematically,

1 und 2 jeweils stark vereinfachte, prinzipielle Ansichten eines Werkstückprüfsystems mit einer Prüfperson und einem Werkstück, jedoch bei verschiedenen Ausführungsformen des Werkstückprüfsystems. 1 and 2 each greatly simplified, basic views of a workpiece inspection system with a test person and a workpiece, but in various embodiments of the workpiece inspection system.

In den 1 und 2 ist ein Werkstück 1 wiedergegeben, das hier exemplarisch durch den Rohbau einer Fahrzeugtür gebildet sein kann. Das Werkstück 1 ist beispielsweise aus mehreren, hier nicht näher bezeichneten einzelnen Blechteilen zusammengebaut, wobei die einzelnen Blechteile durch eine Vielzahl von Schweißpunkten 2 aneinander befestigt sind. Im Rahmen der Qualitätssicherung bei der Herstellung der Werkstücke 1 ist es erforderlich, dieses Werkstück 1 hinsichtlich vorbestimmter Parameter zu überprüfen. Für diese Qualitätsprüfung werden singuläre Prüfstellen 3 herangezogen, die sich am Werkstück 1 befinden und hinsichtlich vorbestimmter Parameter überprüft werden. Beispielsweise werden als Prüfstellen 3 einzelnen oder sämtliche Schweißpunkte 2 herangezogen. Als Parameter, die an den einzelnen Prüfstellen 3 untersucht werden, eignen sich beispielsweise Rissbildung im Schweißpunkt, Gefügebild, Durchdringung der Schweißverbindung sowie das Vorhandensein von Spalten im Bereich des Schweißpunkts 2. Die genannten Parameter sind rein exemplarisch und ohne Beschränkung der Allgemeinheit. Des Weiteren lassen sich zusätzlich oder alternativ zu Schweißpunkten 2 auch andere Prüfstellen 3 denken, z.B. zur Überprüfung von Spaltmaßen und Abmessungen.In the 1 and 2 is a workpiece 1 reproduced, which may be formed here by way of example by the shell of a vehicle door. The workpiece 1 For example, it is assembled from a plurality of individual sheet metal parts, not designated here in detail, wherein the individual sheet metal parts are produced by a plurality of spot welds 2 attached to each other. As part of quality assurance in the manufacture of workpieces 1 it is necessary this workpiece 1 with regard to predetermined parameters. For this quality check become singular test centers 3 used on the workpiece 1 are located and checked for predetermined parameters. For example, as test centers 3 single or all welding points 2 used. As parameters, at the individual test centers 3 For example, weld spot cracking, microstructure, weld penetration, and the presence of gaps in the area of the spot weld are useful 2 , The parameters mentioned are purely exemplary and without restriction of generality. Furthermore, in addition to or as an alternative to spot welds 2 also other test centers 3 think, eg to check gap dimensions and dimensions.

Die Überprüfung der singulären Prüfstellen 3 kann von einer Prüfperson 4 mit Hilfe eines Werkstückprüfsystems 5 durchgeführt werden. Das Werkstückprüfsystem 5 umfasst hierzu einen Rechner 6, eine Prüfeinrichtung 7 und ein Headset 8. Der Rechner 6 beinhaltet ein Prüfprogramm 9, also eine Software, sowie eine Prüfdatenbank 10, auf die das Prüfprogramm 9 zugreifen kann. Dementsprechend sind Prüfprogramm 9 und Prüfdatenbank 10 auf dem Rechner 6 installiert. Die Prüfeinrichtung 7 kommuniziert auf geeignete Weise mit dem Rechner 6 und kann beispielsweise ein Ultraschallmessgerät sein. Die Prüfeinrichtung 7 umfasst einen Messkopf 11, der von der Prüfperson 4 manuell an der jeweils zu überprüfenden Prüfstelle 3, also beispielsweise an einem Schweißpunkt 2 positionierbar ist. Der Messkopf 11 kommuniziert auf geeignete Weise mit der Prüfeinrichtung 7. Die im Rahmen der Messdatenerfassung mit Hilfe des Messkopfs 11 generierten Daten werden über die Prüfeinrichtung 7 dem Rechner 6 zugeführt und vom Prüfprogramm 9 ausgewertet. Beispielsweise findet im Prüfprogramm 9 ein Abgleich der gemessenen Werte, also der Ist-Werte, mit in der Prüfdatenbank 10, z.B. in Form von Kennfeldern, abgelegten gewünschten Werten, also Soll-Werten, statt. Gleichzeitig können auch die gemessenen Ist-Werte in der Prüfdatenbank 10 abgelegt werden, was zur Dokumentation der Werkstückprüfung dient.The review of the singular testing centers 3 can be from a test person 4 with the help of a workpiece testing system 5 be performed. The workpiece inspection system 5 includes a calculator for this purpose 6 , a testing device 7 and a headset 8th , The computer 6 includes a test program 9 So a software, as well as a test database 10 to which the test program 9 can access. Accordingly, testing program 9 and test database 10 on the calculator 6 Installed. The testing device 7 communicates with the computer in a suitable way 6 and may be, for example, an ultrasonic measuring device. The testing device 7 includes a measuring head 11 by the examiner 4 manually at the test site to be checked 3 , so for example at a welding point 2 is positionable. The measuring head 11 communicates with the test device in a suitable way 7 , The as part of the measurement data acquisition with the help of the measuring head 11 Generated data will be sent via the test facility 7 the calculator 6 supplied and from the test program 9 evaluated. For example, found in the test program 9 a comparison of the measured values, ie the actual values, with in the test database 10 , eg in the form of maps, stored desired values, ie nominal values, instead. At the same time, the measured actual values in the test database can also be used 10 which is used to document the workpiece inspection.

Das Headset 8 ist so ausgestaltet, dass es am Kopf 12 der Prüfperson 4 anbringbar bzw. tragbar ist. Beispielsweise ist das Headset 8 als Schutzbrille ausgestaltet. Das Headset 8 kommuniziert auf geeignete Weise mit dem Rechner 6 und umfasst ein Augendisplay 13, das so ausgestaltet ist, dass damit für die Prüfung relevante Daten darstellbar sind. Das Augendisplay 13 und somit die darauf dargestellten Daten befinden sich im Blickwinkel der Prüfperson 4. Hierdurch wird es für die Prüfperson 4 signifikant vereinfacht, einerseits den Messkopf 11 ordnungsgemäß an der jeweiligen Prüfstelle 3 zu positionieren und andererseits am Augendisplay 13 die dargestellten Daten wahrzunehmen. Insbesondere kann dadurch eine ggf. erforderliche Korrektur der Position des Messkopfs 11 besonders einfach realisiert werden. Das Werkstückprüfsystem 5 erleichtert durch die Verwendung des Headsets 8 erheblich die Durchführung einzelner Prüfvorgänge.The headset 8th is designed to be on the head 12 the examiner 4 attachable or portable. For example, the headset 8th designed as safety glasses. The headset 8th communicates with the computer in a suitable way 6 and includes an eye display 13 , which is designed so that data relevant to the test can be displayed. The eye display 13 and thus the data presented on it are in the view of the examiner 4 , This makes it for the examiner 4 significantly simplified, on the one hand the measuring head 11 properly at the respective test center 3 to position and on the other hand on the eye display 13 to perceive the presented data. In particular, this can be a possibly required correction of the position of the measuring head 11 particularly easy to be realized. The workpiece inspection system 5 facilitated by the use of the headset 8th considerably the execution of individual test procedures.

Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform ist der Rechner 6 als stationäres Gerät ausgestaltet, z.B. in Form eines Personalcomputers. Es ist klar, dass der Rechner 6 hierbei z.B. in einem hier nicht dargestellten Rollcontainer untergebracht sein kann, um eine gewisse Mobilität für die Prüfperson 4 zu realisieren. Vorzugsweise ist dann auch die Prüfeinrichtung 7 unmittelbar am Rechner 6 angeordnet bzw. im genannten Rollcontainer untergebracht. Zur Bedienung des Prüfprogramms 9 kann gemäß 1 der Rechner 6 in herkömmlicher Weise mit konventionellen Bediengeräten, wie z.B. mit einer Tastatur 14 und einer Maus 15, gekoppelt sein.At the in 1 The embodiment shown is the computer 6 designed as a stationary device, for example in the form of a personal computer. It is clear that the calculator 6 Here, for example, in a roll container, not shown here can be accommodated to a certain mobility for the inspector 4 to realize. Preferably, then, the test device 7 directly on the computer 6 arranged or housed in said roll container. To operate the test program 9 can according to 1 the computer 6 in a conventional manner with conventional operating devices, such as a keyboard 14 and a mouse 15 be coupled.

Gemäß der in 2 gezeigten Ausführungsform kann die Prüfeinrichtung 7 als am Körper der Prüfperson 4 tragbares Gerät ausgestaltet sein. Beispielsweise ist die Prüfeinrichtung 7 mit einem Schultergurt oder mit einer Weste oder mit einem Gürtel an der Prüfperson 4 anbringbar. Des Weiteren kann gemäß der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsform der Rechner 6 als am Körper der Prüfperson 4 tragbares Gerät ausgestaltet sein. Auch hier ist grundsätzlich denkbar, den Rechner 6 mit einem Schultergurt, mit einer Weste oder mit einem Gürtel an der Prüfperson 4 anzubringen. Durch die Verwendung einer tragbaren Prüfeinrichtung 7 und/oder eines tragbaren Rechners 6 wird die Mobilität der Prüfperson 4 erheblich verbessert, wodurch umfangreichere Prüfaufgaben vergleichsweise bequem realisierbar sind. Besonders vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform, bei der eine mit dem Rechner 6 gekoppelte Bedieneinheit 16 vorgesehen ist, die ebenso wie der Messkopf 11 als Handgerät ausgestaltet ist und von der Prüfperson einfach manuell betätigbar ist. Hierdurch wird ein insgesamt autarkes Werkstückprüfsystem 5 geschaffen, das von der Prüfper son 4 einfach am Körper getragen werden kann. Die einzelnen Prüfaufgaben können von der Prüfperson 4 vergleichsweise bequem und dadurch mit erhöhter Konzentration durchgeführt werden. Die einzelnen Prüfaufgaben lassen sich von der Prüfperson 4 folglich in kürzerer Zeit mit verbesserter Qualität durchführen, was insgesamt der Qualitätssicherung zugute kommt.According to the in 2 In the embodiment shown, the test device 7 as on the body of the investigator 4 be designed portable device. For example, the testing device 7 with a shoulder strap or with a vest or with a belt on the test person 4 mountable. Furthermore, according to the preferred embodiment shown here, the computer 6 as on the body of the investigator 4 be designed portable device. Again, in principle, the calculator is conceivable 6 with a shoulder strap, with a vest or with a belt on the test person 4 to install. By using a portable testing device 7 and / or a portable computer 6 becomes the mobility of the test person 4 considerably improved, whereby more extensive test tasks are relatively easily feasible. Particularly advantageous is an embodiment in which one with the computer 6 coupled control unit 16 is provided, as well as the measuring head 11 is designed as a handheld device and is easily manually operated by the test person. This results in a total self-sufficient workpiece inspection system 5 created by the Prüps son 4 can easily be worn on the body. The individual test tasks can be performed by the test person 4 comparatively convenient and thus be carried out with increased concentration. The individual test tasks can be carried out by the test person 4 Consequently, in a shorter time with improved quality, which overall quality assurance benefits.

Es ist klar, dass die tragbaren Geräte, insbesondere die Prüfeinrichtung 7 und/oder der Rechner 6, an eine entsprechende elektrische Energieversorgung angeschlossen sind, wobei hierzu entsprechende Kabel zu einem stationären Stromanschluss ebenso denkbar sind, wie in den Rechner 6 bzw. in die Prüfeinrichtung 7 integrierte oder separat am Körper der Prüfperson 4 tragbaren Batterien.It is clear that the portable devices, especially the testing device 7 and / or the calculator 6 , Are connected to a corresponding electrical power supply, with this corresponding cable to a stationary power supply are also conceivable, as in the computer 6 or in the test facility 7 integrated or separately on the body of the test person 4 portable batteries.

Claims

Workpiece testing system for testing singular test centers ( 3 ) of a workpiece ( 1 ) with regard to predetermined parameters, - with a computer ( 6 ), on which a test program ( 9 ) and a test database ( 10 ), - with a test device ( 7 ), with the computer ( 6 ) communicates and the one measuring head ( 11 ), which is used by a test person for measuring data acquisition ( 4 ) manually at the respective test site ( 3 ) is positionable, - with one on the head ( 12 ) of the inspector ( 4 ) portable headset ( 8th ), with the computer ( 6 ) and that an eye display ( 13 ) to represent the data relevant to the test.

Workpiece testing system according to claim 1, characterized in that the testing device ( 7 ) than on the body of the examiner ( 4 ) portable device is designed.

Workpiece testing system according to claim 1 or 2, characterized in that the computer ( 6 ) than on the body of the examiner ( 4 ) portable device is designed.

Workpiece testing system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the testing device ( 7 ) is an ultrasonic measuring device.

Workpiece testing system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the headset ( 8th ) is designed as goggles.