DE102008007738A1

DE102008007738A1 - Verfahren zur Qualitätskontrolle eines Karosseriebauteils

Info

Publication number: DE102008007738A1
Application number: DE102008007738A
Authority: DE
Inventors: Rolf Meyerhoff
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2007-11-29
Filing date: 2008-02-05
Publication date: 2009-06-04
Anticipated expiration: 2028-02-06
Also published as: DE102008007738B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Qualitätskontrolle eines Karosseriebauteils (2), insbesondere einer Löt- oder Schweißnaht des Karosseriebauteils (2), bei welchem durch ein Verfahren eines an einem Roboter (7) angeordneten Messkopfs (9), insbesondere einer Kamera (8), entlang einer Oberfläche des Karosseriebauteils (2) vorgegebene Prüfmerkmale des Karosseriebauteils (2) optisch erfasst und ausgewertet werden. Um ein verbessertes Verfahren zur Qualitätskontrole von Karosseriebauteilen (2) zur Verfügung zu stellen, ist vorgesehen, dass eine durch die Auswertung ermittelte Fehlstelle des Karosseriebauteils (2) in einer elektronischen Abbildung, insbesondere CAD-Abbildung, des Karosseriebauteils (2) markiert und ein mit einer Markierung (10) versehenes elektronisches Fehlerübersichtsbild (11) des geprüften Karosseriebauteils (2) einem Identifizierungsmerkmal des Karosseriebauteils (2) zugeordnet und in einer Datenbank gespeicheret wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Qualitätskontrolle eines Karosseriebauteils, insbesondere einer Löt- oder Schweißnaht des Karosseriebauteils, bei welchem durch ein Verfahren eines an einem Roboter angeordneten Messkopfs, insbesondere einer Kamera, entlang einer Oberfläche des Karosseriebauteils vorgegebene Prüfmerkmale des Karosseriebauteils optisch erfasst und ausgewertet werden.
In der Automobilindustrie werden einzelne Baugruppen der Rohkarosse, beispielsweise die Seitenteile und das Dach, durch Laserlöten miteinander verbunden. Die Überprüfung der Laserlötnähte bezüglich Unregelmäßigkeiten und Fehlstellen erfolgt derzeit durch einen Prüfer, welcher eine visuelle Prüfung und manuelle Abtastung durchführt. Im Wesentlichen handelt es sich bei den Fehlstellen um Poren, um fehlende Nahtsegmente oder um vollständig fehlende Nähte. Weitere Fehlerausprägungen der Laserlötnähte sind Nahteinfälle, Lotspritzer und -perlen, zu schmale Nähte und einseitig aufgebrachte Lötnähte. Dabei erweist es sich als besonders nachteilig, dass das Ergebnis der Laserlötnahtprüfung in hohem Maße von der Erfahrung des Prüfers und insbesondere bei der visuellen Prüfung stark von dessen Erschöpfungszustand abhängig ist. Weiterhin ergibt die manuelle Abtastung der Laserlötnähte keine quantitativen Messwerte, sodass für die unterschiedlichen Fehlerarten und deren Ausprägungen nur grobe Zahlengrenzwerte für maximal zulässige Poren- und Fehlstellengrößen und Nahtbreitenabweichungen definiert sind.
Bei einem in der Praxis bekannten Verfahren der eingangs genannten Art werden die erfassten Fehlstellen mittels eines Tintenflecks markiert. Die Markierung erfolgt direkt neben der Fehlstelle auf dem Karosseriebauteil selbst. Hierbei erweist es sich als nachteilig, dass durch das Markiersystem und das Vorhalten des entsprechenden Verbrauchsmaterials erhebliche Zusatzkosten entstehen. Weiterhin ergibt sich ein hohes Fehlfunktionspotential durch verklebte und/oder verstopfte Druckerdüsen bzw. ein hoher Wartungs- und Pflegeaufwand durch das Reinigen und/oder Wechseln der Druckerpatronen. Außerdem müssen die Rohka rossen vor dem Lackieren aufwändig gereinigt werden. Der größte Nachteil ist jedoch, dass jedes Karosseriebauteil in einer 100%-Kontrolle visuell auf vorhandene Tintenfleckmarkierungen überprüft werden muss.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Verfahren zur Qualitätskontrolle von Karosseriebauteilen zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist also ein Verfahren vorgesehen, bei welchem eine durch die Auswertung ermittelte Fehlstelle des Karosseriebauteils in einer elektronischen Abbildung, insbesondere CAD-Abbildung des Karosseriebauteils markiert und ein mit einer Markierung versehenes elektronisches Fehlerübersichtsbild des geprüften Karosseriebauteils einem Identifizierungsmerkmal des Karosseriebauteils zugeordnet und in einer Datenbank gespeichert wird. Hierdurch können karosseriebauteilabhängige und an jedem Ort abrufbare Fehlerübersichtsbilder erzeugt werden. Im Vergleich zu dem eingangs genannten Stand der Technik ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Qualitätskontrolle wesentlich prozesssicherer, da die Fehlerquelle Tintenpatrone, beispielsweise das Verstopfen der Düsen, ausgeschlossen werden kann. Der hohe Wartungsaufwand durch das Reinigen und Auswechseln der Druckerpatrone entfällt ebenso wie das Vorhalten von Verbrauchsmaterial. Weiterhin ist das Reinigen des Karosseriebauteils vor dem Lackieren nicht erforderlich, da sich keine Tintenflecke auf dem Karosseriebauteil befinden. Außerdem müssen nur noch ausschließlich die Karosseriebauteile überprüft bzw. nachgearbeitet werden, welchen ein Fehlerübersichtsbild mit elektronischen Markierungen zugeordnet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl zur Visualisierung von Nahtfehlern von Schweißnähten und/oder Lötnähten als auch zur Visualisierung von Fehlstellen des Karosseriebauteils, beispielsweise von Oberflächenfehlern wie Beulen, Dellen oder Lackfehlern eingesetzt werden.
Eine weitere zweckmäßige Weiterbildung des vorliegenden Verfahrens wird auch dadurch geschaffen, dass ein elektronisches Fehlerbild der ermittelten Fehlstelle in der Datenbank gespeichert wird, wobei das Fehlerbild dem Identifizierungsmerkmal des geprüften Karosseriebauteils und/oder dem Fehlerübersichtsbild zugeordnet ist. Hierdurch können nicht nur die Koordinaten der Fehlstelle auf dem Karosseriebauteil, sondern auch die Art der ermittelten Fehlstelle, also ob es sich beispielsweise um Poren, eine Nahtunterbrechung oder eine zu schmale Laserlötnaht handelt, an jedem beliebigen Ort dargestellt werden.
Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass die erfassten Prüfmerkmale in einer Auswerteinheit mit voreingestellten Grenzwerten verglichen und klassifiziert werden. Hierdurch kann das überprüfte Karosseriebauteil automatisiert und unabhängig von der subjektiven Einschätzung einer Prüfperson und deren Ermüdungszustand als i. O.-, Nacharbeits- oder Ausschussteil klassifiziert werden.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auch dadurch geschaffen, dass dem geprüften Karosseriebauteil ein der Klassifizierung entsprechendes Steuersignal zugewiesen wird. Das Steuersignal wird zur Steuerung der Karosseriebauteile genutzt, wobei die i.O.-Teile den weiterführenden Prozessen und die als Ausschuss- oder Nacharbeitsteile klassifizierten Bauteile automatisch einem Nacharbeitsplatz zugeführt werden.
Weiterhin ist vorgesehen, dass das Fehlerübersichtsbild und/oder das Fehlerbild auf einem Monitor im Bereich eines Nacharbeitsplatzes dargestellt werden. Am Nacharbeitsplatz angekommen wird anhand des Identifizierungsmerkmals des Karosseriebauteils das in der Datenbank gespeicherte Fehlerübersichtsbild des ausgeschleusten Karosseriebauteils zum gezielten Behandeln der jeweils ermittelten Fehlstellen auf einem Monitor dargestellt. Durch das Fehlerübersichtsbild werden dem Prüfer die nacharbeitsrelevanten Bereiche angezeigt. Für Detailinformationen zu den ermittelten Fehlstellen können auch die als CCD-Fotos ausgebildeten und in der Datenbank abgelegten Fehlerbilder der einzelnen Fehlstellen auf dem Monitor dargestellt werden.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Merkmal besteht darin, dass das Fehlerübersichtsbild und/oder das Fehlerbild auf einem Monitor am jeweiligen Produktionsort der Fehlstelle dargestellt werden. Hierdurch können die Fehlerbilder zur Steuerung des Laserfügeprozesses genutzt werden. Im Moment des Registrierens einer Fehlstelle werden die Fehlerbilder mit einem akustischen und/oder optischen Signal auf einem Monitor am Produktionsort der jeweiligen Fehlstelle dargestellt und ermöglichen so eine unmittelbare Korrektur von entsprechenden Prozessparametern.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Diese zeigt in
1 ein als Rohkarosse ausgebildetes Karosseriebauteil in einer Seitenansicht;
2 ein elektronisches Fehlerübersichtsbild eines Karosseriebauteils.
1 zeigt ein als Rohkarosse 1 ausgebildetes Karosseriebauteil 2 in einer Seitenansicht. Die dargestellte Rohkarosse 1 besteht aus zwei Seitenteilen 3 und einem Dachteil 4, wobei die Seitenteile 3 und das Dachteil 4 jeweils mittels einer in 2 dargestellten Laserlötnaht 12 miteinander verbunden sind. Die Rohkarosse 1 wird auf einem führerlosen Transportfahrzeug 5 in die Prüfstation 6 eingefahren. Die Prüfstation 6 umfasst einen kennliniengesteuerten Roboter 7, an welchem ein als Kamera 8 ausgebildeter Messkopf 9 angeordnet ist. Bei der Kamera 8 handelt es sich beispielsweise um eine hochauflösende CCD-Kamera, welcher zur Ausleuchtung der Prüfstelle zwei Diodenlampen zugeordnet sind. Weiterhin umfasst die Prüfstation 6 ein nicht dargestelltes Rechnersystem inklusive Software zur Steuerung des Prüf- und Fügeprozesses. Zur Qualitätskontrolle der Laserlötnähte 12 wird der als Kamera 8 ausgebildete Messkopf 9 entlang der Laserlötnähte 12 verfahren. Hierbei werden vorgegebene Prüfmerkmale der Laserlötnähte 12 optisch erfasst und ausgewertet. Wird durch die Auswertung eine Fehlstelle in der Laserlötnaht 12 erkannt, dann wird in einer elektronischen CAD-Abbildung des Karosseriebauteils 2 im Bereich der Fehlerkoordinaten eine elektronische Markierung 10 erzeugt. Das mit der Markierung 10 versehene und in der 2 dargestellte elektronische Fehlerübersichtsbild 11 wird dann in einer Datenbank einem eindeutigen Identifizierungsmerkmal, beispielsweise einer Ident-Nummer des Karosseriebauteils 2 zugeordnet und abgespeichert. Gleichzeitig wird in einem Datenspeicher des Karosseriebauteils 2 ein Steuersignal ("schlecht") abgespeichert, welches zur Steuerung des Karosseriebauteils 2 genutzt wird. Das als fehlerhaft erkannte Karosseriebauteil 2 wird durch das Steuersignal gezielt und automatisch zu einem Nacharbeitsplatz geführt. Am Nacharbeitsplatz angekommen, wird anhand des Identifizierungsmerkmals das in der Datenbank abgespeicherte Fehlerübersichtsbild 11 zum gezielten Behandeln bzw. Nacharbeiten der Fehlstelle auf einem Monitor dargestellt. Ein in der Datenbank gespeichertes Fehlerbild (CCD-Foto der Fehlstelle) kann ebenfalls auf dem Monitor dargestellt werden. Zur Steuerung des Fügeprozesses wer den die Fehlerbilder im Moment ihres Registrierens an einem Produktionsort der Fehlstelle dargestellt und ermöglichen so einen Eingriff bei "weglaufenden" Prozessparametern.

Claims

Verfahren zur Qualitätskontrolle eines Karosseriebauteils (2), insbesondere einer Löt- oder Schweißnaht des Karosseriebauteils (2), bei welchem durch ein Verfahren eines an einem Roboter (7) angeordneten Messkopfs (9), insbesondere einer Kamera (8), entlang einer Oberfläche des Karosseriebauteils (2) vorgegebene Prüfmerkmale des Karosseriebauteils (2) optisch erfasst und ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch die Auswertung ermittelte Fehlstelle des Karosseriebauteils (2) in einer elektronischen Abbildung, insbesondere CAD-Abbildung des Karosseriebauteils (2) markiert und ein mit einer Markierung (10) versehenes elektronisches Fehlerübersichtsbild (11) des geprüften Karosseriebauteils (2) einem Identifizierungsmerkmal des Karosseriebauteils (2) zugeordnet und in einer Datenbank gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektronisches Fehlerbild der ermittelten Fehlstelle in der Datenbank gespeichert wird, wobei das Fehlerbild dem Identifizierungsmerkmal des geprüften Karosseriebauteils (2) und/oder dem Fehlerübersichtsbild (11) zugeordnet ist.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten Prüfmerkmale in einer Auswerteinheit mit voreingestellten Grenzwerten verglichen und klassifiziert werden.
Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem geprüften Karosseriebauteil (2) ein der Klassifizierung entsprechendes Steuersignal zugewiesen wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fehlerübersichtsbild (11) und/oder das Fehlerbild auf einem Monitor im Bereich eines Nacharbeitsplatzes dargestellt werden.
Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fehlerübersichtsbild (11) und/oder das Fehlerbild auf einem Monitor am jeweiligen Produktionsort der Fehlstelle dargestellt werden.
Verfahren zur Herstellung eines Karosseriebauteils (2), bei welchem durch ein Verfahren eines an einem Roboter (7) angeordneten Messkopfs (9), insbesondere einer Kamera (8) entlang einer Oberfläche des Karosseriebauteils (2) vorgegebene Prüfmerkmale des Karosseriebauteils (2) optisch erfasst und ausgewertet werden, eine durch die Auswertung ermittelte Fehlstelle des Karosseriebauteils (2) in einer elektronischen Abbildung, insbesondere CAD-Abbildung des Karosseriebauteils (2) markiert und ein mit einer Markierung (10) versehenes elektronisches Fehlerübersichtsbild (11) des geprüften Karosseriebauteils (2) einem Identifizierungsmerkmal des Karosseriebauteils (2) zugeordnet und in einer Datenbank gespeichert wird, wobei das Karosseriebauteil (2) anschließend an einem Nacharbeitsplatz entsprechend des erstellten Fehlerübersichtbilds (11) bearbeitet wird.