DE102008038496A1

DE102008038496A1 - Verfahren zur Ausrichtung von mindestens zwei miteinander korrespondierenden Flächen

Info

Publication number: DE102008038496A1
Application number: DE102008038496A
Authority: DE
Inventors: Werner Rogg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-08-20
Filing date: 2008-08-20
Publication date: 2010-03-04

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zu einer ein- oder mehraxialen Winkelmessung zur Ausrichtung und Überprüfung von miteinander korrespondierenden, im Wesentlichen ebenen Flächen 1, wie z. B. Auffahrflächen von Hebebühnen, Messgruben und anderen Prüfflächen, sowie zur Ausrichtung und Überprüfung von Auf- und Anbauteilen von Vorrichtungen, insbesondere Fahrzeugkarosserien oder Fahrzeugtragstrukturen. Das Verfahren basiert auf dem Einsatz eines Messlineals 2 zusammen mit einem Winkelmessgerät 4, mit deren Hilfe zwei korrespondierende Flächen 1 zueinander ausgerichtet werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausrichtung von mindestens zwei miteinander korrespondierenden, im Wesentlichen ebenen Flächen, insbesondere Auflageflächen, mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Ausrichtung von mindestens zwei miteinander korrespondierenden, im Wesentlichen ebenen Flächen, insbesondere Auflageflächen, sowie die Verwendung des Verfahrens und der Vorrichtung zur horizontalen Ausrichtung und Überprüfung von Auffahrflächen bei Hebebühnen, Messgruben und Prüfflächen sowie zur Ausrichtung und Überprüfung von Auf- und Anbauteilen von Vorrichtungen, insbesondere Fahrzeugkarosserien oder Fahrzeugtragstrukturen.
Bei der Vermessung von Kraftfahrzeugen, um bspw. Unfallschäden festzustellen oder den Radstand zu vermessen oder sonstige Bereiche des Fahrzeuges auszurichten, müssen häufig ebene Flächen zueinander in Bezug gesetzt werden. Dazu werden heute üblicherweise immer noch Wasserwaagen oder auch optische Systeme eingesetzt, was in der Regel mit einem erheblichen Aufwand an Zeit oder Equipment verbunden ist und zusätzlich spezielles Fachwissen voraussetzt.
Ein weiteres Problem bei der Vermessung von Kraftfahrzeugen besteht darin, dass die Fahrzeuge zur Vermessung in der Regel auf eine Hebebühne gefahren werden und angehoben werden, wobei die Gefahr besteht, dass die Auflageflächen der Hebebühne sich beim Anheben des Fahrzeugs in ihrer horizontalen Ausrichtung gegeneinander verschieben, was zwangsläufig zu Messfehlern bei der Vermessung des Fahrzeugs selber führt.
In der EP 0 941 450 B1 wird ein Messsystem beschrieben, bei dem die Standardmessdaten des Fahrzeugtyps gespeichert sind und dann beim Vermessen selber mit den Messdaten verglichen werden. Die Messung selber erfolgt mit Hilfe von Messköpfen, die mit Sendern versehen sind und an Referenzpunkten am Kraftfahrzeug eingesetzt werden, wobei die von den Sendern ausgehende elektromagnetische Strahlung mit Hilfe einer Kamera aufgenommen und an einen Computer zur Berechnung der Ortskoordinaten weitergegeben wird, um dann mit den Koordinaten des Standardfahrzeuges verglichen zu werden.
Der Nachteil dieses Verfahrens ist, dass es apparativ sehr aufwändig ist und darüber hinaus die Gefahr besteht, dass Messfehler durch mangelhafte Ausrichtung der Auflageflächen der Hebebühne, auf der das Fahrzeug vermessen wird, auftreten.
In der DE 103 20 039 B4 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen von Winkeln in der horizontalen Ebene beschrieben, wobei an den zu vermessenden Elementen des Fahrzeuges Adaptionen angebracht werden, die wenigstens einen Laser und eine Zielscheibe aufweisen, mit deren Hilfe das zu vermessende Element ausgerichtet werden kann. Das in der DE 103 20 039 B4 beschriebene Verfahren ist dafür konzipiert, einzelne Elemente eines Kraftfahrzeuges, wie z. B. Gelenkwellen oder Radachsen, zu vermessen. Um im Wesentlichen ebene Flächen miteinander in Beziehung zu setzen und auszurichten, ist das Verfahren nicht besonders geeignet.
Das durch die Erfindung zu lösende Problem besteht darin, ein möglichst einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Ausrichtung und Überprüfung von ebenen, miteinander korrespondierenden Flächen bereit zu stellen.
Gelöst wird das Problem durch ein Verfahren zur Ausrichtung von mindestens zwei miteinander korrespondierenden, im Wesentlichen ebenen Flächen, insbesondere Auflageflächen, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Ausrichtung von mindestens zwei miteinander korrespondierenden, im Wesentlichen ebenen Flächen, insbesondere Auflageflächen, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ausrichtung von mindestens zwei miteinander korrespondierenden, im Wesentlichen ebenen Flächen wird zunächst eine erste Fläche mit Hilfe eines Winkelmessgerätes, das sowohl in Längs-(X-) als auch in Querrichtung (Y-Richtung) eingesetzt wird, durch Vermessen der Längs- und Querachse ausgerichtet, wobei ein Winkelmessgerät mit oder ohne Messlineal eingesetzt werden kann. Bei großen Flächen empfiehlt es sich auf jeden Fall, ein Winkelmessgerät in Kombination mit einem Messlineal einzusetzen, um Messfehler zu vermeiden.
Im nächsten Schritt wird eine zweite korrespondierende Fläche auf die gleiche Weise parallel zur X- und Y-Achse der ersten Fläche ausgerichtet.
Zur Überprüfung des Höhenunterschieds (Z-Richtung) zwischen den beiden korrespondierenden Flächen wird nun die erste Fläche mit der Korrespondenzfläche mittels eines Messlineals verbunden, wobei eine vorteilhafte Ausgestaltung Distanzauflagen an den Enden des Messlineals vorsieht, so dass das Lineal jeweils nur mit einer Distanzauflage auf der jeweiligen Fläche aufliegt. Je nach Länge des Messlineals können jedoch auch weitere Distanzauflagen vorgesehen sein, so dass zusätzliche Auflagen pro Fläche realisiert werden. Der Höhenunterschied zwischen den mindestens zwei korrespondierenden Flächen ent spricht der Neigung des Messlineals. Die Neigung des Messlineals wiederum kann mit Hilfe eines auf dem Messlineal angeordneten Winkelmessgerätes bestimmt werden. Anschließend erfolgt dann eine Höhenangleichung der beiden korrespondierenden Flächen.
Das Arbeitsprinzip ist besonders geeignet für die horizontale Ausrichtung von Auflageflächen, wobei in diesem Fall eine Winkelabweichung auf dem Messlineal durch eine von Null abweichende Anzeige auf dem Winkelmessgerät angezeigt wird. Durch entsprechende Höhenkorrektur der Auflagefläche können die beiden korrespondierenden Flächen dann ausgerichtet werden. Sobald das Winkelmessgerät keine Abweichung von Null mehr anzeigt, sind die Flächen angeglichen. Zur Sicherheit sollte die Messung an unterschiedlichen Flächenabschnitten wiederholt werden, um Messfehler zu vermeiden. Dabei erfolgt die Überprüfung der Höhenunterschiede vorzugsweise jeweils an den gegenüberliegenden Enden derartiger Flächen.
Um horizontale Abweichungen in der X- und Y-Richtung einer Fläche zu erkennen, können auch zweifach axiale Winkelmessgeräte eingesetzt werden, die die Auflageflächen gleichzeitig in Längs- und Querrichtung erfassen.
Eine weitere Variante der Messung besteht darin, dass als Messlineal ein Messwinkel eingesetzt wird, der aus zwei rechtwinklig miteinander verbundenen Messlinealen besteht, die über eine Halterung miteinander verbunden sind. Die Halterung kann dabei fest oder beweglich angeordnet sein.
Am Messlineal selber sind in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung an unterschiedlichen Stellen Auflageflächen für Winkelmessgeräte vorgesehen, die dann je nach Bedarf mit einem Winkelmessgerät bestückt werden können. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Messlineals sehen vor, dass die beiden Enden sowie die Mitte des Messlineals je eine Auflagefläche für Winkelmessgeräte aufweisen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Messlineals ist das Winkelmessgerät integraler Bestandteil des Messlineals.
Um Messfehler zu verhindern und Abweichungen in der Ebene der Fläche als Fehlerquelle für die Messung auszuschließen, ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Messlineals vorgesehen, dass das Messlineal an seinen Enden jeweils mit einer Distanzauflage versehen ist, die zur Auflage auf der jeweiligen zu vermessenden Fläche herangezogen wird, wobei die Distanzauflage als eine Art Fuß fest mit dem Messlineal verbunden ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Messlineals ist die Distanzauflage verstellbar angeordnet, sodass mit ihrer Hilfe Unebenheiten innerhalb einer Fläche ausgeglichen oder Hindernisse, wie zum Beispiel Ränder, überwunden werden können oder ganz allgemein das Messlineal der zu vermessenden Fläche angepasst werden kann. Je nach Länge des Messlineals und Größe der zu vermessenden Fläche können weitere zusätzliche Distanzauflagen bzw. kann die Anordnung der Distanzauflagen an unterschiedlichen Positionen an dem Messlineal vorgesehen sein, wobei dann gegebenenfalls eine Auflage an mehreren Stellen im Bereich einer zu justierenden Fläche realisiert wird.
Das Winkelmessgerät kann als Einheit aus Sensor und Anzeige ausgeführt sein oder alternativ lediglich zur Aufnahme der Messergebnisse herangezogen werden, die dann über eine stationäre Leitung, über Funk, optisch oder akustisch auf eine Einheit zur Auswertung der Messdaten übertragen werden, die wie derum über eine analoge, digitale, optische, akustische, bildtechnische oder grafische Einrichtung zur Auswertung der Messdaten verfügt. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Einheit zur Auswertung der Messdaten mit einer Steuer- und Regeleinrichtung kombiniert, über die dann die miteinander korrespondierenden Flächen ausgerichtet werden.
Anwendung findet das erfindungsgemäße Verfahren oder die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere zur Ausrichtung und Überprüfung von Auffahrflächen bei Hebebühnen, Messgruben und Prüfflächen sowie zur Ausrichtung und Überprüfung von Auf- und Anbauteilen von Vorrichtungen, insbesondere Fahrzeugkarosserien oder Fahrzeugtragstrukturen.
Dabei ist das Verfahren jedoch nicht auf die horizontale Ausrichtung von Flächen limitiert, sondern es eignet sich ebenso, vertikale Flächen oder anderweitig im Raum ausgerichtete Flächen, die miteinander korrespondieren, gegenseitig zueinander auszurichten. Der einzige Unterschied zur horizontalen Ausrichtung besteht dann darin, dass der Bezugswinkel nicht wie in der horizontalen Ausrichtung 0° annehmen muss, sondern bspw. bei einer vertikalen Ausrichtung eine Angleichung auf 90° vorgenommen wird oder im allgemeinen Fall an einen der jeweiligen Neigung der Fläche entsprechenden Winkel angeglichen werden muss.
Eine für die Vermessung von Fahrzeugen besonders wichtige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist jedoch die Winkelmessung zur horizontalen Ausrichtung und Überprüfung von Auflageflächen, insbesondere die Ausrichtung der Auflageflächen von Hebebühnen. So können durch die horizontale Ausrichtung und Überprüfung der Auflageflächen vor der eigentlichen Ver messung eines Unfallfahrzeuges Messfehler vermieden werden, die häufig dadurch auftreten, dass sich beim Belasten der Hebebühne mit dem Fahrzeug die Auflageflächen gegeneinander verschieben. Stellt man nun mit der erfindungsgemäßen Methode derartige Verschiebungen fest, so werden die Auflageflächen vor der Vermessung des Fahrzeuges wieder angeglichen oder aber die Verschiebungen werden in einem Rechner gespeichert und bei der Vermessung des Fahrzeuges berücksichtigt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen ausführlich erläutert. Dabei zeigen
1 eine perspektivische Darstellung einer Hebebühne mit mehreren Messlinealen und
2 einen Ausschnitt B aus 1.
In der 1 ist anhand einer perspektivischen Darstellung einer Hebebühne 5 das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft für die horizontale Ausrichtung der beiden Auflageflächen 1 der Hebebühne 5 aufgezeigt. Bei dieser Darstellung sind zum besseren Verständnis des Ablaufs des Messverfahrens insgesamt vier Messlineale 2 eingezeichnet, mit deren Hilfe einzelne Positionen für die Ausrichtung der korrespondierenden Flächen 1 zueinander hervorgehoben werden. Für das Verfahren selber genügt prinzipiell jedoch ein Messlineal 2. Zum besseren und eindeutigen Verstehen der vorliegenden Erfindung ist zusätzlich ein Koordinatensystem mit der Längsrichtung (X), der Querrichtung (Y) und der Höhe (Z-Richtung) als Bezug angegeben.
So wird zunächst eine der beiden Flächen 1 mit Hilfe des Messlineals 2, das in Längsrichtung (X-Richtung) auf der Auflagefläche 1 angeordnet ist, horizontal ausgerichtet. Eine weitere Messung erfolgt dann in Querrichtung (Y-Richtung), um die Bezugsfläche in X/Y-Ebene horizontal auszurichten, wobei anzumerken ist, dass die Ausrichtung in Y-Richtung bei der gewählten Darstellung nicht zu sehen ist. Alternativ kann für die Ausrichtung der Bezugsfläche allerdings ein zweifach axiales Winkelmessgerät eingesetzt, so dass in diesem Fall ein einfacher Messansatz in Längsrichtung ausreicht, da gleichzeitig die Querrichtung (Y) mit vermessen wird.
Die beiden Auflageflächen 1 werden dann zueinander durch Verbindung über das Messlineal 2 vermessen und ggf. ausgerichtet.
Die in der 1 gezeigten Messlineale 2 weisen an ihren Enden jeweils eine als Fuß ausgebildete Distanzauflage 6 auf, die im vorliegenden Fall direkt mit dem Messlineal 2 verbunden ist, aber je nach Bedarf verstellbar angeordnet sein kann, um auf diese Weise Unebenheiten bei den korrespondierenden Auflageflächen 1 auszugleichen und das Messlineal 2 der zu vermessenden Fläche 1 anzupassen. Alle vier in der 1 dargestellten Messlineale 2 weisen insgesamt drei Auflageflächen 3 für je ein Winkelmessgerät 4 auf, die im vorliegenden Fall symmetrisch auf dem Messlineal 2 angeordnet sind und die Enden sowie die Mitte des Messlineals 2 belegen.
In dem mit der 2 dargestellten Ausschnitt B aus der 1 ist das Winkelmessgerät 4 zu erkennen, das am Ende eines Messlineals 2 direkt oberhalb einer Distanzauflage 6 angeordnet ist.

1: Auflagefläche
2: Messlineal
3: Auflagefläche für Winkelmessgerät
4: Winkelmessgerät
5: Hebebühne
6: Distanzauflage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 0941450 B1 [0004]
- DE 10320039 B4 [0006, 0006]

Claims

Verfahren zur Ausrichtung von mindestens zwei miteinander korrespondierenden, im Wesentlichen ebenen Flächen (1), insbesondere Auflageflächen, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: a) Ausrichten einer ersten Fläche (1) mit Hilfe eines Winkelmessgerätes durch Vermessen der Längs-(X-) und Querachse (Y-Achse); b) Ausrichten einer zweiten korrespondierenden Fläche (1) parallel zur Längs- und Querachse der ersten Fläche (1) mit Hilfe eines Winkelmessgerätes; c) Überprüfung des Höhenunterschiedes in Z-Richtung zwischen der ersten Fläche (1) und der zweiten korrespondierenden Fläche (1) durch Verbinden der Flächen (1) mittels eines Messlineals (2), wobei der Höhenunterschied zwischen den mindestens zwei korrespondierenden Flächen (1) der Neigung des Messlineals (2) entspricht; d) Messung der Winkelabweichung mittels eines auf dem Messlineal (2) angeordneten Winkelmessgerätes (4) und e) Höhenangleichung der beiden korrespondierenden Flächen (1).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messlineal (2) eingesetzt wird, das mit einer oder mehreren Distanzauflagen (6) auf der jeweiligen Fläche (1) aufliegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Messlineal (2) ein Messwinkel eingesetzt wird, wobei der Messwinkel sich aus zwei rechtwinklig miteinander verbundenen Messlinealen (2) zusammensetzt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messlineal mit mehreren Auflageflächen (3) für Winkelmessgeräte (4) eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messlineal (2) mit einem integrierten Winkelmessgerät (4) eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messdaten über eine stationäre Leitung, einen Sender, optisch oder akustisch auf eine Einrichtung zur Auswertung der Messdaten übertragen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung der Messdaten analog, digital, optisch, akustisch, bildtechnisch oder grafisch erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit den ausgewerteten Messdaten eine Steuer- und Regelungseinrichtung zur Ausrichtung der mindestens zwei miteinander korrespondierenden Flächen (1) gesteuert wird.
Vorrichtung zur Ausrichtung von mindestens zwei miteinander korrespondierenden, im Wesentlichen ebenen Flächen (1), insbesondere Auflageflächen, wobei die Vorrichtung mindestens ein mit einem Winkelmessgerät (4) ausgerüstetes Messlineal (2) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Messlineal (2) zwei oder mehrere Distanzauflagen (6) aufweist, wobei vorzugsweise an den beiden Enden des Messlineals jeweils eine Distanzauflage (6) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Messlineal (2) als Messwinkel ausgeführt ist, wobei der Messwinkel sich aus zwei rechtwinklig miteinander verbundenen Messlinealen (2) zusammensetzt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Messlineal (2) mehrere Auflageflächen (3) für Winkelmessgeräte (4) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Winkelmessgerät (4) integraler Bestandteil des Messlineals (2) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Winkelmessgerät (2) als eine Einheit mit Sensor und Anzeige ausgeführt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Winkelmesserät (2) über Einrichtungen zum Übertragen von Messdaten auf eine Einrichtung zur Auswertung der Messdaten verfügt, wobei die Übertragung über eine stationäre Leitung, einen Sender, optisch oder akustisch erfolgen kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Auswertung der Messdaten eine analoge, digitale, optische, akustische, bildtechnische oder grafische Einheit zur Auswertung der Messdaten aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einer Steuer- und Regelungseinrichtung zur Ausrichtung der miteinander korrespondierenden Flächen kombiniert ist.
Verwendung des Verfahrens oder der Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche zur horizontalen Ausrichtung und Überprüfung von Auffahrflächen bei Hebebühnen, Messgruben und Prüfflächen sowie zur Ausrichtung und Überprüfung von Auf- und Anbauteilen von Vorrichtungen, insbesondere Fahrzeugkarosserien oder Fahrzeugtragstrukturen.