DE102011119356B4 - System for testing features on a test object, the same system that is used for testing features on successively manufactured test objects, i.e. products, and method for operating such a system - Google Patents

System for testing features on a test object, the same system that is used for testing features on successively manufactured test objects, i.e. products, and method for operating such a system Download PDF

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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00Testing of machine parts
    • G01M13/02Gearings; Transmission mechanisms

Abstract

System zur Prüfung von Merkmalen an einem Prüfobjekt (11),wobei das Prüfobjekt (11) auf einem fahrerlosen Transportsystem (21) angeordnet ist,wobei eine Maschinenachse (1, 2, 3, 4, 5) aufweisende Maschine zur Positionierung und räumlichen Ausrichtung eines Sensormittels, also Bilderfassungsmittels (6) und eines Sensors (8),relativ zum Prüfobjekt (11) vorgesehen ist, deren Achsantriebe von einem Rechner gesteuert werden,wobei das fahrerlose Transportsystem (21) eine Kommunikationsverbindung zu dem Rechner aufweist, so dass der Rechner zumindest zeitabschnittsweise die Position des fahrerlosen Transportsystems (21) steuert zur Realisierung eines vom Rechner bestimmten Prüfablaufs,wobei das fahrerlose Transportsystem (21) mittels Rädern auf einer Verfahrebene verfahrbar ist und ein Positionserfassungssystem aufweist,wobei eine elektronische Steuereinheit (20) des fahrerlosen Transportsystems (21) über eine Kommunikationsschnittstelle mit dem Rechner der Maschine zum Datenaustausch verbunden ist,so dass beim Ausführen des Prüfablaufs das fahrerlose Transportsystem (21) eine Maschinenachse (1, 2, 3, 4, 5) ersetzt,wobei zur Prüfung eines Merkmals die Maschine das Bilderfassungsmittel (6) und den Sensor (8) entsprechend positioniert und ausrichtet, bevor das Merkmal geprüft wird.System for testing features on a test object (11), the test object (11) being arranged on a driverless transport system (21), with a machine axis (1, 2, 3, 4, 5) for positioning and spatial alignment of a Sensor means, that is image acquisition means (6) and a sensor (8), is provided relative to the test object (11), the axle drives of which are controlled by a computer, the driverless transport system (21) having a communication link to the computer, so that the computer at least periodically controls the position of the driverless transport system (21) to implement a test sequence determined by the computer, the driverless transport system (21) being movable on a travel level by means of wheels and having a position detection system, an electronic control unit (20) of the driverless transport system (21) connected to the computer of the machine for data exchange via a communication interface is so that when the test sequence is carried out, the driverless transport system (21) replaces a machine axis (1, 2, 3, 4, 5), the machine positioning the image acquisition means (6) and the sensor (8) accordingly to test a feature and aligns before the feature is checked.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein System zur Prüfung von Merkmalen an einem Prüfobjekt, ein ebensolches System, das zur Prüfung von Merkmalen an aufeinander folgend hergestellten Prüfobjekten, also Produkten verwendet wird und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen SystemsThe invention relates to a system for testing features on a test object, a system of the same type that is used for testing features on successively manufactured test objects, that is to say products, and a method for operating such a system
  • Bei Verzahnungs-Messmaschinen ist allgemein bekannt, dass die Verzahnungsdaten des zu prüfenden Verzahnungsteils in den Rechner der Messmaschine eingegeben werden und davon abhängig die Messmaschine gesteuert wird.In the case of gear measuring machines, it is generally known that the gear data of the gear part to be checked is entered into the computer of the measuring machine and the measuring machine is controlled as a function thereof.
  • Aus der DE 29 611 558 U1 ist eine Vorrichtung zur Erfassung von analogen Messsignalen für die akustische Diagnose von Prüflingen bekannt.From the DE 29 611 558 U1 a device for acquiring analog measurement signals for acoustic diagnosis of test objects is known.
  • Aus der DE 103 27 479 A1 ist die Einrichtung zur Bestimmung der Position eines Werkstücks unter Verwendung einer elektronischen Kamera bekannt.From the DE 103 27 479 A1 the device for determining the position of a workpiece using an electronic camera is known.
  • Aus der EP 0 485 879 A2 ist ein Verfahren und eine Ortungseinrichtung zur Ortung von Fahrzeugen fahrerloser Transportsysteme bekannt.From the EP 0 485 879 A2 a method and a locating device for locating vehicles of driverless transport systems is known.
  • Aus der DE 100 59 503 A1 ist eine Baureihe von Antriebssystemen und ein Gehäuseteil bekannt.From the DE 100 59 503 A1 a series of drive systems and a housing part is known.
  • Aus der DE 10 2006 006 246 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur vollautomatischen Endkontrolle von Bauteilen oder deren Funktionseinheiten bekannt.From the DE 10 2006 006 246 A1 a method and a device for fully automatic final inspection of components or their functional units is known.
  • Aus der DE 198 50 122 A1 ist ein Verfahren zur Konfiguration und Parametrierung einer Diagnoseeinrichtung von Objekten bekannt.From the DE 198 50 122 A1 a method for configuring and parameterizing a diagnostic device for objects is known.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine leistungsfähige und wenig aufwendige Prüfung von Prüfobjekten weiterzubilden.The invention is therefore based on the object of developing an efficient and less complex test of test objects.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem System nach den in Anspruch 1 oder 2 und bei dem Verfahren bei den in Anspruch 8 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention the object is achieved in the system according to the claims 1 or 2 and in the method in the features specified in claim 8.
  • Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem System sind, dass das System zur Prüfung von Merkmalen an einem Prüfobjekt vorgesehen und ausgeführt ist,
    wobei das Prüfobjekt auf einem fahrerlosen Transportsystem angeordnet ist,
    wobei eine Maschinenachse aufweisende Maschine zur Positionierung und räumlichen Ausrichtung eines Sensormittels, insbesondere Bilderfassungsmittels und eines Sensors, relativ zum Prüfobjekt vorgesehen ist, deren Achsantriebe von einem Rechner gesteuert werden,
    wobei das fahrerlose Transportsystem eine Kommunikationsverbindung zu dem Rechner aufweist, so dass der Rechner zumindest zeitabschnittsweise die Position des fahrerlosen Transportsystems steuert, insbesondere zur Realisierung eines vom Rechner bestimmten Prüfablaufs.
    Important features of the invention in the system are that the system is provided and designed for testing features on a test object,
    the test object being arranged on a driverless transport system,
    a machine having a machine axis for positioning and spatial alignment of a sensor means, in particular image capturing means and a sensor, is provided relative to the test object, the axis drives of which are controlled by a computer,
    wherein the driverless transport system has a communication link to the computer, so that the computer controls the position of the driverless transport system at least periodically, in particular to implement a test sequence determined by the computer.
  • Von Vorteil ist dabei, dass ein schnelles Anpassen des Prüfablaufs ermöglicht ist. Wenn also das Prüfobjekt eine Variante aus einer Baureihe ist, welche eine hohe Varianz bei gleichzeitig geringer Teilezahl in dem zur Baureihe gehörigen Baukasten ist und somit die von der Fertigungsanlage nacheinander erzeugten Prüfobjekte nicht identisch, sondern hoch variabel sind, ist mittels des Systems eine besonders einfache und schnelle Anpassung der Prüfung und des Prüfablaufs ausführbar. Somit ist eine vollautomatische Anpassung der Prüfung eines komplexen Prüfobjekts mit einem Multisensor, insbesondere umfassend optischer und akustischer Sensor, ausführbar.The advantage here is that the test sequence can be adapted quickly. So if the test object is a variant from a series, which is a high variance with a small number of parts in the kit belonging to the series and thus the test objects generated by the production system one after the other are not identical but highly variable, the system is a particularly simple one and quick adaptation of the test and the test procedure can be carried out. A fully automatic adaptation of the testing of a complex test object can thus be carried out with a multisensor, in particular a comprehensive optical and acoustic sensor.
  • Wichtige Merkmale bei dem System zur Prüfung von Merkmalen an Prüfobjekten, insbesondere an aufeinander folgend hergestellten Prüfobjekten, insbesondere Produkten, insbesondere Getriebemotoren, nach Anspruch 2 sind, dass
    ein Rechner einen Prüfablauf aus dem jeweiligen Prüfobjekt zugeordneten Daten erzeugt, wobei die Daten den zu prüfenden Merkmalen des Prüfobjekts entsprechen,
    wobei eine Maschine zur Positionierung und räumlichen Ausrichtung eines Bilderfassungsmittels und eines Sensors des Systems eine Erfassung, insbesondere eine optische, elektrische, magnetische oder akustische Erfassung, des Wertes mindestens einer physikalischen Größe ausführt mittels des entsprechend dem Prüfablauf positionierten und ausgerichteten Sensors beziehungsweise Bilderfassungsmittels,
    wobei zur Positionierung des Sensors beziehungsweise Bilderfassungsmittels relativ zum Prüfobjekt nicht nur eine Maschinenachse, sondern auch ein fahrerloses Transportsystem eingesetzt wird, auf welchem das Prüfobjekt angeordnet ist.
    Important features in the system for checking features on test objects, in particular on successively produced test objects, in particular products, in particular geared motors, according to claim 2 are that
    a computer generates a test sequence from the data assigned to the respective test object, the data corresponding to the characteristics of the test object to be tested,
    wherein a machine for positioning and spatial alignment of an image capturing means and a sensor of the system performs an acquisition, in particular an optical, electrical, magnetic or acoustic acquisition, of the value of at least one physical quantity by means of the sensor or image capturing means positioned and aligned according to the test sequence
    wherein not only a machine axis, but also a driverless transport system on which the test object is arranged is used to position the sensor or image capturing means relative to the test object.
  • Von Vorteil ist dabei, dass mittels des fahrerlosen Transportsystems das Prüfobjekt durch die Fertigungsanlage zur Prüfzelle transportierbar ist und somit die Daten des Prüfobjekts, insbesondere auch der an ihm angeordneten und bearbeiteten Komponenten speicherbar sind.The advantage here is that the test object can be transported through the production system to the test cell by means of the driverless transport system and thus the data of the test object, in particular also the components arranged and processed on it, can be stored.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das fahrerlose Transportsystem mittels Rädern auf einer Verfahrebene verfahrbar und weist ein Positionserfassungssystem auf. Von Vorteil ist dabei, dass das Prüfobjekt über einen autonom gesteuerten Verfahrweg zur Prüfzelle bringbar ist und dort nach Aufnehmen des Datenaustausches zwischen Steuereinheit des Transportsystems und Rechner, insbesondere Steuerrechner, der Maschine das Transportsystem entsprechend einer Maschinenachse vom Rechner aus steuerbar ist.In an advantageous embodiment, the driverless transport system can be moved on a travel level by means of wheels and has a position detection system. The advantage here is that the test object can be brought to the test cell via an autonomously controlled travel path and there after the start of the data exchange between the control unit of the transport system and computer, in particular control computer, the machine the transport system can be controlled from the computer according to a machine axis.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die elektronische Steuereinheit des fahrerlosen Transportsystems über eine Kommunikationsschnittstelle mit dem Rechner, insbesondere Steuerrechner, der Maschine zum Datenaustausch verbunden,
    insbesondere so dass beim Ausführen des Prüfablaufs das fahrerlose Transportsystem eine Maschinenachse ersetzt. Von Vorteil ist dabei, dass eine Maschinenachse ersetzbar ist und somit ein besonders einfacher und schneller Prüfablauf ausführbar ist.
    In an advantageous embodiment, the electronic control unit of the driverless transport system is connected to the computer, in particular the control computer, of the machine for data exchange via a communication interface.
    in particular so that the driverless transport system replaces a machine axis when the test sequence is carried out. The advantage here is that a machine axis can be replaced and thus a particularly simple and fast test sequence can be carried out.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Prüfobjekt nach einem Baukastenprinzip hergestellt und die Merkmale oder entsprechende Informationen sind die dem jeweiligen Prüfobjekt zugeordneten Daten abrufbar. Von Vorteil ist dabei, dass bei Herstellung die Positionen an der Oberfläche des zu fertigenden Prüfobjekts bekannt sind und somit aus den das Prüfobjekt als Variante der Baureihe kennzeichnenden Daten diejenigen Positionen für die Prüfung bestimmbar sind, welche am Prüfobjekt, insbesondere an dessen Oberfläche, vorgesehen sind für die Prüfung.In an advantageous embodiment, the test object is manufactured according to a modular principle and the features or corresponding information can be called up the data assigned to the respective test object. The advantage here is that the positions on the surface of the test object to be manufactured are known during manufacture and thus those positions for the test that are provided on the test object, in particular on its surface, can be determined from the data characterizing the test object as a variant of the series for the exam.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung führt eine Fördereinrichtung das jeweilige Prüfobjekt heran an die Maschine. Von Vorteil ist dabei, dass nacheinander Prüfobjekte in die Prüfzelle, also den Raumbereich für die Prüfung, hineinförderbar und herausförderbar sind.In an advantageous embodiment, a conveyor device leads the respective test object to the machine. The advantage here is that test objects can be conveyed into and out of the test cell, that is to say the space for the test.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung positioniert zur Prüfung eines Merkmals die Maschine das Bilderfassungsmittel und den Sensor entsprechend und richtet aus,
    insbesondere so, dass der Sensor und das Bilderfassungsmittel an eine derartige Position bringbar sind, dass die Erfassung des Wertes der physikalischen Größe mit einem guten Signal-Rausch-Verhältnis erfassbar wird. Von Vorteil ist dabei, dass eine hochgenaue Prüfung und/oder wenig fehleranfällige Prüfung ermöglicht ist. Insbesondere sind die Positionen relativ zum Prüfobjekt bestimmt, welches innerhalb der Prüfzelle nicht stets am gleichen Ort zur Verfügung steht. Mittels der Bilderfassungsmittel ist auch eine Erfassung der Positionen relativ zum Prüfobjekt ausführbar.
    In an advantageous embodiment, the machine positions the image capturing means and the sensor accordingly and aligns them for checking a feature,
    in particular in such a way that the sensor and the image acquisition means can be brought into such a position that the acquisition of the value of the physical quantity can be acquired with a good signal-to-noise ratio. The advantage here is that a highly accurate test and / or a test that is less prone to errors is made possible. In particular, the positions are determined relative to the test object, which is not always available at the same location within the test cell. The image acquisition means can also be used to record the positions relative to the test object.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung übermittelt ein Konfigurationsrechnersystem einer Fertigungsanlage einen Auftrag zur Fertigung des Prüfobjekts, so dass durch diese Fertigungsanlage dann das Prüfobjekt gefertigt wird. Von Vorteil ist dabei, dass die Fertigung samt Prüfung voll automatisiert ausführbar ist.In an advantageous embodiment, a configuration computer system transmits an order for manufacturing the test object to a production plant, so that the test object is then manufactured by this production plant. The advantage here is that the production including testing can be carried out fully automatically.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung übermittelt das Konfigurationsrechnersystem dem Rechner Daten, welche den zu prüfenden Merkmalen des Prüfobjekts entsprechen, insbesondere den räumlichen Positionen und Ausrichtungen des Sensors, an welche dieser für die Prüfung des jeweiligen Merkmals positioniert werden muss. Von Vorteil ist dabei, dass eine Erfassung der Werte der physikalischen Größe mit einem guten Signal-Rausch-Verhältnis ausführbar ist.In an advantageous embodiment, the configuration computer system transmits data to the computer which correspond to the features of the test object to be tested, in particular the spatial positions and orientations of the sensor, to which the sensor must be positioned in order to test the respective feature. The advantage here is that the values of the physical quantity can be recorded with a good signal-to-noise ratio.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Prüfobjekt auf einer Grundplatte angeordnet, die von der Fördereinrichtung transportiert wird,
    insbesondere wobei die Fördereinrichtung ein Förderband ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein Fördern und auch Betreiben des Prüfobjekts auf einer stabilen, insbesondere schwingungsstarren, Platte ausführbar ist.
    In an advantageous embodiment, the test object is arranged on a base plate which is transported by the conveyor device,
    in particular where the conveyor is a conveyor belt. The advantage here is that the test object can be conveyed and also operated on a stable, in particular vibration-rigid, plate.
  • Wichtige Merkmale des Verfahrens zum Betreiben eines Systems zur Prüfung von Merkmalen an Prüfobjekten, insbesondere an aufeinander folgend hergestellten Prüfobjekten, insbesondere Produkten, insbesondere Getriebemotoren, sind, dass
    • - von einem eine Maschine steuernden Rechner ein Prüfablauf bestimmt wird gemäß den von einem Konfigurationsrechnersystem erhaltenen Daten,
    • - ein Bilderfassungsmittel von der Maschine auf eine Position und räumliche Ausrichtung gebracht wird, so dass die Prüfung eines Merkmals des Prüfobjekts ausführbar ist,
    • - ein Sensor, insbesondere ein mit dem Bilderfassungsmittel verbundener Sensor, in Kontakt mit dem Prüfobjekt gebracht wird an einer durch das Bilderfassungsmittel bestimmten Position des Prüfobjekts.
    Important features of the method for operating a system for checking features on test objects, in particular on successively produced test objects, in particular products, in particular geared motors, are that
    • a test sequence is determined by a computer controlling a machine in accordance with the data received from a configuration computer system,
    • an image capturing means is brought from the machine to a position and spatial orientation so that the inspection of a feature of the test object can be carried out,
    • a sensor, in particular a sensor connected to the image acquisition means, is brought into contact with the test object at a position of the test object determined by the image acquisition means.
  • Von Vorteil ist dabei, dass eine automatisierte Prüfung auch bei einem Prüfobjekt, das nach einem Baukastenprinzip hergestellt ist, ausführbar ist.The advantage here is that an automated test can also be carried out on a test object that is manufactured according to a modular principle.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird mittels des Sensors der bei Betreiben, insbesondere bei Drehbewegung einer Welle des Prüfobjekts, entstehende Körperschall erfasst und vom Rechner ausgewertet. Von Vorteil ist dabei, dass sogar die bei der Drehbewegung entstehenden Geräusche erfassbar und auswertbar sind. Insbesondere ist somit eine Kontrolle auf Lagerschäden oder dergleichen ausführbar.In an advantageous embodiment, the structure-borne noise generated during operation, in particular when a shaft of the test object rotates, is recorded and evaluated by the computer. The advantage here is that even the noises generated during the rotary movement can be detected and evaluated. In particular, a check for bearing damage or the like can thus be carried out.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der Prüfablauf aus den vom Konfigurationsrechnersystem erhaltenen Daten derart ermittelt, dass die am Prüfobjekt zu prüfenden Merkmale prüfbar sind. Von Vorteil ist dabei, dass ein schnelles Anpassen des Prüfablaufs bei hoch varianten Baureihen ermöglicht ist.In an advantageous embodiment, the test sequence is determined from the data received from the configuration computer system in such a way that the features to be tested on the test object can be checked. The advantage here is that a quick adjustment of the Test sequence with highly variant series is possible.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantages result from the subclaims.
  • Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
    • In der 1 ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel schematisch skizziert.
    • In der 2 ist ein anderes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel schematisch skizziert.
    The invention will now be explained in more detail with reference to figures:
    • In the 1 is an embodiment of the invention schematically outlined.
    • In the 2nd Another exemplary embodiment according to the invention is schematically outlined.
  • Hierbei ist ein mehrachsig betriebenes Prüfsystem realisiert, so dass ein Sensor 8 zur Erfassung des Wertes einer physikalischen Größe an eine Raumposition bringbar ist und auch die räumliche Ausrichtung des Sensors 8 steuerbar ist. Somit ist der Sensor innerhalb des Positionierbereichs und Stellbereichs an beliebige Positionen mit beliebigen Orientierungen bringbar.Here, a multi-axis test system is implemented, so that a sensor 8th can be brought to a spatial position to record the value of a physical quantity and also the spatial orientation of the sensor 8th is controllable. The sensor can thus be brought to any position with any orientation within the positioning range and setting range.
  • Die Maschine zur Positionierung weist also eine Maschinenachse 1 auf zur linearen Verschiebung in einer ersten Richtung, insbesondere X-Achse, und eine Maschinenachse 2, zur linearen Verschiebung in einer zweiten, vorzugsweise darauf senkrechten Richtung, insbesondere Y-Achse, und auch eine Maschinenachse 3 zur linearen Verschiebung in einer dritten, vorzugsweise auf der ersten und zweiten senkrecht stehenden Richtung, insbesondere Z-Achse.The positioning machine therefore has a machine axis 1 on for linear displacement in a first direction, in particular the X axis, and a machine axis 2nd , for linear displacement in a second direction, preferably perpendicular thereto, in particular the Y axis, and also a machine axis 3rd for linear displacement in a third, preferably on the first and second perpendicular direction, in particular the Z axis.
  • Außerdem weist die Maschine zur Ausrichtung des Sensors 8 eine Maschinenachse 4 zur Drehung des Sensors um eine erste Drehachse, insbesondere A-Achse, und eine weitere Maschinenachse 5 zur Drehung um eine auf der ersten Drehachse vorzugsweise senkrechten Achse, insbesondere B-Achse, auf.The machine also instructs the sensor to be aligned 8th a machine axis 4th for rotating the sensor about a first axis of rotation, in particular A-axis, and a further machine axis 5 for rotation about an axis that is preferably perpendicular to the first axis of rotation, in particular B axis.
  • Jeder der genannten Maschinenachsen ist ein vorzugsweise elektrischer Achsantrieb, beispielsweise Elektromotor, zugeordnet.A preferably electric axle drive, for example an electric motor, is assigned to each of the machine axes mentioned.
  • Am Sensor 8, insbesondere auf der Rückseite des Sensors 8, ist ein Bilderfassungsmittel 6, insbesondere Kamera mit Objektiv, angeordnet und mit diesem auch ein steuerbares Leuchtmittel 7.On the sensor 8th , especially on the back of the sensor 8th , is an imaging device 6 , in particular camera with lens, arranged and with this also a controllable illuminant 7 .
  • Somit ist mittels einer Fördereinrichtung 9 ein auf einer Grundplatte 10 angeordnetes Prüfobjekt 11 in einen Raumbereich bringbar, so dass der Sensor 8 beziehungsweise das mit dem Sensor 8 verbundene Bilderfassungsmittel 6 und/oder das Leuchtmittel 7 nahe oder sogar in Berührung mit dem Prüfobjekt sind.Thus, by means of a conveyor 9 one on a base plate 10th arranged test object 11 can be brought into a room area so that the sensor 8th or that with the sensor 8th associated imaging means 6 and / or the illuminant 7 are close to or even in contact with the test object.
  • In 1 ist eine Fördereinrichtung 9 gezeigt, welche das Prüfobjekt in die Prüfzelle hinein transportiert. Statt eines fahrerlosen Transportsystems, welches eigenständig auf dem Boden verfahrbar ist, wäre hier alternativ auch ein Schienenfahrzeug einsetzbaroder die Fördereinrichtung 9 ist stationär ausgeführt als Fließband oder Rollenbahn.In 1 is a funding agency 9 shown, which transports the test object into the test cell. Instead of a driverless transport system that can be moved independently on the floor, a rail vehicle or the conveyor could alternatively be used here 9 is stationary as an assembly line or roller conveyor.
  • Wie in 1 gezeigt, werden die Sensorsignale des Sensors 8 einem Rechner 12 zugeführt, der auch die Steuerung der Maschine ausführt. Auch die Signale des Bilderfassungsmittels 6 werden dem Rechner 12 zugeführt.As in 1 shown, the sensor signals of the sensor 8th a calculator 12th fed, which also carries out the control of the machine. Also the signals from the image capturing means 6 be the calculator 12th fed.
  • Somit ist es mittels des Rechners 12 ermöglicht abhängig von den Signalen des Bilderfassungsmittels 6 und des Sensors 8 die Achsantriebe (1, 2, 3, 4, 5) der Maschine zu steuern.So it is by means of the calculator 12th enables depending on the signals of the image capturing means 6 and the sensor 8th the final drives ( 1 , 2nd , 3rd , 4th , 5 ) to control the machine.
  • Der Rechner 12 ist über eine weitere Kommunikationsschnittstelle 15 mit einem Konfigurationsrechnersystem 13 verbunden, so dass geometrische Daten des Prüfobjekts 11 an den Rechner 12 übermittelbar sind und dieser abhängig von den geometrischen Daten die Positionierung des Sensors 8 oder des Bilderfassungsmittels 6 ausführbar macht.The computer 12th is via another communication interface 15 with a configuration computer system 13 connected so that geometric data of the test object 11 to the computer 12th The positioning of the sensor can be transmitted and this depends on the geometric data 8th or the image capturing means 6 executable.
  • Somit sind optisch erkennbare Merkmale des Prüfobjekts 11 mittels des Bilderfassungsmittels 6 überprüfbar.Thus, there are optically recognizable features of the test object 11 by means of the image capturing means 6 verifiable.
  • Hierzu wird von dem Konfigurationsrechnersystem 13 nach den eingegebenen Daten, beispielsweise von einem Kunden gewünschten Daten, ein Fertigungsauftrag erstellt und an eine Fertigungsanlage gesendet. Diese Fertigungsanlage produziert daraufhin das gewünschte Produkt. Von der Fördereinrichtung wird dann das Produkt zur Maschine gebracht und als Prüfobjekt behandelt, beispielsweise zur Qualitätsüberprüfung.For this purpose, the configuration computer system 13 based on the data entered, for example data requested by a customer, a production order is created and sent to a production system. This manufacturing plant then produces the desired product. The product is then brought to the machine by the conveyor and treated as a test object, for example for quality control.
  • Somit werden von dem Konfigurationsrechnersystem 13 an den Rechner 12 Identifikationsdaten zum Prüfobjekt 11 übermittelt, der daraus einen zugehörigen Prüfablauf bestimmt.Thus, the configuration computer system 13 to the computer 12th Identification data for the test object 11 transmitted, which determines an associated test sequence.
  • In Weiterbildung ist auch ein Ablesen einer Identifikationsinformation mittels des Bilderfassungsmittels 6 ausführbar, so dass abhängig vom jeweiligen Prüfobjekt der Prüfablauf erzeugbar ist vom Rechner 12.Another development is the reading of identification information by means of the image capturing means 6 executable, so that the test sequence can be generated by the computer depending on the respective test object 12th .
  • Statt der genannten Identifikationsinformation genügt auch eine derart eingeschränkte Information, dass der Prüfablauf erzeugbar ist.Instead of the above-mentioned identification information, such information is sufficient that the test sequence can be generated.
  • Beispielsweise ist das Prüfobjekt ein aus Teilen eines Baukastens zusammengebauter Getriebemotor, der verschiedene zu überprüfende Merkmale aufweist.For example, the test object is a geared motor which is assembled from parts of a modular system and has various features to be checked.
  • Als erstes beispielhaftes Merkmal wird hier eine Ölablassschraube erwähnt. Dabei ist eine Ölablassschraube an mehreren verschiedenen Positionen des Getriebes des Getriebemotors anbringbar. Je nach Fertigungsauftrag ist also ein entsprechender Prüfablauf vom Rechner 12 zu generieren, so dass von dem Bilderfassungsmittel überprüfbar ist, ob sich die Ölablassschraube an der vom Kunden gewünschten Position befindet. An oil drain plug is mentioned here as the first exemplary feature. An oil drain plug can be attached to several different positions of the gearbox of the geared motor. Depending on the production order, a corresponding test sequence is from the computer 12th to be generated so that the imaging device can check whether the oil drain plug is in the position desired by the customer.
  • Ein weiteres Merkmal ist beispielsweise die Position und Richtung einer aus dem Getriebe des Getriebemotors herausragenden Welle.Another feature is, for example, the position and direction of a shaft protruding from the gearbox of the geared motor.
  • Ein weiteres Merkmal ist beispielsweise die Farbe der Lackierung des Prüfobjekts.Another characteristic is, for example, the color of the paint on the test object.
  • Ein weiteres Merkmal ist beispielsweise die Position eines Lagerdeckels.Another feature is, for example, the position of a bearing cap.
  • Mittels des als Schallsensor, insbesondere Körperschallsensor, ausgeführten Sensors 8 ist bei laufendem Getriebemotor eine Überprüfung auf die Funktion der inneren, nicht sichtbaren Teile, des Getriebemotors ausführbar. Insbesondere sind also die Funktion der Lager und Verzahnungsteile überprüfbar, indem während der Erfassung der Schallsignale der Getriebemotor betrieben wird.By means of the sensor designed as a sound sensor, in particular structure-borne sound sensor 8th a check can be carried out on the function of the internal, invisible parts of the geared motor while the geared motor is running. In particular, the function of the bearings and gear parts can therefore be checked by operating the geared motor while the sound signals are being recorded.
  • Es sind also optische und /oder akustische Überprüfungen ausführbar.Optical and / or acoustic checks can therefore be carried out.
  • Da das Prüfobjekt nach dem Baukastenprinzip hergestellt werden kann, kann jedes hergestellte vom diesem nachfolgenden Produkt unterschiedlich sein. Denn das Prüfobjekt ist aus Komponenten hergestellt. Dabei sind verschiedene Komponenten auswählbar und an jeweiligen Schnittstellen verbindbar. Auf diese Weise ist ein hochvariantes Produkt als Prüfobjekt herstellbar, also je nach Kundenwunsch zusammenstellbar und verbindbar. Auf der Fördereinrichtung folgen also beispielsweise völlig unterschiedliche Produkte aufeinander.Since the test object can be manufactured on a modular basis, each manufactured product can be different from the following product. Because the test object is made of components. Various components can be selected and connected to the respective interfaces. In this way, a highly variable product can be manufactured as a test object, i.e. it can be assembled and connected according to customer requirements. For example, completely different products follow one another on the conveyor.
  • Mittels der Maschine ist eine entsprechend an die jeweiligen Merkmale angepasste Prüfung, insbesondere Prüfablauf, schnell ausführbar. Die Umrüstung der Maschine ist nicht notwendig, da anhand der Identifikationsinformation das Prüfobjekt dem Rechner bekannt gemacht ist und somit die Positionen für die Prüfung hinterlegbar sind. Mittels des Bilderfassungsmittels ist die Position auffindbar und der Sensor an die Messposition verfahrbar.Using the machine, a test that is adapted to the respective characteristics, in particular the test sequence, can be carried out quickly. It is not necessary to retrofit the machine because the test object is made known to the computer on the basis of the identification information and the positions for the test can thus be stored. The position can be found by means of the image capturing means and the sensor can be moved to the measuring position.
  • Das Leuchtmittel 7 wird entsprechend den Merkmalen des jeweiligen Prüfobjekt angesteuert.The illuminant 7 is controlled according to the characteristics of the respective test object.
  • Wie in 2 gezeigt, ist bei einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ein fahrerloses Transportsystem 21 vorgesehen, das anstatt der Fördereinrichtung 9 des Ausführungsbeispiels nach 1 zum Transport des Prüfobjekts 11 in die Prüfzelle hinein und aus der Prüfzelle heraus, eingesetzt wird.As in 2nd shown is a driverless transport system in another embodiment of the invention 21 provided that instead of the conveyor 9 of the embodiment 1 for transporting the test object 11 into and out of the test cell.
  • Somit ist kein stationäres Förderband oder dergleichen, sondern ein flexibles Fördersystem einsetzbar. Hierbei ist sogar das Prüfobjekt, insbesondere der Getriebemotor, auf der Grundplatte 10 aufbaubar. Daher ist das fahrerlose Transportsystem 21 derart verwendbar, dass es die Fertigung des Prüfobjekts in der Fertigungsanlage begleitet, also das Prüfobjekt auf der Grundplatte 10 aus Einzelkomponenten zusammengesetzt wird. Das fahrerlose Transportsystem 21 fährt hierzu nacheinander die entsprechenden Fertigungsstationen an und kommt dann zur Prüfzelle, also in den vorgesehenen Wirkbereich der Maschine zur Prüfung des Prüfobjekts 11.Thus, no stationary conveyor belt or the like, but a flexible conveyor system can be used. Here, even the test object, in particular the gear motor, is on the base plate 10th buildable. Hence the driverless transport system 21 usable in such a way that it accompanies the production of the test object in the production system, i.e. the test object on the base plate 10th is composed of individual components. The driverless transport system 21 moves to the corresponding production stations one after the other and then comes to the test cell, i.e. into the intended effective range of the machine for testing the test object 11 .
  • Die Daten des Prüfobjekts 11 sind von dem Konfigurationsrechnersystem auch der Steuereinheit 20 übergebbar, so dass diese wiederum die für die Prüfung notwendigen Daten an den Rechner 12 zu übergeben vermag.The data of the test object 11 are from the configuration computer system also the control unit 20 transferable so that this in turn the data necessary for the test to the computer 12th able to deliver.
  • Auf diese Weise ist eine erhöhte Sicherheit erreichbar, da somit die Zuordnung der Daten des Prüfobjekts zur Steuereinheit 21 des fahrerlosen Transportsystems 21 eindeutig und fehlerarm ausführbar ist. Somit durchläuft die Steuereinheit 21 zusammen mit dem zu fertigenden Prüfobjekt 11 die Fertigungsanlage und gibt an jeder Bearbeitungsstation die Daten des Prüfobjekts.In this way, increased security can be achieved since the assignment of the data of the test object to the control unit is thus possible 21 of the driverless transport system 21 is clear and error-free. The control unit thus runs through 21 together with the test object to be manufactured 11 the production system and provides the data of the test object at each processing station.
  • Die erste Maschinenachse, insbesondere X-Achse, ist ersetzbar durch das fahrerlose Transportsystem 21. Somit wird das relative Verfahren des Sensors 8 zum Prüfobjekt 11 unter Verwendung des fahrerlosen Transportsystems 21 ermöglicht. Es sind also weniger Maschinenachsen bei der Prüfung notwendig, wobei das fahrerlose Transportsystem 21 Teil der Messmaschine wird. Hierzu ist eine Kommunikationsschnittstelle zwischen Rechner 12 und Steuereinheit 20 notwendig. Somit ist ein Verfahren des fahrerlosen Transportsystems auf der Fahrebene, also Boden-Ebene, in gegenseitiger Abhängigkeit von den anderen Maschinenachsen ermöglicht. Beispielsweise wird eine Fahrtrichtung des fahrerlosen Transportsystems 21 als Master-Achse verwendet und es werden die anderen Maschinenachsen als Slave-Achsen verwendet.The first machine axis, in particular the X axis, can be replaced by the driverless transport system 21 . Thus the relative movement of the sensor 8th to the test object 11 using the driverless transport system 21 enables. Fewer machine axes are therefore required for testing, with the driverless transport system 21 Becomes part of the measuring machine. For this there is a communication interface between the computer 12th and control unit 20 necessary. This enables the driverless transport system to be moved on the driving level, i.e. the floor level, in mutual dependence on the other machine axes. For example, a direction of travel of the driverless transport system 21 used as the master axis and the other machine axes are used as slave axes.
  • Zwischen der Steuereinheit 20 und dem fahrerlosen Transportsystem 21 ist die Kommunikationsschnittstelle 22 angeordnet, welche vorzugsweise berührungslos ausgeführt ist.Between the control unit 20 and the driverless transport system 21 is the communication interface 22 arranged, which is preferably carried out without contact.
  • Das fahrerlose Transportsystem weist einen eigenen aus einem Akkumulator, aus einem Kondensator und/oder aus einer Batterie versorgten elektrischen Antrieb, insbesondere umfassend einen Elektromotor, auf, wobei der Antrieb zumindest eines der Räder des fahrerlosen Transportsystems 21 antreibt. Die elektrische Versorgung ist alternativ oder auch zusätzlich aus einem bodenverlegten Primärleiter induktiv ausführbar, wobei das fahrerlose Transportsystem eine Sekundärwicklung aufweist, die induktiv gekoppelt ist mit dem Primärleiter. Der langgestreckt verlegte Primärleiter oder ein entsprechend verlegter Leitdraht oder eine entsprechend verlaufende Markierung dienen als Spurführung für das fahrerlose Transportsystem, welches hierzu einen Spurführungssensor aufweist. Mittels einer Datenübertragungseinheit ist eine Kommunikationsschnittstelle zum Rechner 12 realisiert.The driverless transport system has its own electric drive supplied from an accumulator, from a capacitor and / or from a battery, in particular comprising an electric motor, the drive at least one of the wheels of the driverless transport system 21 drives. The electrical supply can alternatively or additionally be carried out inductively from a floor-mounted primary conductor, the driverless transport system having a secondary winding which is inductively coupled to the primary conductor. The elongated primary conductor or a correspondingly laid guide wire or a correspondingly extending marking serve as a guidance for the driverless transport system, which has a guidance sensor for this purpose. A communication interface to the computer is by means of a data transmission unit 12th realized.
  • BezugszeichenlisteReference list
  • 11
    Maschinenachse, insbesondere X-AchseMachine axis, especially the X axis
    22nd
    Maschinenachse, insbesondere Y-AchseMachine axis, especially the Y axis
    33rd
    Maschinenachse, insbesondere Z-AchseMachine axis, especially the Z axis
    44th
    Maschinenachse, insbesondere A-AchseMachine axis, especially A axis
    55
    Maschinenachse, insbesondere B-AchseMachine axis, especially B axis
    66
    Bilderfassungsmittel, insbesondere Kamera mit ObjektivImage capturing means, in particular camera with lens
    77
    LeuchtmittelIlluminant
    88th
    Sensor zur Erfassung des Wertes einer physikalischen Größe, insbesondere KörperschallsensorSensor for detecting the value of a physical quantity, in particular structure-borne noise sensor
    99
    FördereinrichtungConveyor
    1010th
    GrundplatteBase plate
    1111
    PrüfobjektTest object
    1212th
    Rechnercomputer
    1313
    KonfigurationsrechnersystemConfiguration computer system
    1414
    KommunikationsschnittstelleCommunication interface
    1515
    KommunikationsschnittstelleCommunication interface
    2020
    SteuereinheitControl unit
    2121st
    Fahrerloses TransportsystemDriverless transport system
    2222
    KommunikationsschnittstelleCommunication interface

Claims (8)

  1. System zur Prüfung von Merkmalen an einem Prüfobjekt (11), wobei das Prüfobjekt (11) auf einem fahrerlosen Transportsystem (21) angeordnet ist, wobei eine Maschinenachse (1, 2, 3, 4, 5) aufweisende Maschine zur Positionierung und räumlichen Ausrichtung eines Sensormittels, also Bilderfassungsmittels (6) und eines Sensors (8), relativ zum Prüfobjekt (11) vorgesehen ist, deren Achsantriebe von einem Rechner gesteuert werden, wobei das fahrerlose Transportsystem (21) eine Kommunikationsverbindung zu dem Rechner aufweist, so dass der Rechner zumindest zeitabschnittsweise die Position des fahrerlosen Transportsystems (21) steuert zur Realisierung eines vom Rechner bestimmten Prüfablaufs, wobei das fahrerlose Transportsystem (21) mittels Rädern auf einer Verfahrebene verfahrbar ist und ein Positionserfassungssystem aufweist, wobei eine elektronische Steuereinheit (20) des fahrerlosen Transportsystems (21) über eine Kommunikationsschnittstelle mit dem Rechner der Maschine zum Datenaustausch verbunden ist, so dass beim Ausführen des Prüfablaufs das fahrerlose Transportsystem (21) eine Maschinenachse (1, 2, 3, 4, 5) ersetzt, wobei zur Prüfung eines Merkmals die Maschine das Bilderfassungsmittel (6) und den Sensor (8) entsprechend positioniert und ausrichtet, bevor das Merkmal geprüft wird. System for testing features on a test object (11), the test object (11) being arranged on a driverless transport system (21), a machine having a machine axis (1, 2, 3, 4, 5) for positioning and spatial alignment of a sensor means, ie image acquisition means (6) and a sensor (8), relative to the test object (11) is provided, the axle drives of which are controlled by a computer, wherein the driverless transport system (21) has a communication link to the computer, so that the computer controls the position of the driverless transport system (21) at least in part to implement a test sequence determined by the computer, the driverless transport system (21) being movable on a travel level by means of wheels and having a position detection system, an electronic control unit (20) of the driverless transport system (21) being connected to the computer of the machine for data exchange via a communication interface, so that when the test sequence is carried out, the driverless transport system (21) replaces a machine axis (1, 2, 3, 4, 5), in order to check a feature, the machine positions and aligns the image acquisition means (6) and the sensor (8) accordingly before the feature is checked.
  2. System nach Anspruch 1, das zur Prüfung von Merkmalen an aufeinander folgend hergestellten Prüfobjekten (11), also Produkten verwendet wird, wobei ein Rechner einen Prüfablauf erzeugt aus den dem jeweiligen Prüfobjekt (11) zugeordneten Daten, wobei die Daten den zu prüfenden Merkmalen des Prüfobjekts (11) entsprechen, wobei eine Maschine zur Positionierung und räumlichen Ausrichtung eines Bilderfassungsmittels (6) und eines Sensors (8) des Systems vorgesehen ist, wobei das System eine Erfassung des Wertes mindestens einer physikalischen Größe ausführt, wobei zumindest auch die Maschine entsprechend dem Prüfablauf den Sensor (8) und das Bilderfassungsmittel (6) positioniert und ausrichtet, wobei zur Positionierung des Sensors (8) und Bilderfassungsmittels (6) relativ zum Prüfobjekt (11) nicht nur eine Maschinenachse (1, 2, 3, 4, 5) sondern auch ein fahrerloses Transportsystem (21) eingesetzt wird, auf welchem die Prüfobjekte (11) angeordnet ist, wobei das fahrerlose Transportsystem vom Rechner als Maschinenachse (1, 2, 3, 4, 5) angesteuert wird, wobei das fahrerlose Transportsystem (21) mittels Rädern auf einer Verfahrebene verfahrbar ist und ein Positionserfassungssystem aufweist, wobei eine elektronische Steuereinheit (20) des fahrerlosen Transportsystems (21) über eine Kommunikationsschnittstelle mit dem Rechner der Maschine zum Datenaustausch verbunden ist, so dass beim Ausführen des Prüfablaufs das fahrerlose Transportsystem (21) eine Maschinenachse (1, 2, 3, 4, 5) ersetzt.System according to Claim 1 which is used to test features on successively manufactured test objects (11), i.e. products, a computer generating a test sequence from the data assigned to the respective test object (11), the data corresponding to the characteristics of the test object (11) to be tested , A machine for positioning and spatial alignment of an image capturing means (6) and a sensor (8) of the system is provided, the system performing an acquisition of the value of at least one physical quantity, the machine (8 ) and positions and aligns the image capturing means (6), with not only a machine axis (1, 2, 3, 4, 5) but also a driverless transport system for positioning the sensor (8) and image capturing means (6) relative to the test object (11) (21) is used, on which the test objects (11) is arranged, the driverless transport system being used by the computer as a machine axis (1, 2, 3, 4, 5) is controlled, the driverless transport system (21) being movable on a travel level by means of wheels and having a position detection system, an electronic control unit (20) of the driverless transport system (21) via a communication interface is connected to the computer of the machine for data exchange, so that when the test sequence is carried out, the driverless transport system (21) replaces a machine axis (1, 2, 3, 4, 5).
  3. System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fördereinrichtung (9) das jeweilige Prüfobjekt (11) heranführt an die Maschine, wobei die Fördereinrichtung (9) das fahrerlose Transportsystem (21), ein Schienenfahrzeug, ein Förderband oder eine Rollenbahn ist.System according to at least one of the preceding claims, characterized in that a conveyor device (9) brings the respective test object (11) towards the machine, the conveyor device (9) conveying the driverless one Transport system (21), a rail vehicle, a conveyor belt or a roller conveyor.
  4. System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (8) und das Bilderfassungsmittel (6) an eine derartige Position bringbar sind, dass die Erfassung des Wertes der physikalischen Größe mit einem guten Signal-Rausch-Verhältnis erfassbar ist.System according to at least one of the preceding claims, characterized in that the sensor (8) and the image acquisition means (6) can be brought into such a position that the acquisition of the value of the physical quantity can be acquired with a good signal-to-noise ratio.
  5. System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Konfigurationsrechnersystem einer Fertigungsanlage einen Auftrag zur Fertigung des Prüfobjekts (11) übermittelt, so dass durch diese Fertigungsanlage dann das Prüfobjekt (11) gefertigt wird.System according to at least one of the preceding claims, characterized in that a configuration computer system transmits an order for the production of the test object (11) to a production plant, so that the test object (11) is then produced by this production plant.
  6. System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Konfigurationsrechnersystem dem Rechner Daten übermittelt, welche den zu prüfenden Merkmalen des Prüfobjekts (11) entsprechen, also zumindest auch den räumlichen Positionen und Ausrichtungen des Sensors (8), an welche dieser für die Prüfung des jeweiligen Merkmals positioniert werden muss.System according to at least one of the preceding claims, characterized in that the configuration computer system transmits to the computer data which correspond to the features of the test object (11) to be tested, i.e. at least also the spatial positions and orientations of the sensor (8) to which the sensor (8) is used Checking the respective feature must be positioned.
  7. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfobjekt (11) auf einer Grundplatte angeordnet ist, die von der Fördereinrichtung (9) transportiert wird, wobei die Fördereinrichtung (9) das fahrerlose Transportsystem (21), ein Schienenfahrzeug, ein Förderband oder eine Rollenbahn ist.System according to Claim 3 , characterized in that the test object (11) is arranged on a base plate which is transported by the conveyor (9), the conveyor (9) being the driverless transport system (21), a rail vehicle, a conveyor belt or a roller conveyor.
  8. Verfahren zum Betreiben eines Systems nach Anspruch 2, wobei - von einem eine Maschine steuernden Rechner ein Prüfablauf bestimmt wird gemäß den von einem Konfigurationsrechnersystem erhaltenen Daten, - ein Bilderfassungsmittel (6) von der Maschine auf eine Position und räumliche Ausrichtung gebracht wird, so dass die Prüfung eines Merkmals des Prüfobjekts (11) ausführbar ist, - ein Sensor (8), also ein mit dem Bilderfassungsmittel (6) verbundener Sensor (8), mit dem Prüfobjekt (11) in Kontakt gebracht wird an einer durch das Bilderfassungsmittel (6) bestimmten Position des Prüfobjekts (11), wobei zur Prüfung eines Merkmals die Maschine das Bilderfassungsmittel (6) und den Sensor (8) entsprechend positioniert und ausrichtet, bevor das Merkmal geprüft wird, wobei mittels des Sensors (8) der bei Betreiben entstehende Körperschall erfasst und vom Rechner ausgewertet wird, wobei das Betreiben eine Drehbewegung einer Welle des Prüfobjekts (11) ist.Method of operating a system according to Claim 2 , wherein - a test sequence is determined by a computer controlling a machine in accordance with the data received from a configuration computer system, - an image acquisition means (6) is brought to a position and spatial orientation by the machine, so that the testing of a feature of the test object (11) can be carried out, - a sensor (8), that is to say a sensor (8) connected to the image acquisition means (6), is brought into contact with the test object (11) at a position of the test object (11) determined by the image acquisition means (6), wherein to test a feature, the machine positions and aligns the image acquisition means (6) and the sensor (8) accordingly before the feature is checked, the structure-borne noise generated during operation being detected and evaluated by the computer by means of the sensor (8), the Operate a rotary movement of a shaft of the test object (11).
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