DE102012008857A1

DE102012008857A1 - Method for checking tightness of gas unit of motor vehicle involves moving sensing element arranged in robot arm of robot over tank connecting piece to filling of gas tank and components of gas unit of motor vehicle in test center

Info

Publication number: DE102012008857A1
Application number: DE201210008857
Authority: DE
Inventors: Andreas Krevet; Simon Klumpp
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-04-28
Filing date: 2012-04-28
Publication date: 2013-10-31

Abstract

A sensing element arranged in robot arm (36) of a robot (32) is moved over tank connecting piece to the filling of the gas tank and components of the gas unit of motor vehicle (12) for storing and/or guiding of gas, in test center. The leakage on tank connecting piece to the filling of the gas tank and components of the gas unit is checked by the sensing element. An independent claim is included for testing equipment.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung einer Gaseinrichtung eines Kraftwagens nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie eine Prüfanlage zur Dichtheitsprüfung einer Gaseinrichtung eines Kraftwagens nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 9.The invention relates to a method for leak testing a gas device of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1 and to a test system for leak testing a gas device of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 9.

Kraftwagen mit Gasantrieb sind aus dem allgemeinen Stand der Technik hinlänglich bekannt. Ein solcher Kraftwagen weist eine Gaseinrichtung auf, mit welcher ein Antriebsaggregat, insbesondere eine Verbrennungskraftmaschine, mit Gas zu versorgen ist. Das Gas wird in wenigstens einen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine eingebracht und dort verbrannt, wodurch die Verbrennungskraftmaschine und darüber der Kraftwagen angetrieben wird.Gas powered vehicles are well known in the art. Such a motor vehicle has a gas device with which a drive unit, in particular an internal combustion engine, is to be supplied with gas. The gas is introduced into at least one combustion chamber of the internal combustion engine and burned there, whereby the internal combustion engine and above the motor vehicle is driven.

Um nun einen sicheren Betrieb des Kraftwagens zu gewährleisten, wird wenigstens ein Bauteil der Gaseinrichtung auf zumindest eine Leckage überprüft. Das Bauteil ist beispielsweise ein von dem Gas durchströmbares Leitungselement, welches zum Führen des Gases dient. Das Bauteil kann auch ein Speicherelement, insbesondere ein Tank, zum Speichern des Gases sein.In order to ensure safe operation of the motor vehicle, at least one component of the gas device is checked for at least one leakage. The component is, for example, a gas element which can be flowed through by the gas and serves to guide the gas. The component may also be a storage element, in particular a tank, for storing the gas.

Das Überprüfen des Bauteils auf die zumindest eine Leckage wird mittels eines Erfassungselements einer Erfassungseinrichtung durchgeführt. Das Erfassungselement kann beispielsweise die Gaskonzentration in einem Nahbereich des Bauteils erfassen.The checking of the component for the at least one leakage is carried out by means of a detection element of a detection device. For example, the detection element can detect the gas concentration in a near zone of the component.

Der DE 20 2008 015 280 U1 ist eine Anordnung zur Erfassung von oxidierbaren Gasen, insbesondere von H₂, CO und CH₄, mit einer Sensoreinheit als bekannt zu entnehmen. Mittels der Sensoreinheit ist ein Gehalt dieser Gase erfassbar. Beim Überschreiten eines zulässigen Grenzwertes für den Gasgehalt gibt die Sensoreinheit ein Signal ab.Of the DE 20 2008 015 280 U1 is an arrangement for detecting oxidizable gases, in particular of H ₂ , CO and CH ₄ , to be taken as known with a sensor unit. By means of the sensor unit, a content of these gases can be detected. When a permissible limit value for the gas content is exceeded, the sensor unit emits a signal.

Es hat sich gezeigt, dass die Überprüfung des Bauteils der Gaseinrichtung zeit- und somit sehr kostenintensiv ist, falls keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen sind. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Dichtheitsprüfung bei einem sogenannten End-Of-Line-Kraftwagen durchgeführt wird. Bei einem solchen End-Of-Line-Kraftwagen handelt es sich um einen fertig aufgebauten und fertig hergestellten Kraftwagen, welcher in diesem fertig hergestellten Zustand, in welchem alle Komponenten montiert und entsprechend miteinander verbunden sind, der Dichtheitsprüfung unterzogen und somit auf seine erwünschte Funktionsfähigkeit sehr gut überprüft werden kann.It has been shown that the verification of the component of the gas device is time-consuming and thus very cost-intensive, if no corresponding countermeasures are taken. This is particularly the case when the leak test is carried out in a so-called end-of-line motor vehicle. In such an end-of-line motor vehicle is a finished and finished finished motor vehicle, which in this finished manufactured state in which all components are mounted and connected to each other, subjected to the tightness test and thus to its desired functionality very can be checked well.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Prüfanlage zur Dichtheitsprüfung einer Gaseinrichtung eines Kraftwagens der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Dichtheitsprüfung zeit- und kostengünstiger durchzuführen ist.It is therefore an object of the present invention, a method and a test system for leak testing of a gas device of a motor vehicle of the type mentioned in such a way that the leak test is time and cost to perform.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Prüfanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1 and by a test system having the features of patent claim 9. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.

Zur Realisierung einer zeit- und kostengünstigeren Durchführung der Dichtheitsprüfung ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass das an zumindest einem Roboterarm eines Roboters angeordnete Erfassungselement mittels des Roboters automatisiert zu wenigstens einer Prüfstelle des Bauteils bewegt wird, an welcher das Bauteil auf die zumindest eine Leckage überprüft wird. Eine manuelle Durchführung der Dichtheitsprüfung ist somit nicht vorgesehen. Vielmehr kann der Roboter das Erfassungselement automatisiert zu der Prüfstelle bewegen, woraufhin die Überprüfung des Bauteils auf die zumindest eine Leckage ebenfalls automatisiert mittels des Erfassungselements durchgeführt wird.In order to realize a time-efficient and cost-effective performance of the leak test, it is provided in the method according to the invention that the detection element arranged on at least one robotic arm of a robot is automatically moved by the robot to at least one test point of the component on which the component is subjected to the at least one leakage is checked. A manual implementation of the leak test is thus not provided. Rather, the robot can automatically move the detection element to the test site, whereupon the verification of the component to the at least one leakage is also carried out automatically by means of the detection element.

Vorzugsweise erfolgt die Dichtheitsprüfung berührungslos. Dies bedeutet, dass das Erfassungselement im Rahmen der Dichtheitsprüfung nicht in Kontakt mit dem Bauteil der Gaseinrichtung sowie mit anderweitigen Bauteilen und Komponenten des beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagens kommt. Dadurch kann der Kraftwagen als sogenannter End-Of-Line-Kraftwagen, d. h. als fertig hergestellter und fertig montierter Kraftwagen der Dichtheitsprüfung unterzogen werden, ohne dass es zu einer Kollision des Erfassungselements mit dem Kraftwagen und damit einhergehenden Beschädigungen beispielsweise der Karosserie und/oder von Verkleidungsteilen des Kraftwagens kommt.Preferably, the leak test is carried out without contact. This means that the detection element does not come into contact with the component of the gas device as well as with other components and components of the motor vehicle designed, for example, as a passenger car in the context of the leak test. As a result, the car as a so-called end-of-line cars, d. H. be subjected to a leak test as finished and ready assembled cars, without causing a collision of the detection element with the car and concomitant damage, for example, the body and / or trim parts of the motor vehicle.

Durch die berührungslose Überprüfung auf die zumindest eine Leckage, bei welcher das Erfassungselement stets von dem Bauteil und insbesondere dem Kraftwagen beabstandet gehalten bzw. geführt wird, ermöglicht es auch, beispielsweise fertigungs- und/oder montagebedingte Toleranzen, insbesondere Lagetoleranzen, des Bauteils zu kompensieren, ohne dass es zu einer Kollision des Erfassungselements mit dem Bauteil oder anderweitigen Bauteilen des Kraftwagens kommt. Gleichzeitig ist es möglich, das Erfassungselement, welches beispielsweise eine Prüfsonde ist, besonders nahe an das Bauteil an der Prüfstelle heranzuführen, um somit eine effektive und effiziente Erfassung der etwaig vorhandenen, zumindest einen Leckage zu gewährleisten.By non-contact checking on the at least one leakage, in which the detection element is always kept and guided spaced from the component and in particular the motor vehicle, it also makes it possible, for example, to compensate for manufacturing and / or assembly-related tolerances, in particular positional tolerances, of the component, without causing a collision of the detection element with the component or other components of the motor vehicle. At the same time, it is possible to bring the detection element, which is for example a test probe, particularly close to the component at the test point, thus effectively and efficiently detecting the possible existing, at least to ensure leakage.

Insbesondere ist es im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, auch eine sehr hohe Anzahl an Bauteilen der Gaseinrichtung und/oder eine sehr hohe Anzahl an Prüfstellen, an welchen die Gaseinrichtung auf zumindest eine jeweilige Leckage geprüft wird, zu überprüfen. Dazu wird das Erfassungselement zeit- und kostengünstig mittels des Roboterarms automatisiert und robotergesteuert an die Prüfstellen bewegt und die Überprüfung auf die entsprechende Leckage wird automatisiert und berührungslos durchgeführt.In particular, in the context of the method according to the invention, it is also possible to check a very high number of components of the gas device and / or a very high number of test points at which the gas device is checked for at least one respective leakage. For this purpose, the detection element is automated in a timely and cost-effective manner by means of the robot arm and moved to the inspection stations in a robot-controlled manner, and the check for the corresponding leakage is carried out automatically and without contact.

Die vollautomatisierte Dichtheitsprüfung mittels des Roboters ist auch insofern vorteilhaft, als die wenigstens eine Prüfstelle bei dem End-Of-Line-Kraftwagen gegebenenfalls sehr schwierig zugänglich sein kann, da Bauraumverhältnisse aufgrund an die Prüfstelle angrenzender, anderweitiger Bauteile des Kraftwagens sehr beengt sind. Dies kann – wenn eine Person die Dichtheitsprüfung durchführen würde – zu unergonomischen Bedingungen für die Person führen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es somit, das Durchführen der Dichtheitsprüfung durch die Person bei derartig unergonomischen Bedingungen zu vermeiden, da die Dichtheitsprüfung automatisiert und robotergesteuert durchgeführt wird. Insbesondere können lange Überkopfarbeiten der Person vermieden werden.The fully automated leak testing by means of the robot is also advantageous insofar as the at least one test point may be very difficult to access in the end-of-line motor vehicle, since space constraints are very limited due to adjacent to the test site, other components of the motor vehicle. This can - if a person would perform the leak test - lead to unergonomic conditions for the person. The inventive method thus makes it possible to avoid carrying out the leak test by the person in such unergonomic conditions, since the leak test is performed automatically and robotically controlled. In particular, long overhead work of the person can be avoided.

Des Weiteren gewährleistet die automatisierte und robotergesteuerte Durchführung der Dichtheitsprüfung eine sehr hohe Prozesssicherheit sowie eine sehr hohe und reproduzierbare Qualität, so dass etwaig vorhandene Leckagen der Gaseinrichtung sicher identifiziert werden können.Furthermore, the automated and robot-controlled execution of the leak test ensures a very high process reliability as well as a very high and reproducible quality, so that any leakages of the gas device can be reliably identified.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Erfassungselement am Roboterarm eines Leichtbauroboters angeordnet und wird mittels diesem bewegt.In a further advantageous embodiment of the invention, the detection element is arranged on the robot arm of a lightweight robot and is moved by means of this.

Unter Leichtbauroboter ist hierbei ein Roboter zu verstehen, der ein sehr geringes Eigengewicht und eine sehr präzise Steuerung, insbesondere Kraftsteuerung, aufweist. Durch das geringe Eigengewicht und die präzise Steuerung ist es vorteilhaft möglich, das Bauteil auf die zumindest eine Leckage zu überprüfen, ohne dass es bei einer eventuellen Kollision des Erfassungselements mit dem Kraftwagen zu einer Beschädigung desselbigen kommt.Lightweight robots here are to be understood as a robot which has a very low dead weight and very precise control, in particular force control. Due to the low weight and the precise control, it is advantageously possible to check the component to the at least one leak, without it comes in a possible collision of the detection element with the car to damage desselbigen.

Bei dem Leichtbauroboter handelt es sich insbesondere um einen kraftsensitiven Leichtbauroboter, welcher eine prozesssichere und schnelle Durchführung der Dichtheitsüberprüfung ermöglicht. Ein solcher Leichtbauroboter weist Kraft- und/oder Wegsensoren auf, mittels welchen auf ein Roboterarm angeordnetes Greifwerkzeug oder auf das am Roboterarm angeordnete Erfassungselement wirkende Kräfte bzw. daraus resultierende Verschiebungen insbesondere relativ zum Roboterarm gemessen werden können. Da solche Messungen sehr genau durchgeführt werden können, kann ein solcher Leichtbauroboter über die eigentliche Dichtheitsüberprüfung hinaus auch Messaufgaben am Kraftwagen durchführen. Insbesondere ist es beispielsweise so möglich, die Position des Kraftwagens bezogen auf ein vorgebbares Koordinatensystem mittels des Leichtbauroboters zu erfassen.The lightweight robot is, in particular, a weight-sensitive lightweight robot, which enables a process-reliable and rapid performance of the leak-tightness check. Such a lightweight robot has force and / or displacement sensors, by means of which gripping tools arranged on a robot arm or forces acting on the gripping arm arranged on the robot arm or displacements resulting therefrom, in particular relative to the robot arm, can be measured. Since such measurements can be carried out very accurately, such a lightweight robot can also perform measurement tasks on the car in addition to the actual tightness test. In particular, it is thus possible, for example, to detect the position of the motor vehicle relative to a predefinable coordinate system by means of the lightweight robot.

Darüber hinaus ist es mittels des Leichtbauroboters möglich, das Erfassungselement besonders nahe an das Bauteil heranzuführen, jedoch noch in einem Abstand von dem Bauteil zu halten, um so die berührungslose Dichtheitsüberprüfung durchzuführen.In addition, it is possible by means of the lightweight robot to bring the detection element particularly close to the component, but still at a distance from the component to hold, so as to perform the non-contact tightness test.

Die Sensitivität kann genutzt werden, um Nachgiebigkeiten des am Leichtbauroboter angeordneten Erfassungselements steuerungs- oder regelungstechnisch durch den Leichtbauroboter ermöglichen, so dass Beschädigungen verursachende Kollisionen des Erfassungselements mit anderweitigen Bauteilen oder dgl. vermieden werden.The sensitivity can be used to allow flexibility of the detection element arranged on the lightweight robot by means of the lightweight robot, so that collisions of the detection element causing damage to other components or the like are avoided.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Leichtbauroboter an wenigstens einem weiteren Roboter angeordnet, mittels welchem der Leichtbauroboter relativ zum Kraftwagen bewegt wird. Mittels des weiteren Roboters ist es möglich, einen etwaig sehr kleinen Arbeitsbereich des Leichtbauroboters, innerhalb welchem der Leichtbauroboter Prüfungsstellen des Bauteils erreichen kann, zu kompensieren. Mit anderen Worten ist es mittels des weiteren Roboters, welcher beispielsweise ein Standard-Industrieroboter ist, möglich, den Leichtbauroboter relativ zum Kraftwagen und insbesondere relativ zur Gaseinrichtung des Kraftwagens grob vorzupositionieren, während mittels des Leichtbauroboters eine Feinpositionierung des Erfassungselements und die eigentliche Dichtheitsüberprüfung durchgeführt wird.In a further embodiment of the invention, the lightweight robot is arranged on at least one further robot, by means of which the lightweight robot is moved relative to the motor vehicle. By means of the further robot, it is possible to compensate for a possibly very small working range of the lightweight robot within which the lightweight robot can reach test points of the component. In other words, by means of the further robot, which is for example a standard industrial robot, it is possible to roughly preposition the lightweight robot relative to the motor vehicle and in particular relative to the gas device of the motor vehicle, while by means of the lightweight robot a fine positioning of the detection element and the actual tightness check is performed.

Als weiterhin vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Bauteil mittels des zumindest in einem Teilbereich bogenförmig ausgebildeten Erfassungselements auf die zumindest eine Leckage überprüft wird. Mit anderen Worten ist das Bauteil zumindest in einem einen Teilbereich bogenförmig ausgebildet. Dadurch kann das Erfassungselement auch bei sehr engen Bauraumverhältnissen und gegebenenfalls unter Umgehung von an die Prüfstelle angrenzender Bauteile des Kraftwagens an die Prüfstelle heranbewegt werden, ohne dass es zu einer Kollision des Erfassungselements mit dem Kraftwagen kommt.As further advantageous, it has been shown that the component is checked by means of at least in a partial region arcuate detection element on the at least one leakage. In other words, the component is arc-shaped at least in one subregion. As a result, the detection element can be moved up to the test site even in the case of very narrow installation space conditions and optionally bypassing components of the motor vehicle that are adjacent to the test location, without the collision of the detection element with the motor vehicle occurring.

Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Erfassungselement nicht nur den ersten, zumindest einen Teilbereich, sondern auch den wenigstens einen zweiten Teilbereich auf, welcher auch bogenförmig ausgebildet ist. Dabei weist der zweite Teilbereich eine zweite Krümmung auf, welche von einer ersten Krümmung des ersten Teilbereichs unterschiedlich ist. Dabei kann sich der zweite Teilbereich beispielsweise direkt an den ersten Teilbereich anschließen. Das Erfassungselement ist somit z. B. im Wesentlichen S-förmig oder schwanenhalsförmig ausgebildet, so dass es besonders vorteilhaft und präzise unter Umgehung anderweitiger Bauteile des Kraftwagens an die Prüfstelle heranbewegt werden kann, ohne mit Bauteilen des Kraftwagens zu kollidieren. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird mittels des Erfassungselements wenigstens ein, die Dichtheit des Bauteils und damit der Gaseinrichtung charakterisierendes Signal erfasst, welches berührungslos, insbesondere über Funk, zu einer Auswerteeinrichtung der Erfassungseinrichtung übertragen wird. Dies bedeutet, dass ein das Erfassungselement mit der Auswerteeinrichtung verbindendes Kabel, welches beim Bewegen des Erfassungselements mittels des Roboters mit dem Erfassungselement mitbewegt wird, nicht vorgesehen und nicht vonnöten ist. Dadurch werden Kollisionen des Kabels mit Bauteilen des Kraftwagens und damit gegebenenfalls einhergehende Beschädigungen vermieden.As further particularly advantageous, it has been shown that the detection element not only the first, at least a portion, but also the at least one second portion, which is also arcuate. In this case, the second portion has a second curvature, which is different from a first curvature of the first portion. In this case, the second subarea may, for example, directly connect to the first subarea. The detection element is thus z. B. substantially S-shaped or gooseneck-shaped, so that it can be moved particularly advantageous and precise, bypassing other components of the motor vehicle to the test site without colliding with components of the motor vehicle. In a further embodiment of the invention, by means of the detection element at least one, the tightness of the component and thus the gas device characterizing signal is detected, which is transmitted without contact, in particular via radio to an evaluation of the detection device. This means that a connecting the detection element with the evaluation cable, which is moved when moving the detection element by means of the robot with the detection element, not provided and not needed. As a result, collisions of the cable with components of the motor vehicle and thus possibly accompanying damage can be avoided.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird zeitlich vor der Überprüfung des Bauteils auf die zumindest eine Leckage wenigstens ein eine Position des Kraftwagens bezogen auf ein vorgebbares Koordinatensystem charakterisierender Wert mittels eines am Roboterarm angeordneten Erfassungselements, insbesondere taktil, erfasst. Durch diese Lageerfassung des Kraftwagens und insbesondere der Gaseinrichtung können die zuvor geschilderten und beispielsweise fertigungs- und/oder montagebedingten Toleranzen, insbesondere Lagetoleranzen, des Kraftwagens und insbesondere der Gaseinrichtung kompensiert werden.In a further advantageous embodiment of the invention, at least one value characterizing a position of the motor vehicle relative to a predeterminable coordinate system is detected by means of a detection element arranged on the robot arm, in particular tactile, before the component is checked for at least one leakage. This position detection of the motor vehicle and in particular of the gas device, the previously described and, for example, manufacturing and / or assembly-related tolerances, in particular position tolerances of the motor vehicle and in particular the gas device can be compensated.

Zu einer solchen Lagetoleranz kommt es beispielsweise dadurch, dass das Bauteil, welches insbesondere ein Leitungselement der Gaseinrichtung ist, aufgrund seiner Montage eine Ist-Lage aufweist, welche von einer vorgebbaren Soll-Lage abweicht. Durch das Erfassen der Position des Kraftwagens und insbesondere der Gaseinrichtung wird der Kraftwagen insbesondere taktil eingemessen, so dass das Bewegen des Erfassungselements zu der Prüfstelle in Abhängigkeit von der tatsächlichen Ist-Lage des Bauteils und nicht etwa in Abhängigkeit von der Soll-Lage erfolgen kann. Dadurch kann das Erfassungselement einerseits besonders präzise an die Prüfungsstelle heranbewegt werden. Andererseits können dadurch Kollisionen des Erfassungselements mit dem Kraftwagen vermieden werden.Such a position tolerance occurs, for example, in that the component, which is in particular a conduit element of the gas device, has an actual position due to its mounting, which deviates from a predefinable desired position. By detecting the position of the motor vehicle and in particular of the gas device, the motor vehicle is in particular tactically measured, so that the movement of the detection element to the test point in dependence on the actual actual position of the component and not as a function of the desired position can be done. As a result, the detection element can, on the one hand, be moved particularly precisely to the test location. On the other hand, thereby collisions of the detection element can be avoided with the car.

Wie zuvor geschildert, kann zum Erfassen der Position des Kraftwagens vorteilhafterweise der Leichtbauroboter verwendet werden.As described above, the lightweight robot can advantageously be used to detect the position of the motor vehicle.

Das Erfassungselement zum Erfassen der Position des Kraftwagens kann zusammen mit dem Erfassungselement zum Erfassen der zumindest einen Leckage bzw. zum Überprüfen des Bauteils auf die zumindest eine Leckage am Roboterarm gehalten sein.The detection element for detecting the position of the motor vehicle can be held together with the detection element for detecting the at least one leakage or for checking the component on the at least one leakage on the robot arm.

Alternativ dazu ist es möglich, dass das Erfassungselement zum Erfassen der zumindest einen Leckage über ein erstes, wechselbares Werkzeugteil am Roboterarm angeordnet ist bzw. angeordnet wird, wobei auch das Erfassungselement zum Erfassen der Position des Kraftwagens über ein zweites, wechselbares Werkzeugteil am Roboterarm angeordnet ist bzw. angeordnet wird. Dies bedeutet, dass zum Erfassen der Position des Kraftwagens zunächst das entsprechende Erfassungselement über das zweite Werkzeugteil am Roboterarm angeordnet wird. Nach Erfassen der Position des Kraftwagens wird das entsprechende Erfassungselement vom Roboterarm abgenommen, woraufhin das andere Erfassungselement zum Erfassen der zumindest einen Leckage über sein erstes Werkzeugteil auf zeitgünstige Weise am Roboterarm befestigt wird. Im Anschluss daran wird die Dichtheitsprüfung zeit- und kostengünstig automatisiert und robotergesteuert durchgeführt.Alternatively, it is possible that the detection element for detecting the at least one leakage via a first, interchangeable tool part is arranged or arranged on the robot arm, wherein the detection element for detecting the position of the motor vehicle via a second, interchangeable tool part is arranged on the robot arm or is arranged. This means that for detecting the position of the motor vehicle, the corresponding detection element is first arranged on the robot arm via the second tool part. After detecting the position of the motor vehicle, the corresponding detection element is removed from the robot arm, whereupon the other detection element for detecting the at least one leakage via its first tool part is fixed in a timely manner on the robot arm. Subsequently, the leak test is automated time-consuming and cost-effective and robot-controlled.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das Erfassungselement zum Erfassen der zumindest einen Leckage auch zum taktilen Erfassen der Position des Kraftwagens verwendet wird. Dies ist insbesondere durch die Verwendung des Leichtbauroboters möglich, der sanfte und beschädigungsfreie Berührungen des Kraftwagens durch das Erfassungselement zum Erfassen der zumindest einen Leckage ermöglicht. Durch diese Berührungen kann die Position des Kraftwagens taktil erfasst werden.Preferably, it is provided that the detection element for detecting the at least one leakage is also used for tactile detection of the position of the motor vehicle. This is possible, in particular, through the use of the lightweight robot, which permits gentle and damage-free contact of the motor vehicle with the detection element for detecting the at least one leakage. Through these touches the position of the motor vehicle can be detected tactile.

Die taktile, d. h. berührungsbehaftete Erfassung der Position des Kraftwagens ermöglicht eine besonders präzise Erfassung der Position, so dass Toleranzen, insbesondere Lagetoleranzen, effektiv und effizient kompensiert und unerwünschte Kollisionen des Erfassungselements mit dem Kraftwagen vermieden werden können.The tactile, d. H. Touch-sensitive detection of the position of the motor vehicle enables a particularly precise detection of the position, so that tolerances, in particular position tolerances, can be compensated effectively and efficiently, and unwanted collisions of the detection element with the motor vehicle can be avoided.

Die Auswerteeinrichtung der Erfassungseinrichtung dient beispielsweise dazu, infolge des Erfassens und der Identifikation wenigstens einer tatsächlich vorhandenen Leckage des Bauteils und damit der Gaseinrichtung wenigstens eine entsprechende Reaktion durchzuführen bzw. zu veranlassen.The evaluation device of the detection device serves, for example, to perform or initiate at least one corresponding reaction as a result of the detection and identification of at least one actual leakage of the component and thus of the gas device.

So ist es bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass wenigstens ein Hinweissignal mittels einer Ausgabeeinrichtung der Erfassungseinrichtung kommuniziert wird, wenn eine mittels des Erfassungselements erfasste Gaskonzentration einen vorgebbaren Schwellenwert überschreitet. Mit anderen Worten wird wenigstens ein die Gaskonzentration an der Prüfstelle charakterisierender Wert mittels der Erfassungseinrichtung erfasst und an die Auswerteeinrichtung übertragen. Die Auswerteeinrichtung vergleicht den erfassten, die Gaskonzentration charakterisierenden Wert mit dem vorgebbaren Schwellenwert. Der vorgebbare Schwellenwert beträgt beispielsweise 15 ppm (parts per million).Thus, it is provided in an advantageous embodiment of the invention that at least one Sense signal is communicated by means of an output device of the detection device when a detected by means of the detection element gas concentration exceeds a predetermined threshold. In other words, at least one value characterizing the gas concentration at the test site is detected by means of the detection device and transmitted to the evaluation device. The evaluation device compares the detected value characterizing the gas concentration with the predefinable threshold value. The predefinable threshold is, for example, 15 ppm (parts per million).

Überschreitet der erfasste Wert den vorgebbaren Schwellenwert, so wird beispielsweise eine die Dichtheitsprüfung überwachende Person das Hinweissignal in Form eines akustischen und/oder optischen Hinweissignals kommuniziert, so dass die Person entsprechende Maßnahmen einleiten kann.If the detected value exceeds the predefinable threshold value, then, for example, a person monitoring the leak-tightness test communicates the notification signal in the form of an acoustic and / or visual notification signal, so that the person can initiate appropriate measures.

Zur Dichtheitsüberprüfung wird in dem Bauteil Gas, beispielsweise Methangas, angeordnet. Das Gas zum Durchführen der Dichtheitsüberprüfung ist dabei vorzugsweise das Gas, mit welchem auch das Antriebsaggregat des Kraftwagens betrieben wird. Insbesondere kann es sich bei dem Gas um CNG (Compressed Natural Gas) handeln.To check for leaks, gas, for example methane gas, is arranged in the component. The gas for performing the leak test is preferably the gas with which the drive unit of the motor vehicle is operated. In particular, the gas may be CNG (Compressed Natural Gas).

Weist das Bauteil die zumindest eine Leckage auf, so tritt das Gas aus dem Bauteil an die Umgebung aus. Dieses Austreten an die Umgebung kann mittels des Erfassungselements erfasst werden, so dass auf die zumindest eine Leckage des Bauteils rückgeschlossen werden kann.If the component has the at least one leakage, the gas escapes from the component to the environment. This leakage to the environment can be detected by means of the detection element, so that the at least one leakage of the component can be deduced.

Zur Darstellung einer zeit- und kostengünstigeren Durchführung der Dichtheitsüberprüfung ist bei der erfindungsgemäßen Prüfanlage vorgesehen, dass die Prüfanlage wenigstens einen Roboter mit zumindest einem Roboterarm umfasst, an welchem das Erfassungselement angeordnet ist und mittels welchem das Erfassungselement automatisiert und entsprechend robotergesteuert zu wenigstens einer Prüfstelle des Bauteils, an welcher das Bauteil auf die zumindest eine Leckage zu überprüfen ist, bewegbar ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Prüfanlage anzusehen und umgekehrt.In order to present a time-saving and cost-effective performance of the tightness check, it is provided in the test system according to the invention that the test system comprises at least one robot with at least one robot arm on which the detection element is arranged and by means of which the detection element is automated and correspondingly robot-controlled to at least one test point of the component at which the component is to be checked for leakage at least, is movable. Advantageous embodiments of the method according to the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the test system according to the invention and vice versa.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Fig. alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without the frame to leave the invention.

Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:

1 eine schematische Seitenansicht einer Prüfanlage zur Dichtheitsprüfung einer Gaseinrichtung eines Personenkraftwagens, mit einem Erfassungselement, mittels welchem die Gaseinrichtung auf Leckagen überprüft wird, indem das Erfassungselement mittels wenigstens eines Roboters der Prüfanlage automatisiert und robotergeführt an eine Mehrzahl von Prüfstellen der Gaseinrichtung bewegt wird; 1 a schematic side view of a test system for leak testing a gas device of a passenger car, with a detection element by means of which the gas device is checked for leaks by the detection element by means of at least one robot of the test system is automated and robotically moved to a plurality of test points of the gas device;

2 eine schematische Perspektivansicht der Prüfanlage gemäß 1; 2 a schematic perspective view of the test system according to 1 ;

3 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform des Erfassungselements der Prüfanlage gemäß 1 und 2; 3 a schematic side view of an embodiment of the detection element of the test system according to 1 and 2 ;

4 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des Erfassungselements gemäß 3; 4 a schematic side view of another embodiment of the detection element according to 3 ;

5 eine schematische Perspektivansicht eines Leichtbauroboters der Prüfanlage gemäß 1 und 2, an welchem das Erfassungselement anzuordnen ist; 5 a schematic perspective view of a lightweight robot of the test system according to 1 and 2 to which the detection element is to be arranged;

6 eine schematische Perspektivansicht eines Diagnosegeräts, welches bei der Dichtheitsprüfung an ein Bussystem des Personenkraftwagens angeschlossen wird; 6 a schematic perspective view of a diagnostic device which is connected in the leak test to a bus system of the passenger car;

7a und 7b jeweils ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht des Personenkraftwagens gemäß 1 und 2 bei der Dichtheitsprüfung an einer ersten Prüfstelle; 7a and 7b each fragmentary a schematic perspective view of the passenger car according to 1 and 2 during the leak test at a first test center;

8a und 8b jeweils ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht des Personenkraftwagens gemäß 1 und 2 bei der Dichtheitsprüfung an einer zweiten Prüfstelle; 8a and 8b each fragmentary a schematic perspective view of the passenger car according to 1 and 2 at the leak test at a second test center;

9a und 9b jeweils ausschnittsweise eine weitere, schematische Perspektivansicht des Personenkraftwagens gemäß 1 und 2 bei der Dichtheitsprüfung an einer dritten Prüfstelle; 9a and 9b in each case in sections a further, schematic perspective view of the passenger car according to 1 and 2 at the leak test at a third test center;

10a und 10b ausschnittsweise eine weitere, schematische Perspektivansicht des Personenkraftwagens gemäß 1 und 2 bei der Dichtheitsprüfung an einer vierten Prüfstelle. 10a and 10b in sections, a further, schematic perspective view of the passenger car according to 1 and 2 at the leak test at a fourth test center.

1 und 2 zeigen eine Prüfanlage 10 zur Dichtheitsüberprüfung einer Gaseinrichtung eines Kraftwagens, welcher vorliegend ein Personenkraftwagen 12 ist. Die Prüfanlage 10 umfasst eine Hebebühne 14, mittels welcher der Personenkraftwagen 12 vertikal verfahrbar und so höhenverstellbar ist, damit der Personenkraftwagen auf relativ einfache Weise von seinem Unterboden zugänglich ist. 1 and 2 show a test system 10 for checking the tightness of a gas device of a motor vehicle, which in this case a Passenger cars 12 is. The test system 10 includes a lift 14 , by means of which the passenger car 12 vertically movable and so height adjustable so that the passenger car is relatively easily accessible from its underbody.

Die Prüfanlage 10 umfasst wenigstens ein Erfassungselement, mittels welchem die Gaseinrichtung an einer Mehrzahl von Prüfstellen auf Leckagen überprüft wird. Dazu wird das Erfassungselement zu Bauteilen zum Speichern und/oder zum Führen von Gas zum Antreiben des Personenkraftwagens 12 an die jeweiligen Prüfstellen bewegt. 3 und 4 zeigen jeweils eine Ausführungsform des Erfassungselements, welches als Gasspürsensor 16 bezeichnet ist. Das Erfassungselement umfasst beispielsweise wenigstens einen Halbleiter-Gassensor.The test system 10 comprises at least one detection element, by means of which the gas device is checked for leakage at a plurality of test points. For this purpose, the detection element to components for storing and / or guiding gas for driving the passenger car 12 moved to the respective test centers. 3 and 4 each show an embodiment of the detection element, which as a gas sensor 16 is designated. The detection element comprises, for example, at least one semiconductor gas sensor.

Die Gasspürsensoren 16 gemäß 3 und 4 weisen einen jeweiligen, ersten Längenbereich 18 auf, welcher zumindest im Wesentlichen gerade ausgebildet ist. An den ersten Längenbereich 18 schließen sich jeweilige, zweite Längenbereiche 20 an, welche zumindest im Wesentlichen bogenförmig ausgebildet sind. Die zweiten Längenbereiche 20 weisen dabei jeweils einen ersten Teilbereich 22 sowie einen sich daran anschließenden, zweiten Teilbereich 24 auf, welche jeweilige, voneinander unterschiedliche Krümmungen aufweist. Dadurch ist insbesondere der zweite Längenbereich 20 des Gasspürsensors 16 gemäß 3 im Wesentlichen schwanenhalsförmig ausgebildet. Durch diese entsprechende Ausgestaltung der Gasspürsensoren 16 können diese unter Umgehung von Bauteilen, insbesondere Leitungselementen, des Personenkraftwagens 12 besonders nahe an die Prüfstellen heranbewegt werden, um eine effektive und effiziente Identifizierung von etwaigen Leckagen der Gaseinrichtung zu ermöglichen.The gas sensor 16 according to 3 and 4 have a respective first length range 18 which is at least substantially straight. At the first length range 18 close respective second length ranges 20 on, which are at least substantially arcuate. The second length ranges 20 each have a first subarea 22 and an adjoining second subarea 24 on, which has respective, different curvatures. As a result, in particular, the second length range 20 of the gas sensor 16 according to 3 formed essentially gooseneck-shaped. By this corresponding embodiment of the Gasspürsensoren 16 These can bypass these components, in particular line elements of the passenger car 12 be moved particularly close to the test points in order to enable effective and efficient identification of any leaks in the gas device.

Wie anhand von 1 und 2 zu erkennen ist, umfasst die Prüfanlage 10 einen ersten Roboter 26, welcher eine erste Basis 28 und einen ersten Roboterarm 30 umfasst. Der erste Roboterarm 30 ist an der ersten Basis 28 gehalten und um eine vertikal verlaufende Drehachse relativ zur ersten Basis 28 drehbar. Darüber hinaus umfasst der erste Roboterarm 30 eine Mehrzahl von ersten Armgliedern, welche relativ zueinander bewegbar sind.As based on 1 and 2 can be seen, includes the test system 10 a first robot 26 which is a first base 28 and a first robot arm 30 includes. The first robot arm 30 is at the first base 28 held and about a vertical axis of rotation relative to the first base 28 rotatable. In addition, the first robot arm includes 30 a plurality of first arm members which are movable relative to each other.

Am ersten Roboterarm 30 ist ein in 5 näher gezeigter, zweiter Roboter der Prüfanlage 10 befestigt, welcher ein Leichtbauroboter 32 ist. Auch der Leichtbauroboter 32 umfasst eine zweite Basis 34, über welche der Leichtbauroboter 32 am ersten Roboterarm 30 befestigt ist. Darüber hinaus umfasst der Leichtbauroboter 32 einen zweiten Roboterarm 36 mit einer Mehrzahl von zweiten Armgliedern, welche relativ zueinander bewegbar sind.At the first robot arm 30 is an in 5 closer shown, second robot of the test system 10 attached, which is a lightweight robot 32 is. Also the lightweight robot 32 includes a second base 34 , about which the lightweight robot 32 on the first robot arm 30 is attached. In addition, the lightweight robot includes 32 a second robot arm 36 with a plurality of second arm members which are movable relative to each other.

Die eigentliche Dichtheitsprüfung erfolgt dabei mittels des Leichtbauroboters 32, welcher aufgrund seiner sehr hohen Sensitivität sehr gut zur Dichtheitsprüfung geeignet ist, da Beschädigungen des Personenkraftwagens 10 verursachende Kollisionen des am Leichtbauroboter 32 angeordneten Erfassungselements aufgrund der hohen Sensitivität des Leichtbauroboters 32 vermieden werden können. Da der Leichtbauroboter 32 jedoch einen relativ geringen Arbeitsraum aufweist, in welchem das Erfassungselement mittels des Leichtbauroboters 32 bewegt werden kann, ist der Leichtbauroboter 32 am ersten Roboter 26 angeordnet. Der erste Roboter 26 weist im Vergleich zum Leichtbauroboter 32 größeren Arbeitsraum auf. So ist es möglich, den Leichtbauroboter 32 mittels des ersten Roboters 26 grob vorzupositionieren, woran anschließend das Erfassungselement mittels des Leichtbauroboters 32 präzise relativ zum Personenkraftwagen 12 und insbesondere relativ zu dessen Gaseinrichtung ausgerichtet wird.The actual leak test takes place by means of the lightweight robot 32 , which is very well suited for leak testing due to its very high sensitivity, as damage to the passenger car 10 causing collisions of the lightweight robot 32 arranged detection element due to the high sensitivity of the lightweight robot 32 can be avoided. As the lightweight robot 32 However, has a relatively small working space in which the detection element by means of the lightweight robot 32 can be moved is the lightweight robot 32 on the first robot 26 arranged. The first robot 26 shows in comparison to the lightweight robot 32 larger workspace. So it is possible, the lightweight robot 32 by means of the first robot 26 coarsely pre-position, then followed by the detection element by means of the lightweight robot 32 precise relative to the passenger car 12 and in particular is aligned relative to the gas device.

Der erste Roboter 26 und der Leichtbauroboter 32 ermöglichen somit eine automatisierte und robotergeführte Bewegung des Erfassungselements zu den Prüfstellen und somit eine automatisierte, zeit- und kostengünstige Durchführung der Dichtheitsprüfung.The first robot 26 and the lightweight robot 32 thus enable an automated and robot-guided movement of the detection element to the test centers and thus an automated, time-consuming and cost-effective implementation of the leak test.

In 5 ist eine virtuelle Feder 38 am zweiten Roboterarm 36 dargestellt. Bei der virtuellen Feder 38 handelt es sich nicht um ein tatsächlich vorhandenes, elastisches Federelement, sondern um eine virtuelle Feder mit einer virtuellen Federsteifigkeit c, aus der je nach Auslenkung der virtuellen Feder 38 eine virtuelle Federkraft F resultiert. Das Erfassungselement ist vorliegend starr am Leichtbauroboter 32 angeordnet und kann sich nicht relativ zu diesem bewegen.In 5 is a virtual pen 38 on the second robot arm 36 shown. At the virtual spring 38 it is not an actually existing, elastic spring element, but a virtual spring with a virtual spring stiffness c, depending on the deflection of the virtual spring 38 a virtual spring force F results. The detection element is presently rigid on the lightweight robot 32 arranged and can not move relative to this.

Die virtuelle Feder 38 dient zur Veranschaulichung von steuerungs- oder regelungstechnisch realisierten Nachgiebigkeiten des Leichtbauroboters 32, der aufgrund seiner hohen Sensitivität Beschädigungen verursachende Kollisionen des Erfassungselements mit anderweitigen Bauteilen vermeiden kann; indem die virtuelle Feder 38 durch Abweichungen der Ist-Lage von der Soll-Lage aufgespannt wird, woraus die Federkraft F resultiertThe virtual spring 38 serves to illustrate control or control technology implemented compliances of the lightweight robot 32 , which due to its high sensitivity can avoid damage-causing collisions of the detection element with other components; by the virtual spring 38 is spanned by deviations of the actual position of the desired position, resulting in the spring force F results

Die Durchführung der Dichtheitsprüfung wird im Folgenden genauer beschrieben. Zunächst wird der Personenkraftwagen 12 in die Prüfanlage 10 und auf die abgesenkte Hebebühne 14 gefahren. Anschließend werden Fenster des Personenkraftwagens 12 geöffnet und Türen geschlossen. Wie 1 und 2 zu entnehmen ist, wird ferner eine Motorhaube 40 geöffnet. Ein Zündschlüssel zum Aktivieren einer mit Gas betreibbaren und über die Gaseinrichtung mit dem Gas versorgbaren Verbrennungskraftmaschine 45 zum Antreiben des Personenkraftwagens 12 wird in eine Nullstellung gestellt.The performance of the leak test is described in more detail below. First, the passenger car 12 in the test facility 10 and on the lowered lift 14 hazards. Subsequently, windows of the passenger car 12 opened and doors closed. As 1 and 2 can be seen, is also a bonnet 40 open. An ignition key for activating a gas-operable internal combustion engine which can be supplied with the gas via the gas device 45 to driving the passenger car 12 is set to a zero position.

Darüber hinaus wird beispielsweise ein Fahrstufenwählhebel eines Automatikgetriebes des Personenkraftwagens 12 in seine Neutral-Stellung gestellt. Bei einem manuellen Schaltgetriebe wird beispielsweise mittels eines Schalthebels ausgekuppelt und der Leerlauf eingelegt. Anschließend wird ein in 6 dargestelltes Diagnosegerät 42, welches beispielsweise ein sogenannter IS-Tester ist, an ein Bussystem des Personenkraftwagens 12 angeschlossen. Das Bussystem ist beispielsweise ein CAN-Bus und dient zur Kommunikation von unterschiedlichen, mehreren Steuergeräten des Personenkraftwagens 23. Dabei ist beispielsweise wenigstens eines der Steuergeräte der Gaseinrichtung des Personenkraftwagens 12 zugeordnet. In addition, for example, a speed selector lever of an automatic transmission of the passenger car 12 placed in its neutral position. In a manual transmission, for example, disengaged by means of a shift lever and the idle inserted. Subsequently, a in 6 illustrated diagnostic device 42 , which is for example a so-called IS tester, to a bus system of the passenger car 12 connected. The bus system is, for example, a CAN bus and is used for communication of different, several control units of the passenger car 23 , In this case, for example, at least one of the control devices of the gas device of the passenger car 12 assigned.

Mittels dieses, der Gaseinrichtung zugeordneten Steuergeräts wird beispielsweise das Versorgen der Verbrennungskraftmaschine mit Gas gesteuert oder geregelt. Insbesondere wird mittels dieses Steuergeräts ein Gasdruck eingestellt. Der IS-Tester wird beispielsweise in einem Fußraum auf einer Fahrerseite des Personenkraftwagens 12 mit dem CAN-Bus gekoppelt. Anschließend wird die Hebebühne 14 vertikal nach oben gefahren, so dass der Personenkraftwagen 12 – wie 1 und 2 zu entnehmen ist – nach oben gefahren wird. Im Anschluss daran wird eine Abgasabsauganlage an einen Auspuff des Personenkraftwagens 12 angeschlossen, so dass Abgas infolge von Verbrennungsvorgängen in der Verbrennungskraftmaschine 45 abgesaugt wird. Dann wird ein Automatikbetrieb der Prüfanlage 10 gestartet.By means of this, the gas device associated control device, for example, the supply of the internal combustion engine is controlled or regulated with gas. In particular, a gas pressure is adjusted by means of this control device. The IS tester, for example, in a footwell on a driver side of the car 12 coupled with the CAN bus. Subsequently, the lift 14 driven vertically upwards, leaving the passenger car 12 - as 1 and 2 can be seen - is driven upwards. Following this, a Abgasabsauganlage to an exhaust of the car 12 connected, so that exhaust gas due to combustion processes in the internal combustion engine 45 is sucked off. Then an automatic operation of the test system 10 started.

Im Rahmen dieses Automatikbetriebs werden über den CAN-Bus des Personenkraftwagens 12 mittels des Diagnosegeräts 42 Fahrzeugdaten ausgelesen. Dabei wird überprüft, ob die Fenster geöffnet und die Türen geschlossen sind und ob die Neutral-Stellung bzw. der Leerlauf eingelegt ist. Ebenso kann überprüft werden, ob ein Kupplungspedal und/oder ein Bremspedal des Personenkraftwagens 12 betätigt ist. Ferner wird erfasst, ob die Motorhaube 40 geöffnet ist.As part of this automatic operation, the CAN bus of the passenger car is used 12 by means of the diagnostic device 42 Vehicle data read out. It checks whether the windows are open and the doors are closed and whether the neutral position or idle is engaged. Likewise, it can be checked whether a clutch pedal and / or a brake pedal of the passenger car 12 is pressed. It also detects whether the bonnet 40 is open.

Darüber hinaus wird zu Beginn des Automatikbetriebs geprüft, ob sich die Hebebühne 14 und damit der Personenkraftwagen 12 in einer entsprechenden Soll-Position befinden, d. h. ob der Personenkraftwagen 12 nach oben gefahren ist. Sind alle diese Kriterien erfüllt, so wird die eigentliche Dichtheitsprüfung gestartet, welche automatisiert und robotergeführt erfolgt.In addition, it is checked at the beginning of the automatic operation, whether the lift 14 and thus the passenger car 12 are in a corresponding desired position, ie whether the passenger car 12 has gone up. If all these criteria are fulfilled, then the actual leak test is started, which is automated and robot-controlled.

Zunächst wird der Leichtbauroboter 32 mittels des ersten Roboters 26 grob vorpositioniert und beispielsweise unter dem Personenkraftwagen 12 positioniert. Mittels des Leichtbauroboters 32 wird dann ein sogenanntes taktiles Einmessen des Personenkraftwagens 12 und insbesondere seiner Gaseinrichtung durchgeführt. Mit anderen Worten wird zunächst zeitlich vor der eigentlichen Überprüfung der Gaseinrichtung bzw. der Bauteile der Gaseinrichtung auf jeweilige Leckagen wenigstens ein eine Position des Personenkraftwagens 12 bezogen auf ein vorgebbares Koordinatensystem charakterisierender Wert mittels eines am zweiten Roboterarm 36 des Leichtbauroboters 32 angeordneten Erfassungselements taktil, d. h. berührungsbehaftet, erfasst. Dieses Erfassungselement zum Einmessen des Personenkraftwagens 12 kann einer der Gasspürsensoren 16 sein.First, the lightweight robot 32 by means of the first robot 26 roughly prepositioned and, for example, under the passenger car 12 positioned. By means of the lightweight robot 32 then becomes a so-called tactile calibration of the passenger car 12 and in particular its gas facility. In other words, at least one position of the passenger car is at least one time before the actual verification of the gas device or the components of the gas device to respective leaks 12 based on a predetermined coordinate system characterizing value by means of a second robot arm 36 of the lightweight robot 32 arranged sensing element tactile, ie touched detected. This detection element for calibrating the passenger car 12 can be one of the gas detection sensors 16 be.

Durch dieses Einmessen des Personenkraftwagens 12 ist seine Position bezogen auf das Koordinatensystem bekannt, so dass dadurch beispielsweise fertigungs- und/oder montagebedingte Toleranzen, insbesondere Lagetoleranzen, der Bauteile der Gaseinrichtung kompensiert werden können. Dabei eignet sich der Leichtbauroboter 32 aufgrund seiner sehr hohen Sensitivität sehr gut zur sehr präzisen Erfassung der Position des Personenkraftwagens 12.Through this calibration of the passenger car 12 its position relative to the coordinate system is known, so that, for example, manufacturing and / or assembly-related tolerances, in particular position tolerances, of the components of the gas device can be compensated. In this case, the lightweight robot is suitable 32 due to its very high sensitivity very well for very precise detection of the position of the passenger car 12 ,

Im Anschluss an das Einmessen erfolgt die eigentliche Dichtigkeitsprüfung. Dabei wird der Leichtbauroboter 32 von dem ersten Roboter 26 in einem ersten Prüfbereich an einem Unterboden 44 des Personenkraftwagens 12 positioniert. Das Diagnosegerät 42, welches nicht nur Daten des CAN-Bus empfangen sondern auch Signale über den CAN-Bus senden kann, stellt einen ersten Messdruck in der Gaseinrichtung ein. Der erste Messdruck beträgt beispielsweise 200 bar.Following the calibration, the actual leak test is carried out. This is the lightweight robot 32 from the first robot 26 in a first test area on a subfloor 44 of the passenger car 12 positioned. The diagnostic device 42 , which not only can receive data from the CAN bus but also send signals via the CAN bus, sets a first measuring pressure in the gas device. The first measuring pressure is for example 200 bar.

Zum Erfassen etwaiger Leckagen der Gaseinrichtung wird mittels des Erfassungselements Luft an den entsprechenden Prüfstellen eingesaugt. Mittels der Erfassungseinrichtung wird dann die Gaskonzentration in der eingesaugten Luft gemessen und an eine Auswerteeinrichtung der Prüfanlage 10 insbesondere über Funk übermittelt. Die Auswerteeinrichtung vergleicht die erfasste Gaskonzentration mit einem Schwellenwert. Wird der Schwellenwert durch die erfasste Gaskonzentration überschritten, so wird ein entsprechendes optisches und/oder akustisches Signal kommuniziert, mittels welchem auf das Vorhandensein einer Leckage an der entsprechenden Prüfstelle hingewiesen wird.To detect any leaks in the gas device, air is sucked in at the corresponding test points by means of the detection element. By means of the detection device, the gas concentration in the sucked air is then measured and sent to an evaluation device of the test system 10 in particular transmitted by radio. The evaluation device compares the detected gas concentration with a threshold value. If the threshold value is exceeded by the detected gas concentration, then a corresponding optical and / or acoustic signal is communicated, by means of which reference is made to the presence of a leak at the corresponding testing station.

Im Anschluss daran wird die Verbrennungskraftmaschine 45 des Personenkraftwagens 12 auf ihre Aktivierung mittels des Leichtbauroboters 32 vorbereitet. Es wird überprüft, ob die Fenster geöffnet sind. Des Weiteren wird die Stellung des Zündschlüssels sowie der eingelegte Gang bzw. die eingelegte Fahrstufe erfasst. Darüber hinaus werden Tankventile der Gaseinrichtung geschlossen. Ferner erfolgt ein Werkzeugwechsel des Leichtbauroboters 32, wobei das Erfassungselement vom zweiten Roboterarm 36 gelöst und ein sogenannter Schlüsselgreifer zum Greifen und Betätigen des Zündschlüssels am zweiten Roboterarm 32 angeordnet wird.Following this, the internal combustion engine 45 of the passenger car 12 on their activation by means of the lightweight robot 32 prepared. It checks if the windows are open. Furthermore, the position of the ignition key and the engaged gear or the engaged gear is detected. In addition, tank valves of the gas device are closed. Furthermore, a tool change of the lightweight robot takes place 32 wherein the sensing element is from the second robot arm 36 solved and a so-called key gripper for Grasping and pressing the ignition key on the second robot arm 32 is arranged.

Der erste Roboter 26 positioniert dann den Leichtbauroboter 32 im Personenkraftwagen 12, wobei gegebenenfalls eine aktive Kollisionserkennung durchgeführt wird, um Beschädigungen des Personenkraftwagens 12 zu vermeiden. Anschließend wird der Zündschlüssel mittels des Schlüsselgreifers gegriffen und mittels des Leichtbauroboters 32 betätigt, beispielsweise gedreht, so dass die Verbrennungskraftmaschine aktiviert wird. Ist ein zweiter Messdruck zumindest im Wesentlichen erreicht, so wird die Verbrennungskraftmaschine 45 mittels des mit dem CAN-Bus gekoppelten Diagnosegeräts 42 deaktiviert. Daran anschließend wird ein weiterer Werkzeugwechsel des Leichtbauroboters 32 durchgeführt, wobei der Schlüsselgreifer vom Leichtbauroboter 32 gelöst und das Erfassungselement zum Erfassen etwaiger Leckagen der Gaseinrichtung am zweiten Roboterarm 36 angeordnet wird.The first robot 26 then positions the lightweight robot 32 in the passenger car 12 , Where appropriate, an active collision detection is performed to damage the passenger car 12 to avoid. Subsequently, the ignition key is gripped by means of the key gripper and by means of the lightweight robot 32 operated, for example, rotated, so that the internal combustion engine is activated. If a second measuring pressure is at least substantially reached, then the internal combustion engine 45 by means of the diagnostic device coupled to the CAN bus 42 disabled. Subsequently, another tool change of the lightweight robot 32 performed, with the key gripper from the lightweight robot 32 solved and the detection element for detecting any leaks of the gas device on the second robot arm 36 is arranged.

Im Anschluss an die Aktivierung der Verbrennungskraftmaschine wird der Leichtbauroboter 32 im ersten Prüfbereich am Unterboden 44 positioniert. Anschließend wird eine weitere Dichtheitsprüfung bei Messdrücken von 100 bar und/oder 10 bar als zweiter und/oder dritter Messdruck durchgeführt. Zum Verändern des Messdrucks wird gegebenenfalls die zuvor geschilderte Aktivierung der Verbrennungskraftmaschine durchgeführt, um beispielsweise den Messdruck abzusenken.Following the activation of the internal combustion engine is the lightweight robot 32 in the first test area on the underbody 44 positioned. Subsequently, a further leak test is carried out at measuring pressures of 100 bar and / or 10 bar as the second and / or third measuring pressure. To change the measuring pressure, if necessary, the previously described activation of the internal combustion engine is carried out in order, for example, to lower the measuring pressure.

Im Rahmen der Dichtheitsprüfung wird der Leichtbauroboter 32 mittels des ersten Roboters 26 in einem zweiten Prüfbereich in einem Motorraum 46 angeordnet. Im Motorraum 46 ist die Verbrennungskraftmaschine angeordnet, wobei die Dichtheitsprüfung mittels des Leichtbauroboters 32 beispielsweise bei einem Messdruck von 10 bar durchgeführt wird.As part of the leak test is the lightweight robot 32 by means of the first robot 26 in a second test area in an engine compartment 46 arranged. In the engine compartment 46 the internal combustion engine is arranged, the leak test by means of the lightweight robot 32 For example, at a measuring pressure of 10 bar is performed.

Ist die eigentliche Dichtheitsprüfung beendet, so werden der erste Roboter 26 und der Leichtbauroboter 32 in eine jeweilige Grundstellung bewegt. Die Hebebühne 14 wird beispielsweise von einer Person runtergefahren. Das Diagnosegerät 42 wird vom Bussystem entkoppelt. Ebenso wird die Abgasabsauganlage getrennt. Dann wird der Personenkraftwagen 12 aus der Prüfanlage 10 gefahren.If the actual leak test is finished, then the first robot will be 26 and the lightweight robot 32 moved to a respective basic position. The lift 14 for example, is driven down by one person. The diagnostic device 42 is decoupled from the bus system. Likewise, the Abgasabsauganlage is disconnected. Then the passenger car 12 from the test facility 10 hazards.

Die Prüfanlage 10 ermöglicht die automatisierte Durchführung aller Prüfumfänge mit besonders vorteilhaft ausgestalteten Prüfmitteln in Form der Gasspürsensoren 16 gemäß 3 und 4. Zur Lage- bzw. zur Positionsbestimmung des Personenkraftwagens 12, d. h. zum Einmessen dieses, können die Prüfmittel gleichzeitig als Messmittel verwendet werden. Mit anderen Worten ist das Erfassungselement zum Erfassen der etwaigen Leckage das Erfassungselement, mittels welchem das Einmessen durchgeführt wird. Aufgrund der hohen Sensitivität des Leichtbauroboters 32 kommt es dabei zu keinen Beschädigungen des Personenkraftwagens 12. Darüber hinaus kann so ein Werkzeugwechsel zwischen zwei unterschiedlichen Erfassungselementen vermieden werden.The test system 10 allows the automated implementation of all test scopes with particularly advantageous designed test equipment in the form of the gas detection sensors 16 according to 3 and 4 , For determining the position or position of the passenger car 12 , ie for measuring this, the test equipment can be used simultaneously as a measuring device. In other words, the detection element for detecting the eventual leakage is the detection element by means of which the calibration is performed. Due to the high sensitivity of the lightweight robot 32 There is no damage to the passenger car 12 , In addition, such a tool change between two different detection elements can be avoided.

Ist der Leichtbauroboter 32 mittels des ersten Roboters 26 grob vorpositioniert, so kann der Leichtbauroboter 32 innerhalb seines Arbeitsraums präzise die Prüfstellen anfahren und etwaige Undichtigkeiten beispielsweise an eine zentrale Steuereinrichtung der Erfassungseinrichtung zurückmelden. Der IS-Tester (Diagnosegerät 42) ermittelt dabei die automatische Einstellung der Messdrücke von 200, 100 und 10 bar, so dass die Prüfung auf Leckagen in den Prüfbereichen an den entsprechenden Prüfstellen schnell und einfach bei den unterschiedlichen Messdrücken durchgeführt werden kann.Is the lightweight robot 32 by means of the first robot 26 rough prepositioned, so can the lightweight robot 32 Accurately approach the test stations within its working space and report any leaks, for example, to a central control device of the detection device. The IS-Tester (diagnostic device 42 ) determines the automatic setting of the measuring pressures of 200, 100 and 10 bar, so that the test for leaks in the test areas at the corresponding test stations can be carried out quickly and easily at the different measuring pressures.

Die Prüfanlage 10 ermöglicht somit ein beschädigungsfreies, reproduzierbares vollautomatisches, robotergeführtes, vollständiges und prozesssicheres Überprüfen der gesamten Gaseinrichtung auf Leckagen, inklusive wenigstens eines Ventils zumindest eines Gastanks, wenigstens eines Anschlusses der Gaseinrichtung an die Verbrennungskraftmaschine 45 sowie eines Tankstutzens 50 zum Befüllen des Gastanks.The test system 10 Thus, a damage-free, reproducible fully automatic, robot-controlled, complete and reliable checking of the entire gas device for leaks, including at least one valve at least one gas tank, at least one connection of the gas device to the internal combustion engine 45 and a fuel filler neck 50 for filling the gas tank.

wobei die Dichtheitsprüfung bei unterschiedlichen Fahrzeugen durch einen einfachen Austausch der Gasspürsensoren 16 und durch einfache, geringe Anpassung des Ablaufs der Dichtheitsprüfung durchgeführt werden kann. Die Prüfanlage 10 ermöglicht auch die Überprüfung der Gaseinrichtung an Prüfstellen, welche aufgrund sehr beengter Bauraumgegebenheiten nicht oder nur sehr schwer zugänglich und optisch von die Dichtheitsprüfung durchführenden Personen nicht wahrnehmbar sind. Dadurch können auch solche, manuell nicht überprüfbare Prüfstellen auf Leckagen überprüft werden.wherein the leak test on different vehicles by a simple replacement of the Gasspürsensoren 16 and can be performed by simple, low adjustment of the sequence of the leak test. The test system 10 also allows the verification of the gas device at test centers, which are not or only very difficult to access due to very tight space conditions and optically imperceptible by the person performing the leak test. As a result, it is also possible to check those test points which can not be checked manually for leaks.

Bei der Gaseinrichtung des Personenkraftwagens 12 handelt es sich beispielsweise um eine sogenannte CNG-Anlage, über welche die Verbrennungskraftmaschine mit CNG (Compressed Natural Gas) versorgbar ist, handeln.At the gas equipment of the passenger car 12 is, for example, a so-called CNG system, via which the internal combustion engine with CNG (Compressed Natural Gas) can be supplied act.

7a und 7b zeigen die Überprüfung der Gaseinrichtung an einer ersten Prüfstelle 48 im Bereich des Tankstutzens 50 der Gaseinrichtung, über welchen die Gaseinrichtung, insbesondere ein Gastank der Gaseinrichtung, mit dem Gas befüllt werden kann. 7a and 7b show the verification of the gas equipment at a first inspection station 48 in the area of the fuel filler neck 50 the gas device, via which the gas device, in particular a gas tank of the gas device, can be filled with the gas.

8a und 8b zeigen die Überprüfung der Gaseinrichtung an einer zweiten Pulsstelle 52 am Unterboden 44 des Personenkraftwagens 12. Dabei wird das Erfassungselement in Fahrzeughochrichtung von unten an die Gaseinrichtung heranbewegt. In 8b ist dabei ein erstes Bauteil 53 der Gaseinrichtung zu erkennen, welches die erste Prüfstelle 52 aufweist. 8a and 8b show the verification of the gas device at a second pulse point 52 at the bottom 44 of the passenger car 12 , In this case, the detection element in Vehicle vertical direction moved from below to the gas device. In 8b is a first component 53 to recognize the gas device, which is the first test site 52 having.

9a und 9b zeigen die Überprüfung der Gaseinrichtung an einer dritten Prüfstelle 54 am Unterboden 44. In 9b ist ein zweites Bauteil 55 der Gaseinrichtung 12 zu erkennen, welches die dritte Prüfstelle 54 aufweist. 10a und 10b veranschaulichen die Überprüfung der Gaseinrichtung auf Leckagen an einer vierten Prüfstelle 56 im Motorraum 46. In 10b ist ein drittes Bauteil 57 der Gaseinrichtung zu erkennen, welches die vierte Prüfstelle 56 aufweist. 9a and 9b show the verification of the gas equipment at a third test center 54 at the bottom 44 , In 9b is a second component 55 the gas device 12 to recognize which the third testing center 54 having. 10a and 10b illustrate the verification of the gas device for leaks at a fourth test center 56 in the engine compartment 46 , In 10b is a third component 57 to recognize the gas device, which is the fourth test center 56 having.

Wie einer Zusammenschau der 7a bis 10b zu entnehmen ist, wird bei der Dichtheitsprüfung an den Prüfstellen 50 und 56 der Gasspürsensor 16 gemäß 3 verwendet, während bei der Dichtheitsprüfung an den Prüfstellen 52, 54 der Gasspürsensor 16 gemäß 4 verwendet wird. Dies bedeutet, dass zwischen der Dichtheitsprüfung an zwei voneinander unterschiedlichen Prüfstellen ein Werkzeugwechsel erfolgen kann, in dessen Rahmen die Gasspürsensoren 16 (Erfassungselement) untereinander ausgetauscht werden.Like a synopsis of 7a to 10b is to be taken during the leak test at the test centers 50 and 56 the gas sensor 16 according to 3 used during the leak test at the test sites 52 . 54 the gas sensor 16 according to 4 is used. This means that a tool change can take place between the leak test at two different test points, within the scope of which the gas sensor sensors 16 (Detection element) are interchanged.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 202008015280 U1 [0005]

Claims

Method for leak testing a gas device of a motor vehicle ( 12 ), wherein at least one of the gas device of the motor vehicle ( 12 ) associated component ( 50 . 53 . 55 . 57 ) for storing and / or guiding gas by means of at least one detection element ( 16 ) of a detection device is checked for at least one leakage, characterized in that the at least one robot arm ( 36 ) of a robot ( 32 ) arranged detection element ( 16 ) by means of the robot ( 32 ) automated to at least one test site ( 48 . 52 . 54 . 56 ) of the component ( 50 . 53 . 55 . 57 ) is moved, on which the component ( 50 . 53 . 55 . 57 ) is checked for at least one leakage.

Method according to claim 1, characterized in that the detection element ( 16 ) on the robot arm ( 32 ) of a lightweight robot ( 32 ) as the robot ( 32 ) is arranged and moved by means of this.

Method according to claim 2, characterized in that the lightweight robot ( 32 ) on at least one further robot ( 26 ) is arranged, by means of which the lightweight robot ( 32 ) relative to the motor vehicle ( 12 ) is moved.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component ( 50 . 53 . 55 . 57 ) by means of at least one subregion ( 22 ) arcuate detection element ( 16 ) is checked for at least one leakage.

Method according to claim 4, characterized in that the component ( 50 . 53 . 55 . 57 ) by means of the arcuate portion ( 22 ) and at least a second, curved and one of a first curvature of the first portion ( 22 ) different, second curvature having partial area ( 24 ) having detection element ( 16 ) is checked for at least one leakage.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that by means of the detection element ( 16 ) at least one, the tightness of the component ( 50 . 53 . 55 . 57 ) characterizing signal is detected, which is transmitted without contact, in particular via radio, to an evaluation device of the detection device.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that prior to the inspection of the component ( 50 . 53 . 55 . 57 ) on the at least one leakage at least one a position of the motor vehicle ( 12 ) based on a predeterminable coordinate system characterizing value by means of a robotic arm ( 32 ) arranged sensing element ( 16 ), in particular tactile, is detected.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one indication signal is communicated by means of an output device of the detection device, if one by means of the detection element ( 16 ) detected gas concentration exceeds a predetermined threshold.

Test system ( 10 ) for leak testing a gas device of a motor vehicle ( 12 ), with at least one detection element ( 16 ) a detection device, by means of which at least one of the gas device of the motor vehicle ( 12 ) associated component ( 50 . 53 . 55 . 57 ) for storing and / or guiding gas is to be checked for at least one leakage, characterized in that the test system ( 10 ) at least one robot ( 32 ) with at least one robot arm ( 36 ), on which the detection element ( 16 ) is arranged and by means of which the detection element ( 16 ) automated to at least one test site ( 48 . 52 . 54 . 56 ) of the component ( 50 . 53 . 55 . 57 ), on which the component ( 50 . 53 . 55 . 57 ) to which at least one leakage is to be checked, is movable.