DE102015010042A1

DE102015010042A1 - Prüfanordnung zur Prüfung mindestens einer Verbindungsschnittstelle und Verfahren zur Prüfung mindestens einer Verbindungsschnittstelle mit einer Prüfanordnung

Info

Publication number: DE102015010042A1
Application number: DE102015010042.4A
Authority: DE
Inventors: Matthias Berg
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2015-08-01
Filing date: 2015-08-01
Publication date: 2017-02-02
Also published as: US20170029051A1; GB2544576A; CN106404433A; GB201611696D0; CN106404433B; US10150525B2

Abstract

Prüfanordnung 1 zur Prüfung mindestens einer Verbindungsschnittstelle 2, wobei die mindestens eine Verbindungsschnittstelle 2 auf einem Montageband 3 zwischen mindestens einer ersten und einer zweiten Fahrzeugkomponente 4a, 4b gekoppelt und/oder koppelbar ist, wobei die Prüfanordnung 1 ein Werkzeug 5 umfasst, das zur Kopplung der mindestens einen Verbindungsschnittstelle 2 ausgebildet ist, wobei die Prüfanordnung 1 mindestens einen Prüfadapter 6 zur Prüfung der Kopplung der mindestens einen Verbindungsschnittstelle 2 aufweist, wobei die Prüfanordnung 1 mindestens eine Sensoreinrichtung 7 zur Erfassung eines Kraftverlaufs 11a, 11b aufweist, der bei und/oder nach der Kopplung in der mindestens einen Verbindungsschnittstelle 2 wirkt, wobei die Prüfanordnung 1 eine Auswerteeinrichtung 8 umfasst, wobei die Auswerteeinrichtung 8 den Kraftverlauf 11a, 11b auswertet.

Description

Technisches Gebiet:
Die Erfindung betrifft eine Prüfanordnung zur Prüfung mindestens einer Verbindungsschnittstelle mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Prüfung mindestens einer Verbindungsschnittstelle mit einer Prüfanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 15.
Hintergrund:
Aus dem Stand der Technik sind bereits Prüfstationen bekannt, die einen Verbindungszustand von Verbindungsbauteilen, die Fahrzeugkomponenten miteinander verbinden, überprüfen.
Beispielsweise beschreibt die Druckschrift JP 2014 107 177 A , die wohl den nächstliegenden Stand der Technik bildet, eine Prüfstation mit einer ersten und einer zweiten Kamera, die einen Verbindungsstatus von Verbindungsteilen erfassen, wobei die Verbindungsteile zur Verbindung von Kabeln ausgebildet sind. Die Prüfstation umfasst eine Auswerteeinrichtung, die die erfassten Bilder der Kameras auswertet und als Signale an die Steuerungseinrichtung übermittelt. Im Falle eines nicht ordnungsgemäßen Verbindungsstatus steuert die Steuerungseinrichtung einen Bandstopp an.
Beschreibung:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheit einer Verbindung zwischen mindestens zwei Fahrzeugkomponenten zu erhöhen. Diese Aufgabe wird durch eine Prüfanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.
Es wird eine Prüfanordnung vorgeschlagen, die zur Prüfung mindestens einer Verbindungsschnittstelle ausgebildet ist. In einer Ausführungsform ist die mindestens eine Verbindungsschnittstelle auf einem Montageband zwischen mindestens einer ersten und einer zweiten Fahrzeugkomponente gekoppelt und/oder koppelbar. Beispielsweise umfasst die mindestens eine Verbindungsschnittstelle zwei zusammenwirkende Schnellverbinderteile, zum Beispiel Schnappverbinderteile. Die Fahrzeugkomponenten sind zum Beispiel als Schaltseile eines Motorgetriebes und/oder Schalthebelgetriebes eines Fahrzeugs, als Leitungen in einem Motorkühlsystem und/oder in einem Kraftstoffsystem des Fahrzeugs ausgebildet. Vorzugsweise umfasst die Prüfanordnung Fahrzeugkomponenten aller Art, z. B. auch Verkleidungsteile für einen Innenraum des Fahrzeugs, die durch eine Schnellverbindung koppelbar und/oder gekoppelt sind.
Die Prüfanordnung weist ein Werkzeug auf. Das Werkzeug ist zum Beispiel als ein Greifer, Manipulator oder als ein Effektor eines Fertigungsroboters ausgebildet. Das Werkzeug ist dazu ausgebildet, die mindestens eine Verbindungsschnittstelle zu koppeln. Insbesondere setzt das Werkzeug die beiden Schnellverbinderteile zusammen, sodass die mindestens eine erste und zweite Fahrzeugkomponente miteinander gekoppelt sind.
Die Prüfanordnung umfasst mindestens eine Sensoreinrichtung, die zur Erfassung eines Kraftverlaufs ausgebildet ist, der bei und/oder nach der Kopplung in der mindestens einen Verbindungsschnittstelle wirkt. Optional ergänzend umfasst die Prüfanordnung einen Messverstärker, die Erfassung und/oder Messung durch die mindestens eine Sensoreinrichtung verstärkt. Vorzugsweise ist die mindestens eine Sensoreinrichtung, insbesondere gemeinsam mit dem Messverstärker, am Werkzeug angeordnet, z. B. in einem Griff des Werkzeugs integriert.
Die Prüfanordnung weist mindestens einen Prüfadapter auf, der zur Prüfung der Kopplung der mindestens einen Verbindungsschnittstelle, insbesondere der beiden Schnellverbinderteile, ausgebildet ist.
Die Prüfanordnung weist eine Auswerteeinrichtung und eine Steuerungseinrichtung auf. Die Auswerteeinrichtung wertet den von der mindestens einen Sensoreinrichtung erfassten Kraftverlauf aus. Vorzugsweise übermittelt die Auswerteeinrichtung den erfassten Kraftverlauf als ein Steuersignal an die Steuerungseinrichtung. Insbesondere steuert die Steuerungseinrichtung das Montageband auf Basis des Steuersignals an.
Es ist von Vorteil, dass durch die Prüfanordnung ein Risiko einer Falschmontage der mindestens einen ersten und zweiten Fahrzeugkomponenten über die mindestens eine Verbindungsschnittstelle reduziert werden kann. Dadurch können in vorteilhafter Weise fehlerhafte Fahrzeugschaltungen sowie Undichtigkeiten im Kraftstoff- und/oder Kühlsystem des Fahrzeugs vermieden werden. Insbesondere können Kosten für Wartung und Reparatur eingespart werden. Weiterhin kann in vorteilhafter Weise auf manuelle Nachprüfungen der mindestens einen Verbindungsschnittstelle, z. B. auf ein Ziehen an der Verbindung und/oder auf eine manuelle Dokumentation, z. B. auf ein Anbringen von Farbmarkierungen an der mindestens einen Verbindungsschnittstelle, verzichtet werden. Dadurch können Fertigungszeit und Kapazitäten eingespart werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der mindestens eine Prüfadapter auf dem Werkzeug anordbar. Beispielsweise ist der mindestens eine Prüfadapter über eine Schraubverbindung oder über einen weiteren Schnellverbinder, zum Beispiel über einen weiteren Schnappverbinder, an dem Werkzeug anordbar. Insbesondere ist der mindestens eine Prüfadapter werkzeug- und/oder zerstörungsfrei von dem Werkzeug abnehmbar und durch einen anderen Prüfadapter ersetzbar. Im Speziellen kann ein Prüfadapter einer bestimmten Verbindungsschnittstelle zugeordnet sein, die zur Kopplung einer entsprechenden Fahrzeugkomponente einsetzbar ist. Ein anderer Prüfadapter kann dagegen einer weiteren Verbindungsschnittstelle zur Kopplung weiterer Fahrzeugkomponenten zugeordnet sein.
Besonders bevorzugt umfasst das Werkzeug eine Übertragungseinrichtung, die zur mechanischen Übertragung des Kraftverlaufs vom Prüfadapter auf die mindestens eine Sensoreinrichtung ausgebildet ist. Insbesondere überträgt die Übertragungseinrichtung den Kraftverlauf vom Prüfadapter auf die mindestens eine Sensoreinrichtung. Bevorzugt verbindet die Übertragungseinrichtung die am Werkzeug angeordnete Sensoreinrichtung mit dem auf das Werkzeug aufgesetzten Prüfadapter. Beispielsweise ist die Übertragungseinrichtung als eine Übertragungsstange ausgebildet. Dadurch kann die mindestens eine Sensoreinrichtung, die im Werkzeug integriert ist, mit dem an dem Werkzeug angeordnetem Prüfadapter interagieren und den Kraftverlauf bei der Kopplung der Verbindungsschnittstelle erfassen. Weiterhin wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass die mindestens eine Sensoreinrichtung nur einmal im Werkzeug verbaut werden muss und nicht jeder Prüfadapter mit einer eigenen Sensoreinrichtung ausgestattet sein muss. Insbesondere bei einem Wechsel zwischen mehreren Prüfadaptern zur Prüfung unterschiedlicher Schnittstelleneinrichtungen und/oder Fahrzeugkomponenten ist dies von Vorteil, da Bauteilekosten für den Prüfadapter eingespart werden können. In einer alternativen Ausgestaltung kann die mindestens eine Sensoreinrichtung auch am Prüfadapter angeordnet, insbesondere in diesem integriert, sein. In diesem Fall kann auf die Übertragungseinrichtung verzichtet werden.
In einer bevorzugten Umsetzung der Erfindung ist die mindestens eine Sensoreinrichtung als ein Federkörper-Kraftaufnehmer zur Erfassung eines Kraft-Weg-Verlaufs ausgebildet. Ein Federkörper, der z. B. einen Dehnungsmessstreifen aufweist, wird aufgrund einer Krafteinwirkung elastisch verformt. Mit der Verformung ändert sich ein elektrischer Widerstand, der in eine Änderung einer elektrischen Spannung umgewandelt wird und aus der der Kraft-Weg-Verlauf errechnet werden kann.
Alternativ oder optional ergänzend ist die mindestens eine Sensoreinrichtung als ein Piezo-Kraftaufnehmer zur Erfassung eines in der mindestens einen Verbindungsschnittstelle wirkenden Kraft-Weg-Verlaufs ausgebildet. In piezoelektrischen Kraftaufnehmern bilden sich durch eine gerichtete Verformung des piezoelektrischen Materials mikroskopische Dipole innerhalb von Elementarzellen. Eine Aufsummierung über das damit verbundene elektrische Feld in allen Elementarzellen führt zu einer makroskopisch messbaren elektrischen Spannung, aus der wiederum der Kraft-Weg-Verlauf ermittelt werden kann.
Möglich im Rahmen der Erfindung ist auch, dass die mindestens eine Sensoreinrichtung als ein resistiver Kraftaufnehmer zur Erfassung eines in der mindestens einen Verbindungsschnittstelle wirkenden Kraft-Weg-Verlaufs ausgebildet ist. In resistiven Kraftaufnehmern ändert sich in Abhängigkeit von Messgrößen wie Länge oder Temperatur der ohm'sche Widerstand des Kraftaufnehmers. Die Widerstandsänderung führt zu einem veränderten Spannungsabfall, der erfasst werden kann und aus dem der Kraft-Weg-Verlauf ermittelt werden kann.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die mindestens eine Sensoreinrichtung als ein Potentiometergeber zur Erfassung eines in der mindestens einen Verbindungsschnittstelle wirkenden Kraft-Zeit-Verlaufs ausgebildet. Ein Potentiometergeber ist ein elektrisches Widerstandsbauelement, dessen Widerstandswerte mechanisch, zum Beispiel durch Drehen oder Verschieben, veränderbar sind. Auf Basis der Widerstandsänderung kann ein Kraftverlauf ermittelt werden.
Im Rahmen der Erfindung ist es ebenfalls möglich, dass die mindestens eine Sensoreinrichtung als ein Dehnungsmessstreifen zur Erfassung des in der mindestens einen Verbindungsschnittstelle wirkenden Kraft-Zeit-Verlaufs ausgebildet ist. Dehnungsmessstreifen sind Messeinrichtungen zur Erfassung von dehnenden und stauchenden Verformungen. Sie ändern schon bei geringen Verformungen ihren elektrischen Widerstand, wodurch der Kraft-Zeit-Verlauf bestimmt werden kann.
Alternativ ist es möglich, dass die mindestens eine Sensoreinrichtung als ein induktiver oder kapazitiver Sensor zur Erfassung des in der mindestens einen Verbindungsschnittstelle wirkenden Kraft-Zeit-Verlaufs ausgebildet ist. Induktive Sensoren beruhen auf der Dämpfung oder Frequenzänderung eines Schwingkreises oder einer Spule, wodurch der Kraft-Zeit-Verlauf ermittelt werden kann. Kapazitive Kraftaufnehmer beruhen auf einer Änderung der Kapazität eines Kondensators. Bei einer Änderung der Kapazität kann auf den Kraft-Zeit-Verlauf geschlossen werden.
In einer bevorzugten Umsetzung der Erfindung umfasst die Prüfanordnung eine digitale digitalen Datenverarbeitungsvorrichtung, zum Beispiel einen Rechner oder einen Computer. Insbesondere ist/sind die Steuerungseinrichtung und/oder die Auswerteeinrichtung in der digitalen Datenverarbeitungseinrichtung integriert und/oder mit dieser verbunden.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Auswerteeinrichtung den durch die mindestens eine Sensoreinrichtung erfassten Kraft-Weg-Verlauf anhand eines Soll-Kraft-Weg-Verlaufs als einen OK-Verlauf oder als einen Not-OK-Verlauf auswertet. Alternativ wertet die Auswerteeinrichtung den durch die mindestens eine Sensoreinrichtung erfassten Kraft-Zeit-Verlauf anhand eines Soll-Kraft-Zeit-Verlaufs als den OK-Verlauf oder als den Not-OK-Verlauf aus.
Vorzugsweise ist der Soll-Kraft-Weg-Verlauf oder der Soll-Kraft-Zeit-Verlauf in der digitalen Datenverarbeitungsvorrichtung hinterlegt und/oder gespeichert. Dadurch kann die Auswerteeinrichtung auf den Soll-Kraft-Weg-Verlauf oder den Soll-Kraft-Zeit-Verlauf zur Auswertung des erfassten Kraft-Weg-Verlaufs oder Kraft-Zeit-Verlaufs zugreifen.
In einer bevorzugten Umsetzung der Erfindung weist die Prüfanordnung mindestens eine ergänzende Sensoreinrichtung auf. Beispielsweise ist die mindestens eine ergänzende Sensoreinrichtung am Werkzeug, z. B. an einem Griff des Werkzeugs angeordnet. Alternativ kann die mindestens eine ergänzende Sensoreinrichtung an einer anderen geeigneten Stelle der Prüfanordnung angeordnet sein. Vorzugsweise ist die mindestens eine ergänzende Sensoreinrichtung als mindestens eine Kameraeinrichtung ausgebildet. Insbesondere ist die mindestens eine Kameraeinrichtung zur digitalen Bildaufnahme der mindestens einen Verbindungsschnittstelle ausgebildet. Im Rahmen der Erfindung ist es bevorzugt, dass die Auswerteeinrichtung die durch die mindestens eine ergänzende Sensoreinrichtung erfasste Bildaufnahme anhand einer in der digitalen Datenverarbeitungsvorrichtung hinterlegten Sollaufnahme als eine OK-Aufnahme oder als eine Not-OK-Aufnahme auswertet.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Auswerteeinrichtung bei Auswertung des Not-OK-Verlaufs oder der Not-OK-Aufnahme ein Not-OK-Steuerungssignal an die Steuerungseinrichtung übermittelt. Insbesondere steuert die Steuerungseinrichtung bei und/oder nach der Übermittlung des Not-OK-Steuerungssignals einen Bandstopp des Montagebands an, auf dem die Verbindungsschnittstelle der mindestens einen ersten und zweiten Fahrzeugkomponente zur Kopplung angeordnet ist. Dadurch wird in vorteilhafter Weise die Möglichkeit geschaffen, dass Fahrzeugkomponenten, die eine fehlerhaft gekoppelte Verbindungsschnittstelle aufweisen, erkannt werden und dadurch überarbeitet oder aussortiert werden können. Dadurch kann eine Anzahl defekter Fahrzeugkomponenten deutlich reduziert und Kosten für Reparaturarbeiten reduziert werden.
Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin bevorzugt, dass die Prüfanordnung einen Adaptersatz mit einer Mehrzahl an Prüfadaptern aufweist. Optional ergänzend weist die Prüfanordnung einen Schnittstellensatz mit einer Mehrzahl an Verbindungsschnittstellen auf. Vorzugsweise ist genau ein Prüfadapter des Adaptersatzes dazu ausgebildet, eine oder mehrere der Verbindungsschnittstellen des Schnittstellensatzes zu prüfen. Insbesondere ist einem Prüfadapter des Adaptersatzes genau eine Verbindungsschnittstelle oder mehrere bestimmte Verbindungsschnittstellen des Schnittstellensatzes zugeordnet. Aufgrund der Möglichkeit, den Prüfadapter werkzeug- und/oder zerstörungsfrei von dem Werkzeug abzunehmen und durch einen anderen Prüfadapter zu ersetzen, kann zügig auf einen Produktwechsel und somit Schnittstellenwechsel reagiert werden. Dadurch können Fertigungszeit und Kosten eingespart werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist jeder der Prüfadapter des Adaptersatzes einen Transponder auf. Vorzugsweise ist der Transponder im Prüfadapter integriert. Insbesondere ist der Transponder als eine Identifikationseinrichtung für den jeweiligen Prüfadapter ausgebildet. Bevorzugt sendet der Transponder ein Infosignal aus, wenn der Prüfadapter auf das Werkzeug aufgesetzt ist. Dadurch kann der Prüfadapter und/oder die zugehörige zu koppelnde Verbindungsschnittstelle und der dabei benötigte Soll-Kraftverlauf identifiziert werden. Optional ergänzend umfasst das Werkzeug eine Leseeinrichtung zum Auslesen des Infosignals des Transponders. Beispielsweise ist die Leseeinrichtung im Werkzeug, z. B. im Griff des Werkzeugs integriert. Bevorzugt ist die Leseeinrichtung signaltechnisch mit dem Transponder und mit der Auswerteeinrichtung verbunden. Vorzugsweise liest die Leseeinrichtung das vom Transponder übermittelte Infosignal aus und übermittelt dieses an die Auswerteeinrichtung.
Eine bevorzugte Umsetzung der Erfindung sieht vor, dass die Auswerteeinrichtung auf Basis des Infosignals auf den richtigen hinterlegten Soll-Kraft-Weg-Verlauf oder Soll-Kraft-Zeit-Verlauf zur Auswertung des durch die mindestens eine Sensoreinrichtung erfassten Soll-Kraft-Weg-Verlaufs beziehungsweise Soll-Kraft-Zeit-Verlaufs zurückgreift. Insbesondere ist für jeden der Adapter und für jede Verbindungsschnittstelle des Schnittstellensatzes ein bestimmter/eigener Soll-Kraft-Weg-Verlauf beziehungsweise Soll-Kraft-Zeit-Verlauf hinterlegt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung mindestens einer Verbindungsschnittstelle mit einer Prüfanordnung nach der bisherigen Beschreibung und/oder nach einem der Ansprüche 1 bis 14. Die mindestens eine Verbindungsschnittstelle wird auf einem Montageband zwischen mindestens einer ersten und einer zweiten Fahrzeugkomponente gekoppelt. Die Prüfanordnung umfasst ein Werkzeug, das die mindestens eine Verbindungsschnittstelle koppelt. Die Prüfanordnung weist mindestens einen Prüfadapter auf, der die mindestens eine Verbindungsschnittstelle prüft, wenn sie gekoppelt wird. Die Prüfanordnung weist mindestens eine Sensoreinrichtung auf, die einen während der Kopplung der mindestens einen Verbindungsschnittstelle wirkenden Kraftverlauf erfasst. Die Prüfanordnung umfasst eine Auswerteeinrichtung, die den Kraftverlauf auswertet. Vorzugsweise übermittelt die Auswerteeinrichtung den erfassten Kraftverlauf als ein Steuersignal an die Steuerungseinrichtung. Insbesondere steuert die Steuerungseinrichtung das Montageband auf Basis des Steuersignals an.
Ein weiterer möglicher Gegenstand der Anmeldung betrifft ein Montageband mit der Prüfanordnung nach der bisherigen Beschreibung und/oder nach den Ansprüchen 1–14.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
1: eine Prüfanordnung zur Prüfung mindestens einer Verbindungsschnittstelle von Fahrzeugkomponenten;
2: die Fahrzeugkomponenten aus 1, wobei die Fahrzeugkomponenten über die mindestens eine Verbindungsschnittstelle gekoppelt sind;
3a und 3b: alternative Ausbildungsformen der Verbindungsschnittstellen aus 1 und 2;
4: ein Werkzeug zur Kopplung der Verbindungsschnittstelle und ein an dem Werkzeug angeordneter Prüfadapter;
5a, b, c: verschiedene Ausführungsformen mindestens einer Sensoreinrichtung des Prüfadapters aus 4.
Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Prüfungsanordnung 1. Die Prüfungsanordnung 1 ist zur Prüfung mindestens einer Verbindungsschnittstelle 2 (2) ausgebildet. Die Verbindungsschnittstelle 2 ist auf einem Montageband 3 einer Fertigungslinie zwischen mindestens einer ersten und einer zweiten Fahrzeugkomponente 4 (2) gekoppelt und/oder koppelbar.
Gemäß 2 sind die Fahrzeugkomponenten 4a, 4b als Schaltseile eines Motorgetriebes und/oder eines Schalthebelgehäuses eines Fahrzeugs, insbesondere eines Pkws oder Lkws ausgebildet. Alternativ können die Fahrzeugkomponenten 4a, 4b als Leitungen in einem Motorkühlsystem und/oder in einem Kraftstoffsystem des Fahrzeugs ausgebildet sein.
Gemäß den 3a und 3b ist die mindestens eine Verbindungsschnittstelle 2 durch zwei zusammenwirkende Schnellverbinderteile 2a, 2b gebildet. Beispielsweise sind die Schnellverbinderteile 2a, 2b als Schnappverbinderteile ausgebildet. Insbesondere werden die mindestens eine erste und eine zweite Fahrzeugkomponente 4a, 4b (2) durch die Schnellverbinderteile 2a, 2b miteinander gekoppelt und/oder sie sind miteinander koppelbar. In 3a ist die Verbindungsschnittstelle 2 mit den Schnellverbinderteilen 2a, 2b gezeigt, die zur Kopplung der Leitungen im Motorkühlsystem ausgebildet ist. Die 3b zeigt die Verbindungsschnittstelle 2 mit den Schnellverbinderteilen 2a, 2b, die für die Kopplung der Leitungen im Kraftstoffsystem des Fahrzeugs Verwendung finden.
Gemäß 1 weist die Prüfanordnung ein Werkzeug 5 auf. Das Werkzeug 5 ist in 4 vergrößert dargestellt. Mit dem Werkzeug 5 ist die mindestens eine Verbindungsschnittstelle 2 koppelbar. Das Werkzeug 5 kann beispielsweise als ein Manipulator, Greifer und/oder Effektor eines Industrieroboters ausgebildet sein. Alternativ kann das Werkzeug 5 als ein manuell zu bedienendes Werkzeug ausgebildet sein.
Gemäß 1 weist die Prüfanordnung 1 mindestens einen Prüfadapter 6 auf, der zur Prüfung der Kopplung der mindestens einen Verbindungsschnittstelle 2 ausgebildet ist. Der Prüfadapter 6 überprüft, ob die beiden zusammenwirkenden Schnellverbinderteile 2a, 2b der Verbindungsschnittstelle 2 vollständig und sicher miteinander gekoppelt sind, sodass die Fahrzeugkomponenten 4a, 4b funktionssicher im Fahrzeug verwendet werden können. Der mindestens eine Prüfadapter 6 ist, wie in 4 gezeigt, an dem Werkzeug 5 anordbar und/oder angeordnet, insbesondere auf dieses aufsetzbar und/oder aufsteckbar. Zur Anordnung des Prüfadapters 6 auf dem Werkzeug 5 besteht zwischen dem Werkzeug 5 und dem mindestens einen Prüfadapter 6 eine weitere Schnellverbindung, zum Beispiel eine weitere Schnappverbindung. Möglich ist auch, dass der mindestens eine Prüfadapter 6 zur Anordnung an dem Werkzeug 5 mit diesem verschraubt werden kann. Der Prüfadapter 6 ist werkzeug- und/oder beschädigungsfrei von dem Werkzeug 5 lösbar und durch einen weiteren Prüfadapter 6 ersetzbar.
Zur Kopplung zahlreicher verschiedener Fahrzeugkomponenten 4a, 4b weist die Prüfanordnung 1 einen Schnittstellensatz mit einer Mehrzahl an Verbindungsschnittstellen 2 und einen Adaptersatz mit einer Mehrzahl an Prüfadaptern 6 auf. Je zwei zu koppelnden Fahrzeugkomponenten 4a, 4b ist eine Verbindungsschnittstelle des Schnittstellensatzes zugeordnet. Wiederum ist jeder Verbindungsschnittstelle 2 genau ein Prüfadapter 6 des Adaptersatzes zur Anordnung auf dem Werkzeug 5 und zur Prüfung der Verbindungsschnittstelle 2 zugeordnet.
Die Prüfanordnung 1 weist gemäß 1 mindestens eine Sensoreinrichtung 7a, 7b auf. Die mindestens eine Sensoreinrichtung 7a, 7b ist in den 5a und 5b in möglichen Ausbildungsformen gezeigt. Die Sensoreinrichtung 7a gemäß 5a und die Sensoreinrichtung 7b gemäß 5b sind in dem Werkzeug 5, insbesondere in einem Griff des Werkzeugs 5, integriert. Sie erfassen einen Kraftverlauf, der bei und/oder nach der Kopplung der beiden Schnellverbinderteile 2a, 2b in der mindestens einen Verbindungsschnittstelle 2 wirkt.
Die Sensoreinrichtung 7a ist zur Erfassung eines Kraft-Zeit-Verlaufs 11a ausgebildet ist, der während der Kopplung der Verbindungsschnittstelle 2 wirkt. Beispielsweise ist die Sensoreinrichtung 7a als ein Potentiometergeber, als ein Dehnungsmessstreifen und/oder als ein induktiver oder kapazitiver Sensor ausgebildet.
Die Sensoreinrichtung 7b als ein Kraft-Weg-Messer zur Erfassung eines Kraft-Weg-Verlaufs 11b bei und/oder während der Kopplung in der mindestens einen Verbindungsschnittstelle 2 ausgebildet. Der Kraft-Weg-Messer ist zum Beispiel als ein Federkörper-Kraftaufnehmer, als ein Piezo-Kraftaufnehmer oder als ein resistiver Kraftaufnehmer ausgebildet.
Zur Übertragung des Kraft-Zeit-Verlaufs 11a und/oder des Kraft-Weg-Verlaufs 11b weist das Werkzeug 5 eine Übertragungseinrichtung 19, z. B. eine Übertragungsstange auf. Die Übertragungseinrichtung 19 verbindet den auf das Werkzeug 5 aufgesetzten Prüfadapter 6 mit der Sensoreinrichtung 7a, 7b mechanisch, sodass die Sensoreinrichtung 7a, 7b den Kraft-Zeit-Verlauf 11a und/oder den Kraft-Weg-Verlauf 11b, der bei der Kopplung der entsprechenden Verbindungsschnittstelle 2 wirkt, erfassen kann. Vorteilhaft ist, dass nicht jeder der Prüfadapter 6 über eine eigene Sensoreinrichtung 7a, 7b verfügen muss. Dadurch können Bauteilekosten für den Prüfadapter 6 eingespart werden.
Die Prüfanordnung 1 umfasst optional mindestens eine ergänzende Sensoreinrichtung 7c. Diese ist gemäß 1 und 4 am Werkzeug 5, insbesondere am Griff des Werkzeugs 5, angeordnet. Alternativ kann die mindestens eine ergänzende Sensoreinrichtung 7c separat vom Werkzeug 5 an einer geeigneten anderen Stelle der Prüfanordnung 1 angeordnet sein. Die mindestens eine ergänzende Sensoreinrichtung 7c ist gemäß 5c als mindestens eine Kameraeinrichtung zur visuellen Erfassung der mindestens einen Verbindungsschnittstelle 2 ausgebildet. Insbesondere wird die Verbindungsschnittstelle 2 von der ergänzenden Sensoreinrichtung 7c aufgenommen und/oder als eine Aufnahme 12 erfasst.
Die Prüfanordnung 1 weist eine Auswerteeinrichtung 8, eine Steuerungseinrichtung 9 und eine digitale Datenverarbeitungsvorrichtung 10 auf. Die Auswerteeinrichtung 8 und/oder die Steuerungseinrichtung 9 sind mit der digitalen Datenverarbeitungseinrichtung 10 verbunden und/oder in dieser integriert. Beispielsweise ist die digitale Datenverarbeitungseinrichtung 10 als ein Rechner und/oder Computer ausgebildet. In der digitalen Datenverarbeitungseinrichtung 10, insbesondere in der Auswerteeinrichtung 8, ist/sind ein Soll-Kraft-Weg-Verlauf 13b, ein Soll-Kraft-Zeit-Verlauf 13a und/oder eine Soll-Aufnahme 13c zum Abgleich mit dem erfassten Kraft-Weg-Verlauf 11b, Kraft-Zeit-Verlauf 11a beziehungsweise zum Abgleich mit der erfassten Aufnahme 12 gespeichert und/oder hinterlegt.
Jeder der Prüfadapter 6 weist einen Transponder 17 zur Identifikation des Prüfadapters 6 auf. Der Transponder 17 ist im Prüfadapter 6 integriert. Das Werkzeug 5 umfasst eine Leseeinrichtung 20, die mit dem Transponder 17 und mit der Auswerteeinrichtung 8 in signaltechnischer Verbindung steht. Beispielsweise ist die Leseeinrichtung 20 im Griff des Werkezugs 5 integriert. Der Transponder übermittelt bei der Anordnung des jeweiligen Prüfadapters 6 auf dem Werkzeug 5 ein Infosignal 18 an die Leseeinrichtung 20. Die Leseeinrichtung 20 liest das Infosignal 18 aus und übermittelt dieses an die Auswerteeinrichtung 8. Über das Infosignal 18 kann die Auswerteeinrichtung 8 den für den aufgesetzten Prüfadapter 6 und für die entsprechende zu koppelnde Verbindungsschnittstelle 2 richtigen Soll-Kraft-Weg-Verlauf 13a beziehungsweise Soll-Kraft-Zeit-Verlauf 13b und optional ergänzend die richtige Soll-Aufnahme 13c zur Auswertung heranziehen.
Die Auswerteeinrichtung 8 wertet den von der mindestens einen Sensoreinrichtung 7a erfassten Kraft-Zeit-Verlauf 11a anhand des hinterlegten Soll-Kraft-Zeit-Verlaufs 13a als einen OK-Verlauf OK oder als einen Not-OK-Verlauf NOK aus. Alternativ oder optional ergänzend wertet die Auswerteeinrichtung 8 den von der Sensoreinrichtung 7b erfassten Kraft-Weg-Verlauf 11b anhand des hinterlegen Soll-Kraft-Weg-Verlaufs 13b als den OK-Verlauf OK oder als einen Not-OK-Verlauf NOK aus.
Optional ergänzend wertet die Auswerteeinrichtung 8 die Aufnahme 12 anhand der hinterlegten Aufnahme 13c als eine OK-Aufnahme OK oder als eine NotOK-Aufnahme NOK aus.
Bei Auswertung des NotOK-Verlaufs NOK und optional ergänzend bei Auswertung der Not-Ok-Aufnahme NOK übermittelt die Auswerteeinrichtung 8 ein NotOK-Steuerungssignal 14 an die Steuerungseinrichtung 9. Diese steuert daraufhin einen Bandstopp 16 des Montagebandes 3 an. Wertet die Auswerteeinrichtung 8 einen OK-Verlauf OK oder eine OK-Aufnahme OK aus, so übermittelt sie ein OK-Steuerungssignal 15 an die Steuerungseinrichtung 9. Die Steuerungseinrichtung 9 lässt das Montageband 3 ohne Bandstopp 16 weiterlaufen.
Bezugszeichenliste

1: Prüfungsanordnung
2: Verbindungsschnittstelle
2a, b: Schnellverbinderteile
3: Montageband
4a, b: Fahrzeugkomponenten
5: Werkzeug
6: Prüfadapter
7a, b, c: Sensoreinrichtung
8: Auswerteeinrichtung
9: Steuerungseinrichtung
10: digitale Datenverarbeitungseinrichtung
11a: Kraft-Weg-Verlauf
11b: Kraft-Zeit-Verlauf
12: Aufnahme
13a: Soll-Kraft-Weg-Verlauf
13b: Soll-Kraft-Zeit-Verlauf
13c: Soll-Aufnahme
14: NotOK-Steuersignal
15: OK-Steuersignal
16: Bandstopp
17: Transponder
18: Infosignal
19: Übertragungseinrichtung
20: Leseeinrichtung
OK: OK-Verlauf, OK-Aufanhme
NOK: Not-OK-Verlauf. NotOK-Aufnahme

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014107177 A [0003]

Claims

Prüfanordnung (1) zur Prüfung mindestens einer Verbindungsschnittstelle (2), wobei die mindestens eine Verbindungsschnittstelle (2) auf einem Montageband (3) zwischen mindestens einer ersten und einer zweiten Fahrzeugkomponente (4a, 4b) gekoppelt und/oder koppelbar ist, wobei die Prüfanordnung (1) ein Werkzeug (5) umfasst, das zur Kopplung der mindestens einen Verbindungsschnittstelle (2) ausgebildet ist, wobei die Prüfanordnung (1) mindestens einen Prüfadapter (6) zur Prüfung der Kopplung der mindestens einen Verbindungsschnittstelle (2) aufweist, wobei die Prüfanordnung (1) mindestens eine Sensoreinrichtung (7) zur Erfassung eines Kraftverlaufs (11a, 11b) aufweist, der bei und/oder nach der Kopplung in der mindestens einen Verbindungsschnittstelle (2) wirkt, wobei die Prüfanordnung (1) eine Auswerteeinrichtung (8) umfasst, wobei die Auswerteeinrichtung (8) den Kraftverlauf (11a, 11b) auswertet.
Prüfanordnung nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Prüfadapter (6) an dem Werkzeug anordbar und/oder angeordnet ist.
Prüfanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mindestens eine Sensoreinrichtung (7a) als ein Federkörper-Kraftaufnehmer, als ein Piezo-Kraftaufnehmer oder als ein resistiver Kraftaufnehmer zur Erfassung eines in der mindestens einen Verbindungsschnittstelle wirkenden Kraft-Weg-Verlaufs (11a) ausgebildet ist und/oder wobei die mindestens eine Sensoreinrichtung (7b) als ein Potentiometergeber, als ein Dehnungsmesstreifen und/oder als ein induktiver oder kapazitiver Sensor zur Erfassung eines in der mindestens einen Verbindungsschnittstelle (2) wirkenden Kraft-Zeit-Verlauf (7b) ausgebildet ist.
Prüfanordnung (1) nach Anspruch 3, wobei die Auswerteeinrichtung (8) den durch die mindestens eine Sensoreinrichtung (2) erfassten Kraft-Weg-Verlauf (11a) oder Kraft-Zeit-Verlauf (11b) anhand eines hinterlegten Soll-Kraft-Weg-Verlaufs (13a) bzw. Soll-Kraft-Zeit-Verlaufs (13b) als einen „OK-Verlauf” (OK) oder als einen „NotOK-Verlauf” (NOK) auswertet.
Prüfanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Prüfanordnung (1) mindestens eine ergänzende Sensoreinrichtung (7c) umfasst, die als mindestens eine Kameraeinrichtung zur Aufnahme der mindestens einen Verbindungsschnittstelle (2) ausgebildet ist.
Prüfanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Sensoreinrichtung (7a, 7b) und/oder die mindestens eine ergänzende Sensoreinrichtung (7c) am Werkzeug (5) angeordnet sind.
Prüfanordnung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Auswerteeinrichtung (8) die durch die mindestens eine ergänzende Sensoreinrichtung (7c) erfasste Aufnahme (12) anhand einer hinterlegten Soll-Aufnahme (13c) als eine „OK-Aufnahme” (OK) oder als eine „NotOK-Aufnahme” (NOK) auswertet.
Prüfanordnung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die Prüfanordnung (1) eine Steuerungseinrichtung (9) zur Ansteuerung des Montagebands (3) umfasst, wobei die Auswerteeinrichtung (8) bei Auswertung des NotOK-Verlaufs (NOK) oder der NotOK-Aufnahme (NOK) ein NotOK-Steuerungssignal (14) an die Steuerungseinrichtung (9) übermittelt, wobei die Steuerungseinrichtung (9) bei und/oder nach Übermittlung des NotOK-Steuerungssignals (14) einen Bandstopp (16) des Montagebands (3) ansteuert.
Prüfanordnung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei die Prüfanordnung (1) eine digitale Datenverarbeitungsvorrichtung (10) aufweist, die die Auswerteeinrichtung (8) und/oder die Steuerungseinrichtung (9) umfasst oder mit dieser verbunden ist, wobei der Soll-Kraft-Weg-Verlauf (13a), der Soll-Kraft-Zeit-Verlauf (13b) und/oder die Soll-Aufnahme (13c) in der digitalen Datenverarbeitungsvorrichtung (10) gespeichert ist/sind.
Prüfanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fahrzeugkomponenten (4a, 4b) als Schaltseile eines Motorgetriebes und/oder Schalthebelgehäuses eines Fahrzeugs, als Leitungen im Motorkühlsystem und/oder im Kraftstoffsystem des Fahrzeugs ausgebildet sind.
Prüfanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Prüfanordnung (1) einen Adaptersatz mit einer Mehrzahl an Prüfadaptern (6) und einen Schnittstellensatz mit einer Mehrzahl an Verbindungsschnittstellen (2) aufweist, wobei jeder der Prüfadapter (6) dazu ausgebildet ist, die Kopplung genau einer der Verbindungsschnittstellen (2) zu prüfen.
Prüfanordnung (1) nach Anspruch 11, wobei jeder der Prüfadapter (6) des Adaptersatzes über eine Schraubverbindung oder über einen weiteren Schnellverbinder an dem Werkzeug (5) anordbar ist und von diesem werkzeug- und/oder beschädigungsfrei abnehmbar ist, sodass der Prüfadapter (6) bei einem Wechsel der Fahrzeugkomponenten (4a, 4b) und/oder der Verbindungsschnittstelle (2) durch einen passenden Prüfadapter (6) des Adaptersatzes ersetzbar ist.
Prüfanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Werkzeug (5) eine Übertragungseinrichtung (19) umfasst, die den auf dem Werkzeug (5) angeordneten Prüfadapter (6) mit der mindestens einen Sensoreinrichtung (7a, 7b) verbindet, wobei die Übertragungseinrichtung (10) den Kraftverlauf (11a, 11b) von dem Prüfadapter (6) zur Sensoreinrichtung (7a, 7b) mechanisch überträgt.
Prüfanordnung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei jeder der Prüfadapter (6) des Adaptersatzes zur Identifikation des jeweiligen an dem Werkzeug (5) angeordneten Prüfadapters (6) einen Transponder (17) aufweist und wobei das Werkzeug (5) eine Leseeinrichtung (20) zum Auslesen eines Infosignals (18) des Transponders (17) aufweist, wobei der Transponder (17) das Infosignal (18) an die Leseeinrichtung (20) übermittelt, wobei die Leseeinrichtung (20) das Infosignal (18) ausliest und an die Auswerteeinrichtung (8) übermittelt, wobei die Auswerteeinrichtung (8) auf Basis des Infosignals (18) den auf dem Werkzeug (5) angeordneten Prüfadapter (6) und die entsprechende Verbindungsschnittstelle (2) erkennt und den passenden Soll-Kraft-Weg-Verlauf (13a), Soll-Kraft-Zeit-Verlauf (13b) und/oder Soll-Aufnahme (123c) zur Auswertung verwendet.
Verfahren zur Prüfung mindestens einer Verbindungsschnittstelle (2) mit einer Prüfanordnung (1), wobei die mindestens eine Verbindungsschnittstelle (2) auf einem Montageband (3) zwischen mindestens einer ersten und einer zweiten Fahrzeugkomponente (4a, 4b) gekoppelt wird, wobei die Prüfanordnung (1) ein Werkzeug (5) umfasst, das die mindestens eine Verbindungsschnittstelle (2) koppelt, wobei die Prüfanordnung (1) mindestens einen Prüfadapter (6) aufweist, der die mindestens eine Verbindungsschnittstelle (2) prüft, wenn sie gekoppelt wird, wobei die Prüfanordnung (1) mindestens eine Sensoreinrichtung (7a, 7b) aufweist, die einen während der Kopplung der mindestens einen Verbindungsschnittstelle (2) wirkenden Kraftverlauf (11a, 11b) erfasst, wobei die Prüfanordnung (1) eine Auswerteeinrichtung (8) umfasst, die den Kraftverlauf (11a, 11b) auswertet.