DE102016102178A1

DE102016102178A1 - Device for leak testing an interior of a motor vehicle and use of such a device

Info

Publication number: DE102016102178A1
Application number: DE102016102178.4A
Authority: DE
Inventors: Nikolas Immer
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2016-02-09
Filing date: 2016-02-09
Publication date: 2017-08-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Dichtigkeitsprüfung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs (2), umfassend – zumindest einen Schallgenerator, der im Innenraum des Kraftfahrzeugs (2) angeordnet ist und zum Emittieren definierter Schallsignale ausgebildet ist, – mindestens eine Schallsignalerfassungsvorrichtung (3, 4, 5), die außerhalb des Kraftfahrzeugs (2) angeordnet ist und zur Erfassung von Schallsignalen eingerichtet ist, sowie – eine Auswerteeinrichtung, die zur Auswertung der von der zumindest einen Schallsignalerfassungsvorrichtung (3, 4, 5) erfassten Schallsignale und zur Ermittlung von Undichtigkeiten des Innenraums des Kraftfahrzeugs (2) auf Basis der ausgewerteten Schallsignale eingerichtet ist, wobei die mindestens eine Schallsignalerfassungsvorrichtung (3, 4, 5) an einem bewegbaren Roboterarm (60, 70, 80) eines Mensch-Maschine-Roboters (6, 7, 8), der für eine Mensch-Roboter-Kooperation eingerichtet ist, angebracht ist.The invention relates to a device (1) for leak testing an interior of a motor vehicle (2), comprising - at least one sound generator, which is arranged in the interior of the motor vehicle (2) and is designed to emit defined sound signals, - at least one sound signal detection device (3, 4 5, which is arranged outside the motor vehicle (2) and is set up to detect sound signals, and an evaluation device which is used to evaluate the sound signals detected by the at least one sound signal detection device (3, 4, 5) and to detect leaks in the sound signal Interior of the motor vehicle (2) is set up on the basis of the evaluated sound signals, wherein the at least one sound signal detecting device (3, 4, 5) on a movable robot arm (60, 70, 80) of a human-machine robot (6, 7, 8) , which is set up for a human-robot cooperation, is attached.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs, umfassend zumindest einen Schallgenerator, der im Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet ist und zum Emittieren definierter Schallsignale ausgebildet ist, zumindest eine Schallsignalerfassungsvorrichtung, die außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnet ist und zur Erfassung von Schallsignalen eingerichtet ist, sowie eine Auswerteeinrichtung, die zur Auswertung der von der zumindest einen Schallsignalerfassungsvorrichtung erfassten Schallsignale und zur Ermittlung von Undichtigkeiten des Innenraums des Kraftfahrzeugs auf Basis der ausgewerteten Schallsignale eingerichtet ist. The present invention relates to a device for leak testing an interior of a motor vehicle, comprising at least one sound generator, which is arranged in the interior of the motor vehicle and is designed to emit defined sound signals, at least one sound signal detection device which is arranged outside of the motor vehicle and is adapted to detect sound signals , and an evaluation device which is set up to evaluate the sound signals detected by the at least one sound signal detection device and to detect leaks in the interior of the motor vehicle on the basis of the evaluated sound signals.

Ein wichtiges Qualitätsmerkmal eines Kraftfahrzeugs ist die Dichtigkeit seines Innenraums. Bei Cabriolet-Fahrzeugen besteht zum Beispiel das Problem, dass ein Dichtungselement, welches eine Abdichtung zwischen einem Dachrahmen der Karosserie und dem Cabrioletverdeck bewirkt, nicht exakt montiert wurde, so dass es in diesem Bereich zu einem unerwünschten Wassereintritt kommen kann. Derzeit erfolgt die Dichtigkeitsprüfung mit Hilfe einer Beregnungsanlage mittels derer das Kraftfahrzeug mit Wasser beaufschlagt wird, so dass Undichtigkeiten des Innenraums sichtbar gemacht werden können. Dabei wird eine große Menge Wasser unter hohem Druck auf das Kraftfahrzeug gelenkt, um reale Fahrsituationen, wie zum Beispiel Fahrten bei Regen, zu simulieren. Die Suche nach möglichen Undichtigkeiten des Innenraums erfolgt visuell und manuell durch einen Werker und ist somit relativ zeit- und arbeitsintensiv. An important quality feature of a motor vehicle is the tightness of its interior. In the case of convertible vehicles, for example, there is the problem that a sealing element, which effects a seal between a roof frame of the body and the convertible top, has not been mounted accurately, so that it may come in this area to an undesirable water ingress. Currently, the leak test is carried out with the aid of a sprinkler by means of which the motor vehicle is charged with water, so that leaks in the interior can be made visible. In this case, a large amount of water is directed under high pressure on the motor vehicle to simulate real driving situations, such as rides in the rain. The search for possible leaks of the interior is done visually and manually by a worker and is therefore relatively time and labor intensive.

Aus dem Stand der Technik sind bereits Vorrichtungen der eingangs genannten Art bekannt, mittels derer es möglich ist, die Dichtigkeit eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs ohne die Verwendung von Wasser durch die Auswertung akustischer Signale zu überprüfen. Die DE 10 2009 053 244 A1 offenbart eine derartige Vorrichtung, die zumindest einen Schallgenerator umfasst, der innerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist und zum Aussenden definierter Schallsignale ausgebildet ist. Außerhalb des Fahrzeugs ist eine beweglich angeordnete Schallerfassungseinrichtung zur Erfassung der aus dem Innenraum des Kraftfahrzeugs austretenden Schallsignale vorgesehen. Mittels einer Auswerteeinrichtung werden die erfassten Schallsignale einem Soll-Ist-Vergleich unterzogen. Dadurch können Abweichungen, die auf Undichtigkeiten der Karosserie schließen lassen, ermittelt werden. From the prior art devices of the type mentioned above are already known, by means of which it is possible to check the tightness of an interior of a motor vehicle without the use of water by the evaluation of acoustic signals. The DE 10 2009 053 244 A1 discloses such a device comprising at least one sound generator, which is arranged inside the vehicle and is designed to transmit defined sound signals. Outside the vehicle, a movably arranged sound detection device is provided for detecting the sound signals emerging from the interior of the motor vehicle. By means of an evaluation device, the detected sound signals are subjected to a desired-actual comparison. As a result, deviations that indicate leaks in the body can be determined.

Die DE 10 2009 019 819 A1 zeigt eine Vorrichtung zur akustischen Dichtigkeitsprüfung einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs mit einer innerhalb des Kraftfahrzeugs angeordneten Schallquelle und einer Signalerfassungseinrichtung außerhalb des Kraftfahrzeugs. Die Signalerfassungseinrichtung ist durch eine Mikrofonanordnung gebildet, welche matrixartig ausgeführt ist und mit den Längsseiten und der Oberseite des Kraftfahrzeugs korrespondiert. Das Kraftfahrzeug wird dabei von einem „Tunnel“ aus Mikrofonen umschlossen welche die Schallsignale erfassen können. The DE 10 2009 019 819 A1 shows a device for acoustic leak testing of a body of a motor vehicle with a sound source disposed within the motor vehicle and a signal detection device outside of the motor vehicle. The signal detection device is formed by a microphone arrangement, which is designed like a matrix and corresponds to the longitudinal sides and the upper side of the motor vehicle. The motor vehicle is surrounded by a "tunnel" of microphones which can detect the sound signals.

Die vorliegende Erfindung macht es sich zur Aufgabe, eine Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine im Vergleich zum Stand der Technik verbesserte Benutzbarkeit und Handhabbarkeit aufweist. The present invention has the object to provide a device for leak testing of an interior of a motor vehicle of the type mentioned, which has a comparison with the prior art improved usability and handling.

Die Lösung dieser Aufgabe liefert eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. The solution to this problem provides a device of the type mentioned above with the features of the characterizing part of claim 1. The dependent claims relate to advantageous developments of the invention.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs zeichnet sich dadurch aus, dass die mindestens eine Schallsignalerfassungsvorrichtung an einem bewegbaren Roboterarm eines Mensch-Maschine-Roboters, der für eine Mensch-Roboter-Kooperation eingerichtet ist, angebracht ist. Durch die Verwendung eines Mensch-Maschine-Roboters zur Handhabung der Schallsignalerfassungsvorrichtung werden eine verbesserte Benutzbarkeit und Handhabbarkeit der Vorrichtung erreicht. Der Mensch-Maschine-Roboter zur automatisierten Handhabung der Schallsignalerfassungsvorrichtung ermöglicht in vorteilhafter Weise eine Mensch-Maschine-Kooperation bei der Dichtigkeitsprüfung, insbesondere auch bei einer Dichtigkeitsvorprüfung, des Kraftfahrzeugs. Dabei kann der Mensch-Maschine-Roboter die Dichtigkeitsprüfung an dem Kraftfahrzeug vornehmen, während ein Werker gleichzeitig Montage- und/oder Prüfarbeiten am Kraftfahrzeug ausführen kann. Der mindestens eine Schallgenerator, der im Innenraum des Kraftfahrzeugs untergebracht ist und zur Emission definierter Schallsignale eingerichtet ist, kann zum Beispiel ein Lautsprecher sein. Beispielsweise kann in einem der beiden vorderen Fußräume oder in beiden vorderen Fußräumen jeweils ein Schallgenerator angeordnet sein. Vorzugsweise ist der Schallgenerator so ausgebildet, dass er Rauschsignale – insbesondere das sogenannte weiße Rauschen – als Schallsignale emittieren kann. Die mit Hilfe des mindestens einen Schallgenerators im Innenraum des Kraftfahrzeugs erzeugten Schallsignale treten an undichten Positionen des Kraftfahrzeugs nach außen und können mittels der Schallsignalerfassungsvorrichtung erfasst werden. Die Auswerteeinrichtung kann vorzugsweise so ausgeführt sein, dass sie Schalldrucksignale auswerten kann und einen Soll-Ist-Vergleich der Messwerte mit Referenzwerten durchführen kann. Dabei kann zum Beispiel ein durch eine Referenzmodellbildung erhaltener oder durch eine Vielzahl von Messungen statistisch abgesicherter Soll-Schalldruckpegel, wie er bei einem dichten Innenraum eines Kraftfahrzeugs der untersuchten Fahrzeugmodellreihe zu erwarten ist, mit dem gemessenen Ist-Schalldruckpegel verglichen werden. Vorzugsweise können Referenzwerte des Soll-Schalldruckpegels für eine Mehrzahl von Fahrzeugmodellreihen und Ausstattungsvarianten der einzelnen Fahrzeuge dieser Modellreihen in der Auswerteeinheit abrufbar gespeichert sein. Aus einer statistischen Grundgesamtheit, die eine Vielzahl realer Messdaten umfasst, können Grenzwerte für einen dichten, einen kritischen (d.h. möglicherweise undichten) und einen undichten Zustand des Innenraums des Kraftfahrzeugs definiert werden. Dadurch kann die Auswertung der Messdaten mittels der Auswerteeinrichtung vereinfacht werden. A device according to the invention for leak testing an interior of a motor vehicle is characterized in that the at least one sound signal detection device is attached to a movable robot arm of a human-machine robot, which is set up for human-robot cooperation. By using a human-machine robot for handling the sound signal detection device, improved usability and handleability of the device are achieved. The man-machine robot for automated handling of the sound signal detection device advantageously allows human-machine cooperation in the leak test, in particular in a leak test, the motor vehicle. In this case, the human-machine robot make the leak test on the motor vehicle, while a worker can simultaneously perform assembly and / or test work on the motor vehicle. The at least one sound generator, which is accommodated in the interior of the motor vehicle and is set up to emit defined sound signals, may for example be a loudspeaker. For example, in each case a sound generator can be arranged in one of the two front foot wells or in both front foot wells. Preferably, the sound generator is designed so that it can emit noise signals - in particular the so-called white noise - as sound signals. The sound signals generated with the aid of the at least one sound generator in the interior of the motor vehicle occur at leaky positions of the motor vehicle to the outside and can be detected by means of the sound signal detection device. The evaluation device can preferably be designed so that it can evaluate sound pressure signals and a desired-actual comparison of the measured values Reference values can perform. In this case, for example, a target sound pressure level obtained by a reference model formation or statistically statistically verified by a plurality of measurements, as is to be expected in the case of a dense interior of a motor vehicle of the examined vehicle model series, can be compared with the measured actual sound pressure level. Preferably, reference values of the desired sound pressure level for a plurality of vehicle model series and equipment variants of the individual vehicles of these model series can be stored in the evaluation unit retrievably. From a statistical population comprising a plurality of real measurement data, limits may be defined for a dense, a critical (ie possibly leaky) and a leaky state of the interior of the motor vehicle. As a result, the evaluation of the measured data can be simplified by means of the evaluation device.

In einer vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass der Mensch-Maschine-Roboter oberhalb des Kraftfahrzeugs verfahrbar angeordnet ist. Insbesondere kann zu diesem Zweck eine lineare Verfahreinheit oberhalb des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein, an dem der Mensch-Maschine-Roboter angebracht ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht zum Beispiel eine platzsparende Anordnung des Mensch-Maschine-Roboters in einer Fertigungsstraße. In an advantageous embodiment, it is proposed that the human-machine robot is arranged to be movable above the motor vehicle. In particular, for this purpose, a linear displacement unit may be provided above the motor vehicle on which the human-machine robot is mounted. This configuration allows, for example, a space-saving arrangement of the human-machine robot in a production line.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass der Mensch-Maschine-Roboter so ausgebildet ist, dass die Schallsignalerfassungsvorrichtung mittels des Roboterarms an einer Außenseite des Kraftfahrzeugs entlang mindestens eines vordefinierten Messpfades bewegbar ist. Dadurch kann eine systematische Erfassung möglicher Undichtigkeiten des Innenraums des Kraftfahrzeugs erfolgen. Dabei können gezielt diejenigen Bereiche des Kraftfahrzeugs untersucht werden, an denen erfahrungsgemäß häufig Undichtigkeiten auftreten. In a particularly advantageous embodiment, there is the possibility that the human-machine robot is designed so that the sound signal detection device by means of the robot arm on an outer side of the motor vehicle along at least one predefined measurement path is movable. This allows a systematic detection of possible leaks in the interior of the motor vehicle. In this case, those areas of the motor vehicle can be investigated specifically, where experience has shown that leaks frequently occur.

Um Beschädigungen des Kraftfahrzeugs durch den Roboterarm beziehungsweise durch die daran angebrachte Schallsignalerfassungsvorrichtung zu vermeiden, kann in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, dass der Mensch-Maschine-Roboter so ausgebildet ist, dass die Schallsignalerfassungsvorrichtung mit einem minimalen Arbeitsabstand von 0,5 cm entlang der Außenseite des Kraftfahrzeugs bewegbar ist. In order to avoid damage to the motor vehicle by the robot arm or by the sound signal detection device attached thereto, it can be provided in a preferred embodiment that the human-machine robot is designed so that the sound signal detection device with a minimum working distance of 0.5 cm along the outside of the motor vehicle is movable.

Um eine hohe Genauigkeit bei der Lokalisierung von Undichtigkeiten des Kraftfahrzeugs zu erreichen, wird in einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass der Mensch-Maschine-Roboter so ausgebildet ist, dass die Schallsignalerfassungsvorrichtung mit einem maximalen Arbeitsabstand von 1,5 cm entlang der Außenseite des Kraftfahrzeugs bewegbar ist. In order to achieve a high accuracy in the localization of leaks of the motor vehicle, it is proposed in a particularly preferred embodiment that the human-machine robot is designed so that the sound signal detecting device with a maximum working distance of 1.5 cm along the outside of the motor vehicle is movable.

In einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung eine Mehrzahl von Schallsignalerfassungsvorrichtungen und eine Mehrzahl von Mensch-Maschine-Robotern mit einem bewegbaren Roboterarm umfasst, an dem jeweils eine der Schallsignalerfassungsvorrichtungen angebracht ist. Durch die Verwendung mehrerer Schallsignalerfassungsvorrichtungen kann insbesondere die Messzeit zur Erfassung möglicher Undichtigkeiten verringert werden. Vorzugsweise kann jeder der beiden Längsseiten des Kraftfahrzeugs jeweils ein bei den Messungen neben dem Kraftfahrzeug angeordneter Mensch-Maschine-Roboter mit einer daran angebrachten Schallsignalerfassungsvorrichtung zugeordnet sein. In an advantageous development it can be provided that the device comprises a plurality of sound signal detection devices and a plurality of human-machine robots with a movable robot arm, to each of which one of the sound signal detection devices is mounted. By using a plurality of sound signal detection devices, in particular the measuring time for detecting possible leaks can be reduced. Preferably, each of the two longitudinal sides of the motor vehicle may be associated with a human-machine robot arranged in the measurements next to the motor vehicle with a sound signal detection device attached thereto.

Für die Durchführung systematischer und reproduzierbarer Schallsignalmessungen ist es zweckmäßig, dass jeder der Mensch-Maschine-Roboter so ausgebildet ist, dass die an dessen Roboterarm angebrachte Schallsignalerfassungsvorrichtung an einer Außenseite des Kraftfahrzeugs entlang mindestens eines vordefinierten Messpfades bewegbar ist. For carrying out systematic and reproducible sound signal measurements, it is expedient for each of the human-machine robots to be configured so that the sound signal detection device attached to its robot arm can be moved on an outside of the motor vehicle along at least one predefined measurement path.

Zur Vermeidung von Beschädigungen des Kraftfahrzeugs durch die Roboterarme beziehungsweise durch die daran angebrachten Schallsignalerfassungsvorrichtungen ist es von Vorteil, dass die Mensch-Maschine-Roboter so ausgebildet sind, dass die Schallsignalerfassungsvorrichtungen mit einem minimalen Arbeitsabstand von 0,5 cm entlang der Außenseite des Kraftfahrzeugs bewegbar sind. To avoid damage to the motor vehicle by the robot arms or by the sound signal detection devices attached thereto, it is advantageous that the human-machine robots are designed so that the sound signal detection devices with a minimum working distance of 0.5 cm along the outside of the motor vehicle are movable ,

Um eine hohe Genauigkeit bei der Lokalisierung von Undichtigkeiten des Kraftfahrzeugs zu erreichen, wird in einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Mensch-Maschine-Roboter so ausgebildet sind, dass die Schallsignalerfassungsvorrichtungen mit einem maximalen Arbeitsabstand von 1,5 cm entlang der Außenseite des Kraftfahrzeugs bewegbar sind. In order to achieve a high accuracy in the localization of leaks of the motor vehicle, it is proposed in a preferred embodiment that the human-machine robots are designed so that the sound signal detecting devices with a maximum working distance of 1.5 cm along the outside of the motor vehicle movable are.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Dichtigkeitsvorprüfung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs in einer Fertigungsstraße. Die grundlegende Idee besteht darin, die erfindungsgemäße Vorrichtung für eine Dichtigkeitsvorprüfung zu verwenden, so dass Undichtigkeiten und deren Ursachen bereits frühzeitig erfasst werden können. Wenn Undichtigkeiten bei der Dichtigkeitsvorprüfung und deren Ursachen detektiert werden, können diese durch entsprechende Nacharbeiten behoben werden. Anschließend kann eine Nachprüfung der Dichtigkeit des Innenraums des Kraftfahrzeugs mittels einer herkömmlichen Beregnungsvorrichtung durchgeführt werden. Dabei wird das Kraftfahrzeug mit einer großen Menge Wasser unter hohem Druck beaufschlagt. Sollten dabei immer noch Undichtigkeiten zu beobachten sein, werden weitere Nacharbeiten durchgeführt, bevor erneut eine Dichtigkeitsprüfung mittels der Beregnungsvorrichtung durchgeführt wird. Die akustische Dichtigkeitsvorprüfung kann somit die Fehlerursachen, die zu Undichtigkeiten führen, zuverlässig detektieren und lokalisieren, wohingegen die Beaufschlagung des Kraftfahrzeugs mit Wasser in der Beregnungsvorrichtung lediglich die Feststellung ermöglicht, ob eine Undichtigkeit des Innenraums des Kraftfahrzeugs vorliegt oder nicht. Mit einer der Beregnungsprüfung vorgeschalteten akustischen Dichtheitsvorprüfung, mittels derer Undichtigkeiten frühzeitig erkannt und behoben werden können, kann die durchschnittliche Direktläuferquote signifikant erhöht werden. According to a further aspect, the present invention relates to a use of a device according to one of claims 1 to 9 for leakproof testing of an interior of a motor vehicle in a production line. The basic idea is to use the device according to the invention for a leakproofness test, so that leaks and their causes can be detected at an early stage. If leaks in the leakproofness test and their causes are detected, they can be remedied by appropriate reworking. Subsequently, a verification of the tightness of the interior of the motor vehicle by means of a conventional sprinkler can be performed. The motor vehicle is charged with a large amount of water under high pressure. If there are still leaks to be observed, further reworking is carried out before another leak test is carried out by means of the sprinkler. Thus, the acoustic leak check can reliably detect and locate the causes of failure that cause leaks, whereas the application of water to the sprinkler in the vehicle only makes it possible to determine whether there is a leak in the interior of the vehicle or not. With an acoustic leak test upstream of the irrigation test, by means of which leaks can be detected and remedied early on, the average direct run rate can be significantly increased.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Dabei zeigen Further features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. Show

1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs, die gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, 1 a perspective view of a device for leak testing of an interior of a motor vehicle, which is designed according to a first embodiment of the present invention,

2 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs, die gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist. 2 a perspective view of a device for leak testing an interior of a motor vehicle, which is designed according to a second embodiment of the present invention.

Unter Bezugnahme auf 1 umfasst eine Vorrichtung 1 zur Dichtigkeitsprüfung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs 2 zumindest einen hier nicht explizit dargestellten Schallgenerator, insbesondere einen Lautsprecher, der im Innenraum des Kraftfahrzeugs 2 untergebracht ist und zur Emission definierter Schallsignale eingerichtet ist. Beispielsweise kann in einem der beiden vorderen Fußräume oder in beiden vorderen Fußräumen des Kraftfahrzeugs 2 jeweils ein Schallgenerator angeordnet sein. Vorzugsweise ist der Schallgenerator so ausgebildet, dass er Rauschsignale – insbesondere das sogenannte weiße Rauschen – als Schallsignale emittieren kann. Ferner umfasst die Vorrichtung 1 eine Schallsignalerfassungsvorrichtung 3, die außerhalb des Kraftfahrzeugs 2 angeordnet ist und zur Erfassung von Schallsignalen, insbesondere Schalldruckpegeln, eingerichtet ist. Die Schallsignalerfassungsvorrichtung 3 ist vorzugsweise als einzelnes Mikrofon ausgeführt. Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung 1 eine hier ebenfalls nicht explizit gezeigte Auswerteeinrichtung, die an die Schallsignalerfassungsvorrichtung 3 angeschlossen ist. Die Auswerteeinrichtung ist zur Auswertung der von der Schallsignalerfassungsvorrichtung 3 erfassten Schallsignale eingerichtet, auf deren Basis mögliche Undichtigkeiten des Innenraums des Kraftfahrzeugs 2 identifiziert und lokalisiert werden können. With reference to 1 includes a device 1 for leak testing of an interior of a motor vehicle 2 at least one sound generator not explicitly shown here, in particular a loudspeaker, in the interior of the motor vehicle 2 is housed and set up for the emission of defined sound signals. For example, in one of the two front foot wells or in both front foot wells of the motor vehicle 2 in each case a sound generator may be arranged. Preferably, the sound generator is designed so that it can emit noise signals - in particular the so-called white noise - as sound signals. Furthermore, the device comprises 1 a sound signal detection device 3 outside the vehicle 2 is arranged and for detecting sound signals, in particular sound pressure levels, is set up. The sound signal detection device 3 is preferably designed as a single microphone. In addition, the device includes 1 an evaluation device, also not explicitly shown here, which is connected to the sound signal detection device 3 connected. The evaluation device is for the evaluation of the sound signal detection device 3 detected sound signals set, based on possible leaks of the interior of the motor vehicle 2 can be identified and located.

Die Schallsignalerfassungsvorrichtung 3, mittels derer ein Schallaustritt aus dem Innenraum des Kraftfahrzeugs 2 erfasst werden kann, ist an einem Greiferende eines bewegbaren Roboterarms 60 eines Mensch-Maschine-Roboters 6, der für eine Mensch-Roboter-Kooperation eingerichtet ist, angebracht. Der Mensch-Maschine-Roboter 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel oberhalb des Kraftfahrzeugs 2 an einer linearen Verfahreinheit 9 angebracht, so dass während des Messvorgangs unterschiedliche Messpositionen an der Außenseite des Kraftfahrzeugs 2 angefahren werden können. Der Mensch-Maschine-Roboter 6 ist so ausgebildet und programmiert, dass er die Schallsignalerfassungsvorrichtung 3 nach einem entsprechenden Einmess- beziehungsweise Kalibriervorgang entlang mindestens eines vordefinierten Messpfades an der Außenseite des Kraftfahrzeugs 2 bewegen kann. Vorzugsweise beträgt dabei der Abstand zwischen der Schallsignalerfassungsvorrichtung 3 und der Außenseite des Kraftfahrzeugs 2 etwa 0,5 cm (Minimalabstand) bis etwa 1,5 cm (Maximalabstand). Durch die Einhaltung des Minimalabstandes kann gewährleistet werden, dass das Kraftfahrzeug 2 während des Messprozesses nicht durch den Roboterarm 60 beziehungsweise durch die daran angebrachte Schallsignalerfassungsvorrichtung 3 beschädigt wird. Durch die Einhaltung des Maximalabstandes wird eine ausreichende Genauigkeit bei der Schallsignalerfassung gewährleistet, die eine Lokalisierung von Undichtigkeiten ermöglicht. The sound signal detection device 3 , By means of which a sound outlet from the interior of the motor vehicle 2 can be detected is at a gripper end of a movable robot arm 60 a human-machine robot 6 , which is set up for a human-robot cooperation, attached. The human-machine robot 6 is above the motor vehicle in this embodiment 2 on a linear trajectory 9 attached, so that during the measuring process different measuring positions on the outside of the motor vehicle 2 can be approached. The human-machine robot 6 is configured and programmed to receive the sound signal detection device 3 after a corresponding calibration or calibration process along at least one predefined measurement path on the outside of the motor vehicle 2 can move. Preferably, the distance between the sound signal detection device 3 and the outside of the motor vehicle 2 about 0.5 cm (minimum distance) to about 1.5 cm (maximum distance). By maintaining the minimum distance can be ensured that the motor vehicle 2 not through the robotic arm during the measuring process 60 or by the attached thereto sound signal detection device 3 is damaged. By maintaining the maximum distance sufficient accuracy in the sound signal detection is ensured, which allows localization of leaks.

Die mittels des mindestens einen Schallgenerators im Innenraum des Kraftfahrzeugs 2 generierten Schallsignale treten an Undichtigkeiten des Kraftfahrzeugs 2 nach außen heraus und können mittels der Schallsignalerfassungsvorrichtung 3 erfasst und lokalisiert werden. Die Auswerteeinrichtung kann vorzugsweise so ausgeführt sein, dass sie einen Soll-Ist-Vergleich der Messwerte mit Referenzwerten durchführt. Dabei kann zum Beispiel ein durch eine Referenzmodellbildung oder durch eine Vielzahl von Messungen statistisch abgesicherter Soll-Schalldruckpegel, wie er bei einem dichten Innenraum eines Kraftfahrzeugs 2 der untersuchten Fahrzeugmodellreihe zu erwarten ist, mit dem gemessenen Ist-Schalldruckpegel des Kraftfahrzeugs 2 verglichen werden. Vorzugsweise können Referenzwerte des Soll-Schalldruckpegels für eine Mehrzahl von Fahrzeugmodellreihen und Ausstattungsvarianten in der Auswerteeinheit hinterlegt sein. Aus einer statistischen Grundgesamtheit mit einer Vielzahl realer Messdaten können Grenzwerte für einen dichten, kritischen (d.h. möglicherweise undichten) und undichten Zustand des Innenraums des Kraftfahrzugs 2 definiert werden. Dadurch kann die Auswertung der Messdaten mittels der Auswerteeinrichtung vereinfacht werden. The means of the at least one sound generator in the interior of the motor vehicle 2 generated sound signals occur to leaks of the motor vehicle 2 outward and can by means of the sound signal detection device 3 be detected and localized. The evaluation device may preferably be designed such that it performs a nominal-actual comparison of the measured values with reference values. In this case, for example, a nominal sound pressure level statistically secured by a reference model formation or by a multiplicity of measurements, as in the case of a dense interior of a motor vehicle 2 the examined vehicle model series is to be expected, with the measured actual sound pressure level of the motor vehicle 2 be compared. Preferably, reference values of the desired sound pressure level for a plurality of vehicle model series and equipment variants can be stored in the evaluation unit. From a statistical population with a large number of real measurement data, limits can be set for a dense, critical (ie possibly leaky) and leaky state of the interior of the motor vehicle 2 To be defined. As a result, the evaluation of the measured data can be simplified by means of the evaluation device.

Unter Bezugnahme auf 2 umfasst eine Vorrichtung 1 zur Dichtigkeitsprüfung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs 2, die gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, einen ersten Mensch-Maschine-Roboter 7 mit einem Roboterarm 70, an dessen Greiferende eine erste Schallsignalerfassungsvorrichtung 4 angebracht ist, sowie einen zweiten Mensch-Maschine-Roboter 8 mit einem Roboterarm 80, an dessen Greiferende eine zweite Schallsignalerfassungsvorrichtung 5 angebracht ist. Innerhalb des Innenraums des Kraftfahrzeugs 2 ist wiederum mindestens ein Schallgenerator, insbesondere ein Lautsprecher, untergebracht, der während des Betriebs definierte Schallsignale, insbesondere Rauschsignale, emittieren kann. Die beiden Schallsignalerfassungsvorrichtungen 4, 5 sind an eine hier wiederum nicht explizit dargestellte Auswerteeinrichtung angeschlossen, die zur Auswertung der von den Schallsignalerfassungsvorrichtungen 4, 5 erfassten Schallsignale und zur Ermittlung von Undichtigkeiten des Innenraums des Kraftfahrzeugs 2 auf Basis der ausgewerteten Schallsignale in der oben beschriebenen Weise eingerichtet ist. Die beiden Mensch-Maschine-Roboter 7, 8 sind vorliegend nicht oberhalb des Kraftfahrzeugs 2 sondern längsseitig neben dem Kraftfahrzeug 2 positioniert. Der erste Mensch-Maschine-Roboter 7 ist einer ersten Längsseite des Kraftfahrzeugs 2 zugeordnet und der zweite Mensch-Maschine-Roboter 8 ist einer zweiten Längsseite des Kraftfahrzeugs 2 zugeordnet. With reference to 2 includes a device 1 for leak testing of an interior of a motor vehicle 2 According to a second embodiment of the present invention, a first human-machine robot is provided 7 with a robot arm 70 at whose gripper end a first sound signal detection device 4 attached, as well as a second man-machine robot 8th with a robot arm 80 at whose gripper end a second sound signal detecting device 5 is appropriate. Inside the interior of the motor vehicle 2 In turn, at least one sound generator, in particular a loudspeaker, is accommodated, which can emit defined sound signals, in particular noise signals, during operation. The two sound signal detection devices 4 . 5 are connected to an evaluation device, again not explicitly shown here, for the evaluation of the sound signal detection devices 4 . 5 detected sound signals and for the detection of leaks in the interior of the motor vehicle 2 is set up on the basis of the evaluated sound signals in the manner described above. The two human-machine robots 7 . 8th in the present case are not above the motor vehicle 2 but alongside along with the motor vehicle 2 positioned. The first human machine robot 7 is a first longitudinal side of the motor vehicle 2 assigned and the second man-machine robot 8th is a second longitudinal side of the motor vehicle 2 assigned.

Die beiden Mensch-Maschine-Roboter 7, 8 sind so ausgebildet und programmiert, dass sie die beiden Schallsignalerfassungsvorrichtungen 4, 5 nach einem entsprechenden Einmess- beziehungsweise Kalibriervorgang jeweils entlang mindestens eines vordefinierten Messpfades an der Außenseite des Kraftfahrzeugs 2 bewegen können. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen den Schallsignalerfassungsvorrichtungen 4, 5 und der Außenseite des Kraftfahrzeugs 2 wiederum etwa 0,5 cm (Minimalabstand) bis etwa 1,5 cm (Maximalabstand). Die Erfassung und Auswertung der Schallsignale erfolgt mittels der Auswerteeinrichtung in der oben beschriebenen Weise. The two human-machine robots 7 . 8th are designed and programmed to receive the two sound signal detection devices 4 . 5 after a corresponding calibration or calibration process in each case along at least one predefined measurement path on the outside of the motor vehicle 2 can move. Preferably, the distance between the sound signal detection devices 4 . 5 and the outside of the motor vehicle 2 again about 0.5 cm (minimum distance) to about 1.5 cm (maximum distance). The detection and evaluation of the sound signals by means of the evaluation in the manner described above.

Die hier beschriebenen Vorrichtungen 1 zur Dichtigkeitsprüfung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs 2 können auf einfache Weise in eine Fertigungsstraße integriert werden. Die Vorrichtungen 1 eignen sich in vorteilhafter Weise auch für eine Vorprüfung, ob der Innenraum des Kraftfahrzeugs 2 dicht ist, bevor eine Nachprüfung mittels einer herkömmlichen Beregnungsvorrichtung durchgeführt wird, mit Hilfe derer das Kraftfahrzeug 2 mit einer großen Wassermenge unter hohem Druck beaufschlagt wird. Durch die Dichtigkeitsvorprüfung mittels der hier beschriebenen Vorrichtungen 1 können bereits frühzeitig mögliche Undichtigkeiten des Innenraums des Kraftfahrzeugs 2 erfasst und lokalisiert werden und deren Ursachen durch eine entsprechende Nacharbeitung beseitigt werden, bevor die Nachprüfung mittels der Beregnungsvorrichtung durchgeführt wird. Durch die akustische Dichtigkeitsvorprüfung können somit die Fehlerursachen zuverlässig detektiert werden, wohingegen die Beaufschlagung des Kraftfahrzeugs 2 mit Wasser lediglich die Feststellung ermöglicht, ob eine Undichtigkeit des Innenraums des Kraftfahrzeugs 2 vorliegt oder nicht. The devices described here 1 for leak testing of an interior of a motor vehicle 2 can be easily integrated into a production line. The devices 1 are also suitable for a preliminary examination, whether the interior of the motor vehicle 2 is tight, before a review is carried out by means of a conventional sprinkler, by means of which the motor vehicle 2 is subjected to a large amount of water under high pressure. By the tightness preliminary test by means of the devices described here 1 can early on possible leaks in the interior of the vehicle 2 be detected and localized and their causes are eliminated by an appropriate reworking before the verification is performed by means of the sprinkler. Thus, the cause of the error can be reliably detected by means of the acoustic tightness preliminary test, whereas the application of the motor vehicle can be reliably detected 2 with water only makes it possible to determine whether a leak in the interior of the motor vehicle 2 present or not.

Durch die Verwendung der Mensch-Maschine-Roboter 6, 7, 8 zur Handhabung der Schallsignalerfassungsvorrichtungen 3, 4, 5 wird in vorteilhafter Weise eine Mensch-Maschine-Kooperation bei der Dichtigkeitsprüfung, insbesondere bei der Dichtigkeitsvorprüfung, ermöglicht. Die Mensch-Maschine-Roboter 6, 7, 8 können die Dichtigkeitsprüfungen an dem Kraftfahrzeug 2 vornehmen, während ein Werker gleichzeitig Montage- und/oder Prüfarbeiten am Kraftfahrzeug 2 ausführen kann. By using the human machine robot 6 . 7 . 8th for handling the sound signal detecting devices 3 . 4 . 5 is advantageously a human-machine cooperation in the leak test, in particular in the leakproofness possible. The human-machine robot 6 . 7 . 8th can the tightness tests on the motor vehicle 2 while a worker simultaneously assembling and / or testing on the motor vehicle 2 can perform.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009053244 A1 [0003]
DE 102009019819 A1 [0004]

Claims

Contraption ( 1 ) for leak testing an interior of a motor vehicle ( 2 ), comprising - at least one sound generator in the interior of the motor vehicle ( 2 ) and is designed to emit defined sound signals, - at least one sound signal detection device ( 3 . 4 . 5 ) outside the motor vehicle ( 2 ) is arranged and is set up for the detection of sound signals, and - an evaluation device for the evaluation of the at least one sound signal detection device ( 3 . 4 . 5 ) detected sound signals and for the detection of leaks in the interior of the motor vehicle ( 2 ) is set up on the basis of the evaluated sound signals, characterized in that the at least one sound signal detection device ( 3 . 4 . 5 ) on a movable robot arm ( 60 . 70 . 80 ) of a human-machine robot ( 6 . 7 . 8th ) arranged for human-robot cooperation.

Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the human-machine robot ( 6 . 7 . 8th ) above the motor vehicle ( 2 ) is arranged movable.

Contraption ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the human-machine robot ( 6 . 7 . 8th ) is formed so that the sound signal detecting device ( 3 . 4 . 5 ) by means of the robot arm ( 60 . 70 . 80 ) on an outer side of the motor vehicle ( 2 ) is movable along at least one predefined measurement path.

Contraption ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the human-machine robot ( 6 . 7 . 8th ) is formed so that the sound signal detecting device ( 3 . 4 . 5 ) with a minimum working distance of 0.5 cm along the outside of the motor vehicle ( 2 ) is movable.

Contraption ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the human-machine robot ( 6 . 7 . 8th ) is formed so that the sound signal detecting device ( 3 . 4 . 5 ) with a maximum working distance of 1.5 cm along the outside of the motor vehicle ( 2 ) is movable.

Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the device ( 1 ) a plurality of sound signal detection devices ( 3 . 4 . 5 ) and a plurality of human-machine robots ( 6 . 7 . 8th ) with a movable robot arm ( 60 . 70 . 80 ), on each of which one of the sound signal detection devices ( 3 . 4 . 5 ) is attached.

Contraption ( 1 ) according to claim 6, characterized in that each of the human-machine robots ( 6 . 7 . 8th ) is formed so that at the robot arm ( 60 . 70 . 80 ) mounted sound signal detecting device ( 3 . 4 . 5 ) on an outer side of the motor vehicle ( 2 ) is movable along at least one predefined measurement path.

Contraption ( 1 ) according to one of claims 6 or 7, characterized in that the human-machine robots ( 6 . 7 . 8th ) are formed so that the sound signal detection devices ( 3 . 4 . 5 ) with a minimum working distance of 0.5 cm along the outside of the motor vehicle ( 2 ) are movable.

Contraption ( 1 ) according to one of claims 6 to 8, characterized in that the human-machine robots ( 6 . 7 . 8th ) are formed so that the sound signal detection devices ( 3 . 4 . 5 ) with a maximum working distance of 1.5 cm along the outside of the motor vehicle ( 2 ) are movable.

Use of a device ( 1 ) according to one of claims 1 to 9 for leakproof testing of an interior of a motor vehicle ( 2 ) in a production line.