DE102017007971A1

DE102017007971A1 - Verfahren zur Herstellung einer Prüfvorlage

Info

Publication number: DE102017007971A1
Application number: DE102017007971.4A
Authority: DE
Inventors: Harald Stehle
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2017-08-23
Filing date: 2017-08-23
Publication date: 2018-04-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Prüfvorlage (P) zur Überprüfung eines Bauteiles innerhalb einer Prüfanlage, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dassdigitale Bilder (B) von fehlerfreien Bauteilen anhand von Konstruktionsdaten erstellt werden, wobei

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Prüfvorlage zur Überprüfung eines Bauteiles.
Im Allgemeinen sind Verfahren zum Überprüfen von Bauteilen zumindest in Bezug auf Herstellfehler bekannt.
Darüber hinaus ist aus der DE 10 2006 003 611 A1 ein Verfahren zum Auffinden eines fehlerhaften Datensatzes in einer Datensatzmenge bekannt. Dabei umfasst jeder Datensatz eine Anzahl Eingangsdaten und mindestens ein mit diesen korreliertes Zieldatum, wobei jedes Eingangsdatum nur Werte innerhalb eines Wertebereiches annimmt und dadurch die Eingangsdaten einen Eingangsdatenraum aufspannen. Das Verfahren sieht vor, dass mindestens einer der Wertebereiche in Intervalle unterteilt wird, wodurch sich im Eingangsdatenraum N-dimensionale Zellen mit den Intervallen als Kantenlängen bilden. Des Weiteren wird eine Zelle als zu prüfende Zelle ausgewählt und aus den Werten der Zieldaten der Datensätze wird ein Prüfkriterium für die Zieldaten der Datensätze der ausgewählten Zelle ermittelt. Darüber hinaus sieht das Verfahren vor, dass jeder Datensatz der ausgewählten Zelle, dessen Wert des Zieldatums das Prüfkriterium verfehlt als fehlerhaft gekennzeichnet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Prüfvorlage zur Überprüfung eines Bauteiles anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Prüfvorlage zur Überprüfung eines Bauteiles innerhalb einer Prüfanlage sieht erfindungsgemäß vor, dass digitale Bilder von fehlerfreien Bauteilen anhand von Konstruktionsdaten erstellt werden, wobei die digitalen Bilder mit Fehlern und/oder Störungen aus einer Datenbank zur Erzeugung eines Fehlerbildes als Prüfvorlage überlagert werden.
Durch Anwendung des Verfahrens ist es möglich, Bildverarbeitungssysteme für eine Prüfanlage des Bauteiles in Bezug auf einen Produktionsprozess vergleichsweise früh zu entwickeln und so ein fehlerhaftes Bauteil verhältnismäßig früh zu entdecken.
Zudem weist das Verfahren einen relativ hohen Reifegrad bezüglich einer Inbetriebnahme und somit eine kürzere Inbetriebnahmezeit zur Überprüfung des Bauteiles in der Produktion auf.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt die:

1 schematisch ein Blockschaltbild einer Ausführungsform zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung einer Prüfvorlage zur Überprüfung eines Bauteiles innerhalb einer Prüfanlage und
2 schematisch ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung einer Prüfvorlage zur Überprüfung eines Bauteiles innerhalb einer Prüfanlage.

In 1 ist eine Ausführungsform zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung einer Prüfvorlage P zur Überprüfung eines Bauteiles innerhalb einer nicht näher gezeigten Prüfanlage dargestellt.
Um in einer Produktionsumgebung zur Serienfertigung von Bauteilen ein fehlerhaftes Bauteil auffinden zu können, ist es bisher oftmals erforderlich, ein zu überprüfendes Bauteil mit einem Musterfehlerbauteil zu vergleichen. Ein Bedarf an solchen Musterfehlerbauteilen mit relevanten Fehlern F1 bis Fn und Störungen S1 bis Sn ist dabei vergleichsweise hoch.
Relevante Fehler F1 bis Fn eines Bauteiles stellen dabei Lunker, Poren, Druckstellen, etc. dar, wobei unter Störungen S1 bis Sn nicht relevante Fehler, wie beispielsweise Waschmittelrückstände, Fusseln, Bearbeitungsspuren u. ä. zu verstehen sind.
Zur Verlagerung der Überprüfung in eine vergleichsweise frühe Phase der Produktion werden vermessene Musterteile, sogenannte Kalibrierteile, als Prototyp-Gutteile mit künstlich eingebrachten Fehlern F1 bis Fn genutzt, wobei die Fehler F1 bis Fn bekannt sind.
Die Fehler F1 bis Fn werden dabei derart auf das Musterteil aufgebracht, dass eine Prüfanlage und/oder eine Prüfanwendung PA in Form eines Prüfverfahrens diese Fehler F1 bis Fn erkennt.
Eine solche Prüfanwendung ist vergleichsweise aufwändig, wobei diese Prüfanwendung PA in Bezug auf ein Auffinden von Störungen S1 bis Sn und Fehlern F1 bis Fn auf solche Störungen S1 bis Sn und Fehler F1 bis Fn beschränkt ist, die in der Produktion der Bauteile bisher aufgetreten sind.
Um die Prüfanwendung PA zu vereinfachen und somit eine Prüfentscheidung PE verhältnismäßig effizient treffen zu können, ist in einem Verfahrensschritt vorgesehen, dass in einer nicht näher dargestellten Rechnereinheit ein Bild B, d. h. ein Oberflächenbild eines Bauteiles ohne eine Störung S1 bis Sn und ohne einen Fehler F1 bis Fn erstellt wird. Insbesondere wird das Bild anhand von zweidimensionalen Konstruktionsdaten, beispielsweise von Bauteil-CAD-Daten digital erstellt.
In einer Datenbank sind Störungen S1 bis Sn und Fehler F1 bis Fn hinterlegt, wobei das Bild B zur Erzeugung eines Fehlerbildes FB mit Störungen S1 bis Sn und Fehlern F1 bis Fn, die bei anderen Bauteilen bildlich erfasst wurden, überlagert wird.
Dabei erfolgt die Überlagerung des Bildes B mit den Störungen S1 bis Sn und den Fehlern F1 bis Fn mittels eines Algorithmus, insbesondere Computerprogrammes zur automatisierten Überlagerung von Bilddaten.
Das Fehlerbild FB wird erstellt und der Prüfanwendung PA als Prüfvorlage P zugrunde gelegt. Anhand des Fehlerbildes FB als Prüfvorlage P wird ein Prüfentscheid PE in Bezug auf ein überprüftes Bauteil getroffen.
In 2 ist eine weitere Ausführungsform eines Verfahrens zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung einer Prüfvorlage P zur Überprüfung eines Bauteiles innerhalb einer Prüfanlage gezeigt.
Bei dieser weiteren Ausführungsform wird ein CAD-Modell M des Bauteiles erstellt.
Zur Erzeugung eines Fehlerbildes FB anhand von 3D-Daten ist es erforderlich, dass sowohl die das Bauteil betreffenden Konstruktionsdaten als auch die Störungen S1 bis Sn und die Fehler F1 bis Fn als 3D-Modelle vorliegen.
Das CAD-Modell M des Bauteiles wird mit den Störungen S1 bis Sn sowie den Fehlern F1 bis Fn überlagert und einem Rendering-Algorithmus R zugeführt.
Im Rahmen des Rendering-Algorithmus R erfolgt eine Simulation S hinsichtlich einer Beleuchtungs- und Sensorsituation in der Prüfanlage, wodurch eine Optimierung der Beleuchtungs- und Sensorsituation ermöglicht wird.
Durch den Rendering-Algorithmus R wird ein zweidimensionales Fehlerbild FB erstellt, welches der Prüfanwendung PA zur Prüfentscheidung PE zugeführt wird.
Bezugszeichenliste

B: Bild
F1 bis Fn: Fehler
FB: Fehlerbild
M: CAD-Modell
P: Prüfvorlage
PA: Prüfanwendung
PE: Prüfentscheidung
R: Rendering-Algorithmus
S: Simulation
S1 bis Sn: Störung

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

DE 102006003611 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Prüfvorlage (P) zur Überprüfung eines Bauteiles innerhalb einer Prüfanlage, dadurch gekennzeichnet, dass - digitale Bilder (B) von fehlerfreien Bauteilen anhand von Konstruktionsdaten erstellt werden, wobei - die digitalen Bilder (B) mit Fehlern (F1 bis Fn) und/oder Störungen (S1 bis Sn) aus einer Datenbank zur Erzeugung eines Fehlerbildes (FB) als Prüfvorlage (P) überlagert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fehlerbild (FB) durch Anwendung zumindest eines Rendering-Algorithmus (R) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass während des zumindest eines Rendering-Algorithmus (R) eine Beleuchtungs- und Sensorsituation in der Prüfanlage simuliert wird.
Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 zur Überprüfung eines Bauteiles.