DE102017128722A1

DE102017128722A1 - Verfahren zur Positionierung wenigstens eines Anbauteils an einer Kraftfahrzeugkarosserie

Info

Publication number: DE102017128722A1
Application number: DE102017128722.1A
Authority: DE
Inventors: Helmut Harlander; Theo Steininger; Onur Mubariz
Original assignee: De Software & Control GmbH; Ipt - Insight Perspective Technologies GmbH; Ipt Insight Perspective Tech GmbH; Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: De Software & Control De GmbH; Erium De GmbH; Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-12-04
Filing date: 2017-12-04
Publication date: 2019-06-06
Anticipated expiration: 2037-12-05
Also published as: DE102017128722B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionierung wenigstens eines Anbauteils (2) an einer Kraftfahrzeugkarosserie (1), bei welchem das Anbauteil (2) an der Kraftfahrzeugkarosserie (1) in Abhängigkeit von Befestigungs-Solldaten (8) befestigt wird, und bei welchem mittels einer Erfassungseinrichtung (9) Befestigungs-Istdaten (10), welche eine relative Position des Anbauteils (2) zu der Kraftfahrzeugkarosserie (1) nach der Befestigung charakterisieren erfasst werden. Im Anschluss daran wird wenigstens ein Bearbeitungsschritt (3), bei welchem die Kraftfahrzeugkarosserie (1) und/oder das Anbauteil (2) bearbeitet werden, durchgeführt. Anschließend werden mittels einer Erfassungseinrichtung (11) Anbau-Istdaten (12), welche eine relative Position des Anbauteils (2) zu der Kraftfahrzeugkarosserie (1) nach der Bearbeitung charakterisieren erfasst und mittels einer Recheneinrichtung (13) die Anbau-Istdaten (12) zumindest mit Anbau-Solldaten, welche eine relative Soll-Position des Anbauteils (2) zu der Kraftfahrzeugkarosserie (1) nach der Bearbeitung charakterisieren, verglichen. Darauf folgend werden mittels der Recheneinrichtung (13) die Befestigungs-Solldaten (8) in Abhängigkeit von dem Vergleich und den Befestigungs-Istdaten (10) korrigiert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionierung wenigstens eines Anbauteils an einer Kraftfahrzeugkarosserie.
Aus der DE 602 01 852 T2 ist bereits ein Verfahren zum Zusammenbau einer Tür und einem Fahrzeugchassis bekannt. Bei dem Verfahren werden geometrische Bezugspunkte am Umriss einer Öffnung in dem Fahrzeugchassis vermessen und die Tür entsprechend der Öffnung in dem Fahrzeugchassis ausgewählt. Anschließend wird mindestens ein an dem Fahrzeugchassis und an der Tür befestigtes Scharnier gemäß den an der Öffnung gemessenen Bezugspunkten eingestellt. Danach werden die Tür und das Fahrzeugchassis unter Verwendung des eingestellten Scharniers zusammengebaut.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Positionierung wenigstens eines Anbauteils an einer Kraftfahrzeugkarosserie zu schaffen, mittels welchem eine besonders genaue Positionierung des Anbauteils an der Kraftfahrzeugkarosserie ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäße durch ein Verfahren zur Positionierung wenigstens eines Anbauteils an einer Kraftfahrzeugkarosserie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
Für eine besonders genaue Positionierung wenigstens eines Anbauteils an einer Kraftfahrzeugkarosserie betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Positionierung des wenigstens einen Anbauteils an der Kraftfahrzeugkarosserie, bei welchem das Anbauteil an der Kraftfahrzeugkarosserie in Abhängigkeit von Befestigungs-Solldaten, welche auch als Best-Fit-Solldaten bezeichnet werden können, befestigt wird. Insbesondere wird das Anbauteil in Abhängigkeit von den Befestigungs-Solldaten relativ zu der Kraftfahrzeugkarosserie ausgerichtet und mit dieser verbunden. Mittels einer Erfassungseinrichtung werden Befestigungs-Istdaten erfasst, welche eine relative Position des Anbauteils zur der Kraftfahrzeugkarosserie nach der Befestigung charakterisieren. Mit anderen Worten wird das Anbauteil an der Kraftfahrzeugkarosserie befestigt und anschließend die aus den Befestigungs-Solldaten resultierenden Befestigungs-Istdaten mittels der Erfassungseinrichtung erfasst. Im Anschluss daran wird wenigstens ein Bearbeitungsschritt durchgeführt, bei welchem die Kraftfahrzeugkarosserie und/oder das Anbauteil bearbeitet werden. Darauffolgend werden Anbau-Istdaten mittels einer Erfassungseinrichtung erfasst, wobei die Anbau-Istdaten eine relative Position des Anbauteils zu der Kraftfahrzeugkarosserie nach der Bearbeitung charakterisieren. Hierbei können die Anbau-Istdaten und die Befestigungs-Istdaten von derselben Erfassungseinrichtung erfasst werden. Im Anschluss daran werden die Anbau-Istdaten zumindest mit Anbau-Solldaten mittels einer Recheneinrichtung in einem Vergleich verglichen, wobei die Anbau-Solldaten eine relative Soll-Position des Anbauteils zu der Kraftfahrzeugkarosserie nach der Bearbeitung charakterisieren. Die Anbau-Solldaten charakterisieren Vorgaben für ein fertiges, die Kraftfahrzeugkarosserie und das Anbauteil aufweisendes Kraftfahrzeug. Hierbei kann es sich um vorgegebene maximale Spaltmaße zwischen dem Anbauteil und der Kraftfahrzeugkarosserie handeln. Insbesondere wird bei dem Vergleich eine Abweichung zwischen den Anbau-Istdaten und den Anbau-Solldaten ermittelt. Nach dem Durchführen des Vergleichs werden mittels der Recheneinrichtung die Befestigungs-Solldaten in Abhängigkeit von dem Vergleich und den Befestigungs-Istdaten korrigiert. Mit anderen Worten werden die Befestigungs-Solldaten, anhand welcher das Anbauteil an der Kraftfahrzeugkarosserie anfänglich befestigt worden ist, in Abhängigkeit von dem Vergleich - und somit einer Abweichung zwischen den Anbau-Istdaten und den Anbau-Solldaten - sowie den Befestigungs-Istdaten - und somit einer Abweichung zwischen den Befestigungs-Solldaten und den Befestigungs-Istdaten - angepasst. Mittels des Verfahrens können die Befestigungs-Solldaten vorteilhafterweise bei einer Abweichung der relativen Position des Anbauteils zu der Kraftfahrzeugkarosserie nach der Befestigung relativ zu der relativen Position des Anbauteils zu der Kraftfahrzeugkarosserie nach der Bearbeitung korrigiert werden. Es kann somit ermittelt werden, inwieweit sich die relative Position des Anbauteils zu der Kraftfahrzeugkarosserie aufgrund des Bearbeitungsschritts ändert, wobei die Befestigungs-Solldaten in Abhängigkeit von der Änderung angepasst werden können. Die korrigierten Befestigungs-Solldaten können in einem Verfahren zur Positionierung eines weiteren Anbauteils an einer weiteren Kraftfahrzeugkarosserie herangezogen werden. Es kann folglich eine schrittweise Optimierung der Befestigungs-Solldaten bei einer mehrfachen Umsetzung des Verfahrens erreicht werden. Dies führt vorteilhafterweise zu einer besonders genauen Positionierung des Anbauteils an der Kraftfahrzeugkarosserie durch das Korrigieren der Befestigungs-Solldaten.
In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Anbau-Istdaten mit den zugeordneten Befestigungs-Istdaten mittels der Recheneinrichtung gespeichert werden. Mit anderen Worten werden die Anbau-Istdaten des Anbauteils nach der Bearbeitung den Befestigungs-Istdaten desselben Anbauteils nach dessen Befestigung und vor dessen Bearbeitung zugeordnet und mittels der Recheneinrichtung gespeichert. Hierdurch kann besonders vorteilhaft eine Änderung der Relativposition des Anbauteils zu der Kraftfahrzeugkarosserie während des Bearbeitungsschritts nachvollzogen werden.
Es hat sich darüber hinaus als vorteilhaft erwiesen, wenn die Befestigungs-Solldaten vor der Korrektur der Befestigungs-Solldaten den Anbau-Istdaten zugeordnet werden, wobei die Anbau-Istdaten mit den zugeordneten Befestigungs-Solldaten mittels der Recheneinrichtung gespeichert werden. Das bedeutet, dass die Befestigungs-Solldaten des Anbauteils vor dessen Bearbeitung den Anbau-Istdaten nach der Bearbeitung des Anbauteils und/oder nach der Bearbeitung der Kraftfahrzeugkarosserie zugeordnet werden und die Befestigungs-Solldaten den Anbau-Istdaten zugeordnet in der Recheneinrichtung gespeichert werden. Dies ermöglicht eine besonders vorteilhafte zukünftige Positionierung eines weiteren Anbauteils an einer weiteren Kraftfahrzeugkarosserie, da in der Recheneinrichtung hinterlegt ist, welche Anbau-Istdaten aus welchen Befestigungs-Solldaten vor der jeweiligen Korrektur der Befestigungs-Solldaten resultieren können.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mittels der Recheneinrichtung die Befestigungs-Solldaten vor deren Korrektur mit den Befestigungs-Istdaten verglichen werden und in Abhängigkeit von dem Vergleich die Befestigungs-Solldaten korrigiert werden. Mit anderen Worten wird ein Vergleich zwischen den unkorrigierten Befestigungs-Solldaten und den Befestigungs-Istdaten durchgeführt und in Abhängigkeit von dem Vergleich die Befestigungs-Solldaten korrigiert beziehungsweise angepasst. Hierdurch können Rückschlüsse auf Abweichungen des Anbauteils beziehungsweise der Kraftfahrzeugkarosserie von vorgegebenen Maßen, beispielsweise in einem CAD-Modell gezogen werden. Dies ermöglicht, dass festgestellt werden kann, ob das Anbauteil, beispielsweise eine Fahrzeugtür, größer oder kleiner ist und/oder andere Abmessungen aufweist, als im CAD-Modell und somit in den vorgegebenen Maßen hinterlegt ist. Durch das Korrigieren der Befestigungs-Solldaten in Abhängigkeit von den Abweichungen, kann das Anbauteil besonders positionsgenau an der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet werden, sodas eine Endnachjustierung des Anbauteils nach dem wenigstens einen Bearbeitungsschritt besonders klein ausfallen kann. Überdies ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass Abmessungsdaten, welche eine geometrische Erstreckung des Anbauteils und/oder der Kraftfahrzeugkarosserie charakterisieren, erfasst werden und die Befestigungs-Solldaten in Abhängigkeit von den Abmessungsdaten korrigiert werden. Das bedeutet, dass das Anbauteil und/oder die Kraftfahrzeugkarosserie vermessen werden, wobei die Abmessungsdaten erfasst werden. Diese Abmessungsdaten charakterisieren beispielsweise eine Größe und/oder eine Dicke und/oder eine Krümmung verschiedener Bereiche des Anbauteils und/oder der Kraftfahrzeugkarosserie. Die Ausgestaltung des Anbauteils und/oder der Kraftfahrzeugkarosserie, welche mittels der Abmessungsdaten erfassbar ist, können eine Veränderung einer Relativposition des Anbauteils an der Kraftfahrzeugkarosserie von einem ersten Zustand vor dem wenigstens einen Bearbeitungsschritt zu einem zu dem ersten Zustand unterschiedlichen zweiten Zustand nach dem wenigstens einen Bearbeitungsschritt beeinflussen. Somit ist es besonders vorteilhaft, wenn die Abmessungsdaten in die Korrektur der Befestigungs-Solldaten mit einbezogen werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens zwei Bearbeitungsschrittte durchgeführt werden, nach welchen jeweils die Anbau-Istdaten mittels der Erfassungseinrichtung erfasst werden, nach welchen jeweils die jeweiligen Anbau-Istdaten mit jeweiligen Anbau-Solldaten verglichen werden, und nach welchen jeweils die Befestigungs-Solldaten in Abhängigkeit von dem jeweiligen Vergleich und den Befestigungs-Istdaten korrigiert werden. Beispielsweise soll bei dem Verfahren die Fahrzeugtür als Anbauteil an der Kraftfahrzeugkarosserie befestigt werden. Hierfür wird die Fahrzeugtür anhand der Befestigungs-Solldaten an der Kraftfahrzeugkarosserie befestigt. Im Anschluss daran werden die Befestigungs-Istdaten ermittelt. Als erster Bearbeitungsschritt werden die Fahrzeugtür und/oder die Kraftfahrzeugkarosserie in einem Lackiervorgang lackiert. Anschließend werden dem Lackiervorgang zuordenbare Anbau-Istdaten erfasst, welche mit dem Lackiervorgang zugeordneten Anbau-Solldaten verglichen werden. In Abhängigkeit von diesem ersten Vergleich können die Befestigungs-Solldaten korrigiert werden. Nach dem ersten Bearbeitungsschritt können die Fahrzeugtür und/oder die Kraftfahrzeugkarosserie in dem zweiten Bearbeitungsschritt weiter bearbeitet werden. Hierbei kann beispielsweise eine Fenstereinrichtung an der Fahrzeugtür befestigt werden. Infolge des zweiten Bearbeitungsschritts können sich die dem Lackiervorgang zugeordneten Anbau-Istdaten zu dem zweiten Bearbeitungsschritt zugeordneten Anbau-Istdaten verändern. Diese dem zweiten Bearbeitungsschritt zugeordneten Anbau-Istdaten werden nach dem zweiten Bearbeitungsschritt erfasst und mit den dem zweiten Bearbeitungsschritt zugeordneten Anbau-Solldaten in einem zweiten Vergleich verglichen. Die Befestigungs-Solldaten können in Abhängigkeit von dem zweiten Vergleich und/oder in Abhängigkeit von dem ersten Vergleich korrigiert werden. Hierdurch kann eine Positionsveränderung des Anbauteils relativ zu der Kraftfahrzeugkarosserie bei einem mehrere Bearbeitungsschritte umfassenden Bearbeitungsvorgangs besonders genau erfasst werden und die Befestigungs-Solldaten können besonders vorteilhaft an die Positionsveränderung angepasst werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mehrmalig durchgeführt werden, um eine Vielzahl von Anbauteilen an einer Vielzahl von Kraftfahrzeugkarosserien zu befestigen. Hierbei können jeweilige Anbau-Istdaten mit jeweiligen zugeordneten Befestigungs-Solldaten vor deren Korrektur und/oder jeweiligen zugeordneten Befestigungs-Istdaten in der Recheneinrichtung gespeichert werden und bei einer nächsten Durchführung des Verfahrens bei der Korrektur der nächsten Befestigungs-Solldaten mit einbezogen werden. Somit werden mittels der Recheneinrichtung die Befestigungs-Solldaten in Abhängigkeit von weiteren gespeicherten Anbau-Istdaten und zugeordneten weiteren Befestigungs-Istdaten und/oder zugeordneten weiteren Befestigungs-Solldaten korrigiert. Durch das mehrmalige Durchführen des Verfahrens an der Vielzahl von Kraftfahrzeugkarosserien mit einer Vielzahl von Anbauteilen kann eine Vielzahl von Anbau-Istdaten, welche jeweiligen Befestigungs-Solldaten sowie Befestigungs-Istdaten zugeordnet werden können, ermittelt werden. Es wird somit eine große Menge an Daten, welche auch als Big Data bezeichnet wird, insbesondere an Anbau-Istdaten mit den zugeordneten Befestigungs-Solldaten und/oder Befestigungs-Istdaten geschaffen, anhand welcher die Befestigungs-Solldaten besonders vorteilhaft korrigiert werden können.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Befestigungs-Solldaten in Abhängigkeit von einem Vergleich zwischen den Befestigungs-Istdaten und den Anbau-Istdaten korrigiert werden. Das bedeutet, dass die Befestigungs-Istdaten mit den Anbau-Istdaten verglichen werden und hierbei insbesondere eine Abweichung zwischen den Befestigungs-Istdaten und den Anbau-Istdaten ermittelt wird. In Abhängigkeit von der ermittelten Abweichung zwischen den Befestigungs-Istdaten und den Anbau-Istdaten werden die Befestigungs-Solldaten korrigiert. Bei dem Vergleich zwischen den Befestigungs-Istdatenund den Anbau-Istdaten wird ermittelt, inwiefern sich die relative Positon des Anbauteils zu der Kraftfahrzeugkarosserie während des Bearbeitungsschritts ändert. Die Änderung der relativen Position des Anbauteils zu der Kraftfahrzeugkarosserie während des Bearbeitungsschritts wird somit in die Korrektur des Befestigungs-Solldaten mit einbezogen, wodurch eine besonders genaue Positionierung des Anbauteils zu der Kraftfahrzeugkarossiere möglich ist. Infolge der besonders genauen Positionierung kann eine Nachanpassung der relativen Position des zweiten Anbauteils zu der Kraftfahrzeugkarossiere nach dem Bearbeitungsschritt an die Soll-Position besonders gering gehalten werden, da infolge der Korrektur der Befestigungs-Solldaten eine Abweichung zwischen der relativen Position des zweiten Anbauteils zu der Kraftfahrzeugkarosserie und der Soll-Position besonders gering ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein zweites Anbauteil an der Kraftfahrzeugkarosserie in Abhängigkeit von zweiten Befestigungs-Solldaten befestigt wird. Anschließend werden mittels einer Erfassungseinrichtung zweite Befestigungs-Istdaten erfasst, welche eine relative Position des zweiten Anbauteils zu der Kraftfahrzeugkarosserie nach der Befestigung charakterisieren. Darauf folgt ein Durchführen wenigstens eines Bearbeitungsschritts, bei welchem die Kraftfahrzeugkarosserie und/oder das zweite Anbauteil bearbeitet werden. Bei dem Bearbeitungsschritt kann es sich um denselben Bearbeitungsschritt handeln, bei welchem die Kraftfahrzeugkarosserie und/oder das Anbauteil bearbeitet werden. Nach dem Bearbeitungsschritt werden mittels einer Erfassungseinrichtung zweite Anbau-Istdaten erfasst, welche eine relative Position des zweiten Anbauteils zu der Kraftfahrzeugkarosserie nach der Bearbeitung charakterisieren. Anschließend werden mittels einer Recheneinrichtung die zweiten Anbau-Istdaten zumindest mit zweiten Anbau-Solldaten verglichen, wobei die zweiten Anbau-Solldaten eine relative Soll-Position des zweiten Anbauteils zu der Kraftfahrzeugkarosserie nach der Bearbeitung charakterisieren. Bei der Recheneinrichtung kann es sich um dieselbe Recheneinrichtung handeln, die den Vergleich zwischen den Anbau-Istdaten und den Anbau-Solldaten des Anbauteils durchführt. Anschließend werden mittels der Recheneinrichtung die zweiten Befestigungs-Solldaten in Abhängigkeit von dem Vergleich der zweiten Anbau-Istdaten zumindest mit den zweiten Anbau-Solldaten und in Abhängigkeit von den zweiten Befestigungs-Istdaten korrigiert und die Befestigungs-Solldaten des Anbauteils mittels der Recheneinrichtung in Abhängigkeit von dem zweiten Anbauteil korrigiert. Insbesondere werden die Befestigungs-Solldaten in Abhängigkeit von den zweiten Befestigungs-Istdaten und/oder den zweiten Befestigungs-Solldaten und/oder den zweiten Anbau-Istdaten korrigiert. Folglich werden die Befestigungs-Solldaten in Abhängigkeit von einer Anpassung der zweiten Befestigungs-Solldaten des zweiten Anbauteils angepasst beziehungsweise korrigiert. Das bedeutet, dass die Befestigungs-Solldaten und die zweiten Befestigungs-Solldaten zweier an der Kraftfahrzeugkarosserie befestigter Anbauteile in Abhängigkeit voneinander korrigiert werden. Hierdurch kann eine Position der jeweiligen Anbauteile relativ zueinander und relativ zu der Kraftfahrzeugkarosserie eingestellt werden. Beispielsweise können das Anbauteil und das zwiete Anbauteil mittels desselben Bearbeitungsschritts oder mittels unterschiedlicher Bearbeitungsschritte bearbeitet werden. Das Korrigieren der Befestigungs-Solldaten in Abhängigkeit von dem zweiten Anbauteil ist insofern vorteilhaft, als das eine Änderung der relativen Position des Anbauteils zu der Kraftfahrzeugkarosserie während des Bearbeitungsschritts von dem zweiten Anbauteil beziehungsweise von einer Änderung der relativen Position des zweiten Anbauteils zu der Kraftfahrzeugkarosserie abhängen kann. Somit dient das Korrigieren der Befestigungs-Solldaten in Abhängigkeit von dem zweiten Anbauteil einer besonders genauen Positionierung des Anbauteils an der Kraftfahrzeugkarosserie. Bei einem ersten der Anbauteile kann es sich um eine erste Fahrzeugtür handeln und bei dem zweiten Anbauteil kann es sich um eine zweite Fahrzeugtür handeln. Somit kann die erste Fahrzeugtür in Abhängigkeit von der zweiten Fahrzeugtür befestigt und ausgerichtet werden. Hierdurch können die Fahrzeugtüren an ihren sich zugewandten Seitenkanten bündig angeordnet werden. Hierdurch kann ein Eindruck einer durchgängigen glatten Oberfläche geschaffen werden. Alternativ kann es sich bei dem ersten der Anbauteile um die Fahrzeugtür und bei dem zweiten Anbauteil um zumindest einen Teil eines Fahrzeugtürschlosses wie beispielsweise einen Schließbügel handeln. Eine jeweilige Position des Schließbügels definiert eine geschlossene Position des Anbauteils beziehungsweise der Fahrzeugtür und ist somit für Versatzmaße der Fahrzeugtür und Abweichungen der Anbau-Istdaten von den Befestigungs-Istdaten mitverantwortlich. Für eine optimale Positionierung des Schließbügels, werden dessen zweite Befestigungs-Solldaten von der Recheneinrichtung in Abhängigkeit von einem Vergleich zwischen dessen zweiten Anbau-Istdaten und dessen zweiten Anbau-Solldaten korrigiert. Das Korrigieren der Befestigungs-Solldaten in Abhängigkeit von dem zweiten Anbauteil ermöglicht eine besonders genaue Positionierung des Anbauteils, sowie eine Abstimmung auf das zweite Anbauteil.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Befestigungs-Istdaten, die Befestigungs-Solldaten, die Anbau-Istdaten und die Anbau-Solldaten zumindest ein Spaltmaß und/oder ein Versatzmaß des Anbauteils relativ zu der Kraftfahrzeugkarosserie charakterisieren. Mit anderen Worten charakterisieren die Befestigungs-Solldaten, die Befestigungs-Istdaten, die Anbau-Istdaten und die Anbau-Solldaten einen örtlichen Abstand beziehungsweise einen örtlichen Versatz des Anbauteils relativ zu der Kraftfahrzeugkarosserie. Hierdurch kann vorteilhafter Weise die jeweilige relative Position des Anbauteils zu der Kraftfahrzeugkarosserie besonders genau beschrieben werden.
Es hat sich als weiterhin vorteilhaft gezeigt, wenn als das Anbauteil ein Flügelelement, insbesondere eine Fahrzeugtür, verwendet wird. Bei einem Flügelelement handelt es sich um ein Bauelement mit einer zumindest im Wesentlichen flächigen Erstreckung, wobei das Bauelement um eine in seiner Erstreckungsebene liegende Drehachse drehbar ist. Diese Drehachse liegt insbesondere in einem Randbereich des Flügelelements. Folglich kann es sich bei dem Anbauteil um die Fahrzeugtür und bei dem zweiten Anbauteil um eine zweite Fahrzeugtür handeln. Hierbei kann insbesondere die Fahrzeugtür in Abhängigkeit von der zweiten Fahrzeugtür positioniert werden, insbesondere derart, dass die Fahrzeugtüren miteinander bündig abschließen. Es ist somit vorteilhaft, wenn die Befestigungs-Solldaten der Fahrzeugtür und die zweiten Befestigungs-Solldaten der zweiten Fahrzeugtür aufeinander abgestimmt werden. Bei dem Flügelelement kann es sich alternativ zur Fahrzeugtür um eine Frontklappe oder um eine Heckklappe handeln.
Es hat sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als vorteilhaft gezeigt, wenn das Anbauteil bei dem wenigstens einen Bearbeitungsschritt lackiert und/oder mit wenigstens einem weiteren Bauteil verbunden wird. Handelt es sich bei dem Anbauteil um die Fahrzeugtür, so kann diese zusammen mit der Kraftfahrzeugkarosserie oder getrennt von der Kraftfahrzeugkarosserie lackiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Fahrzeugtür mit dem wenigstens einen weiteren Bauteil, insbesondere einer Fenstereinrichtung verbunden werden. Infolge einer Gewichtszunahme der Fahrzeugtür beispielsweise durch das Lackieren und/oder durch das Verbinden mit dem wenigstens einen weiteren Bauteil ändert sich die relative Position des Anbauteils zu der Kraftfahrzeugkarosserie während des Bearbeitungsschritts. Das Anbauteil kann während des Bearbeitungsschritts mit der Kraftfahrzeugkarosserie verbunden sein oder von der Kraftfahrzeugkarosserie beabstandet sein und nach Durchführung des Bearbeitungsschritts wieder mit der Kraftfahrzeugkarosserie verbunden werden. Wird das Anbauteil in dem wenigstens einen Bearbeitungsschritt beabstandet von der Kraftfahrzeugkarosserie bearbeitet, so wird das Anbauteil vor der Bearbeitung mit der Kraftfahrzeugkarosserie verbunden und die Befestigungs-Istdaten werden aufgenommen. Anschließend wird das Anbauteil von der Kraftfahrzeugkarosserie getrennt und der Bearbeitungsschritt durchgeführt. Nach Durchführung des Bearbeitungsschritts wird das Anbauteil wieder mit der Kraftfahrzeugkarosserie verbunden und es werden die Anbau-Istdaten ermittelt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Befestigungs-Istdaten und die Anbau-Istdaten mittels jeweils als Lasereinrichtung ausgebildeter Erfassungseinrichtungen ermittelt werden. Die jeweilige Lasereinrichtung ermöglicht eine besonders genaue Ermittlung einer jeweiligen relativen Position des Anbauteils zu der Kraftfahrzeugkarossiere, insbesondere des Spaltmaßes und/oder des Versatzmaßes. Darüber hinaus ermöglicht die Lasereinrichtung eine besonders schnelle Ermittlung der Befestigungs-Istdaten und der Anbau-Istdaten.
Es hat sich als weiterhin vorteilhaft gezeigt, wenn die Befestigungs-Istdaten, die Befestigungs-Solldaten, die Anbau-Istdaten und die Anbau-Solldaten dreidimensionale Koordinaten definierter Messpunkte charakterisieren. Mit anderen Worten weisen das Anbauteil und/oder die Kraftfahrzeugkarosserie die definierten Messpunkte auf, welche mittels der jeweiligen Erfassungseinrichtungen, insbesondere derselben Erfassungseinrichtung erfasst werden. Die Befestigungs-Istdaten und die Anbau-Istdaten charakterisieren mittels der Erfassungseinrichtung erfasste dreidimensionale Ist-Koordinaten der jeweiligen definierten Messpunkte. Die Befestigungs-Solldaten und die Anbau-Solldaten charakterisieren dreidimensionale Soll-Koordinaten der jeweiligen definierten Messpunkte. Anhand der dreidimensionalen Koordinaten kann eine jeweilige dreidimensionale Relativposition des Anbauteils zu der Kraftfahrzeugkarosserie besonders genau erfasst und bewertet werden.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht eines an einer Kraftfahrzeugkarossiere befestigten Anbauteils vor einem Bearbeitungsschritt und nach dem Bearbeitungsschritt;
2 ein Verfahrensschema zur Positionierung des wenigstens einen Anbauteils an der Kraftfahrzeugkarosserie, wobei jeweilige Spaltmaße und/oder Versatzmaße des Anbauteils relativ zu der Kraftfahrzeugkarosserie vor dem Bearbeitungsschritt und nach dem Bearbeitungsschritt an eine Recheneinrichtung zur Ermittlung von Befestigungs-Solldaten übermittelt werden;
3 eine schematische Schnittansicht des als Fahrzeugtür ausgebildeten Anbauteils, welches mittels eines Scharniers an der Kraftfahrzeugkarosserie befestigt und strakbündig angeordnet ist, vor dem Bearbeitungsschritt;
4 eine schematische Schnittansicht der Fahrzeugtür, welche mittels des Scharniers an der Kraftfahrzeugkarosserie befestigt ist, nach dem Bearbeitungsschritt, wobei die Fahrzeugtür zusätzlich über einen Schließbügel an der Kraftfahrzeugkarosserie befestigt ist.
5 ein Verfahrensschema zum Herstellen eines Kraftfahrzeugs, welches das Anbauteil und die Kraftfahrzeugkarosserie aufweist, wobei das Anbauteil in Abhängigkeit von den mittels der Recheneinrichtung ermittelten Befestigungs-Solldaten an der Kraftfahrzeugkarosserie befestigt wird.

In 1 ist in einer schematischen Seitenansicht ein an einer Kraftfahrzeugkarosserie 1 befestigtes Anbauteil 2 vor einem Bearbeitungsschritt 3 und nach dem Bearbeitungsschritt 3 dargestellt. Bei dem Anbauteil 2 handelt es sich vorliegend um ein Flügelelement, insbesondere um eine Fahrzeugtür 4. Zur Befestigung der Fahrzeugtür 4 an der Kraftfahrzeugkarosserie 1 wird wenigstens ein Scharnier 21 der Fahrzeugtür 4 in einem Rohzustand, das bedeutet vor dem Bearbeitungsschritt 3, an der Kraftfahrzeugkarosserie 1 verschraubt, sodass die Fahrzeugtür 4 in der so genannten Befestigungsposition 5, welche auch als Best-Fit-Position bezeichnet werden kann, angeordnet ist. In der Befestigungsposition 5 ist die Fahrzeugtür 4 strakbündig zur Karosserie ausgerichtet, das bedeutet, dass eine Oberfläche der Fahrzeugtür 4 in einer Ebene mit der sie umgebenden Kraftfahrzeugkarosserie 1 liegt. Somit verläuft eine Außenseite der Fahrzeugtür 4 etwa bündig zur Außenkontur der Kraftfahrzeugkarosserie 1 und eine Innenseite der Fahrzeugtür 4 etwa bündig zur Innenkontur der Kraftfahrzeugkarosserie 1. Durch ein Gewicht in dem Bearbeitungsschritt 3 noch an der Fahrzeugtür 4 zu montierender weiterer Bauteile, insbesondere einer Fenstereinrichtung 6, sackt die Fahrzeugtür 4 relativ zu der Kraftfahrzeugkarosserie 1 ab beziehungsweise verändert ihre Position relativ zu der Kraftfahrzeugkarosserie 1. Eine Position der Fahrzeugtür 4 in ihrem Endzustand 7 entspricht vorliegend nicht der Position der Fahrzeugtür 4 in der Befestigungsposition 5. Darüber hinaus kann die Fahrzeugtür 4 während des Bearbeitungsschritts 3 durch ein Erhitzen in einem Lackierprozess verformt werden. Die Befestigungsposition 5 der Fahrzeugtür 4 soll so eingestellt werden, dass sich die Fahrzeugtür 4 im Endzustand 7 innerhalb von Toleranzen in einer gewünschten Soll-Position befindet. Die jeweilige Position der Fahrzeugtür 4 relativ zu der Kraftfahrzeugkarosserie 1 wird über Spaltmaße und/oder Versatzmaße ermittelt. Spaltmaße und/oder Versatzmaße sind Abstände zwischen der Fahrzeugtür 4 und der Kraftfahrzeugkarosserie 1 in der Türebene (Spalt) und in einer Normalen zur Türebene (Versatz) an definierten Messpunkten. Für die Position der Fahrzeugtür 4 im Endzustand 7 gibt es in einem Messplan Sollvorgaben für die Spaltmaße und/oder die Versatzmaße. Die Befestigungsposition 5 kann ebenfalls über Spaltmaße und/oder Versatzmaße, insbesondere Befestigungs-Solldaten 8, definiert werden.
Derzeit erfolgt eine Vermittlung der Befestigungs-Solldaten 8 über persönliche Beobachtung und Analyse einer Einbausituation an der Kraftfahrzeugkarosserie 1. Die optimale Befestigungsposition 5 zu finden ist sehr langwierig und erfahrungsbeziehungsweise know how-abhängig. Insbesondere ist zum Finden der optimalen Befestigungsposition 5 viel Erfahrung und Fachwissen erforderlich.
Der aktuelle Stand der Technik - die Ermittlung der Befestigungs-Solldaten 8 über persönliche Beobachtung und Analyse der Einbausituation - stößt an Grenzen einer menschlichen Analysefähigkeit. Ein Mensch kann nicht sämtliche geometrischen Wechselwirkungen aller Spaltmaße und Versatzmaße zueinander gleichzeitig berücksichtigen. Daher ist eine von Menschen getriebene Optimierung auf simple, aufeinanderfolgende Schritte beschränkt. Außerdem ist ein menschliches Fassungsvermögen von vielen Daten gleichzeitig begrenzt. Dies hat zur Folge, dass ein Suchen der optimalen Befestigungsposition 5 auf Stichproben und nicht auf allen verfügbaren Daten beruht. Hieraus resultiert, dass eine hohe Anzahl an Montageversuchen von Nöten wäre, um Befestigungs-Solldaten 8 für die Spaltmaße und/oder Versatzmaße der Befestigungsposition 5 zu finden, welche akzeptable Spaltmaße und/oder Versatzmaße in der Endzustand 7 nach dem Bearbeitungsschritt 3 zur Folge haben. Diese hohe Anzahl an Montageversuchen ist deutlich höher, als es von einem informationstheoretischen Standpunkt aus notwendig wäre.
Bei neuen Baureihen von wenigstens ein Anbauteil 2 und die Kraftfahrzeugkarosserie 1 aufweisenden Kraftfahrzeugen 14 hat dies zur Folge, dass es mehrere Monate dauert, bis eine Positionierung des wenigstens einen Anbauteils 2 an der Kraftfahrzeugkarosserie 1 richtig eingestellt ist. Um bis dahin produzierte Kraftfahrzeuge 14 an einen Kunden ausliefern zu können, ist viel Nacharbeit notwendig. Auch bei bereits eingestellten Baureihen kann Nacharbeit anfallen. Insbesondere wenn sich einzelne Herstellungsprozesse, insbesondere des wenigstens einen Anbauteils 2 und/oder der Kraftfahrzeugkarosserie 1, verändern. Durch solche Veränderungen sind vorher gefundene Positionierungseinstellungen der Fahrzeugtür 4 an der Kraftfahrzeugkarosserie 1 vor dem Bearbeitungsschritt 3 nicht mehr optimal. Solange die Spaltmaße und Versatzmaße bei einer Endverarbeitung des Kraftfahrzeugs, welches auch als Vorwerksfinish bezeichnet wird, im Rahmen von definierten Toleranzen liegen, erfolgt keine Rückmeldung einer Endverarbeitungsabteilung an eine Karosseriemontageabteilung, welche des wenigstens eine Anbauteil 2 an der Kraftfahrzeugkarosserie 1 befestigt hat. Somit kann schleichenden Prozessänderungen nicht frühzeitig entgegengewirkt werden. Zwischen einer Montage des wenigstens einen Anbauteils 2 an der Kraftfahrzeugkarosserie 1 und einem Endzustand 7 des Kraftfahrzeugs 14 befinden sich bis zu 1000 Kraftfahrzeuge 14 bereits in einer Produktionsschleife. Bei Nichteinhaltung der Toleranzen im Vorwerksfinish bedeutet dies, dass Korrekturen erst mit einer dementsprechend großen Verzögerung eingebracht werden können. Durch ein Vermischen von Kraftfahrzeugen 14 ist eine Wirksamkeit von vorgenommenen Änderungen an Positionierungseinstellungen nicht klar zu bestimmen. Momentan fehlt eine eindeutige Zuordnung zwischen vorgenommenen Korrekturen, in der Befestigungsposition 5 und erzielten Ergebnissen im Endzustand 7. Mitunter bedeutet dies einen enormen Nacharbeitsaufwand.
Um diesen Nachteilen beizukommen ist ein in 2 mittels eines Verfahrensschemas dargestelltes Verfahren zur Positionierung des wenigstens einen Anbauteils 2 an der Kraftfahrzeugkarosserie 1 vorgesehen. Bei dem Verfahren wird das Anbauteil 2 als erstes an der Kraftfahrzeugkarosserie 1 in Abhängigkeit von Befestigungs-Solldaten 8 befestigt. Anschließend werden mittels einer ersten Erfassungseinrichtung 9, welche vorliegend als Messeinrichtung und insbesondere als Lasereinrichtung ausgebildet ist, Befestigungs-Istdaten 10, welche eine relative Position des Anbauteils 2 zu der Kraftfahrzeugkarosserie 1 nach der Befestigung charakterisieren, erfasst. Im Anschluss daran werden Kraftfahrzeugkarosserie 1 und/oder das Anbauteil 2 dem Bearbeitungsschritt 3 unterzogen und somit bearbeitet. Nach Durchführung des Bearbeitungsschritts 3 werden mittels einer zweiten Erfassungseinrichtung 11, welche ebenfalls als Messeinrichtung beziehungsweise als Lasereinrichtung ausgebildet ist, Anbau-Istdaten 12 erfasst, welche eine relative Position des Anbauteils 2 zu der Kraftfahrzeugkarosserie 1 nach der Bearbeitung im Rahmen des Bearbeitungsschritts 3 charakterisieren. Hierauf folgend werden mittels einer Recheneinrichtung 13 die Anbau-Istdaten 12 und die Befestigungs-Istdaten 10 empfangen. Mittels der Recheneinrichtung 13 werden die Anbau-Istdaten 12 zumindest mit Anbau-Solldaten, welche eine relative Soll-Position des Anbauteils 2 zu der Kraftfahrzeugkarosserie 1 nach der Bearbeitung charakterisieren, verglichen. Des Weiteren werden mittels der Recheneinrichtung 13 die Befestigungs-Solldaten 8 in Abhängigkeit von dem Vergleich zwischen den Anbau-Istdaten 12 und den Anbau-Solldaten sowie in Abhängigkeit von den Befestigungs-Istdaten 10 korrigiert. Dabei können die Befestigungs-Solldaten 8 darüber hinaus in Abhängigkeit von einem Vergleich zwischen den Befestigungs-Istdaten10 und den Anbau-Istdaten 12 korrigiert werden. Überdies können die Befestigungs-Solldaten 8 in Abhängigkeit von einem Vergleich der Befestigungs-Solldaten 8 vor deren Korrektur mit den Befestigungs-Istdaten 10 korrigiert werden. Des Weiteren können die Befestigungs-Solldaten 8 in Abhängigkeit von Abmessungsdaten korrigiert werden, welche eine geometrische Erstreckung des Anbauteils 2 und/oder der Kraftfahrzeugkarosserie 1 charakterisieren. Es ist des Weiteren möglich, wenigstens zwei Bearbeitungsschrittte 3 durchzuführen, nach welchen jeweils die Anbau-Istdaten 12 mittels der Erfassungseinrichtung erfasst werden, und nach welchen jeweils die jeweiligen Anbau-Istdaten 12 mit jeweiligen Anbau-Solldaten verglichen werden und nach welchen jeweils die Befestigungs-Solldaten 8 in Abhängigkeit von dem jeweiligen Vergleich und den Befestigungs-Istdaten 10 korrigiert werden.
Die korrigierten Befestigungs-Solldaten 8 werden für ein wiederholtes Durchführen des beschriebenen Verfahrens bereitgestellt. Mittels der Recheneinrichtung 13 können den Anbau-Istdaten 12 jeweilige Befestigungs-Istdaten 10 und/oder jeweilige Befestigungs-Solldaten 8 vor der Korrektur des Befestigungs-Solldaten 8 zugeordnet werden und die Anbau-Istdaten 12 mit den zugeordneten Befestigungs-Solldaten 8 und/oder mit den zugeordneten Befestigungs-Istdaten 10 mittels der Recheneinrichtung 13 gespeichert werden. Dabei können die mittels der Recheneinrichtung 13 gespeicherten Anbau-Istdaten 12 mit den zugeordneten Befestigungs-Solldaten 8 und/oder den zugeordneten Befestigungs-Istdaten 10 für die zukünftige Durchführung des Verfahrens bereitgestellt werden.
Bei dem Verfahren charakterisieren die Befestigungs-Solldaten 8, die Befestigungs-Istdaten 10, die Anbau-Istdaten 12 und die Anbau-Solldaten zumindest ein Spaltmaß und/oder ein Versatzmaß des Anbauteils 2 relativ zu der Kraftfahrzeugkarosserie 1. Dabei können die Befestigungs-Istdaten 10, die Befestigungs-Solldaten 8, die Anbau-Istdaten 12 und die Anbau-Solldaten dreidimensionale Koordinaten definierter Messpunkte des Anbauteils 2 und/oder der Kraftfahrzeugkarosserie 1 charakterisieren. Anhand dieser definierten Messpunkte können das Spaltmaß und/oder das Versatzmaß ermittelt werden.
Die jeweiligen Erfassungseinrichtungen 9 und 11 umfassen Abstandsmesssensoren zum Ermitteln der Spaltmaße und/oder Versatzmaße der jeweiligen relativen Position des Anbauteils 2 zu der Kraftfahrzeugkarosserie 1.
Wie bereits im Zusammenhang mit dem Stand der Technik beschrieben, kann als das Anbauteil 2 im Rahmen des Verfahrens ein Flügelelement, insbesondere die Fahrzeugtür 4, verwendet werden. Dabei kann die Fahrzeugtür 4 in dem wenigstens einen Bearbeitungsschritt 3 lackiert und/oder mit wenigstens einem weiteren Bauteil, vorliegend der Fenstereinrichtung 6, verbunden werden.
Handelt es sich bei dem Anbauteil 2 um die Fahrzeugtür 4 so ist diese gegebenenfalls relativ zu der Kraftfahrzeugkarosserie 1 in Abhängigkeit von einer weiteren, ebenfalls an der Kraftfahrzeugkarosserie 1 befestigten und in den Fig. nicht dargestellten Fahrzeugtür zu positionieren. Vorliegend wird die weitere Fahrzeugtür analog zu der Fahrzeugtür 4 an der Kraftfahrzeugkarosserie 1 positioniert und befestigt. Hierbei werden die Befestigungs-Solldaten 8 der Fahrzeugtür 4 und weitere Befestigungs-Solldaten der weiteren Fahrzeugtür in gegenseitiger Abhängigkeit korrigiert. Hierdurch soll im Endzustand 7 ein bündiger Abschluss der Fahrzeugtür 4 mit der weiteren Fahrzeugtür erreicht werden.
Weichen die Anbau-Istdaten 12 von den Anbau-Solldaten über definierte Toleranzen hinaus voneinander ab, so ist ein Nachpositionieren des Anbauteils 2 relativ zu der Kraftfahrzeugkarosserie 1 nötig. Mittels des Verfahrens soll das Nachpositionieren zumindest im Wesentlichen vermieden werden.
In 3 ist in einer schematischen Schnittansicht die an der Kraftfahrzeugkarosserie 1 mittels des Scharniers 21 befestigte Fahrzeugtür 4 in deren Befestigungsposition 5 dargestellt. In deren Befestigungsposition wird die Fahrzeugtür 4 strakbündig, das bedeutet oberflächenbündig mit der Kraftfahrzeugkarosserie 1 angeordnet. Die Oberflächenbündigkeit ist mit einem Pfeil 23 und einer gestrichelten Linie dargestellt. Die Erfassung der Befestigungs-Istdaten 10 erfolgt in dieser strakbündigen Position der Fahrzeugtür 4. Folglich wird die Fahrzeugtür um eine Rotationsachse des Scharniers 21 so orientiert, dass ein Versatz zwischen der Kraftfahrzeugkarosserie 1 und der Fahrzeugtür 4 minimal ist und die Fahrzeugtür 4 zur Kraftfahrzeugkarosserie 1 oberflächenbündig ist.
Neben der Positionierung der Fahrzeugtür 4 samt Scharnier 21 wird die Endposition 7 der Fahrzeugtür 4 in deren geschlossenem Zustand noch durch eine Position eines Schließbügels 22 definiert, wie in 4 in einer weiteren schematischen Schnittansicht dargestelt ist. Die Position des Schließbügels 22 definiert die Endposition 7 der Fahrzeugtür 4 in deren geschlossenem Zustand in einem jeweiligen Winkel um die Rotationsachse des Scharniers 21 und ist damit für die Versatzmaße der Fahrzeugtür 4 in deren Endposition 7, welche mittels der Anbau-Istdaten 12 erfasst werden, mitverantwortlich. Die Position des Schließbügels 22 wird durch eine Gewindeplatte an der Kraftfahrzeugkarosserie 1 definiert. Vor der Befestigung der Fahrzeugtür 4 an der Kraftfahrzeugkarosserie 1 wird die Gewindeplatte an der Kraftfahrzeugkarosserie 1 befestigt. Somit ist eine Positionierung des Schließbügels 22 zum Zeitpunkt eines Erfassens der Befestigungs-Istdaten 10 bereits definiert. Der Schließbügel 22 selbst kann vor einem Erfassen der Anbau-Istdaten 12 und somit nach dem wenigstens einen Bearbeitungsschritt 3 an der Gewindeplatte angebracht und somit an dieser befestigt werden. Zweite Befestigungs-Solldaten des Schließbügels 22 können von der Recheneinrichtung 13 in Abhängigkeit von dem Vergleich der Anbau-Istdaten 12 mit den Anbau-Solldaten der Fahrzeugtür 4 korrigiert werden.
In 5 ist ein Verfahrensschema zur Herstellung des das Anbauteil 2 und die Kraftfahrzeugkarosserie 1 aufweisenden Kraftfahrzeugs 14 dargestellt. In einem ersten Verfahrensschritt 15 werden Einzelteile des Kraftfahrzeugs 14 hergestellt. In einem zweiten, darauffolgenden Verfahrensschritt 16 erfolgt ein Zusammenbau des wenigstens einen Anbauteils 2. In einem dritten Verfahrensschritt 17 erfolgt anschließend ein Bau der Kraftfahrzeugkarosserie 1 ohne Fahrzeugtüren 4 und Klappen. Anschließend erfolgt in einem vierten Verfahrensschritt 18 eine Montage der wenigstens einen Fahrzeugtür 4 in deren Befestigungsposition 5 an der Kraftfahrzeugkarosserie 1. Daran anschließend wird in einem fünften Verfahrensschritt 19 der Bearbeitungsschritt 3 durchgeführt, indem eine Oberfläche der Kraftfahrzeugkarosserie 1 und/oder der wenigstens einen Fahrzeugtür 4 bearbeitet wird. In einem sechsten Verfahrensschritt 20 werden weiteren Bauteile, insbesondere die Fenstereinrichtung 6, an der Fahrzeugtür 4 und/oder an der Kraftfahrzeugkarosserie 1 befestigt, wobei sich die Fahrzeugtür 4 im Anschluss daran im Endzustand 7 befindet. Optional kann in einem siebten, nicht dargestellten Verfahrensschritt das Nachpositionieren der Fahrzeugtür 4 relativ zu der Kraftfahrzeugkarosserie 1 erfolgen, falls die Anbau-Istdaten 12 von den Anbau-Solldaten über definierte Toleranzen hinaus voneinander abweichen. Mittels der Recheneinrichtung 13 kann eine Prognose und/oder ein Abgleich der Befestigungs-Solldaten 8 erfolgen. Mittels der Recheneinrichtung 13 kann des Weiteren eine umfangreiche Datenanalyse, insbesondere von Big Data, anhand von bei mehreren Durchführungen des beschriebenen Verfahrens ermittelter Anbau-Istdaten 12 und Befestigungs-Istdaten 10 und Befestigungs-Solldaten 8 erfolgen. Dabei kann die Recheneinrichtung 13 über eine webbasierte Oberfläche gesteuert werden.
Mit anderen Worten sieht das im Zusammenhang mit 2 beschriebene Verfahren vor, dass Daten einer Qualitätsmessung bei einer Montage, vorliegend in der Befestigungsposition 5 und im Endzustand 7 zusammengeführt und mit eindeutigen Zuordnungen zu individuellen Kraftfahrzeugen 14 versehen werden. Aus diesen Daten ermittelt die Recheneinrichtung 13 Sollvorgaben für die Positionierung des wenigstens einen Anbauteils 2 an der Kraftfahrzeugkarosserie 1, im Falle der Fahrzeugtür 4 also Sollvorgaben für die Spaltmaße und Versatzmaße in der Befestigungsposition 5. Durch eine Rückführung von korrigierten Befestigungs-Solldaten 8 eines ersten Kraftfahrzeugs 14 in einen Herstellungsprozess eines zweiten, später hergestellten Kraftfahrzeugs 14 kann ein Automatismus und eine Prozessfähigkeit einer Anbauteilmontage erreicht werden.
In der Recheneinrichtung 13 ist ein Modell für Veränderungen der Kraftfahrzeugkarossiere 1 des wenigstens einen Anbauteils 2 zwischen der Montage in der Befestigungsposition 5 und dem Endzustand 7 hinterlegt. Ein dominierender Teil der Veränderungen erfolgt dabei durch eine dreidimensionale Drehung und Translation des wenigstens einen Anbauteils 2 relativ zu der Kraftfahrzeugkarosserie 1. Ein subdominanter Anteil der Veränderungen erlaubt jedoch auch eine beliebige Verformung des wenigstens einen Anbauteils 2 zwischen Montage und Endzustand 7. Auch Größe und Form von Ausgangskomponenten, vorliegend der Kraftfahrzeugkarosserie 1 und dem wenigstens einen Anbauteil 2, werden nicht als konstant angenommen, sondern erlauben produktionsbedingte Schwankungen. Das in der Recheneinrichtung 13 hinterlegte Modell anhand welchem die Befestigungs-Solldaten 8 korrigiert werden, beinhaltet eine Vielzahl an unbekannten Parametern, welche durch Messdaten der Erfassungseinrichtungen 9 und 11 gegebenenfalls nicht eindeutig bestimmt werden können. Um dennoch Schätzwerte für die unbekannten Parameter zu finden, werden Methoden aus der Statistik eingesetzt. Ein von dem Modell ausgehender Algorithmus, welcher mittels der Recheneinrichtung 13 durchgeführt werden kann und mittels welchem Befestigungs-Solldaten 8 korrigiert werden können, benötigt dreidimensionale Koordinaten von positionsbestimmenden Punkten des wenigstens einen Anbauteils 2 und/oder der Kraftfahrzeugkarosserie 1 als Eingabedaten. Im Falle der Türmontage werden die Koordinaten von fugenbestimmenden Punkten an der Kraftfahrzeugkarosserie 1 und an dem wenigstens einen Anbauteil 2 herangezogen. Darüber hinaus benötigt der Algorithmus Fertigungstoleranzen von Herstellungsprozessen der Kraftfahrzeugkarosserie 1 und des wenigstens einen Anbauteils 2. Überdies benötigt der Algorithmus einen Messplan, welcher Sollvorgaben für die relative Position des Anbauteils 2 zu der Kraftfahrzeugkarosserie 1 nach der Bearbeitung und in dem Endzustand 7 definiert, vorliegend die Anbau-Solldaten. Darüber hinaus benötigt der Algorithmus als Eingabedaten Messwerte von positionsbestimmenden Messungen von Befestigungsposition 5 und Endzustand 7 von vorangegangenen Herstellungsprozessen im Rahmen vorheriger mittels des Verfahrens produzierter Kraftfahrzeuge 14. Aus diesen Informationen und Daten berechnet der Algorithmus Sollvorgaben für die Positionierung des wenigstens einen Anbauteils 2, insbesondere die Befestigungs-Solldaten 8 für nachfolgende Montagen von nachfolgenden Kraftfahrzeugen 14. Durch laufend anfallende Messdaten können die Befestigungs-Solldaten 8 laufend aktualisiert werden.
Ein Schlüsselnutzer, welcher auch als Key User bezeichnet wird, kann die Befestigungs-Solldaten 8 auf Basis eines von ihm ausgewählten Datensatzes für eine bestimmte Kraftfahrzeugbaureihe mittels der Recheneinrichtung 13 errechnen lassen um diese in der Montage, insbesondere der Befestigungsposition 5 in der Türmontage, zur Anwendung zu bringen. Die bestimmte Kraftfahrzeugbaureihe kann durch Koordinaten der positionsbestimmenden Punkte und den zugehörigen Messplan definiert sein. Eine Bedienung der Recheneinrichtung 13 und somit des Algorithmus kann über eine Weboberfläche erfolgen. Eine Übertragung der Befestigungs-Solldaten 8 an eine Steuerungseinrichtung, mittels welcher das wenigstens eine Anbauteil 2 an der Kraftfahrzeugkarosserie 1 in Abhängigkeit von den Befestigungs-Solldaten 8 befestigt wird, kann manuell oder automatisch erfolgen. Hierbei ist ein Regelkreis umsetzbar, in dem die Befestigungs-Solldaten 8 direkt an die Steuereinrichtung des Montagesystems übertragen werden. Vorteilhafterweise können mittels des Verfahrens aus einer Vielzahl von Messergebnissen und auf Basis von rechnerunterstützten Daten, insbesondere CA-Daten, Rückschlüsse auf eine optimale Montageposition des wenigstens einen Anbauteils 2 an der Kraftfahrzeugkarosserie 1 getroffen werden. Über die Weboberfläche können entsprechenden Fachstellen Informationen über die optimale Montageposition des Anbauteils 2 an der Kraftfahrzeugkarosserie 1 in Echtzeit zur Verfügung gestellt werden.
Derzeit erfolgt eine Auswertung von Qualitätsdaten zur Ursachenanalyse einer Positionsänderung von der Befestigungsposition 5 in den Endzustand 7 manuell. Vorgaben für die Befestigungsposition 5 werden auf Basis von Einzelmessungen, Erfahrung und Mitarbeiterrückmeldungen ermittelt beziehungsweise verändert. Zukünftig soll eine Nachbearbeitung des Kraftfahrzeugs 14 in dem Endzustand 7 durch rechnerische Ermittlung der Befestigungs-Solldaten 8 für Anbauteile 2 einer Kraftfahrzeugkarosserie 1 besonders gering gehalten werden. Dies soll mittels einer ITgestützten Prognose erfolgen. Darüber hinaus soll ein besonders schnelles Erreichen einer Prozessrobustheit im Anlauf eines Herstellungsprozesses für das Kraftfahrzeug 14 ermöglicht werden. Über dies ist eine besonders schnelle Reaktion auf Veränderungen im Herstellprozess gewünscht. Es soll darüber hinaus eine proaktive Veränderung von Einbaumaßen, insbesondere der Befestigungs-Solldaten 8, auf Basis von Messwerten der Kraftfahrzeugkarosserie 1 und des wenigstens einen Anbauteils 2 erfolgen. Um diese Ziele zu erreichen fließen bei dem im Zusammenhang mit 2 beschriebenen Verfahren Daten der Befestigungsposition 5 und Qualitätsmessungen wie die Anbau-Istdaten 12 des Endzustands 7 in die als Big Data Back End ausgebildete Recheneinrichtung 13. Der Algorithmus kombiniert Informationen eines in der Recheneinrichtung 13 hinterlegten CAD-Modells mit Statistik über Qualitätsmessungen mehrerer Herstellungsprozesse von Kraftfahrzeugen 14. Der Algorithmus liefert für die Befestigungsposition 5 in Echtzeit fahrzeugindividuelle Sollvorgaben, vorliegend die Befestigungs-Solldaten 8.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeugkarosserie
2: Anbauteil
3: Bearbeitungsschritt
4: Fahrzeugtür
5: Befestigungsposition
6: Fenstereinrichtung
7: Endzustand
8: Befestigungs-Solldaten
9: Erfassungseinrichtung
10: Befestigungs-Istdaten
11: Erfassungseinrichtung
12: Anbau-Istdaten
13: Recheneinrichtung
14: Kraftfahrzeug
15: erster Verfahrensschritt
16: zweiter Verfahrensschritt
17: dritter Verfahrensschritt
18: vierter Verfahrensschritt
19: fünfter Verfahrensschritt
20: sechster Verfahrensschritt
21: Scharnier
22: Schließbügel
23: Pfeil

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 60201852 T2 [0002]

Claims

Verfahren zur Positionierung wenigstens eines Anbauteils (2) an einer Kraftfahrzeugkarosserie (1), mit den Schritten: - Befestigen des Anbauteils (2) an der Kraftfahrzeugkarosserie (1) in Abhängigkeit von Befestigungs-Solldaten (8), - mittels einer Erfassungseinrichtung (9): Erfassen von Befestigungs-Istdaten (10), welche eine relative Position des Anbauteils (2) zu der Kraftfahrzeugkarosserie (1) nach der Befestigung charakterisieren; - Durchführen wenigstens eines Bearbeitungsschritts (3), bei welchem die Kraftfahrzeugkarosserie (1) und/oder das Anbauteil (2) bearbeitet werden; - mittels einer Erfassungseinrichtung (11): Erfassen von Anbau-Istdaten (12), welche eine relative Position des Anbauteils (2) zu der Kraftfahrzeugkarosserie (1) nach der Bearbeitung charakterisieren; - mittels einer Recheneinrichtung (13): Vergleichen der Anbau-Istdaten (12) zumindest mit Anbau-Solldaten, welche eine relative Soll-Position des Anbauteils (2) zu der Kraftfahrzeugkarosserie (1) nach der Bearbeitung charakterisieren; und - mittels der Recheneinrichtung (13): Korrektur der Befestigungs-Solldaten (8) in Abhängigkeit von dem Vergleich und den Befestigungs-Istdaten (10).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbau-Istdaten (12) mit den zugeordneten Befestigungs-Istdaten (10) mittels der Recheneinrichtung (13) gespeichert werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungs-Solldaten (8) vor der Korrektur der Befestigungs-Solldaten (8) den Anbau-Istdaten (12) zugeordnet werden, wobei die Anbau-Istdaten (12) mit den zugeordneten Befestigungs-Solldaten (8) mittels der Recheneinrichtung (13) gespeichert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Recheneinrichtung (13) die Befestigungs-Solldaten (8) vor deren Korrektur mit den Befestigungs-Istdaten (10) verglichen werden und in Abhängigkeit von dem Vergleich die Befestigungs-Solldaten (8) korrigiert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Abmessungsdaten, welche eine geometrische Erstreckung des Anbauteils (2) und/oder der Kraftfahrzeugkarosserie (1) charakterisieren, erfasst werden und die Befestigungs-Solldaten (8) in Abhängigkeit von den Abmessungsdaten korrigiert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Bearbeitungsschrittte (3) durchgeführt werden, nach welchen jeweils die Anbau-Istdaten (12) mittels der Erfassungseinrichtung erfasst werden, nach welchen jeweils die jeweiligen Anbau-Istdaten (12) mit jeweiligen Anbau-Solldaten verglichen werden, und nach welchen jeweils die Befestigungs-Solldaten (8) in Abhängigkeit von dem jeweiligen Vergleich und den Befestigungs-Istdaten (10) korrigiert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungs-Solldaten (8) in Abhängigkeit von einem Vergleich zwischen den Befestigungs-Istdaten (10) und den Anbau-Istdaten (12) korrigiert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Schritte: - Befestigen eines zweiten Anbauteils an der Kraftfahrzeugkarosserie (1) in Abhängigkeit von zweiten Befestigungs-Solldaten, - mittels einer Erfassungseinrichtung (9): Erfassen von zweiten Befestigungs-Istdaten, welche eine relative Position des zweiten Anbauteils zu der Kraftfahrzeugkarosserie (1) nach der Befestigung charakterisieren; - Durchführen wenigstens eines Bearbeitungsschritts, bei welchem die Kraftfahrzeugkarosserie (1) und/oder das zweite Anbauteil bearbeitet werden; - mittels einer Erfassungseinrichtung (11): Erfassen von zweiten Anbau-Istdaten, welche eine relative Position des zweiten Anbauteils zu der Kraftfahrzeugkarosserie (1) nach der Bearbeitung charakterisieren; - mittels einer Recheneinrichtung (13): Vergleichen der zweiten Anbau-Istdaten zumindest mit zweiten Anbau-Solldaten, welche eine relative Soll-Position des zweiten Anbauteils zu der Kraftfahrzeugkarosserie (1) nach der Bearbeitung charakterisieren; - mittels der Recheneinrichtung (13): Korrektur der zweiten Befestigungs-Solldaten in Abhängigkeit von dem Vergleich und den zweiten Befestigungs-Istdaten; und - mittels der Recheneinrichtung (13): Korrektur der Befestigungs-Solldaten (8) des Anbauteils (2) in Abhängigkeit von dem zweiten Anbauteil.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungs-Solldaten (8), die Befestigungs-Istdaten (10), die Anbau-Istdaten (12) und die Anbau-Solldaten zumindest ein Spaltmaß und/oder ein Versatzmaß des Anbauteils (2) relativ zu der Kraftfahrzeugkarosserie (1) charakterisieren.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als das Anbauteil (2) ein Flügelelement, insbesondere eine Fahrzeugtür (4), verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauteil (2) bei dem wenigstens einen Bearbeitungsschritt (3) lackiert und/oder mit wenigstens einem weiteren Bauteil (6) verbunden wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungs-Istdaten (10) und die Anbau-Istdaten (12) mittels jeweils als Lasereinrichtung ausgebildeter Erfassungseinrichtungen (9, 11) ermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungs-Istdaten (10), die Befestigungs-Solldaten (8), die Anbau-Istdaten (12) und die Anbau-Solldaten dreidimensionale Koordinaten definierter Messpunkte charakterisieren.