DE102017207828A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von oberflächenbehandelten Bauteilen oder Bauteilverbunden und Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von oberflächenbehandelten Bauteilen oder Bauteilverbunden sowie ein Kraftfahrzeug.Es wird ein Verfahren zur Herstellung von oberflächenbehandelten Bauteilen oder Bauteilverbunden (20) zur Verfügung gestellt. Dieses umfasst die Schritte Bereitstellung eines Tauchbades (10) zur Oberflächenbehandlung von wenigstens einem Bauteil oder Bauteilverbund (20), Oberflächenbehandlung wenigstens eines Teils eines Bauteils oder Bauteilverbunds (20) in dem Tauchbad (10), insbesondere Reinigung, Vorbehandlung oder Beschichtung, und Prüfen wenigstens eines Bereichs (22) des Bauteils oder Bauteilverbunds (20) mittels Ultraschallprüfung. Dabei werden die Oberflächenbehandlung und die Ultraschallprüfung im selben Tauchbad (10) realisiert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von oberflächenbehandelten Bauteilen oder Bauteilverbunden sowie ein Kraftfahrzeug.
  • In der Automobilindustrie findet eine Vielzahl an Fügetechniken Anwendung. Bekannt sind z. B. unterschiedliche Schweißverfahren, darunter Lichtbogen- und Laserschweißen sowie Widerstandspunktschweißen. Im Zuge erhöhter Anforderungen hinsichtlich einer Gewichtsreduktion der genutzten Bauteile werden darüber hinaus vermehrt Kompositwerkstoffe mit Klebeverbindungen eingesetzt. Auch Kombinationen verschiedener Fügeverfahren unter Herstellung so genannter hybrider Fügeverbindungen finden Anwendung.
  • Gemeinsam ist den genannten Fügeverfahren die Notwendigkeit einer Qualitätskontrolle bzw. Prüfung der Verbindung. Wünschenswert ist eine zerstörungsfreie Prüfung der Verbindungen. Zu diesem Zweck werden Ultraschallverfahren genutzt, die beispielsweise mit Handgeräten ausgeführt werden, die zur Durchführung der Prüfung an den zu prüfenden Fügebereichen manuell positioniert werden. Die Prüfung wird mittels Aussendung von Ultraschallsignalen und Empfang von durch den zu prüfenden Bereich veränderten Ultraschallsignalen realisiert, wobei ohne Zerstörung des Bauteils bzw. Bauteilverbunds von außen nicht sichtbare Fehlstellen detektiert werden können. Mit derartigen Ultraschallverfahren können über die Prüfung von Fügeverbindungen hinaus auch weitere Parameter geprüft werden, wie zum Beispiel die Dicke von Beschichtungen.
  • Zur Einbringen der Ultraschallsignale in das zu prüfende Bauteil werden Kontaktmittel bzw. Koppelmedien genutzt. Ebenfalls sind Verfahren bekannt, bei denen das zu prüfende Bauteil in einen Wassertank eingebracht und untergetaucht wird, wobei das Wasser als Koppelmedium dient.
  • Die DE 10 2011 083 724 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Formung eines Ultraschallsignals für eine Tauchtechnikanlage zur Untersuchung eines Objektes auf Fehlstellen. Die Vorrichtung umfasst einen Ultraschallkopf mit einem Ultraschallformungskörper, der ein Sender für Ultraschallsignale ist, und einem Empfänger für Ultraschallsignale. Das Tauchmedium, insbesondere Wasser, dient als Koppelmedium. Die Formung des Ultraschallsignals erfolgt dabei durch eine Begrenzungsfläche eines in dem UltraschallFormungskörper vorgesehenen Hohlraumes.
  • Die DE 10 2004 044 342 A1 beschreibt eine Anordnung und ein Verfahren zum automatisierten Prüfen von Schweißnähten in räumlich geformten strahlgeschweißten Bauteilen mittels Ultraschall. Die Anordnung umfasst einen Ultraschall-Prüfkopf mit Ultraschall-Sender und Ultraschall-Empfänger sowie ein Wasserbecken mit einem Koppelmedium, in dem ein Bauteil drehbar eingespannt angeordnet ist. Das Bauteil ist dabei eine geschweißte Verbindung aus einem Stutzen und einem Rohr, wobei die Qualität der Schweißnaht zu überprüfen ist.
  • Die DE 10 2008 002 859 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung flächiger Gegenstände mittels Ultraschall. Dabei wird eine Ultraschalleinkopplung mittels Segmenttauchtechnik realisiert, die zur Überprüfung nahe der Plattenkanten keine den Kanten folgende Tastköpfe erfordert. Es wird eine Vielzahl an Prüfköpfen genutzt, um die gesamte Breite des zu prüfenden Materials abzudecken. Die Prüfköpfe können dabei in einem Wasserbecken angeordnet sein.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit denen auf einfache, kostengünstige und flexible Weise eine Behandlung von Bauteilen oder Bauteilverbunden sowie deren Prüfung möglich ist.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren zur Herstellung von oberflächenbehandelten Bauteilen oder Bauteilverbunden gemäß Anspruch 1 sowie durch die Vorrichtung zur Herstellung von oberflächenbehandelten Bauteilen oder Bauteilverbunden gemäß Anspruch 6. Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2-5 angegeben, Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 7-9 angegeben. Des Weiteren wird ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen, gemäß Anspruch 10 zur Verfügung gestellt.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von oberflächenbehandelten Bauteilen oder Bauteilverbunden. Dieses umfasst die Schritte Bereitstellung eines Tauchbades zur Oberflächenbehandlung von wenigstens einem Bauteil oder Bauteilverbund, Oberflächenbehandlung wenigstens eines Teils eines Bauteils oder Bauteilverbunds in dem Tauchbad, insbesondere Reinigung, Vorbehandlung oder Beschichtung, sowie Prüfen wenigstens eines Bereichs des Bauteils oder Bauteilverbunds mittels Ultraschallprüfung. Dabei werden die Oberflächenbehandlung und die Ultraschallprüfung im selben Tauchbad realisiert.
  • Mit anderen Worten wird die Ultraschallprüfung unter der Oberfläche des Tauchmediums realisiert, welches zur Durchführung der Oberflächenbehandlung des Bauteils bzw. Bauteilverbundes genutzt wird.
  • Die Bereitstellung eines Tauchbades zur Oberflächenbehandlung erfolgt typischerweise durch die Aufnahme eines Tauchmediums in einem Behälter. Als Tauchmedium können alle flüssigen Medien genutzt werden, mit denen eine Oberflächenbehandlung eines Gegenstandes realisierbar ist. Der Begriff der Oberflächenbehandlung ist weit zu fassen und umfasst jegliche Veränderung von Eigenschaften der Oberfläche eines Werkstückes, wie Beispielsweise das Entfernen oder Aufbringen von Stoffen, etwa durch Reinigen oder Beschichten, und die Durchführung chemischer Reaktionen an der Oberfläche zwecks Beeinflussung ihrer Beschaffenheit. Das Tauchmedium kann Wasser sein oder Wasser enthalten, beispielsweise zur Reinigung oder Vorbehandlung von Bauteilen vor der Beschichtung. Auch das Tauchbad zur Beschichtung selbst, beispielsweise zum Lackieren, wie etwa mittels der kathodischen Tauchlackierung, kann für die Ultraschallprüfung genutzt werden. Ggf. können Kontrastmittel in das Tauchbad eingebracht werden, um die Qualität der Ultraschallprüfung zu erhöhen. Diese müssen derart gewählt werden, dass sie keine Beeinträchtigung der Oberflächenbehandlung mit sich bringen. Die Oberflächenbehandlung kann vor, während und/oder nach der Ultraschallprüfung realisiert werden.
  • Die Ultraschallprüfung umfasst dabei insbesondere ein Aussenden von ersten Ultraschallsignalen in Richtung auf den zu prüfenden Bereich und ein Empfangen von zweiten Ultraschallsignalen, wobei die zweiten Ultraschallsignale durch Veränderung der ersten Ultraschallsignale, insbesondere durch Reflexion oder Abschwächung, mittels des zu prüfenden Bereichs des Bauteils oder Bauteilverbunds erzeugt werden. Beispielsweise werden die ersten Ultraschallsignale an einer Klebstelle eines Bauteilverbunds reflektiert und die Auswertung der auf diese Weise erzeugten und von der Klebstelle abgestrahlten zweiten Ultraschallsignale ermöglicht somit die Prüfung der Klebeverbindung.
  • Das Aussenden der ersten Ultraschallsignale wird dabei unter der Oberfläche des Tauchmediums realisiert. Das bedeutet, dass die Ultraschallsignale durch das Tauchmedium auf den Fügebereich des Bauteilverbunds geleitet werden. Mit anderen Worten wird das Tauchmedium, welches zur Oberflächenbehandlung wenigstens eines Teils der Bauteiloberfläche dient, als Kontakt- bzw. Koppelmedium für die Ultraschallprüfung genutzt.
  • Der zu behandelnde Teil der Oberfläche kann dabei dem zu prüfenden Bereich des Bauteils bzw. Bauteilverbunds entsprechen. Typischerweise wird allerdings die gesamte Oberfläche des Bauteils oder Bauteilverbunds behandelt und es wird gezielt ein Bereich oder mehrere Bereiche, insbesondere Fügebereiche des Bauteils oder Bauteilverbunds, der Ultraschallprüfung unterzogen. Ein Bauteilverbund ist dabei ein Verbund aus wenigstens zwei gefügten Bauteilen. Ein Fügebereich kann z. B. eine Schweißnaht bzw. Klebestelle oder ein Teil einer solchen sein.
  • Insbesondere umfasst das Verfahren weiterhin die Auswertung der empfangenen Ultraschallsignale, sodass beispielsweise die Detektion von Fehlstellen möglich ist.
  • Nach dem Karosseriebau wird die Karosserie im Zuge der Vorbehandlung und Beschichtung, insbesondere mittels kathodischer Tauchlackierung, mehrfach in Tauchbäder getaucht. Jedes dieser Tauchverfahren kann nun dazu genutzt werden, um eine oder mehrere Ultraschallprüfungen vorzunehmen. Dadurch, dass sich die Karosserie in einem flüssigen Medium befindet, kann auf die Verwendung eines zusätzlichen Kontakt- bzw. Koppelmediums verzichtet werden. Es ergeben sich somit Einsparungen bei den Betriebsmitteln.
  • Der Prozess kann weiterhin automatisiert durchgeführt werden. Es entfällt durch die erweiterte Nutzung des Tauchbades für die Ultraschallprüfung eine Verfahrensstufe. Durch die automatisierte Durchführung des Verfahrens, insbesondere im Vergleich zu den beschriebenen herkömmlichen manuellen Prüfverfahren, werden objektive und reproduzierbare Prüfergebnisse möglich. Das erfindungsgemäße Verfahren kann entsprechend den Nachweis- und Dokumentationspflichten ausgeführt werden und ermöglicht ein zertifizierungsfähiges Gesamtprüfkonzept. Durch die Tauchprüfung lässt sich eine hohe Qualität in der zerstörungsfreien Prüfung realisieren und diese schnell durchführen. Es lassen sich alle möglichen Bauteile, Verbindungen bzw. Materialien prüfen. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Verfahren für komplexe Bauteilverbunde bzw. Kompositbauteile und für hybride Fügeverbindungen gut geeignet. Auch lassen sich die Qualitäten von Beschichtungen, beispielsweise von Lackschichten, durch die Ultraschall-Messung der jeweiligen Schichtdicken prüfen. Weiterhin ist das Prüfen mechanischer Fügeverbindungen möglich.
  • Insbesondere wird im Rahmen der Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Abgleich der Prüftechniken mittels zerstörender Prüfung, beispielsweise am Fahrzeug, realisiert.
  • In einer Ausgestaltung des Verfahrens zur Herstellung von oberflächenbehandelten Bauteilen oder Bauteilverbunden wird als Bauteilverbund eine Fahrzeugkarosserie der Oberflächenbehandlung bzw. der Ultraschallprüfung unterzogen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft für komplexe Bauteilverbunde wie Fahrzeugkarosserien. Die Kombination der vorhandenen Verfahrensstufe der Vorbehandlung bzw. Beschichtung, wie etwa der kathodischen Tauchlackierung, mit der zerstörungsfreien Prüfung der Klebestellen oder Schweißverbindungen schafft zeitliche und ökonomische Vorteile.
  • Es können unterschiedliche Prüfkonzepte realisiert werden. Einerseits kann die im Karosseriebau hergestellte Karosserie mit noch nassen Klebeverbindungen innerhalb der Vorbehandlung, beispielsweise der Entfettung oder Spülung, geprüft werden. Sie kann im Anschluss zur Trocknung des Klebstoffs einen Ofen durchlaufen und gegebenenfalls erneut einer Ultraschallprüfung unterzogen werden. Auf diese Weise lassen sich detaillierte Informationen über die Qualität der Klebeverbindung ermitteln. Dieses Prüfkonzept wird auch als Vorlaufprüfung bezeichnet, da es vor der kathodischen Tauchlackierung erfolgt und somit diese Prozesskette nicht beeinflusst. Die Karosserie kann nun der weiteren Vorbehandlung bzw. Tauchlackierung unterzogen werden.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine sogenannte Nachlaufprüfung realisiert werden, die im Anschluss an die kathodische Tauchlackierung erfolgt. Hierbei ist der Klebstoff im Falle von Klebeverbindungen üblicherweise bereits ausgehärtet und somit kann die fertiggestellte Verbindung der Prüfung unterzogen werden. Weiterhin können Prüfungen in den unterschiedlichen, beispielsweise der Vorbehandlung oder der Beschichtung zugeordneten Tauchbädern realisiert werden. Diese werden auch als Selektionsprüfung bezeichnet.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens umfasst die Ultraschallprüfung ein Aussenden von ersten Ultraschallsignalen in Richtung auf den zu prüfenden Bereich und ein Empfangen von zweiten Ultraschallsignalen. Die zweiten Ultraschallsignale werden durch Veränderung der ersten Ultraschallsignale mittels des Bereichs des Bauteils oder Bauteilverbunds erzeugt. Dabei werden das Aussenden und das Empfangen von Ultraschallsignalen an einander gegenüberliegenden Seiten des Bereichs realisiert.
  • Mit anderen Worten erfolgt eine Prüfung mittels Transmission, es wird also Ultraschall ausgesendet, durch das zu prüfende Bauteil hindurch geleitet und an der dem Sender gegenüberliegenden Seite des Bauteils detektiert. Die Sendeeinrichtung zum Aussenden der ersten Ultraschallsignale ist demnach der Empfangseinrichtung zum Empfangen der zweiten Ultraschallsignale gegenüber angeordnet. Insbesondere liegen die Sendeeinrichtung, der zu prüfende Bereich und die Empfangseinrichtung auf einer Geraden im Raum.
  • Dies ist insbesondere bei der Prüfung von Fahrzeugkarosserien einfach realisierbar, da in diesen große Hohlräume vorhanden sind, in die die Sendeeinrichtung bzw. die Empfangseinrichtung eingefahren werden können. Somit können diese gemeinsam mit der entsprechenden anderen Einrichtung, welche außerhalb der Fahrzeugkarosserie angeordnet werden kann, die Ultraschallprüfung realisieren.
  • Es ergibt sich durch den wahlweisen Einsatz des Transmissions- oder Reflexionsverfahrens der Vorteil eines besonders variablen Einsatzes der Ultraschallprüfung. Es lassen sich somit unterschiedlichste Dicken, Geometrien, Materialien und Fügeverbindungen prüfen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist der mittels Ultraschallprüfung zu prüfende Bereich ein Fügebereich eines Bauteilverbunds, der mittels Kleben oder Schweißen hergestellt ist.
  • Mit anderen Worten wird ein geklebter oder geschweißter Bauteilverbund hergestellt, dessen Fügebereich im Zuge der beschriebenen Oberflächenbehandlung mittels der erfindungsgemäßen Tauchprüfung geprüft wird.
  • Beispielsweise kann zur Herstellung des Fügebereichs als Schweißverfahren das Widerstandspunktschweißen, Lichtbogenschweißen und/oder Laserschweißen genutzt werden. Wie beschrieben sind auch hybride, also kombinierte Fügeverfahren möglich.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens umfasst das Bauteil bzw. der Bauteilverbund mehrere zu prüfende Bereiche, insbesondere Fügebereiche, wobei wenigstens zwei Bereiche zumindest zeitabschnittsweise, ggf. vollständig, zeitgleich geprüft werden.
  • Die wenigstens zwei zu prüfenden Bereiche können dabei unterschiedliche Bereiche derselben Fügeverbindung sein, beispielsweise einer Schweißnaht. So können im Falle einer Fahrzeugkarosserie mehrere Stellen der Karosserie gleichzeitig mittels Ultraschall geprüft werden. Somit lässt sich der Vorteil einer weitergehenden Zeitersparnis erreichen. Ebenfalls lässt sich ein automatisiertes Prüfverfahren realisieren, in welchem entsprechende Prüfeinrichtungen an unterschiedlichen zu prüfenden Bereichen des Bauteilverbundes zwecks Durchführung der jeweiligen Prüfung positioniert werden. So lässt sich in einem Tauchgang eine Vielzahl von Fügeverbindungen prüfen.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung von oberflächenbehandelten Bauteilen oder Bauteilverbunden, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese umfasst einen Behälter zur Aufnahme eines Tauchmediums zwecks Bereitstellung eines Tauchbads zur Oberflächenbehandlung von Bauteilen oder Bauteilverbunden und eine Einrichtung zur Ultraschallprüfung. Die Einrichtung zur Ultraschallprüfung umfasst eine Sendeeinrichtung und eine Empfangseinrichtung und die Sendeeinrichtung und/oder die Empfangseinrichtung ist bei Aufnahme des Tauchmediums im Behälter in dem Tauchbad angeordnet.
  • Die Einrichtung zur Ultraschallprüfung umfasst insbesondere eine Sendeeinrichtung zum Aussenden von Ultraschallsignalen sowie eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Ultraschallsignalen. Mit anderen Worten ist somit die Sendeeinrichtung und/oder die Empfangseinrichtung bei Aufnahme des Tauchmediums im Behälter im Tauchbad angeordnet, befindet sich also unter der Oberfläche des Tauchmediums. Das bedeutet, dass sie sich bei Aufnahme des Tauchmediums im Behälter mit einem Füllstand, der die Oberflächenhandlung ermöglicht, im Tauchmedium befindet. Dabei kann die Sendeeinrichtung und/oder die Empfangseinrichtung in einer Ausgestaltung der Erfindung von der Behälterwand beabstandet angeordnet sein.
  • Die Sendeeinrichtung meint dabei eine Einrichtung zur Ausgabe von Ultraschallsignalen. Mit anderen Worten ist diese derart angeordnet, dass sie Ultraschallsignale direkt in das als Koppelmedium dienende Tauchmedium ausgeben kann. Dabei kann eine damit in Wirkverbindung stehende Einrichtung zur Erzeugung von Ultraschallsignalen ebenfalls in dem Tauchbad oder außerhalb davon angeordnet sein.
  • Die Einrichtung zur Ultraschallprüfung, umfassend die Sendeeinrichtung und die Empfangseinrichtung, kann als Baugruppe, beispielsweise als Prüfkopf, realisiert sein. Mit dieser sind insbesondere auf Reflexion der Ultraschallsignale basierende Messungen möglich. Die Baugruppe kann somit mittels einer einzigen Bewegung an den zu prüfenden Bereich positioniert werden.
  • Insbesondere umfasst die Vorrichtung eine Bewegungseinrichtung zur Bewegung des Bauteils bzw. Bauteilverbunds im Tauchbad.
  • In einer Ausgestaltung der Vorrichtung zur Herstellung von oberflächenbehandelten Bauteilen oder Bauteilverbunden ist die Sendeeinrichtung und/oder die Empfangseinrichtung am Behälter angeordnet.
  • Mit anderen Worten ist Einrichtung zur Ultraschallprüfung stationär im Becken angeordnet, beispielsweise an dessen Innenwandung. Sie kann dabei direkt oder indirekt am Behälter angeordnet sein. Sie kann dabei indirekt und beweglich angeordnet sein, beispielsweise an einem Roboter, um sie am zu prüfenden Bereich positionieren zu können. In der beschriebenen Ausgestaltung ist der Roboter in seiner Position fixiert, verbleibt also gegenüber einer Bewegung des zu prüfenden Bauteils beziehungsweise Bauteilverbunds im Tauchbad ortsfest. Er ist beispielsweise am Rand des Beckens, an der Beckenwandung oder auch im Becken angeordnet.
  • Es kann dabei die Sendeeinrichtung und/oder die Empfangseinrichtung am Behälter angeordnet sein.
  • In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung eine Bewegungseinrichtung zur Bewegung des Bauteils bzw. Bauteilverbunds im Tauchbad. Dabei ist die Sendeeinrichtung und/oder die Empfangseinrichtung an der Bewegungseinrichtung angeordnet.
  • Im Zuge der Vorbehandlung beziehungsweise Tauchbeschichtung werden die zu behandelnden Bauteile bzw. Bauteilverbunde im Durchlaufverfahren typischerweise mittels einer Bewegungseinrichtung, auch als Skid bezeichnet, durch das Tauchbad bewegt. An dieser Bewegungseinrichtung kann die Einrichtung zur Ultraschallprüfung angeordnet sein. Sie ist demnach mit dieser beweglich und kann bei einer Bewegung des Bauteils bzw. Bauteilverbunds durch das Tauchbad mit diesem bewegt werden.
  • Die Einrichtung zur Ultraschallprüfung kann dabei direkt oder indirekt an der Bewegungseinrichtung angeordnet sein. Auch hier kann sie, wie beschrieben, indirekt und beweglich angeordnet sein. In diesem Fall kann sie neben der Bewegung mit der Bewegungseinrichtung auch relativ zu dieser bewegt werden, um die Positionierung am zu prüfenden Bereich zu ermöglichen.
  • Es kann dabei die Sendeeinrichtung und/oder die Empfangseinrichtung an der Bewegungseinrichtung angeordnet sein.
  • Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass sie weitere Zeiteinsparungen ermöglicht, da während des Durchlaufens des entsprechenden Tauchbades die zeitgleiche Prüfung erfolgen kann. Somit wird der zusätzliche Verfahrensschritt der Prüfung ohne zusätzlichen Zeitaufwand realisiert.
  • In einer weiteren Ausgestaltung weist die Vorrichtung weiterhin eine Handhabungseinrichtung zur Bewegung der Sendeeinrichtung und/oder der Empfangseinrichtung auf.
  • Die Handhabungseinrichtung ist insbesondere zur Positionierung der Sendeeinrichtung und/oder der Empfangseinrichtung am zu prüfenden Bereich des Bauteils bzw. Bauteilverbunds eingerichtet. Insbesondere sind elektronisch steuerbare bzw. gesteuerte Handhabungseinrichtungen, beispielsweise Industrieroboter gemeint.
  • Die Handhabungseinrichtung weist insbesondere zwei oder mehr Drehachsen und/oder Linearachsen auf. Sie kann ein mobiler, also selbsttätig beweglicher Roboter sein, der in der industriellen Produktion eingesetzt wird. Sie kann als trocken aufgestellte Roboter, ebenfalls jedoch auch als im Tauchmedium positionierbarer Tauchroboter realisiert sein.
  • Wie beschrieben kann die Handhabungseinrichtung am oder im Behälter, außerhalb des Behälters oder auch an einer Bewegungseinrichtung zur Bewegung der zu behandelnden Bauteile angeordnet sein.
  • Weiterhin können mehrere Einrichtungen zur Ultraschallprüfung an einer Handhabungseinrichtung angeordnet und mit dieser beweglich sein, zum Beispiel zum gleichzeitigen Prüfen mehrerer Bereiche. Insbesondere zwecks Durchführung einer Transmissionsprüfung können Sendeeinrichtung und Empfangseinrichtung an unterschiedlichen Handhabungseinrichtungen angeordnet sein, oder es ist nur die Sendeeinrichtung beziehungsweise nur die Empfangseinrichtung an einer Handhabungseinrichtung angeordnet und die entsprechende andere Einrichtung verbleibt dieser gegenüber ortsfest, beispielsweise an der Bewegungseinrichtung oder am Behälter.
  • Diese Ausgestaltung führt zu dem Vorteil einer automatisierbaren Lösung für den Einsatz im industriellen Maßstab. Die Ultraschallprüfung kann somit besonders zeitökonomisch, kostengünstig und auf variable Weise in das vorhandene Oberflächenbehandlungsverfahren integriert werden.
  • Ein dritter Aspekt der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen. Dieses umfasst ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Bauteil und/oder einen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Bauteilverbund. Insbesondere kann dies die Fahrzeugkarosserie oder ein Teil davon sein.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
  • Es zeigen
    • 1: eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Prüfung an einer Kraftfahrzeugkarosserie, sowie
    • 2: eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Prüfung an einer Kraftfahrzeugkarosserie,
  • 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von oberflächenbehandelten Bauteilen oder Bauteilverbunden 20. Dargestellt ist ein Behälter 14 in dem ein Tauchmedium 12 aufgenommen ist. Dieses bildet ein Tauchbad 10 zur Oberflächenbehandlung von Bauteilen aus. An einer Bewegungseinrichtung 45, einem Skid, ist ein Bauteilverbund 20, nämlich eine Fahrzeugkarosserie 24 befestigt, die in das Tauchbad 10 eingetaucht ist. Mittels dieser kann eine Bewegung der Fahrzeugkarosserie 24 in dem Tauchbad 10 realisiert werden. Es wird eine Oberflächenbehandlung des Bauteilverbunds 20 durchgeführt, die beispielsweise eine Vorbehandlung oder Lackierung ist.
  • An vier Positionen im Behälter 14 sind Einrichtungen zur Ultraschallprüfung angeordnet, die jeweils eine Sendeeinrichtung 40 und eine Empfangseinrichtung 42 umfassen. Die Einrichtungen zur Ultraschallprüfung sind somit im Tauchbad 10 bzw. unter der Oberfläche des Tauchmediums 12 angeordnet.
  • Schematisch ist dargestellt, dass mit den Einrichtungen zur Ultraschallprüfung jeweils eine Ultraschallprüfung durchgeführt wird. Die Sendeeinrichtungen 40 senden dabei erste Ultraschallsignale 31 in Richtung auf zu prüfende Bereiche 22 der Fahrzeugkarosserie 24 aus. Die Bereiche 22 reflektieren einen Teil der ersten Ultraschallsignale 31. Dabei entstehen zweite Ultraschallsignale 32, die von den Bereichen 22 abgestrahlt werden. Die zweiten Ultraschallsignale 32 werden von den Empfangseinrichtungen 42 empfangen und im weiteren Verlauf ausgewertet. Es ist ersichtlich, dass vier zu prüfende Bereiche 22 der Fahrzeugkarosserie 24 gleichzeitig der Prüfung unterzogen werden.
  • 2 zeigt eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Hier ist die Einrichtung zur Ultraschallprüfung mit der Sendeeinrichtung 40 und der Empfangseinrichtung 42 an der Bewegungseinrichtung 45 zur Bewegung des Bauteilverbunds 20, dem Skid, angeordnet. Die Ultraschallprüfung, umfassend das Aussenden der ersten Ultraschallsignale 31 und das Empfangen der zweiten Ultraschallsignale 32, kann somit während der Bewegung des Bauteilverbunds 20 durch das Tauchmedium 12 erfolgen. Dabei ist die Einrichtung zur Ultraschallprüfung mittels einer Handhabungseinrichtung (nicht dargestellt) beweglich am Skid angeordnet, um die Positionierung der Einrichtung zur Ultraschallprüfung am zu prüfenden Bereich 22 zu ermöglichen.
  • Bezugszeichenliste
  • Tauchbad 10
    Tauchmedium 12
    Behälter 14
    Bauteilverbund 20
    Bereich 22
    Fahrzeugkarosserie 24
    Erstes Ultraschallsignal 31
    Zweites Ultraschallsignal 32
    Sendeeinrichtung 40
    Empfangseinrichtung 42
    Bewegungseinrichtung 45
  • 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 102011083724 A1 [0005]
    • DE 102004044342 A1 [0006]
    • DE 102008002859 A1 [0007]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Herstellung von oberflächenbehandelten Bauteilen oder Bauteilverbunden (20), umfassend die Schritte - Bereitstellung eines Tauchbades (10) zur Oberflächenbehandlung von wenigstens einem Bauteil oder Bauteilverbund (20), - Oberflächenbehandlung wenigstens eines Teils eines Bauteils oder Bauteilverbunds (20) in dem Tauchbad (10), insbesondere Reinigung, Vorbehandlung oder Beschichtung, - Prüfen wenigstens eines Bereichs (22) des Bauteils oder Bauteilverbunds (20) mittels Ultraschallprüfung, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbehandlung und die Ultraschallprüfung im selben Tauchbad (10) realisiert werden.
  2. Verfahren zur Herstellung von oberflächenbehandelten Bauteilen oder Bauteilverbunden (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Bauteilverbund (20) eine Fahrzeugkarosserie (24) der Oberflächenbehandlung bzw. der Ultraschallprüfung unterzogen wird.
  3. Verfahren zur Herstellung von oberflächenbehandelten Bauteilen oder Bauteilverbunden (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallprüfung ein Aussenden von ersten Ultraschallsignalen in Richtung auf den zu prüfenden Bereich (22) und ein Empfangen von zweiten Ultraschallsignalen umfasst, wobei die zweiten Ultraschallsignale durch Veränderung der ersten Ultraschallsignale mittels des Bereichs (22) des Bauteils oder Bauteilverbunds (20) erzeugt werden, wobei das Aussenden und das Empfangen von Ultraschallsignalen an einander gegenüberliegenden Seiten des Bereichs (22) realisiert werden.
  4. Verfahren zur Herstellung von oberflächenbehandelten Bauteilen oder Bauteilverbunden (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mittels Ultraschallprüfung zu prüfende Bereich (22) ein Fügebereich eines Bauteilverbunds (20) ist, der mittels Kleben oder Schweißen hergestellt ist.
  5. Verfahren zur Herstellung von oberflächenbehandelten Bauteilen oder Bauteilverbunden (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil bzw. der Bauteilverbund (20) mehrere zu prüfende Bereiche (22), insbesondere Fügebereiche, umfasst, wobei wenigstens zwei Bereiche (22) zumindest zeitabschnittsweise zeitgleich geprüft werden.
  6. Vorrichtung zur Herstellung von oberflächenbehandelten Bauteilen oder Bauteilverbunden (20), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprühe 1-5, umfassend einen Behälter (14) zur Aufnahme eines Tauchmediums (12) zwecks Bereitstellung eines Tauchbads (10) zur Oberflächenbehandlung von Bauteilen oder Bauteilverbunden (20) und eine Einrichtung zur Ultraschallprüfung, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Ultraschallprüfung eine Sendeeinrichtung (40) und eine Empfangseinrichtung (42) umfasst und die Sendeeinrichtung (40) und/oder die Empfangseinrichtung (42) bei Aufnahme des Tauchmediums (12) im Behälter (14) in dem Tauchbad (10) angeordnet ist.
  7. Vorrichtung zur Herstellung von oberflächenbehandelten Bauteilen oder Bauteilverbunden (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinrichtung (40) und/oder die Empfangseinrichtung (42) am Behälter (14) angeordnet ist.
  8. Vorrichtung zur Herstellung von oberflächenbehandelten Bauteilen oder Bauteilverbunden (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Bewegungseinrichtung (45) zur Bewegung des Bauteils bzw. Bauteilverbunds (20) im Tauchbad (10) umfasst, wobei die Sendeeinrichtung (40) und/oder die Empfangseinrichtung (42) an der Bewegungseinrichtung (45) angeordnet ist.
  9. Vorrichtung zur Herstellung von oberflächenbehandelten Bauteilen oder Bauteilverbunden (20) nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Handhabungseinrichtung zur Bewegung der Sendeeinrichtung (40) und/oder der Empfangseinrichtung (42) aufweist.
  10. Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5 hergestelltes Bauteil und/oder einen mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5 hergestellten Bauteilverbund (20) umfasst.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019104430A1 (de) * 2019-02-21 2020-08-27 Koenig & Bauer Ag Vorrichtung sowie Verfahren zum Prüfen von zumindest einem Prüfkörper

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3004079A1 (de) * 1980-02-05 1981-08-13 FAG Kugelfischer Georg Schäfer & Co, 8720 Schweinfurt Vorrichtung zum erkennen von material- und bearbeitungsfehlern an kugeln
US20010023828A1 (en) * 1998-06-04 2001-09-27 Sollac Process and installation for coating a surface by electrophoresis
DE102004044342A1 (de) * 2004-03-24 2005-10-20 Slv Gmbh Anordnung und Verfahren zum automatisierten Ultraschall-Prüfen räumlich geformter strahlgescheißter Bauteile
US20070289385A1 (en) * 2004-09-16 2007-12-20 Nsk Ltd. Ultrasonic Flaw Detection Method For Roller Bearing, And Method For Detecting Flaws
DE102008002859A1 (de) * 2008-05-28 2009-12-03 Ge Inspection Technologies Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Gegenständen mittels Ultraschall sowie Verwendung von Matrix-Phased-Array-Prüfköpfen
DE102011018423A1 (de) * 2011-04-21 2011-12-15 Daimler Ag Fertigungsstation und Verfahren zur Behandlung eines Bauteils
DE102011083724A1 (de) * 2011-09-29 2013-04-04 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Formung eines Ultraschallsignals

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3004079A1 (de) * 1980-02-05 1981-08-13 FAG Kugelfischer Georg Schäfer & Co, 8720 Schweinfurt Vorrichtung zum erkennen von material- und bearbeitungsfehlern an kugeln
US20010023828A1 (en) * 1998-06-04 2001-09-27 Sollac Process and installation for coating a surface by electrophoresis
DE102004044342A1 (de) * 2004-03-24 2005-10-20 Slv Gmbh Anordnung und Verfahren zum automatisierten Ultraschall-Prüfen räumlich geformter strahlgescheißter Bauteile
US20070289385A1 (en) * 2004-09-16 2007-12-20 Nsk Ltd. Ultrasonic Flaw Detection Method For Roller Bearing, And Method For Detecting Flaws
DE102008002859A1 (de) * 2008-05-28 2009-12-03 Ge Inspection Technologies Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Gegenständen mittels Ultraschall sowie Verwendung von Matrix-Phased-Array-Prüfköpfen
DE102011018423A1 (de) * 2011-04-21 2011-12-15 Daimler Ag Fertigungsstation und Verfahren zur Behandlung eines Bauteils
DE102011083724A1 (de) * 2011-09-29 2013-04-04 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Formung eines Ultraschallsignals

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019104430A1 (de) * 2019-02-21 2020-08-27 Koenig & Bauer Ag Vorrichtung sowie Verfahren zum Prüfen von zumindest einem Prüfkörper
DE102019104430B4 (de) 2019-02-21 2024-04-18 Koenig & Bauer Ag Vorrichtung zum Prüfen von zumindest einem Prüfkörper

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