DE102019120053A1

DE102019120053A1 - Verfahren und Messzelle zum Überprüfen von Bauteilen und Fertigungsanlage

Info

Publication number: DE102019120053A1
Application number: DE102019120053.9A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-07-24
Filing date: 2019-07-24
Publication date: 2021-01-28
Anticipated expiration: 2039-07-25
Also published as: DE102019120053B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (1) sowie eine Messzelle (9) zum Überprüfen von Bauteilen (3) und eine entsprechend eingerichtete Fertigungsanlage (2). Es ist vorgesehen, mittels einer Erfassungseinrichtung (11, 20) automatisch eine Geometrie eines zu überprüfenden Bauteils (3) zu erfassen, während dieses unverspannt abgelegt ist. Sofern das Bauteil (3) nicht-eigensteif ist, wird es automatisch ausgehend von der erfassten Geometrie mittels eines vorgegebenen Verformungsmodells virtuell in eine vorgegebene Sollpose verformt. Eine sich dabei ergebende simulierte verformte Geometrie, die das Bauteil (3) gemäß dem Verformungsmodell in der Sollpose aufweist, wird dann mit einer vorgegebenen Sollgeometrie verglichen, um einen eventuellen Produktionsmangel des Bauteils (3) zu erkennen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen von Bauteilen, eine entsprechende Messzelle sowie eine Fertigungsanlage mit einer derartigen Messzelle.
Die heutzutage in vielen Industriebereichen verwendete Großserienfertigung von Bauteilen, beispielsweise für den Karosserie- oder Fahrzeugbau, stellt strikte Anforderungen an die Gleichheit und Güte der gefertigten Bauteile. Dies gilt insbesondere für eine Geometrie, Oberflächengüte und Maßhaltigkeit der Bauteile. So sollen beispielsweise Karosseriebauteile keine Beulen oder Dellen aufweisen und frei von Einschnürungen, Falten und Rissen sein. Gleichzeitig werden Bauteile tendenziell komplexer, können mehr Arbeitsschritte oder Arbeitsfolgen benötigen und sollen möglichst schneller als bisher gefertigt und zur Weiterverwendung freigegeben werden.
Bisher gibt es dazu beispielsweise den Ansatz, einzelne Bauteile aus der Produktion oder Fertigung herauszunehmen und offline, also unabhängig oder separiert davon, in spezialisierten Messeräumen zu untersuchen. Dabei wird bisher typischerweise eine aufwändige, bauteilspezifische Mess- und Spannvorrichtung eingesetzt. Darin wird das Bauteil eingespannt, um es in eine gerichtete Zwangslage zu bringen, die es erlaubt, die Form oder Geometrie des jeweiligen Bauteils zu untersuchen, die es beispielsweise in seiner späteren Einbaulage in einer umfassenderen Baugruppe oder einem Endprodukt einnehmen soll. Dieses Vorgehen ist jedoch nachteilig mit relativ großem Material-, Prozess- und Kostenaufwand verbunden und wenig flexibel, da die Spannvorrichtungen oftmals nur für einen Bauteiltyp geeignet sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine besonders effiziente und flexible Bauteilfertigung und -überprüfung zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen, in der Beschreibung und in den Figuren angegeben.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Überprüfen von Bauteilen. Dabei kann es sich beispielsweise um Karosserie-/oder sonstige Einzelblechteile aber ebenso um nahezu beliebige andere Bauteile handeln, die im Rahmen ihrer Produktion oder Fertigung bearbeitet oder umgeformt werden. In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mittels einer Erfassungseinrichtung automatisch eine Geometrie eines zu überprüfenden Bauteils erfasst, während dieses Bauteil unverspannt oder spannungsfrei abgelegt ist. Das Bauteil wird also vor dem Erfassen des Bauteils beziehungsweise der Geometrie des Bauteils nicht mittels einer Spannvorrichtung eingespannt, sondern kann beispielsweise auf einer vorgegebenen Unterlage oder Ablage abgelegt sein oder werden. Wie weiter unten erläutert, kann sich das Bauteil aber dennoch in einer gerichteten Lage befinden, indem es auf vorgegebenen Auflage- oder Kontaktpunkten abgelegt oder abgestützt wird. Die Erfassungseinrichtung kann insbesondere zum berührungslosen, beispielsweise optischen, Erfassen der Geometrie ausgebildet sein. Dazu kann die Erfassungseinrichtung bevorzugt wenigstens eine Kamera, insbesondere eine Stereo- und/oder Photogrammmetrie-Kamera, umfassen. Ebenso kann die Erfassungseinrichtung beispielsweise einen oder mehrere andere Sensoren oder Detektoren und/oder wenigstens eine Lichtquelle, beispielsweise einen Projektor oder Laser, aufweisen, um das jeweilige zu überprüfende Bauteil für das Erfassen der Geometrie anzustrahlen. So kann beispielsweise ein vorgegebenes Linien- und/oder Punktemuster auf das Bauteil projiziert werden, um anhand von dessen Form oder Verlauf auf der Oberfläche des Bauteils aus dem vorgegebenen, also bekannten Blickwinkel der Erfassungseinrichtung auf die aktuelle Geometrie des Bauteils zu schließen. In jedem Fall können als Geometrie oder als Teil der Geometrie eine Gesamt- oder Außenform und/oder eine Oberflächenkontur oder -krümmung des Bauteils insgesamt erfasst werden. Zusätzlich oder alternativ können dabei aber ebenso Einzelmerkmale des Bauteils erfasst werden, beispielsweise eine Größe, Form und/oder (Relativ-)Position eines Loches, einer Ausnehmung, eines Ausschnitts und/oder dergleichen mehr.
In einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird, sofern das jeweilige zu überprüfende Bauteil nicht-eigensteif ist, das Bauteil automatisch ausgehend von der erfassten Geometrie mittels eines vorgegebenen Verformungsmodells virtuell, also rechnerisch oder computergestützt, in eine vorgegebene Sollpose verformt. Die Sollpose kann etwa eine Referenzgeometrie ebenso wie eine Ausrichtung oder Orientierung für das Bauteil, beispielsweise relativ zum Schwerkraftvektor und/oder relativ zu anderen Komponenten, an denen das Bauteil festgelegt werden soll, umfassen oder angeben. Die Sollpose kann dabei insbesondere bezüglich eines oder mehrerer Punkte oder Teilbereiche des Bauteils definiert sein, also für diese Punkte oder Teilbereiche vorgegebene Positionen in einem vorgegebenen Koordinatensystem und/oder eine vorgegebene relative räumliche Lagebeziehung der Punkte oder Teilbereiche zueinander definieren. Die Sollpose kann also insbesondere unvollständig definiert oder vorgegeben sein, das heißt nicht für jeden Punkt und Flächenbereich des Bauteils dessen Position vorgeben oder definieren. Bei dem virtuellen Verformen werden dann lediglich die vorgegebenen oder definierten Punkte oder Teilbereiche, die auch als Referenzpunkte bezeichnet werden können, in ihre vorgegebenen Sollpositionen verlagert. Eine Bewegung übriger Punkte oder Teilbereiche und damit letztlich die resultierende Form des Bauteils ergibt sich dann daraus unter Berücksichtigung eines inneren Zusammenhalts beziehungsweise mechanischer Eigenschaften des Bauteils gemäß dem Verformungsmodell.
Die Sollpose kann beispielsweise eine Zwangslage sein oder angeben, die das Bauteil in einem späteren oder weiteren Fertigungsschritt oder in einer Baugruppe oder einem Endprodukt einnehmen soll beziehungsweise einnehmen muss, also beispielsweise einer für das jeweilige Bauteil vorgesehenen Einbaulage entsprechen. In dieser Zwangs- oder Einbaulage kann das Bauteil dann an einem oder mehreren Halte- oder Befestigungspunkten festgelegt sein, die bevorzugt als die o.g. Referenzpunkte verwendet werden können. Die Sollpose kann dann also die, insbesondere relativen, Positionen dieser Halte- oder Befestigungspunkte als Grundlage oder Kraft-Ansatzpunkte für das virtuelle Verformen vorgeben oder definieren.
Dass das Bauteil nicht-eigensteif ist, bedeutet hier, dass es sich unter Einfluss der Schwerkraft und seines Eigengewichts, beispielsweise lageabhängig, elastisch verformen oder verbiegen kann.
Dass das Bauteil virtuell verformt wird, bedeutet hier, dass entsprechende Geometriedaten oder beispielsweise ein daraus erzeugtes virtuelles Modell des Bauteils und nicht das physische Bauteil selbst verformt beziehungsweise modifiziert werden. Das entsprechende Verformungsmodell kann beispielsweise ein mathematisches Modell oder ein Simulationsmodell sein, das beispielsweise mittels eines Computers durchgerechnet werden kann, um ein geometrisches Verhalten des Bauteils zu simulieren. Dazu kann das Verformungsmodell als Parameter beispielsweise ein Material oder entsprechende Materialeigenschaften, wie etwa eine Steifigkeit, einen Elastizitätsmodul, eine Dichte und/oder dergleichen mehr, mit bauteilabhängig vorgegebenen Parameterwerten enthalten. Bevorzugt kann das Verformungsmodell ein FEM-Modell (FEM: Finite-Elemente-Methode) sein oder umfassen. Bei dem hier vorgesehenen virtuellen Verformen des Bauteils können also beispielsweise vorgegebene Punkte oder Teilbereiche des Bauteils beziehungsweise von dessen Geometrie in die gemäß der vorgegebenen Sollpose definierten Positionen oder relative Positionen bewegt werden, wobei eine dabei aufgrund des Zusammenhalts des Bauteils auftretende Bewegung oder Verformung der übrigen Punkte oder Teilbereiche beziehungsweise des Bauteils insgesamt simuliert wird.
Eine sich dabei ergebende simulierte verformte Geometrie, die das Bauteil gemäß dem Verformungsmodell in der Sollpose aufweist oder einnimmt, wird in einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens dann mit einer für das jeweilige Bauteil vorgegebenen Sollgeometrie verglichen, um einen eventuellen Produktions- oder Fertigungsmangel des Bauteils zu erkennen. Es kann hier also beispielsweise eine Geometrie- oder Formmerkmalsabweichung und/oder eine Maßhaltigkeit des jeweiligen Bauteils bestimmt werden. Dabei kann beispielsweise wenigstens ein Schwellenwert für eine Abweichung oder Differenz zwischen der simulierten verformten Geometrie und der Sollgeometrie vorgegeben sein, wobei ein Produktions- oder Fertigungsmangel bei einem Überschreiten dieses Schwellenwertes erkannt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann vorteilhaft also das bisher vorgesehene aufwändige Einspannen des zu überprüfenden Bauteils und damit auch die entsprechende Spannvorrichtung zum physischen Verformen des realen Bauteils in die vorgegebene Sollpose entfallen. Somit können Bauteile einfacher, schneller und mit weniger Prozess- und Kostenaufwand überprüft werden. Dadurch, dass wesentliche Teile dieses Überprüfens, also des erfindungsgemäßen Verfahrens, virtuell oder rechnergestützt ablaufen, kann zudem eine verbesserte Flexibilität erreicht werden. Beispielsweise kann so das Verfahren einfacher und schneller an andere oder neue Bauteile oder Bauteilformen angepasst werden, da beispielsweise nicht die herkömmlich verwendete aufwändige Einspannvorrichtung in Hardware modifiziert oder gar vollständig ausgetauscht werden muss, sondern stattdessen beispielsweise lediglich eine neue vorgegebene Sollpose definiert und/oder beispielsweise dem Verformungsmodell neue Parameterwerte eingegeben werden müssen. Zudem kann sich durch die vorliegende Erfindung gegenüber herkömmlichen Verfahren eine gesteigerte Prozesssicherheit und Bauteilqualität ergeben und es kann vorteilhaft schneller auf Missstände in der Bauteilfertigung reagiert werden.
Das zu überprüfende Bauteil ist im Sinne der vorliegenden Erfindung bereit ausgelegt zu verstehen. Das Bauteil im Sinne der vorliegenden Erfindung kann also ein Teil in verschiedenen Fertigungsstufen oder -stadien sein, meint also nicht notwendigerweise ein Endprodukt einer jeweiligen Fertigungslinie oder Fertigungsanlage. Das Bauteil kann also ein Zwischenprodukt oder eine Zwischenform, ein Rohling, ein Halbzeug oder dergleichen ebenso wie ein Endprodukt sein. Auch kann das Bauteil beispielsweise ein Werkzeug oder ein Werkzeugteil sein. Ebenso kann die Überprüfung des Bauteils während seines Fertigungs- oder Bearbeitungsprozesses an verschiedenen, gegebenenfalls auch mehreren, Stellen oder zu verschiedenen, gegebenenfalls auch mehreren, Zeitpunkten durchgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Überprüfen von Bauteilen kann also in ein umfassenderes Fertigungsverfahren eingebunden sein oder Teil eines umfassenderen Fertigungsverfahrens für die Bauteile beziehungsweise das zu überprüfende Bauteil sein.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Erfassungseinrichtung wenigstens eine Kamera. Mittels dieser wenigstens einen Kamera wird die Geometrie beziehungsweise das Bauteil berührungslos optisch erfasst. Insbesondere kann anhand von mittels der Kamera aufgenommenen Bildern oder Bilddaten des jeweiligen Bauteils die Geometrie stereoskopisch bestimmt werden. Die Kamera kann dazu bevorzugt mehrere voneinander beabstandet angeordnete Aufnahmeoptiken aufweisen, also beispielsweise als Stereokamera oder Multi-View-Kamera ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann das Bauteil mittels der Kamera aus mehreren unterschiedlichen Blickwinkeln aufgenommen, also erfasst werden. Anhand der entsprechenden Bilddaten kann die Geometrie des Bauteils dann bestimmt oder rekonstruiert werden, beispielsweise in Form eines dreidimensionalen virtuellen Modells des Bauteils. Die optische Erfassung des Bauteils beziehungsweise der Geometrie ermöglicht vorteilhaft bauteilunabhängig eine besonders schnelle Erfassung beziehungsweise Bestimmung. Die hier vorgeschlagene Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass in der jüngeren Vergangenheit gemachte Fortschritte auf den Gebieten der digitalen Bilderfassung und Bildverarbeitung besonders vorteilhaft in der industriellen Bauteilüberprüfung angewendet werden können, was in der Vergangenheit noch nicht praktikabel war. So lagen benötigte Aufnahme- oder Belichtungszeiten von optisch messenden Sensoren in der Vergangenheit beispielsweise bei 4 bis 8 Sekunden pro Aufnahme bei einer Messfeldgröße von beispielsweise 500x500 mm. Dies ist gerade in Anbetracht der beschleunigten Taktzeiten in der heutigen industriellen Fertigung oftmals unpraktikabel lang. Demgegenüber können mit heutzutage verfügbaren Kameras beziehungsweise optisch messende Sensoren Aufnahmezeiten von weniger als einer Sekunde pro Aufnahme, beispielsweise 0,2 s bis 0,8 s erreicht werden, was auch mit modernen Fertigungsanlagen oder Fertigungslinien nach heutigem Stand der Technik und dort verwendeten Taktzeiten kompatibel ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die Geometrie des Bauteils in einer Messzelle erfasst, die an einer Fertigungslinie oder Fertigungsstraße oder -anlage angeordnet ist. Die Messzelle umfasst dabei einen Inline-Messbereich sowie einen Atline-Messbereich. Die Messzelle ist dabei ein Bereich oder eine Vorrichtung in dem beziehungsweise in oder mittels welcher die Geometrie des zu überprüfenden Bauteils erfasst wird. Die Messzelle kann dazu mehrere Einrichtungen, Vorrichtungen oder Systeme aufweisen. Beispielsweise kann in dem Inline-Messbereich eine erste Erfassungseinrichtung und in dem Atline-Messbereich eine davon verschiedene zweite Erfassungseinrichtung angeordnet sein. Zudem kann die Messzelle beispielsweise robotische Einrichtungen, beispielsweise Roboterarme oder sogenannte Feeder, aufweisen oder umfassen, die beispielsweise zum Handhaben, Bewegen und/oder Aufnehmen oder Ablegen der Bauteile ausgebildet und angeordnet sein können.
Bevorzugt kann der Inline-Messbereich beispielsweise eine zentrale Transportvorrichtung oder Haupttransportvorrichtung der Fertigungslinie, mittels derer die Bauteile durch die Fertigungslinie transportiert werden, überdecken. Die Transportvorrichtung kann beispielsweise ein Transport- oder Förderband oder eine Anordnung von ortsfest rotierenden Rollen oder Walzen sein oder umfassen. In dem Inline-Messbereich können bevorzugt alle entlang der Transportvorrichtung, also entlang der Fertigungslinie, transportierten Bauteile erfasst werden.
Der Atline-Messbereich kann hingegen neben oder in einer, bevorzugt unmittelbaren, Umgebung der Transportvorrichtung beziehungsweise der Fertigungslinie angeordnet sein. Der Atline-Messbereich kann insbesondere einen Ablagebereich umfassen, in oder auf dem das zu überprüfende Bauteil unverspannt abgelegt werden kann.
Durch die kombinierte Messzelle mit Inline- und Atline-Messbereichen wird vorteilhaft eine besonders flexible und effektive Überwachung der mittels der Fertigungslinie gefertigten oder bearbeiteten Bauteile ermöglicht. So können in dem Inline-Messbereich ohne Störung oder Unterbrechung der Fertigung sämtliche Bauteile erfasst und zumindest teilweise auf Mängel oder Fehler überprüft werden, beispielsweise mittels einer auf die Transportvorrichtung gerichteten Kamera, Laserscannereinrichtung und/oder dergleichen. Zusätzlich können beispielsweise einzelne genauer zu überprüfende Bauteile, also eine Untermenge oder Auswahl aller die Fertigungslinie durchlaufenden Bauteile, ebenfalls ohne Unterbrechung oder Anhalten der Fertigungslinie in dem Atline-Messbereich überprüft werden. Dabei können in dem Inline-Messbereich und in dem Atline-Messbereich gleiche oder unterschiedliche Messmethoden und/oder Erfassungseinrichtungen eingesetzt werden.
In dem Atline-Messbereich kann aber bevorzugt eine genauere oder detailliertere, beispielsweise nicht nur auf vorgegebene Teilbereiche des jeweiligen Bauteils beschränkte, sondern zumindest nahezu vollständige Erfassung des jeweiligen Bauteils durchgeführt werden.
Somit kann also sowohl eine vollständige als auch detaillierte Überprüfung und damit ein besonders belastbares und zuverlässiges Ergebnis für die Bauteilproduktion insgesamt erreicht werden, was wiederum zu einer insgesamt verbesserten Bauteilqualität beziehungsweise zu einer verringerten Fehleranfälligkeit von entsprechenden Endprodukten beitragen kann. Dadurch, dass die kombinierte Messzelle an der Fertigungslinie angeordnet ist, können dabei aufwändige Bauteiltransporte vermieden werden. Zudem kann ein in dem Atline-Messbereich überprüftes Bauteil besonders einfach in die Fertigungslinie beziehungsweise auf die Transportvorrichtung zurückgeführt werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird das zu überprüfende Bauteil mittels einer beziehungsweise mittels der genannten zentralen Transportvorrichtung in einer Haupttransportrichtung entlang einer Fertigungslinie transportiert und zum taktunabhängigen Erfassen der Geometrie zumindest im Wesentlichen quer zu der Haupttransportrichtung robotisch, also mittels eines Roboters, beispielsweise mittels eines sogenannten Querfeeders, in einen beziehungsweise den genannten Atline-Messbereich neben der Transportvorrichtung verlagert. Nach dem Erfassen der Geometrie des jeweiligen Bauteils in dem Atline-Messbereich wird das Bauteil dann ebenfalls robotisch wieder zurück auf oder in die Transportvorrichtung verlagert. Die Haupttransportrichtung kann dabei einer Bewegungsrichtung oder Längserstreckungsrichtung der Transportvorrichtung entsprechen, also diejenige Richtung sein, in oder entlang welcher die Bauteile die Fertigungslinie durchlaufen.
Dadurch, dass die Geometrie des zu überprüfenden Bauteils in dem Atline-Messbereich erfasst wird, kann dies vorteilhaft taktunabhängig erfolgen, also beispielsweise ohne Mitbewegen des Atline-Messbereich beziehungsweise der entsprechenden Erfassungseinrichtung mehrere Takte der Fertigungslinie im Anspruch nehmen, also dauern. Dies ermöglicht vorteilhaft eine besonders detaillierte oder genaue Überprüfung des jeweiligen Bauteils, ohne dass dafür die Fertigungslinie oder Transportvorrichtung angehalten oder entsprechend verlangsamt betrieben werden müssten. Die Taktunabhängigkeit bedeutet hier also, dass das Erfassen der Geometrie eine zumindest im Wesentlichen beliebige Anzahl von Takten der Fertigungslinie dauern kann, währenddessen aber die Fertigung und der Transport anderer Bauteile unbeeinträchtigt weiterlaufen können.
Das Zurücklegen des jeweils erfassten beziehungsweise überprüften Bauteils auf oder in die Transportvorrichtung kann dabei jedoch mit der Taktung der Fertigungslinie beziehungsweise der Transportvorrichtung synchronisiert sein, um eine konsistente Positionierung des überprüften Bauteils auf oder in der Transportvorrichtung sicherzustellen. Besonders bevorzugt kann jedes n-te oder beispielsweise ein erstes, ein mittleres und ein letztes Bauteil einer jeweiligen Charge oder eine zufällige Auswahl von Bauteilen in dem Atline-Messbereich überprüft werden. Dies ermöglicht vorteilhaft eine flexibel an jeweilige Gegebenheiten und Anforderungen angepasste Bauteilüberprüfung. Die robotische Handhabung oder Verlagerung des oder der zu überprüfenden Bauteile von und zu der Transportvorrichtung ermöglicht dabei einen vorteilhaft besonders hohen Automatisierungsgrad für die Bauteilüberprüfung, wodurch eine Sicherheit im Bereich der Fertigungslinie verbessert und eine besonders konsistente Bauteilüberprüfung und somit letztlich Qualität der gefertigten Bauteile erreicht werden kann.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird vor dem Erfassen der Geometrie wenigstens ein Referenzelement robotisch in einer vorgegebenen Pose angeordnet, also positioniert, in der es sich während des Erfassens der Geometrie neben dem jeweiligen zu überprüfenden Bauteil befindet. Das wenigstens eine Referenzelement wird bei diesem Erfassen der Geometrie, insbesondere mittels derselben Erfassungseinrichtung, miterfasst. Es wird dann eine räumliche Lagebeziehung, beispielsweise eine Entfernung und/oder ein Winkel, zwischen dem wenigstens einen Referenzelement und zumindest einem Teilbereich des jeweiligen erfassten beziehungsweise zu überprüfenden Bauteils zum Erkennen eines eventuellen Produktions- oder Fertigungsmangels des jeweiligen Bauteils ausgewertet. Durch das wenigstens eine Referenzelement kann vorteilhaft die Erfassung oder Bestimmung der Geometrie des Bauteils vereinfacht werden und/oder besonders zuverlässig erfolgen. Es kann beispielsweise zusammen mit dem Bauteil beziehungsweise der Geometrie des Bauteils auch die räumliche Lage und/oder die Geometrie des wenigstens einen Referenzelements erfasst oder aus entsprechenden Erfassungsdaten automatisch bestimmt werden.
Die tatsächliche Geometrie und/oder räumliche Lage, also Pose, des wenigstens einen Referenzelement kann vorgegeben sein, also beispielsweise einem Algorithmus zur Geometrieerfassung oder Geometriebestimmung oder zur Mangelerkennung als Eingangsdaten oder Parameterwerte, beispielsweise als Vergleichs- oder Referenzdaten, bereitgestellt werden. Durch das Referenzelement werden also zusätzliche, von der Fertigung des Bauteils unabhängige Merkmale in den Erfassungsdaten beziehungsweise für die Erfassung der Bauteilgeometrie erzeugt oder bereitgestellt, wodurch die Genauigkeit und Zuverlässigkeit bei dem Erfassen oder Bestimmen der Geometrie des Bauteils verbessert werden kann. So kann davon ausgegangen werden, dass sich beispielsweise die Größe der Referenzelemente im Laufe der Zeit nicht ändert, wodurch ein bekannter, verifizierter Vergleichsmaßstab zur Verfügung steht.
Dadurch, dass das wenigstens eine Referenzelement robotisch gehalten und geführt werden kann, wird vorteilhaft zudem die Flexibilität der Bauteilüberprüfung verbessert beziehungsweise aufrechterhalten, da für andere Bauteile oder eine geänderte Bauteilform besonders schnell und einfach eine entsprechend angepasste Zielposition, also Ziel- oder Sollpose, für das wenigstens eine Referenzelement über eine entsprechende Robotersteuerung oder Roboterprogrammierung vorgegeben werden kann.
Besonders bevorzugt kann das wenigstens eine Referenzelement ein Muster von Markierungen oder Messmarken aufweisen, die mittels der Erfassungseinrichtung erfassbar sind und die unabhängig von einem Betrachtungswinkel einen eindeutigen Rückschluss auf eine räumliche Lage des wenigstens einen Referenzelements ermöglichen. Die Markierungen können insbesondere Kreise oder zumindest im Wesentlichen kreisförmig sein. Je nach Blickwinkel der Erfassungseinrichtung erscheinen diese Kreise dann ellipsenförmig. Beispielsweise mittels der Photogrammetrie und/oder einer Bildverarbeitung können die Kreise beziehungsweise deren Mittelpunkte erkannt werden. Ebenso können die Mittelpunkte der Kreise bestimmt oder berechnet werden. Die Markierungen, insbesondere die Mittelpunkte der Kreise, oder aus deren Koordinaten anhand einer vorgegebenen Spezifikation der Referenzelemente berechnete Punkte oder Koordinaten können als die o.g. Referenzpunkte für die virtuelle Verformung dem Verformungsmodell bereitgestellt, also als Eingangsdaten zugeführt oder eingegeben werden. Anhand der Referenzelemente kann also besonders zuverlässig ein Koordinatensystem aufgespannt beziehungsweise bestimmt werden, in dem oder in Bezug auf das dann auch die Geometrie des Bauteils bestimmt werden kann. Bevorzugt kann das wenigstens eine Referenzelement beispielsweise als Balken ausgebildet sein. Das Referenzelement kann bevorzugt einen vieleckigen, beispielsweise achteckigen, Querschnitt aufweisen. Dadurch kann besonders zuverlässig sichergestellt werden, dass stets wenigstens eine flache Seite des Referenzelements der Erfassungseinrichtung zugewandt ist. Da die Markierungen auf jeder Seite oder auf mehreren Seiten des Referenzelements angeordnet sein können, kann somit die Lage oder Pose des Referenzelements besonders zuverlässig erfasst beziehungsweise bestimmt werden. Das wenigstens eine Referenzelement sowie ein entsprechender Roboter oder Roboterarm zu dessen Führen oder Positionieren kann bevorzugt in dem Atline-Messbereich der genannten kombinierten Messzelle angeordnet sein.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden in Abhängigkeit von einem Typ des zu überprüfenden Bauteils Auflageelemente, die individuell robotisch im Raum positionierbar gehalten sind, automatisch robotisch in eine vorgegebene Ziel- oder Sollpose verlagert. Die Geometrie des jeweiligen zu überprüfenden Bauteils wird dann erfasst, während das jeweilige zu überprüfende Bauteil auf den in dieser vorgegebenen Pose angeordneten Auflageelementen abgelegt ist, sodass die Auflageelemente das jeweilige zu überprüfende Bauteil an vorgegebenen Kontaktpunkten oder Kontaktbereichen abstützen. Dies kann insbesondere für nicht-eigensteife Bauteile vorgesehen sein. Die Auflageelemente können - ebenso wie die an anderer Stelle genannten Referenzelemente - beispielsweise mittels eines Industrieroboters mit beispielsweise sechs oder mehr Freiheitsgraden geführt werden. Dadurch kann vorteilhaft, insbesondere im Vergleich zu herkömmlichen Spannvorrichtungen, eine verbesserte Flexibilität erreicht werden, da die Auflageelemente durch eine ohne Hardwaremodifikationen durchführbare Anpassung oder Umprogrammierung einer entsprechenden Robotersteuerung an neue Bauteile oder eine angepasste Bauteilform angepasst werden können.
Besonders bevorzugt können die Kontaktpunkte Referenzpunktes (RPS-Punkte) sein, wie sie beispielsweise in einem der Bauteilfertigung zugrunde liegenden CAD-Datensatz für das jeweilige Bauteil und/oder für eine Form- oder Werkzeugerzeugung definiert sind. Ebenso können die Kontakt- beziehungsweise Referenzpunkte Auflage- oder Spannpunkten des jeweiligen Bauteils in einer Zusammenbau-Schweißvorrichtung entsprechen, mittels welcher das jeweilige Bauteil in eine größere Baugruppe oder ein Endprodukt eingebaut wird oder werden soll. Ebenso können die Kontakt- oder Referenzpunkte beispielsweise Befestigungspunkten des Bauteils entsprechen, an denen dieses in seiner vorgesehenen späteren Einbaulage in einer umfassenderen oder größeren Baugruppe befestigt oder gehalten werden soll. Besonders bevorzugt kann wie erläutert über diese Kontaktpunkte die Sollpose definiert sein. Durch die hier vorgeschlagene Ausgestaltung oder Definition der Kontaktpunkte und die entsprechende Anordnung der Auflageelemente kann die Verformung in die Sollpose besonders einfach und zuverlässig durchgeführt werden.
Unabhängig von der sonstigen Ausgestaltung der Auflageelemente kann an diesen jeweils ein Adapter in vorgegebener Weise und Relativlage zu einem Auflage- oder Kontakt- oder Endpunkt des jeweiligen Auflageelements angeordnet sein. Die Adapter weisen dabei jeweils eine mittels der oder einer Erfassungseinrichtung, insbesondere optisch, erfassbare Markierung auf, die eine eindeutige Lage- oder Posenbestimmung unabhängig von einem Blick- oder Erfassungswinkel ermöglicht - beispielsweise analog zu der Markierung oder dem Punktemuster des genannten Referenzelements. An jedem beziehungsweise mit einem solchen Adapter ausgestatteten Auflageelement befindet sich also der Adapter in einem vorgegebenen, also definierten und damit als Parameter bekannten, Abstand zu dem Auflage- oder Kontaktpunkt, an dem das jeweilige Auflageelement in Berührung mit dem jeweiligen Bauteil kommt. Wird dann die Markierung eines Adapters mittels der Erfassungseinrichtung erfasst, ist damit automatisch eine Ausrichtung und Position, also die Pose, des jeweiligen Auflageelements und insbesondere des jeweiligen Auflage- oder Kontaktpunkts bestimmbar beziehungsweise bekannt. Die Adapter beziehungsweise deren Markierungen oder Muster können dabei für verschiedene der Auflageelemente unterschiedlich sein, sodass anhand des Adapters beziehungsweise der Markierung oder des Musters eine eindeutige Identifizierung des Auflageelements, insbesondere automatisch, möglich ist. Dadurch ist eine besonders genaue automatische Erfassung und Bestimmung der Posen der Auflageelemente und eine entsprechende Bestimmung der Auflage- beziehungsweise Referenzpunkte möglich. Beispielsweise ermöglicht eine photogrammetrische Erfassung der Adapter beziehungsweise der Markierungen eine Genauigkeit im Bereich von einem oder einigen hundertstel Millimetern. Bei entsprechenden Abweichungen der Markierungen zwischen den Adaptern oder Auflageelementen - wenn sich also Beispielsweise Abstände oder Relativpositionen jeweils zweiter Punkte oder Linien an zwei Adaptern oder Auflageelementen um viele hundertstel Millimeter oder mehr unterscheiden - ist bereits eine eindeutige Identifizierung und Posenbestimmung möglich. Die so bestimmten Posen der Auflageelemente beziehungsweise die entsprechenden Koordinaten der Auflagepunkte - und gegebenenfalls entsprechende Angriffs- oder Kraftvektoren - können dann als Parameterwerte oder Eingangsdaten dem Verformungsmodell bereitgestellt und von diesem bei dem virtuellen Verformen berücksichtigt, also verarbeitet werden.
In vorteilhafter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind die Auflageelemente als Halter oder Halteelemente zum Halten des zu überprüfenden Bauteils, insbesondere mittels Unterdruck, ausgebildet, wobei das jeweilige zu überprüfende Bauteil durch diese Halteelemente zumindest während des Erfassens der Geometrie gehalten wird. Ein solches Halten bedeutet hier, dass das Bauteil nicht nur lose aufliegt, sondern die Halteelemente eine Haltekraft aufbringen, durch die das Bauteil gegen Verrutschen oder Verschieben, beispielsweise quer zum jeweiligen lokalen Schwerkraftvektor, gesichert wird. Dazu können die Halteelemente beispielsweise als Sauglanzen, Flachsauger oder Saugnäpfe ausgebildet sein. Auch hier kann das Bauteil durch die Halteelemente aber unverspannt, also spannungsfrei gehalten werden. Die Halteelemente können die Haltekraft insbesondere senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des Bauteils in einem jeweiligen Kontaktpunkt oder Kontaktbereich ausüben. Dies lässt sich dabei wesentlich einfacher und flexibler und mit deutlich geringerer Gefahr einer Beschädigung des Bauteils realisieren als ein Halten oder Spannen des Bauteils in einer herkömmlichen Einspannvorrichtung, in der das Bauteil anders als hier vorgesehen unter Ausübung von in einer jeweiligen Haupterstreckungsebene des Bauteils wirkenden Kräften verspannt werden kann.
Besonders vorteilhaft ermöglicht die Ausbildung der Auflageelemente als Halteelemente zudem, dass das Bauteil durch die Halteelemente verlagert oder bewegt werden kann, beispielsweise von und zu der Transportvorrichtung der Fertigungslinie und/oder in unterschiedliche Posen, um eine vollständige Erfassung oder eine Erfassung aus unterschiedlichen Blickrichtungen zu ermöglichen. Die Auflageelemente also multifunktional ausgebildet sein und verwendet werden, wodurch sich Maschinenaufwand einsparen und eine gesteigerte Effizienz und Geschwindigkeit bei der Bauteilüberprüfung erreichen lassen.
In vorteilhafter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden bei auf den Halteelementen abgelegtem Bauteil vor dem Erfassen von dessen Geometrie die Halteelemente einzeln nacheinander in einer vorgegebenen Reihenfolge gelöst und halten dann das Bauteil wieder fest. Jedes Halteelement gibt also vorübergehend, das heißt kurzzeitig, beispielsweise für weniger als fünf Sekunden, das Bauteil frei, wird also von dem Bauteil gelöst. In dieser Zeit können sich eventuelle mechanische Spannungen des Bauteils lösen. Nach dem Lösen des jeweiligen Halteelementes wird dieses jeweils wieder aktiviert, bringt also die Haltekraft wieder auf hält dann also das Bauteil wieder bevor das jeweils nächste der Halteelemente gelöst, also deaktiviert wird. So kann ein spannungsfreies Aufliegen des Bauteils auf den Halteelementen erreicht werden. Die Reihenfolge kann dabei etwa abhängig sein von einer Flexibilität oder einem Typ des Bauteils, von einer Anzahl und/oder Anordnung der Kontaktpunkte und/oder weiteren Faktoren. Wenn die Halteelemente als Sauger oder Sauglanzen ausgebildet sind, kann durch das jeweilige Haltelement beispielsweise ein Luft- oder Druckstoß in Richtung des Bauteils ausgeblasen werden, durch den das Bauteil vorübergehend von dem jeweiligen Halteelement gelöst wird. Anschließend kann das mittels des jeweiligen Halteelements wieder der Unterdruck zum Halten des Bauteils erzeugt werden.
In vorteilhafter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind an bauteilseitigen Enden oder Endbereichen der Halteelemente Temperatursensoren angeordnet. Mit diesen wird an den Kontaktpunkten eine jeweilige lokale Temperatur des jeweiligen Bauteils gemessen. In Abhängigkeit von den gemessenen Temperaturen wird dann bei dem virtuellen Verformen eine Temperaturkompensation zum Ausgleichen temperaturbedingter Geometrie- und/oder Verhaltensabweichungen des Bauteils im Vergleich zu einer vorgegebenen Referenztemperatur und/oder Referenztemperaturverteilung durchgeführt. Mit anderen Worten kann also eine temperaturbedingte Verformung des Bauteils berücksichtigt werden. Beispielsweise kann das Bauteil durch einen der Überprüfung vorausgehenden Prozess- oder Bearbeitungsschritt - gegebenenfalls ungleichmäßig - erwärmt sein und dadurch beispielsweise ausgedehnt oder - etwa aufgrund einer temperaturabhängig erhöhten Flexibilität oder Elastizität - verformt sein gegenüber einer Form, die das Bauteil in derselben Lage oder Pose bei der Referenztemperatur oder Referenztemperaturverteilung. Durch die Temperaturkompensation wird dies berücksichtigt, also eine entsprechende temperaturbedingte Form- oder Geometrieänderung des Bauteils ausgeglichen, etwa auf die Referenztemperatur oder Referenztemperaturverteilung zurückgerechnet. Dadurch kann vorteilhaft die Zeit eingespart werden, die das Bauteil zum Abkühlen auf die Referenztemperatur oder zum Erreichen einer gleichmäßigen Temperatur oder Temperaturverteilung benötigen würden. Zudem kann so ein realistischeres Ergebnis der Überprüfung erreicht werden, da das Bauteil während sein Produktion typischerweise anderen thermischen Belastungen ausgesetzt sein wird als in seiner späteren bestimmungsgemäßen Verwendung.
In vorteilhafter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden die Bauteile in einer - beispielsweise in der genannten - Fertigungslinie oder Fertigungsanlage gefertigt. Die Auflageelemente sowie gegebenenfalls vorgesehene Referenzelemente sind dabei in einem beziehungsweise dem genannten zugeordneten Atline-Messbereich angeordnet. Bei einem Werkzeugwechsel der Fertigungslinie werden die Auflageelemente sowie die gegebenenfalls vorhandenen Referenzelemente oder die entsprechende Messzelle insgesamt automatisch in Abhängigkeit von einem jeweiligen eingewechselten Werkzeug neu konfiguriert, um mittels des eingewechselten Werkzeugs bearbeitete zu überprüfende Bauteile aufnehmen zu können, also beispielsweise diese Bauteile halten zu können oder als Auflage oder Ablage für diese Bauteile dienen zu können. Das Neu-Konfigurieren kann beispielsweise ein Einstellen oder Anfahren einer entsprechend angepassten Sollposition, also einer neuen vorgegebenen Sollpose, für die Auflageelemente und/oder die Referenzelemente umfassen, sodass auch dann, wenn eine Form neu zu fertigender Bauteile von der Form bisher gefertigter oder überprüfter Bauteile abweicht, bevorzugt alle Auflageelemente zumindest während des Erfassens der Geometrie in Kontakt mit dem jeweiligen Bauteil stehen oder stehen können und/oder bevorzugt alle vorhandenen Referenzelemente sich während eines nachfolgenden Erfassens der Geometrie eines neuen oder weiteren zu überprüfenden Bauteils neben diesem befinden.
Das Neu-Konfigurieren kann also beispielsweise ein entsprechendes Anpassen einer Pose für die Auflage- und/oder Referenzelemente, ein entsprechendes Anpassen eines Bewegungsablaufs eines entsprechenden Roboters zum Führen wenigstens eines der Auflage- und/oder Referenzelemente, ein Anpassen eines Erfassungsbereiches, also beispielsweise ein Ausrichten und/oder Einstellen der Erfassungseinrichtung, und/oder dergleichen mehr bedeuten oder umfassen.
Ebenso kann bei dem Werkzeugwechsel, insbesondere als Teil des Neu-Konfigurierens, ein jeweiliger Querfeeder und/oder wenigstens ein anderer zum Bauteiltransportieren oder für Bauteilverlagerungen vorgesehener Roboter automatische ausgewechselt werden gegen einen Querfeeder beziehungsweise Roboter, der zum Handhaben der neu zu fertigenden Bauteile ausgebildet ist.
Ausgelöst werden kann das automatische Neu-Konfigurieren beispielsweise durch ein entsprechendes, bevorzugt automatisch durch den oder bei dem Werkzeugwechsel generiertes, Trigger-Signal, das automatisch an die Messzelle oder die genannten Roboter beziehungsweise Einrichtungen oder dergleichen übermittelt wird. Dieses Trigger-Signal kann bevorzugt nicht nur den Werkzeugwechsel signalisieren, sondern auch das dabei neu eingewechselte Werkzeug und/oder einen Typ der neu zu fertigenden Bauteile angeben. In einem mit der Messzelle beziehungsweise den entsprechenden Robotern und/oder Einrichtungen verbundenen Datenspeicher kann dann beispielsweise eine vorgegebene Datenbank oder Zuordnungstabelle hinterlegt sein, anhand welcher die einzustellende neue Konfiguration in Abhängigkeit von dem jeweiligen eingewechselten Werkzeug und/oder dem zu fertigenden Bauteiltyp automatisch ermittelt werden kann. Auf die hier vorgeschlagenen Arten und Weisen lässt sich vorteilhaft ein Automatisierungsgrad von Fertigungslinien mit zugeordneter Bauteilüberprüfung weiter erhöhen.
In vorteilhafter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden als Teil des jeweiligen automatischen Neu-Konfigurierens die Auflageelemente sowie die gegebenenfalls vorhandenen Referenzelemente in die jeweilige, von dem jeweils neu eingewechselten Werkzeug abhängige, für das Erfassen der Geometrie vorgesehene Pose verstellt. Die Auflageelemente sowie die gegebenenfalls vorhandenen Referenzelemente werden dann, beispielsweise ebenfalls mittels der auch zum Erfassen der Geometrie der Bauteile vorgesehenen, also ausgebildeten und angeordneten, Erfassungseinrichtung in dieser Pose erfasst, während kein Bauteil auf den Auflageelementen abgelegt ist. Mit anderen Worten werden die Auflageelemente sowie die gegebenenfalls vorhandenen Referenzelemente also bei leerer Messzelle oder leerem Auflage- oder Ablagebereich erfasst. Anhand dieser Erfassung beziehungsweise entsprechender, dabei erzeugter Erfassungsdaten, wird dann eine automatische Kalibrierung oder Überprüfung der Erfassungseinrichtung und/oder einer zum Positionieren der Auflageelemente und gegebenenfalls der Referenzelemente verwendeten Robotik, also gegebenenfalls letztlich eine automatische Kalibrierung der Messzelle oder zumindest des Atline-Messbereich, durchgeführt. Bevorzugt können hier die Auflageelemente sowie die gegebenenfalls vorhandenen Referenzelemente oder die an anderer Stelle genannten jeweils daran angeordneten Markierungen oder Muster photogrammetrisch erfasst werden. Wenn eine stereoskopische Erfassung der Geometrie des Bauteils vorgesehen ist, kann die Erfassungseinrichtung also beispielsweise ein Kamera zum Erfassen des Bauteils und einen Photogrammetriesensor zum Erfassen der Auflage- und/oder Referenzelemente umfassen oder es können ebenso verschiedene Erfassungs- oder Teilerfassungseinrichtungen verwendet werden.
Dazu kann beispielsweise die erfasste Pose der Auflage- und/oder Referenzelemente anhand der Erfassungsdaten mit der jeweiligen Sollpose verglichen werden oder die eingestellte Sollpose der Auflage- und/oder Referenzelemente kann als Richt- oder Referenzwert zum Kalibrieren der Erfassungseinrichtung verwendet werden.
Durch das hier vorgeschlagene automatische Kalibrieren, das bevorzugt bei jedem Werkzeugwechsel der Fertigungslinie automatisch durchgeführt werden kann, können eine Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Geometrieerfassung verbessert und gegebenenfalls bisher notwendiger manueller Wartungs- oder Kalibrierungsaufwand sowie gegebenenfalls damit verbundene Unterbrechungen in der Fertigung oder der Bauteilüberprüfung vermieden oder eingespart werden.
Bei der hier vorgeschlagenen, insbesondere wie an anderer Stelle beschrieben photogrammetrischen, Erfassung können die Posen, als Positionen und Ausrichtungen, der Auflageelemente sowie der gegebenenfalls vorhandenen Referenzelemente oder entsprechende räumliche Koordinaten, beispielsweise der Markierungen oder vorgegebener Punkte, wie etwa der End- oder Auflagepunkte der Auflageelemente - entsprechend den genannten Kontaktpunkten - bestimmt werden. Diese Posen oder Koordinaten können dann dem Verformungsmodell als Eingangsdaten bereitgestellt werden, um eine besonders genaue Simulation des Bauteils zu erreichen. Das Verformungsmodell kann also diese Posen oder Koordinaten, die aufgrund des dabei nicht in der Messzelle abgelegten Bauteils, also aufgrund der Bauteilfreiheit der Messzelle, besonders genau bestimmt werden können, als diejenigen Punkte verwenden, die bei dem virtuellen Verformen bewegt, also in die Sollpose verbracht werden.
Zudem können die hier bestimmten Posen oder Koordinaten bei der späteren Erfassung der Geometrie des Bauteils als Referenz verwendet werden, um mehrere mittels der Erfassungseinrichtung aufgenommene Bilder oder Aufnahmen des jeweiligen Bauteils zusammenzufügen (englisch: stitchen). Dies kann beispielsweise dann besonders vorteilhaft sein, wenn das Bauteil größer ist als ein Erfassungsbereich der Erfassungseinrichtung, insbesondere in wenigstens einer Richtung oder Dimension wenigstens 50% größer. Während des Erfassens der Geometrie kann beispielsweise die Erfassungseinrichtung in unterschiedliche Stellungen bewegt werden, um das Bauteil aus mehreren unterschiedlichen Blickwinkeln zu erfassen. Dabei können aber die Auflageelemente und/oder die eventuell vorhandenen Referenzelemente ortsfest bleiben - beispielsweise durch Aktivieren von Bremsen der jeweiligen Roboter - und dadurch ein während der Erfassung der Geometrie konstantes Koordinatensystem definieren.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird, insbesondere bei einem erkannten Produktions- oder Fertigungsmangel, also beispielsweise einer oberhalb des vorgegebenen Schwellenwertes liegenden Abweichung zwischen der simulierten verformten Geometrie und der Sollgeometrie, automatisch ein virtuelles Modell des Bauteils mit einer Falschfarbeneinfärbung oder Falschfarbentextur versehen, also eingefärbt, die eine Abweichung der simulierten verformten Geometrie des jeweiligen Bauteils von der Sollgeometrie ortsaufgelöst farbcodiert oder repräsentiert. Das mit dieser Falschfarbeneinfärbung versehene virtuelle Modell des Bauteils wird dann automatisch bereitgestellt, beispielsweise gespeichert und/oder auf einer Anzeige ausgegeben. Dadurch wird vorteilhaft ein automatisch ermitteltes Überprüfungsergebnis besonders einfach und intuitiv nachvollziehbar und überprüfbar gemacht. Das virtuelle Modell des Bauteils kann beispielsweise vorgegeben sein oder aus einem der Fertigung zugrunde liegenden CAD-Datensatz oder aus der erfassten Geometrie automatisch oder halbautomatisch erzeugt werden. Beispielsweise kann das virtuelle Modell aus einer Vielzahl, beispielsweise Millionen, Punkten - entsprechend Messpunkten eines von der Erfassungseinrichtung aufgenommenen Messdatensatzes - und/oder Dreiecken gebildet sein. Durch jeweils drei einander benachbarte Punkte des Modells definierte Dreiecke auf der Oberfläche des virtuellen Modells können dann entsprechend der jeweils dort oder etwa in einem Mittelpunkt des jeweiligen Dreiecks bestimmten Abweichung eingefärbt werden.
Besonders bevorzugt können in dem Modell beziehungsweise in der Einfärbung oder Textur zudem erkannte Produktions- oder Fertigungsmängel zusätzlich markiert und/oder quantifiziert sein, beispielsweise durch automatisches Einfügen eines Rahmens um einen jeweiligen Teilbereich des Bauteils, in dem der jeweilige Produktionsmangel erkannt wurde, und/oder durch automatisches Einblenden eines Zahlenwertes, der den Produktionsmangel, also die erkannte Abweichung quantifiziert. Auf diese Weise wird es jeweiligem Personal vorteilhaft ermöglicht, möglichst schnell situationsgerecht zu reagieren, um den Produktionsmangel gegebenenfalls zu beheben oder eine Wiederholung des Produktionsmangels vermeiden zu können.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die erfasste Geometrie oder ein daraus, insbesondere automatisch oder teilautomatisch, erzeugtes virtuelles Modell des jeweiligen Bauteils mittels eines virtuellen Abziehsteins abgetastet, um an dem Bauteil vorhandene Beulen und/oder Dellen automatisch als Produktions- oder Fertigungsmangel zu erkennen. Dazu kann das hierin an anderer Stelle genannte virtuelle Modell verwendet werden. Auch hier kann ein entsprechender Schwellenwert, beispielsweise für eine Formtreue oder Ebenheit oder Gleichmäßigkeit einer Krümmung einer Oberfläche des jeweiligen Bauteils, vorgegeben sein. Auf diese Weise kann die Bauteilqualität vorteilhaft automatisch und gegebenenfalls zu einem besonders früheren Stadium während der Fertigung überprüft werden, insbesondere beispielsweise vor einem Lackieren und Polieren des Bauteils beziehungsweise der Bauteile. So kann nicht nur ein Automatisierungsgrad bei der Bauteilfertigung und Bauteilüberprüfung weiter erhöht, sondern gegebenenfalls auch ein Ausschussanteil bei der Bauteilfertigung reduziert werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird das zu überprüfende Bauteil oder ein weiteres zu überprüfendes Bauteil oder zumindest eines der zu überprüfenden Bauteil mit einem vorgegebenen geometrischen Muster versehen. Dieses Muster kann beispielsweise auf oder in eine Oberfläche des jeweiligen Bauteils geätzt, gelasert, eingeprägt oder gedruckt werden. Ein derartiges Muster kann beispielsweise eine regelmäßige oder gerasterte Anordnung einer Vielzahl von Punkten, Linien und/oder anderen geometrischen Formen oder Symbolen umfassen. Nach einer anschließenden Bearbeitung oder Umformung des Bauteils mittels eines Werkzeugs wird dann die Geometrie des mit dem Muster versehenen Bauteils beziehungsweise die das Muster oder dessen Geometrie erfasst. Das Bearbeiten oder Umformen beziehungsweise das dazu verwendete Werkzeug kann insbesondere regulärer Teil der genannten Fertigungslinie beziehungsweise einer entsprechenden erfindungsgemäßen Fertigungsanlage sein, also Teil des Fertigungsprozesses auch für nicht mit dem Muster präparierte Bauteile sein.
Bei dem Erfassen der Geometrie des Bauteils oder als Teil dieser Geometrie beziehungsweise dieses Erfassens wird auch das gegebenenfalls umgeformte geometrische Muster erfasst. Anhand einer eventuellen, aufgrund der Bearbeitung oder Umformung des Bauteils aufgetretenen geometrischen Veränderung des Musters wird dann, insbesondere automatisch, eine Abstreckung oder Abstreckungsgrenze für das jeweilige Bauteil bestimmt. Mit anderen Worten kann also eine automatisierte Abstreckungsanalyse zusätzlich oder als Teil der Geometrieüberprüfung des Bauteils durchgeführt werden. Dazu kann beispielsweise das nach der Bearbeitung oder Umformung des Bauteils erfasste Muster mit dem vor der Bearbeitung oder Umformung aufgebrachten Muster verglichen werden oder es kann das nach der Bearbeitung oder Umformung erfasste Muster mit einem erwarteten vorgegebenen Sollwert oder Sollmuster verglichen werden. Dabei kann beispielsweise eine Abweichung oder Veränderung von Abständen und/oder Formen von Punkten, Linien und/oder sonstigen Features oder Merkmalen des Musters analysiert oder überprüft werden. Auf diese Weise kann vorteilhaft automatisiert auf eine Stabilität und Maßhaltigkeit des Bauteils geschlossen sowie der Fertigungsprozess beziehungsweise das eingesetzte Werkzeug überprüft oder bewertet werden. Das Muster kann beispielsweise mittels der auch zum Erfassen der Geometrie verwendeten Erfassungseinrichtung erfasst werden. Besonders bevorzugt kann das Muster automatisiert mittels einer photogrammetrischen Methode erfasst werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird nach dem Erfassen der Geometrie des Bauteils ausgehend von dieser erfassten Geometrie zunächst eine virtuelle Schwerkraftkompensation durchgeführt, bei der das Bauteil beziehungsweise dessen erfasste Geometrie virtuell in eine Neutralpose verformt wird, in der eine durch die Schwerkraft beziehungsweise ein Eigengewicht des Bauteils verursachte Verformung des Bauteils kompensiert, also ausgeglichen oder aufgehoben wird oder ist. Erst dann wird das Bauteil beziehungsweise dessen Geometrie ausgehend von der Neutralpose virtuell in die vorgegebene Sollpose verformt. Durch diese Schwerkraftkompensation kann letztendlich besonders zuverlässig bestimmt werden, welche Form oder Geometrie das Bauteil in der Sollpose voraussichtlich haben oder einnehmen wird. Für die Schwerkraftkompensation kann beispielsweise eine entsprechend angepasste Variante des vorgegebenen Verformungsmodells oder ein weiteres vorgegebenes Simulationsmodell verwendet werden. Die Schwerkraftkompensation kann gegebenenfalls vor oder nach oder in Kombination mit der genannten Temperaturkompensation durchgeführt werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Messzelle zum automatisierten Überprüfen einer Geometrie von Bauteilen Die erfindungsgemäße Messzelle weist eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Geometrie eines unverspannt in einem Erfassungsbereich abgelegten zu überprüfenden Bauteils und eine mit der Erfassungseinrichtung verbundene Datenverarbeitungseinrichtung auf. Diese Datenverarbeitungseinrichtung ist dabei dazu ausgebildet, von der Erfassungseinrichtung bereitgestellte Messdaten zum Erkennen eines eventuellen Produktions- oder Fertigungsmangels des jeweiligen Bauteils zu verarbeiten, wobei die Messzelle zum Durchführen wenigstens einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Die erfindungsgemäße Messzelle kann dementsprechend insbesondere die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannte Messzelle sein und/oder einige oder alle der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannten Einrichtungen, Komponenten und/oder Eigenschaften aufweisen.
Die Datenverarbeitungseinrichtung kann insbesondere einen Prozessor und einen damit verbundenen Datenspeicher aufweisen. Auf diesem Datenspeicher kann ein Computerprogramm oder Programmcode gespeichert sein, das beziehungsweise der durch den Prozessor ausführbar ist und die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens kodiert oder repräsentiert. Das Computerprogramm beziehungsweise der Programmcode kann also Instruktionen oder Steueranweisungen umfassen, die bei Ausführung durch den Prozessor beziehungsweise durch die Datenverarbeitungseinrichtung die Messzelle zum Durchführen des entsprechenden erfindungsgemäßen Verfahrens veranlassen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann also zumindest teilweise computerimplementiert sein. Dementsprechend ist ein computerlesbarer Datenträger, auf dem das entsprechende, das erfindungsgemäße Verfahren implementierende Computerprogramm gespeichert ist, selbst ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fertigungsanlage oder Fertigungslinie oder -straße zum Bearbeiten und Überprüfen von Bauteilen. Die erfindungsgemäße Fertigungsanlage umfasst wenigstens ein Werkzeug, insbesondere eine Stanze, Presse und/oder Schneid-, Schleif-, Fräs- oder Umformeinrichtung, zum Bearbeiten der Bauteile, eine Transportvorrichtung zum Transportieren der Bauteile zu und von dem wenigstens einen Werkzeug und eine an der Transportvorrichtung angeordnete und/oder zumindest teilweise in diese integrierte erfindungsgemäße Messzelle. Mit anderen Worten ist also die erfindungsgemäße Fertigungsanlage zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet und eingerichtet. Die erfindungsgemäße Fertigungsanlage kann dementsprechend insbesondere die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Messzelle genannte Fertigungsanlage oder Fertigungslinie sein oder diese umfassen.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, der erfindungsgemäßen Messzelle und der erfindungsgemäßen Fertigungsanlage, die Merkmale aufweisen, wie sie nur im Zusammenhang mit einer oder zweien dieser Aspekte der Erfindung beschrieben sind. Um unnötige Redundanz zu vermeiden, sind die entsprechenden Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung hier nicht noch einmal für alle diese Aspekte der vorliegenden Erfindung separat beschrieben.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 einen beispielhaften schematischen Ablaufplan für ein Verfahren zum Überprüfen von Bauteilen;
2 eine schematische ausschnittweise Draufsicht auf einen Teil einer Fertigungsanlage mit einer Messzelle mit Inline-Messbereich und Atline-Messbereich;
3 eine schematische ausschnittweise und perspektivische Detailansicht der Fertigungslinie im Bereich der Messzelle; und
4 eine schematische ausschnittweise Draufsicht auf einen Ablagebereich in der Atline-Messzelle mit robotergeführten Auflage- und Referenzelementen.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche oder einander entsprechende Elemente.
In vielen Industriezweigen, so beispielsweise auch im Fahrzeugbau, wird ein zunehmend höherer Automatisierungsgrad für die Bauteilfertigung angestrebt. Gerade die zur Qualitätssicherung oft unvermeidliche Überprüfung hergestellter Bauteile erfordert heutzutage jedoch oftmals noch erheblichen manuellen oder zumindest nicht vollständig automatisierten Arbeits- und Prozessaufwand. 1 zeigt einen schematischen Ablaufplan 1 für ein Verfahren zur automatisierten Bauteilüberprüfung im Rahmen der Bauteilfertigung. Dieses Verfahren soll im Folgenden auch unter Bezugnahme auf die übrigen Figuren erläutert werden.
In einem Verfahrensschritt S1 wird zunächst die Bauteilfertigung definiert und vorbereitet, beispielsweise durch Vorgeben eines CAD-Datensatzes und zu verwendender Werkzeuge, Bereitstellen einer Ziel- oder Sollgeometrie sowie von Referenzpunkten (RPS-Punkten) und/oder dergleichen mehr. Einige oder alle dieser Daten können dann an eine Fertigungsanlage 2 (siehe 2), die zum Fertigen oder Bearbeiten entsprechender Bauteile 3 ausgebildet ist, übermittelt werden.
Die Fertigungsanlage 2 umfasst hier ein Transportband 4, auf dem die Bauteile 3 durch die oder entlang der Fertigungsanlage 2 in einer Haupttransportrichtung 5 transportiert werden. Weiter umfasst die Fertigungsanlage 2 wenigstens eine Bearbeitungseinrichtung 6, die hier stellvertretend für alle Bearbeitungseinrichtungen 6 der Fertigungsanlage 2 dargestellt ist. Die Bearbeitungseinrichtung 6 kann beispielsweise eine Großpresse oder Servopresse, eine Stanze oder dergleichen aber ebenso eine Werkzeugfertigungsanlage, beispielswiese eine Einarbeitungspresse oder dergleichen, sein oder umfassen. Die Bearbeitungseinrichtung 6 weist zum eigentlichen Bearbeiten oder Umformen ein Werkzeug 7 auf, das dabei in mechanischen Kontakt mit dem jeweiligen Bauteil 3 kommt. Je nach Anwendungsfall, herzustellendem Bauteil oder Bearbeitungsschritt können unterschiedliche Werkzeuge 7 benötigt werden. Die Bearbeitungsvorrichtung kann hier etwa eine Halterung oder Aufnahme, einen Antrieb, eine Beölungseinrichtung, eine Werkzeugkühlung und/oder dergleichen mehr umfassen.
Um einen Geräteaufwand und eine Größe für die Fertigungsanlage 2 zu begrenzen sowie zusätzliche Flexibilität zu schaffen, ist nicht für jedes denkbare Werkzeug 7 eine eigene Bearbeitungseinrichtung 6 vorgesehen, sondern das Werkzeug 7 ist austauschbar. Vorliegend sind beispielhaft zwei Austauschwerkzeuge 8 schematisch angedeutet, die gegen das Werkzeug 7 getauscht, also in die Bearbeitungseinrichtung 6 eingewechselt werden können. Die Austauschwerkzeuge 8 können platzsparend neben der Bearbeitungseinrichtung 6 angeordnet sein, beispielsweise auf beweglichen Schlitten oder Transporteinrichtungen, mittels welcher sie in die Bearbeitungseinrichtung 6 hinein und wieder aus dieser hinaus bewegt werden können.
Ebenso kann bei dem Werkzeugwechsel automatisch wenigstens ein zum Handhaben des Bauteils 3 vorgesehener Roboter, beispielsweise ein Querfeeder 13 (siehe 2)
Durch einen derartigen Werkzeugwechsel kann die Fertigungsanlage 2 also für eine Fertigung unterschiedlicher Bauteile 3 oder für je nach Bedarf, Einsatzzweck oder Anforderungen vorgesehene unterschiedliche Arbeitsfolgen konfiguriert werden. In jedem Fall sollen aber die gefertigten oder bearbeiteten Bauteile 3 nach einem, mehreren oder beispielsweise dem letzten Bearbeitungsschritt in der Fertigungsanlage 2 überprüft werden. Dazu weist die Fertigungsanlage 2 vorliegend eine automatisierte Messzelle 9 auf. Aufgabe der Messzelle 9 ist es, zum Überprüfen und Bewerten der Bauteile 3 deren Geometrie, also deren geometrische Form sowie gegebenenfalls weitere vorgegeben definierte Merkmale, zu erfassen und auszuwerten. Derartige Merkmale können z.B. Größen, Positionen oder Radien einzelner Ausschnitte, Biegungen, Bohrungen und/oder dergleichen sein. Das Überprüfen beziehungswiese Bewerten der Bauteile 3 kann insbesondere ein automatisiertes Erkennen von Fertigungsmängeln, beispielsweise unerwünschten Beulen oder Dellen, Einschnürungen, Rissen, Maßabweichungen und/oder dergleichen mehr bedeuten oder umfassen.
Dazu weist die Messzelle 9 vorliegend einen Inline-Messbereich 10 mit einer auf das Transportband 4 und die darauf transportierten Bauteile 3 gerichteten Inline-Kamera 11 sowie einen in unmittelbarer Umgebung neben dem Transportband 4 angeordneten Atline-Messbereich 12 auf.
Vorliegend ist der robotische Querfeeder 13 vorgesehen, um, beispielsweise entlang einer Linearachse, ein in dem Atline-Messbereich 12 zu überprüfendes Bauteil 3 quer zu der Haupttransportrichtung 5 von dem Transportband 4 in den Atline-Messbereich 12 zu transportieren oder zu verlagern und dort auf einem Ablagebereich 14 abzulegen. In umgekehrter Richtung kann das überprüfte Bauteil 3 dann mittels des Querfeeders 13 von dem Ablagebereich 14 wieder auf das Transportband 4 zurückgelegt werden.
Auf oder in dem Ablagebereich 14 sind vorliegend mehrere individuell steuerbare Auflageroboter 15 sowie mehrere ebenfalls individuell steuerbare Zusatzroboter 16 angeordnet. Die Auflageroboter 15 führen jeweils ein Auflageelement 26 (siehe 4), auf denen das zu überprüfende Bauteil unverspannt abgelegt wird. Die Zusatzroboter 16 führen jeweils ein Referenzelement 17. Die Referenzelemente 17 sind vorliegend als Referenzenbalken mit hier nicht im Einzelnen erkennbaren aber optisch erfassbaren individuellen Markierungen ausgebildet. Die Referenzelemente 17 werden durch die Zusatzroboter 16 in Abhängigkeit von einem Typ oder einer Grobform des jeweiligen zu überprüfenden Bauteils 3 so angeordnet, dass sie sich bei auf den Auflageelementen 26 abgelegtem Bauteil 3 neben diesem beziehungsweise neben einem jeweiligen Teilbereich oder Abschnitt des jeweiligen Bauteils 3 befinden. Für die Auflageroboter 15 und die Zusatzroboter 16 kann also bauteilabhängig eine jeweilige Sollpose vorgegeben sein, die sie robotisch gesteuert zum Erfassen und Überprüfen des jeweiligen zu überprüfenden Bauteils 3 einnehmen, also ansteuern oder anfahren sollen.
In einem Verfahrensschritt S2 wird vorliegend auf die an die Fertigungsanlage 2 übermittelten Daten hin ein automatischer Werkzeugwechsel veranlasst und durchgeführt. Beispielsweise kann hier das Werkzeug 7 oder eines der Austauschwerkzeuge 8 eingewechselt, also in der Bearbeitungseinrichtung 6 platziert werden. Ein derartiger Werkzeugwechsel kann bei einer Servopresse beispielsweise etwa drei Minuten dauern. Während dieser Zeit wird beispielsweise ein zuvor verwendetes der Austauschwerkzeuge 8 auf einer Seite aus der Bearbeitungseinrichtung 6 herausgefahren und in gleicher Richtung von der gegenüberliegenden Seite der Bearbeitungseinrichtung 6 aus das einzuwechselnde Werkzeug 7 oder 8 in die Bearbeitungseinrichtung 6 eingefahren. Die Werkzeuge 7, 8 sind hier schematisch zu verstehen und können beispielsweise mehrere Teilwerkzeuge für mehrere Arbeitsfolgen sowie entsprechende Handlings- /oder Feederroboter umfassen. Zu Beginn des Werkzeugswechsels wird auch ein Trigger-Signal automatisch erzeugt und an die Messzelle 9 übermittelt, um dieser den anstehenden Werkzeugwechsel zu signalisieren.
In einem Verfahrensschritt S3 führt die Messzelle 9 auf das Trigger-Signal hin automatisch eine Neu-Konfiguration und eine entsprechende Kalibrierung durch. Dabei werden beispielsweise Bewegungsfolgen und Ziel- oder Sollposen des Querfeeders 13 sowie der Auflageroboter 15 und der Zusatzroboter 16 und/oder weiterer, weiter unten näher erläuterter Einrichtungen der Messzelle 9 angepasst und überprüft.
In einem Verfahrensschritt S4 wird dann die Fertigung der Bauteile 3 mittels des neu eingewechselten Werkzeugs 7 gestartet beziehungsweise durchgeführt. Dazu kann beispielsweise eine als Ausgangsmaterial dienende Blechplatine robotisch von einem bereitgestellten Platinenstapel aufgenommen und auf einen Anfang des Transportbandes 4 gelegt werden. Mittels des Transportbandes 4 sowie gegebenenfalls durch Handlings-Roboter mit an das zu fertigende Bauteil 3 angepassten Endelementen, sogenannten Toolings wie etwa Saugnäpfen, Sauglanzen, Greifern oder dergleichen, durch die Fertigungsanlage 2 gefördert.
Der in 2 dargestellte Abschnitt des Transportbandes 4 kann beispielsweise zwischen zwei Bearbeitungseinrichtungen 6 angeordnet sein oder ein Auslaufband am Ende der Fertigungsanlage 2 sein. In der Haupttransportrichtung 5 anschließen kann sich beispielsweise ein Abstapelbereich, in dem die gefertigten und überprüften Bauteile 3 manuell oder robotisch von dem Transportband 4 zur Lagerung oder zum Weitertransport entnommen werden.
In einem parallelen Verfahrensschritt S5 kann beispielsweise ein bestimmtes der Bauteile 3 oder eine bestimmte der als Ausgangsmaterial dienenden Platinen für eine Abstreckungsanalyse präpariert und in dem Platinenstapel bereitgestellt werden. Dieses Präparieren kann insbesondere ein Versehen der Platine mit einem vorgegebenen Muster umfassen. Dieses Muster, beispielsweise ein vorgegebenes Punkteraster, kann beispielsweise durch einen elektrochemischen Prozess unter Verwendung einer Schablone auf die Platine aufgebracht werden. Dabei werden mechanische Eigenschaften der Platine nicht signifikant verändert, da ein Materialabtrag für das Muster beispielsweise lediglich im Bereich von 1,5 um liegen kann. Die so präparierte Platine wird dann in den regulären Prozessablauf eingebracht, durchläuft also wie die übrigen nicht präparierten Platinen beziehungsweise Bauteile 3 die Fertigungsanlage 2 und wird in gleicher Weise mittels des Werkzeugs 7 bearbeitet. Dabei kann das aufgebrachte Muster je nach durchlaufenen Bearbeitungseinrichtungen 6 oder verwendetem Werkzeug 7 entsprechend verformt, beispielsweise gedehnt und/oder gestaucht oder verzerrt werden.
Nachdem die Bauteile 3 die Bearbeitungseinrichtung 6 durchlaufen haben, gelangen sie in die Messzelle 9. Dort findet zunächst in dem Inline-Messbereich 10 eine automatische Erfassung aller Bauteile 3 mittels der Inline-Kamera 11 statt. Wie in 3 in einer schematischen ausschnittweisen Perspektivansicht zu erkennen ist, ist die Inline-Kamera 11 dazu an einem Roboterarm 25 gehalten, der seinerseits beispielhaft an einem Linearportal oberhalb des Transportbandes 4 befestigt ist. Mittels der Inline-Kamera 11 werden bevorzugt alle Bauteile 3 erfasst, wobei aber abhängig von einer Transportgeschwindigkeit des Transportbandes 4 oder einer Taktzeit der Fertigungsanlage 2 nicht jedes Bauteil vollständig erfasst wird. Beispielsweise kann mittels der Inline-Kamera 11 lediglich ein einziger, als besonders kritisch oder relevant eingestufter, vorgegebene Teilbereich oder mehrere derartige Teilbereiche der Bauteile 3 erfasst, also aufgenommen oder abgebildet werden. Die Inline-Kamera 11 kann bevorzugt eine Stereo- und/oder Photogrammmetrie-Kamera sein oder umfassen, sodass aus mittels der Inline-Kamera 11 aufgenommenen Erfassungsdaten bevorzugt eine dreidimensionale Geometrie der aufgenommenen Teilbereiche der Bauteile 3 hervorgeht oder rekonstruierbar ist. Die mittels der Inline-Kamera 11 aufgenommenen Erfassungsdaten werden an einen Computer 21 der Messzelle 9 übermittelt.
In einem Verfahrensschritt S7 wird vorliegend ein zu überprüfendes der Bauteile 3 mittels des Querfeeders 13 von dem Transportband 4 in den Atline-Messbereich 12 befördert und in dem Ablagebereich 14 abgelegt. In dem Atline-Messbereich 12 kann eine vollständigere Erfassung des zu überprüfenden Bauteils 3 beziehungsweise der Geometrie des zu überprüfenden Bauteils 3 durchgeführt werden als in dem Inline-Messbereich 10. Bei dieser vollständigeren Erfassung kann das Bauteil 3 beispielsweise vollständig oder nahezu vollständig, also nicht nur in Teilbereichen, abgebildet, also erfasst, werden, was entsprechend mehr Zeit in Anspruch nehmen kann, beispielsweise mehrere Takte der Fertigungsanlage 2. Während dieser Erfassung in dem Atline-Messbereich 12 können aber die Fertigungsanlage 2 und das Transportband 4 weiterlaufen. Es kann also vorgesehen sein, dass nicht jedes der Bauteile 3 in dem Atline-Messbereich 12 erfasst und überprüft wird, sondern lediglich eine vorgegebene oder zufällige Auswahl der die Fertigungsanlage 2 durchlaufenden Bauteile 3.
Gerade Blechbauteile mit einer im Verhältnis zu ihrer Ausdehnung oder Fläche in ihrer Haupterstreckungsebene relativ geringen Material- oder Wandstärke können geometrisch instabil, also bereits allein aufgrund ihres Eigengewichts unter Schwerkrafteinfluss elastisch verformbar sein. Aus diesem Grund wurden bisher derartige Bauteile 3 vor einer Überprüfung zunächst aufwendig mittels einer Einspannvorrichtung eingespannt und dadurch in eine gerichtete Zwangslage gebracht. Vorliegend ist es hingegen vorgesehen, dass das zu überprüfende Bauteil 3 unverspannt auf den Auflageelementen 26 abgelegt wird. Da durch die Auflageroboter 15 die Auflageelemente 26 aber in vorgegebene Sollposen beziehungsweise Sollpositionen gebracht sind, liegt das Bauteil 3 dennoch auf definierten vorgegebenen Auflagepunkten auf, was ebenfalls als gerichtetes Ablegen verstanden werden kann.
4 zeigt dazu eine schematische ausschnittweise Draufsicht auf den Ablagebereich 14 mit dem dort abgelegten zu überprüfenden Bauteil 3 sowie den Auflagerobotern 15 und den Zusatzrobotern 16. Der Übersichtlichkeit halber sind hier nur einige der Auflageroboter 15 und der von diesen geführten Auflageelementen 26 sowie nur einige der Zusatzroboter 16 und der von diesen geführten Referenzelementen 17 gekennzeichnet. Die Referenzelemente 17 können bedarfsweise vor, während oder nach dem Ablegen des jeweiligen Bauteils 3 in ihrer vorgegebenen Sollpose positioniert werden. Die von den Auflagerobotern 15 geführten Auflageelemente 26 sind vorliegend als Saug- oder Saugerlanzen ausgebildet. Eine solche Saugerlanze kann zumindest im Wesentlichen rohrförmig oder rohrartig, beispielsweise mit einem radial nach außen aufgeweiteten Endtrichter zur Bauteilkontaktierung, ausgestaltet sein. Durch die Saugerlanzen kann, vergleichbar einem herkömmlichen Staubsauger, ein Unterdruck aufgebaut werden, durch den das Bauteil auf den Saugerlanzen gehalten werden kann. Um eine Beschädigung des Bauteils 3 zu vermeiden, können die Saugerlanzen oder deren bauteilseitige Enden beispielsweise aus Kunststoff oder Gummi oder dergleichen ausgebildet sein.
Nachdem das zu überprüfende Bauteil 3 in dem Atline-Messbereich 12 abgelegt worden ist, wird das Bauteil 3 beziehungsweise dessen Geometrie hier erfasst. Dazu umfasst die Messzelle 9 beziehungsweise der Atline-Messbereich 12 vorliegend eine Rahmenstruktur 18, die hier beispielhaft aus zwei neben dem Ablagebereich 14 angeordneten Portalen gebildet ist. An der Rahmenstruktur 18 sind vorliegend Roboterarme 19 befestigt, die wiederum Atline-Kameras 20 individuell steuerbar und positionierbar führen. Die Atline-Kameras 20 können wie die Inline-Kamera 11 oder davon abweichend ausgebildet sein. Da in dem Atline-Messbereich 12 mehr Zeit zum Erfassen des Bauteils 3 beziehungsweise von dessen Geometrie zur Verfügung steht als in dem Inline-Messbereich 10, kann das zu überprüfende Bauteil 3 beziehungsweise dessen Geometrie in dem Atline-Messbereich 12 bevorzugt vollständig mittels der Atline-Kameras 20 erfasst werden. Dazu kann bei Bedarf das Bauteil 3 in mehreren unterschiedlichen Posen auf den Auflageelementen 26 abgelegt oder mittels der Auflageroboter 15 in unterschiedliche Posen bewegt oder in unterschiedlichen Posen gehalten werden. Der Atline-Messbereich 12 dient also dazu, für einzelne Bauteile 3 bevorzugt 100% von deren Geometrie - einschließlich Beulen, Dellen, einer Gesamtform, definierten Einzelmerkmalen und dergleichen - zu erfassen beziehungsweise zu vermessen.
Die Auflageelemente 26 sowie die Referenzelemente 17 sind hier als optisch eindeutig erfassbare Teile hergestellt. Bei dem Erfassen des Bauteils 3 beziehungsweise dessen Geometrie mittels der Atline-Kameras 20 können daher auch die Auflageelemente 26 und/oder die Referenzelemente 17 beziehungsweise deren dreidimensionale Lage im Raum erfasst werden. Insbesondere können dabei die räumlichen Positionen von Kontaktpunkten oder Kontaktbereichen erfasst werden, an denen das Bauteil 3 tatsächlich auf den Auflageelementen 26 aufliegt, also abgestützt ist.
Sofern das jeweils zu überprüfende Bauteil 3 für die Abstreckungsanalyse präpariert ist, kann als Teil der Erfassung oder in einem zusätzlichen Verfahrensschritt S9 gezielt das aufgebrachte Muster erfasst werden, bevorzugt ebenfalls mittels der Atline-Kameras 20.
Mittels der Atline-Kameras 20 aufgenommene Erfassungsdaten werden dann an den Computer 21 zur Auswertung übermittelt.
Um die Erfassungsdaten zu verarbeiten beziehungsweise auszuwerten weist der Computer 21 vorliegend beispielhaft einen Prozessor, etwa einen Mikrochip oder Mikrocontroller, sowie einen damit verbundenen Datenspeicher 23 auf. In dem Datenspeicher 23 kann ein durch den Prozessor 22 ausführbares Computerprogramm oder Betriebsprogramm für die Messzelle 9 oder für die Fertigungsanlage 2 gespeichert sein. Dieses Computerprogramm kann also zum Steuern der Messzelle 9 und/oder der Fertigungsanlage 2 ausgebildet sein und dementsprechend zumindest einige der Verfahrensschritte des Ablaufplans 1 repräsentieren oder kodieren. Der Computer 21 kann also nicht nur zum Verarbeiten oder Auswerten der Erfassungsdaten, sondern ebenso beispielsweise als Steuergerät für die Messzelle 9 und deren Einrichtungen dienen, also ausgebildet sein, insbesondere zum Steuern der Auflageroboter 15, der Zusatzroboter 16, der Roboterarme 19, 25, des Querfeeders 13 und/oder der Kameras 11, 20.
In einem Verfahrensschritt S10 können die von der Inline-Kamera 11 und gegebenenfalls die von den Atline-Kameras 20 übermittelten Erfassungsdaten durch den Computer 21 in ein virtuelles Modell des jeweiligen Bauteils 3 mit der erfassten Geometrie umgesetzt werden. Sofern das präparierte Muster erfasst wurde, kann in einem Verfahrensschritt S11 eine Abstreckungsanalyse basierend auf einer detektierten Formänderung des präparierten Musters automatisch oder teilautomatisch durchgeführt werden. Dabei kann beispielsweise mittels automatisierter Photogrammmetrie eine Auswertung von Abstreckungsgrenzen, ein Erkennen von Materialdehnungen oder Materialdehnungsgrenzen, von Einschnürungen und/oder dergleichen mehr durchgeführt werden. Entsprechende Ergebnisse der Abstreckungsanalyse können mit vorgegebenen Sollwerten verglichen werden. Sofern hier eine Abweichung oder eine Überschreitung eines vorgegebenen Schwellenwertes erkannt oder detektiert wird, kann beispielsweise ein Warnsignal erzeugt und automatisch ausgegeben werden. Sofern im Rahmen der Abstreckungsanalyse ein Problem, beispielsweise ein Erreichen einer kritischen Dehngrenze, erkannt wird, kann, bevorzugt automatisiert, ein entsprechendes Steuersignal erzeugt und ausgegeben werden. Der Computer 21 kann also beispielsweise ein entsprechendes Steuersignal an eine Steuerung der Fertigungsanlage 2 oder eine Bildungseinrichtung der Fertigungsanlage 2 senden. So kann beispielsweise eine entsprechende Mehr- oder Minderbeölung einer entsprechenden Mangel- oder Fehlerstelle der Bauteile 3, eine Anpassung eines Druckes, eine Position des Werkzeugs 7, eine Geschwindigkeit des Transportbandes 4 und/oder dergleichen mehr veranlasst werden.
Ausgehend von dem mit der erfassten Geometrie erzeugten virtuellen Modell des Bauteils 3 wird in einem Verfahrensschritt S12 zunächst eine virtuelle Schwerkraftkompensation durchgeführt, um eine eigengewicht- und schwerkraftbedingte Verformung des Bauteils 3 auszugleichen. Dabei wird das virtuelle Modell des Bauteils 3 also in eine schwerkraftunabhängige oder schwerkraftneutrale Neutralpose verformt. Diese Schwerkraftkompensation kann insbesondere oder ausschließlich für nicht-eigensteife Bauteile 3 durchgeführt werden. Sofern das zu überprüfende Bauteil 3 also eigensteif ist, kann die Schwerkraftkompensation übersprungen werden.
In einem Verfahrensschritt S13 wird ausgehend von der der erfassten Geometrie oder ausgehend von der Neutralpose das virtuelle Modell des Bauteils 3 in eine vorgegebene Sollgeometrie verformt. Dabei werden insbesondere die erfassten oder vorgegebenen Auflage- oder Kontaktpunkte, an denen das Bauteil 3 auf den Auflageelementen 26 aufliegt und/oder vorgegebene Referenzpunkte des Bauteils 3 virtuell an vorgegebene Sollpositionen bewegt. Übrige Teilbereiche des virtuellen Modells des Bauteils 3 bewegen sich dabei mit, was anhand eines vorgegebenen mathematischen Deformationsmodells, beispielsweise eines FEM-Modells, modelliert beziehungsweise simuliert wird. Die Erfassungsdaten beziehungsweise das virtuelle Modell des Bauteils 3 können dabei in verschiedenen Formen vorliegen, beispielsweise in STL (Standard Triangulation / Tesselation Language), als Punktewolke oder als Polygonmodell oder dergleichen.
Da die Verformung hier rein virtuell oder computerbasiert durchgeführt wird, dass reale physische Bauteil 3 also nicht verformt oder eingespannt wird, kann dieser Prozess auch als virtuelles spannen (englisch: virtual clamping) bezeichnet werden. Eine sich dabei ergebende simulierte verformte Geometrie des Bauteils 3 beziehungsweise des virtuellen Modells des Bauteils 3 wird mit einer für das jeweilige Bauteil 3 vorgegebenen Sollgeometrie verglichen, um Abweichungen, also eventuelle Fertigungsmängel automatisiert zu erkennen. Ebenso kann das in die vorgegebene Sollpose verformte virtuelle Modell des Bauteils 3 mittels eines virtuellen Abziehsteins abgetastet werden, um Beulen oder Dellen zu erkennen. Hiermit können vorteilhaft bereits vor einer Lackierung des Bauteils 3 und automatisiert Oberflächenfehler oder Unregelmäßigkeiten einer Oberflächenform oder Oberflächengeometrie des Bauteils 3 erkannt werden.
Hier erkannte Produktions- oder Fertigungsmängel des Bauteils 3 werden dann in einem Verfahrensschritt S14 in eine, gegebenenfalls annotierte, Falschfarbentextur für das Bauteil 3 umgesetzt, die dann dem virtuellen Modell des Bauteils 3 überlagert wird. Auf diese Weise können vorteilhaft Abweichungen vom jeweiligen Sollwert besonders einfach und intuitiv erfassbar kenntlich gemacht werden. Bevorzugt können relevante Flächenbereiche, in oder für die eine Abweichung oder ein Produktionmangel erkannt wurde, quantitativ bewertet werden, sodass beispielsweise entsprechende Annotationen automatisiert erzeugt und eingeblendet werden können. Es können auch im Rahmen der Abstreckungsanalyse ermittelte Materialdehngrenzen sichtbar gemacht werden.
Das so eingefärbte oder texturierte virtuelle Modell des Bauteils 3 kann dann automatisch ausgegeben werden, beispielsweise mittels einer mit dem Computer 21 verbundenen Anzeige 24.
Optional können in einem Verfahrensschritt 15 bei einem automatisch erkannten Produktionsmangel ein entsprechendes Warnsignal ausgegeben und/oder automatisierte Gegenmaßnahmen eingeleitet werden, beispielsweise durch entsprechendes Ansteuern der Fertigungsanlage 2 zur Kompensation des Produktionsmangels. Dies kann bedeuten, dass das überprüfte Bauteil 3 erneut bearbeitet wird und/oder die Fertigungsanlage 2 zur Kompensation des Produktionsmangels für zukünftig zu produzierende Bauteile 3 eingestellt oder angepasst wird.
Zusammenfassend wird hier ein System mit besonders hohem Automatisierungsgrad und besonders hoher Flexibilität vorgeschlagen. Dadurch können beispielsweise die Bauteile 3 direkt nach einem Werkzeugwechsel noch während der laufenden Fertigung automatisiert überprüft werden und es kann besonders zeitnah auf eventuelle Fertigungsmängel reagiert werden, insbesondere beispielsweise noch vor einer Weiterverarbeitung oder gar einer Auslieferung der Bauteile 3. Zudem können in erheblichem Umfang Aufwand und Kosten eingespart werden, da beispielsweise für mehrere Fertigungsstandorte die gleichen Erfassungseinrichtungen, Geräte, Mess- und Auswerteprogramme eingesetzt werden können, was vorteilhaft auch zu einer signifikanten Fehlerreduzierung bei der Bauteilfertigung insgesamt beitragen kann. Dennoch können an den verschiedenen Fertigungsstandorten besonders einfach unterschiedliche Bauteile 3 gefertigt werden, da die verwendeten Einrichtungen und Geräte, beispielsweise die Auflageroboter 15 und die Zusatzroboter 16 sowie die Kameras 11, 20 softwarebasiert individuell steuerbar und damit an unterschiedliche Bauteile und Prozesse anpassbar sind, ohne dass hierfür Hardwareveränderungen notwendig wären. Des Weiteren können Vorteile und ein reduzierter Aufwand in den Bereichen Lagerung, Logistik und Prüfmittelüberwachung erzielt werden.
Bezugszeichenliste

1: Ablaufplan
2: Fertigungsanlage
3: Bauteile
4: Transportband
5: Haupttransportrichtung
6: Bearbeitungseinrichtung
7: Werkzeug
8: Austauschwerkzeuge
9: Messzelle
10: Inline-Messbereich
11: Inline-Kamera
12: Atline-Messbereich
13: Querfeeder
14: Ablagebereich
15: Auflageroboter
16: Zusatzroboter
17: Referenzelemente
18: Rahmenstruktur
19: Roboterarme
20: Atline-Kameras
21: Computer
22: Prozessor
23: Datenspeicher
24: Anzeige
25: Roboterarm
26: Auflageelemente
S1 - S15: Verfahrensschritte

Claims

Verfahren (1) zum Überprüfen von Bauteilen (3), bei dem - während ein zu überprüfendes Bauteil (3) unverspannt abgelegt ist, mittels einer Erfassungseinrichtung (11, 20) automatisch eine Geometrie dieses Bauteils (3) erfasst wird, - sofern das Bauteil (3) nicht-eigensteif ist, das Bauteil (3) automatisch ausgehend von der erfassten Geometrie mittels eines vorgegebenen Verformungsmodells virtuell in eine vorgegebene Sollpose verformt wird, und - eine sich dabei ergebende simulierte verformte Geometrie, die das Bauteil (3) gemäß dem Verformungsmodell in der Sollpose aufweist, mit einer vorgegebenen Sollgeometrie verglichen wird, um einen eventuellen Produktionsmangel des Bauteils (3) zu erkennen.
Verfahren (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (11, 20) wenigstens eine Kamera (11, 20) umfasst, mittels der die Geometrie berührungslos optisch erfasst, insbesondere anhand von mittels der Kamera (11, 20) aufgenommenen Bilddaten des jeweiligen Bauteils (3) stereoskopisch bestimmt, wird.
Verfahren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie des Bauteils (3) in einer Messzelle (9) erfasst wird, die an einer Fertigungslinie (2) angeordnet ist und einen Inline-Messbereich (10) sowie einen Atline-Messbereich (12) umfasst.
Verfahren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu überprüfende Bauteil (3) mittels einer zentralen Transportvorrichtung (4) in einer Haupttransportrichtung (5) entlang einer Fertigungslinie (2) transportiert und zum taktunabhängigen Erfassen der Geometrie zumindest im Wesentlichen quer zu der Haupttransportrichtung (5) robotisch in einen Atline-Messbereich (12) neben der Transportvorrichtung (4) verlagert wird und nach dem Erfassen der Geometrie wieder zurück auf die Transportvorrichtung (4) verlagert wird.
Verfahren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Erfassen der Geometrie wenigstens ein Referenzelement (17) robotisch in einer vorgegebenen Pose angeordnet wird, in der es sich während des Erfassens der Geometrie neben dem jeweiligen zu überprüfenden Bauteil (3) befindet, und das wenigstens eine Referenzelement (17) beim dem Erfassen der Geometrie, insbesondere mittels derselben Erfassungseinrichtung (11, 20), miterfasst wird und eine räumliche Lagebeziehung zwischen dem Referenzelement (17) und zumindest einem Teilbereich des jeweiligen Bauteils (3) zum Erkennen eines eventuellen Produktionsmangels des jeweiligen Bauteils (3) ausgewertet wird.
Verfahren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von einem Typ des zu überprüfenden Bauteils (3) Auflageelemente (26), die individuell robotisch im Raum positionierbar gehalten sind, automatisch robotisch in eine vorgegebene Pose verlagert werden und die Geometrie erfasst wird, während das zu überprüfende Bauteil (3) auf den in dieser vorgegebenen Pose angeordneten Auflageelementen (26) abgelegt ist, sodass die Auflageelemente (26) das jeweilige Bauteil (3) an vorgegebenen Kontaktpunkten abstützen.
Verfahren (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageelemente (26) als Halteelemente (26) zum Halten des zu überprüfenden Bauteils (3), insbesondere mittels Unterdruck, ausgebildet sind und das zu überprüfende Bauteil (3) durch diese Halteelemente (26) zumindest während des Erfassens der Geometrie gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei auf den Halteelementen (26) abgelegtem Bauteil (3) vor dem Erfassen von dessen Geometrie die Halteelemente (26) einzeln nacheinander in einer vorgegebenen Reihenfolge gelöst werden und dann das Bauteil (3) wieder halten, um ein spannungsfreies Aufliegen des Bauteils (3) auf den Halteelementen (26) zu erreichen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an bauteilseitigen Enden der Halteelemente Temperatursensoren angeordnet sind und damit an den Kontaktpunkten eine jeweilige lokale Temperatur des jeweiligen Bauteils gemessen wird in Abhängigkeit von den gemessenen Temperaturen bei dem virtuellen Verformen eine Temperaturkompensation zum Ausgleichen temperaturbedingter Geometrie- und/oder Verhaltensabweichungen des Bauteils im Vergleich zu einer vorgegebenen Referenztemperatur durchgeführt wird.
Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (3) in einer Fertigungslinie (2) gefertigt werden, die Auflageelemente (26) sowie gegebenenfalls vorgesehene Referenzelemente (17) in einem zugeordneten Atline-Messbereich (12) angeordnet sind und bei einem Werkzeugwechsel der Fertigungslinie (2) die Auflageelemente (26) sowie die gegebenenfalls vorhandenen Referenzelemente (17) automatisch in Abhängigkeit von einem jeweiligen eingewechselten Werkzeug (7, 8) neu konfiguriert werden, um ein mittels des eingewechselten Werkzeugs (7, 8) bearbeitetes zu überprüfendes Bauteil (3) aufnehmen zu können.
Verfahren (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Teil des jeweiligen Konfigurierens die Auflageelemente (26) sowie die gegebenenfalls vorhandenen Referenzelemente (17) in die jeweilige, von dem jeweils eingewechselten Werkzeug (7, 8) abhängige für das Erfassen der Geometrie vorgesehene Pose verstellt und, insbesondere ebenfalls mittels der Erfassungseinrichtung (11, 20), bevorzugt photogrammetrisch, in dieser Pose erfasst werden, während kein Bauteil (3) auf den Auflageelementen (26) abgelegt ist, und anhand dieser Erfassung eine automatische Kalibrierung der Erfassungseinrichtung (11, 20) und/oder einer zum Positionieren der Auflageelemente (26) und gegebenenfalls der Referenzelemente (17) verwendeten Robotik (15, 16) durchgeführt wird.
Verfahren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, insbesondere bei einem erkannten Produktionsmangel, automatisch ein virtuelles Modell des Bauteils (3) mit einer Falschfarbeneinfärbung, die eine Abweichung der simulierten verformten Geometrie des jeweiligen Bauteils (3) von der Sollgeometrie ortsaufgelöst farbcodiert, versehen und bereitgestellt wird.
Verfahren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erfasste Geometrie oder ein daraus, insbesondere automatisch, erzeugtes virtuelles Modell des jeweiligen Bauteils (3) mittels eines virtuellen Abziehsteins abgetastet wird, um an dem Bauteil (3) vorhandene Beulen und/oder Dellen automatisch als Produktionsmangel zu erkennen.
Verfahren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu überprüfende Bauteil (3) mit einem vorgegebenen geometrischen Muster versehen wird und dann die Geometrie dieses Bauteils (3) nach einer Umformung des Bauteils (3) mittels eines Werkzeugs (7, 8) erfasst wird, wobei mit oder als Teil der Geometrie das gegebenenfalls umgeformte geometrische Muster erfasst wird, und anhand einer eventuellen, aufgrund der Umformung aufgetretenen geometrischen Veränderung des Musters eine Abstreckung oder Abstreckungsgrenze für das jeweilige Bauteil (3) bestimmt wird.
Verfahren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Erfassen der Geometrie des Bauteils (3) ausgehend von dieser zunächst eine virtuelle Schwerkraftkompensation durchgeführt wird, bei der das Bauteil (3) virtuell in eine Neutralpose verformt wird, in der eine durch die Schwerkraft verursachte Verformung der Bauteils (3) kompensiert ist, und das Bauteil (3) dann ausgehend von der Neutralpose virtuell in die vorgegebene Sollpose verformt wird.
Messzelle (9) zum automatisierten Überprüfen einer Geometrie von Bauteilen(3), aufweisend eine Erfassungseinrichtung (11, 20) zum Erfassen einer Geometrie eines unverspannt in einem Erfassungsbereich (14) abgelegten zu überprüfenden Bauteils (3) und eine mit der Erfassungseinrichtung (11, 20) verbundene Datenverarbeitungseinrichtung (21), die dazu ausgebildet ist, von der Erfassungseinrichtung (11, 20) bereitgestellte Messdaten zum Erkennen eines eventuellen Produktionsmangels des jeweiligen Bauteils (3) zu verarbeiten, wobei die Messzelle (9) zum Durchführen eines Verfahrens (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Fertigungsanlage (2) zum Bearbeiten und Überprüfen von Bauteilen (3), umfassend wenigstens ein Werkzeug (6, 7, 8) zum Bearbeiten der Bauteile (3), eine Transportvorrichtung (4) zum Transportieren der Bauteile (3) zu und von dem wenigstens einen Werkzeug (6, 7, 8) und eine an der Transportvorrichtung (4) angeordnete Messzelle (9) nach dem vorhergehenden Anspruch.