DE102019129474A1

DE102019129474A1 - Verfahren zur Unterstützung einer visuellen Prüfung von Bauteilen

Info

Publication number: DE102019129474A1
Application number: DE102019129474.6A
Authority: DE
Inventors: Juergen Hoffmann
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2021-05-06

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Unterstützung einer visuellen Prüfung von Bauteilen (1), insbesondere einer visuellen Prüfung von Karosseriebauteilen, angegeben. Bei dem Verfahren werden zumindest ein zu prüfendes Bauteil (1), eine Recheneinrichtung (2) und eine Projektionseinrichtung (4) bereitgestellt. Die Recheneinrichtung (2) ist dazu eingerichtet, Material- und/oder Fertigungsparameter (3) des zu prüfenden Bauteils (1) zu empfangen, und die Projektionseinrichtung (4) ist dazu eingerichtet, Daten (5) der Recheneinrichtung (2) zu empfangen. Mittels der Projektionseinrichtung (4) wird ein Prüfmuster (6) auf das zu prüfende Bauteil (1) projiziert, wobei das Prüfmuster (6) in Abhängigkeit zumindest eines Material- und/oder Fertigungsparameter (3) des Bauteils (1) erzeugt wird. Weiterhin wird eine Einrichtung (100) zur Durchführung des Verfahrens angegeben.

Description

Es wird ein Verfahren zur Unterstützung einer visuellen Prüfung von Bauteilen angegeben. Bei den Bauteilen kann es sich insbesondere um aus Metallplatinen hergestellte Karosseriebauteile handeln.
Bei der Herstellung von Karosseriebauteilen gibt es an der Produktionslinie verschiedene Stationen. Am Anfang kommt ein Rohling auf die Linie, dann wird er in mehreren Schritten maschinell bearbeitet, bis er seine endgültige Form hat. Da auch Maschinen nicht unfehlbar sind, ist es nötig die Bauteile zu prüfen. Dafür stehen unter anderem am Ende Arbeiter an der Linie und sortieren fehlerhafte Bauteile aus. Doch auch hier können durch Müdigkeit, Ablenkung oder Zeitdruck Fehler übersehen werden. Es besteht also das Risiko, dass fehlerhafte Bauteile durchrutschen können. Weiterhin kann das manuelle Prüfen der Bauteile selbst eine für die Arbeiter ermüdende Tätigkeit sein.
Die Druckschrift DE 10 2016 115 252 A1 beschreibt eine Messvorrichtung zur dreidimensionalen optischen Vermessung eines Werkstücks mit einer Kamera zur Aufnahme von Bilddaten des Werkstücks, einer Auswerte- und Steuereinheit, welche dazu eingerichtet ist, die von der Kamera aufgenommenen Bilddaten auszuwerten und daraus 3D-Daten des Werkstücks zu bestimmen, und einem Projektor zur Projektion eines Prüf-Musters auf das Werkstück. Die Auswerte- und Steuereinheit ist dazu eingerichtet, den Projektor während eines Setup-Modus derart zu steuern, dass der Projektor die Gestalt des auf das Werkstück projizierten Prüf-Musters in Abhängigkeit eines Abstands zwischen dem Werkstück und der Kamera aktiv verändert, um einen Nutzer der Messvorrichtung anhand des Prüf-Musters bei der Positionierung der Kamera relativ zu dem Werkstück zu unterstützen.
Nachteilig bei der in der DE 10 2016 115 252 A1 beschriebenen Messvorrichtung ist, dass das Prüf-Muster zwar in Abhängigkeit des Abstands angepasst wird, aber es möglicherweise passieren kann, dass das Prüfmuster z.B. bei voneinander abweichenden Werkstücken oder Werkstückchargen nicht hundertprozentig korrekt sein kann.
Ausgehend vom Stand der Technik ist es daher eine Aufgabe zumindest einiger Ausführungsformen, ein Verfahren zur Unterstützung einer visuellen Prüfung von Bauteilen anzugeben, durch welches einem Prüfer die visuelle Prüfung auch bei Bauteilen oder Bauteilchargen mit Fertigungsschwankungen erleichtert wird. Eine weitere Aufgabe ist es, eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.
Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren und eine Einrichtung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen gehen weiterhin aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen hervor.
Bei dem hier beschriebenen Verfahren zur Unterstützung einer visuellen Prüfung von Bauteilen werden zumindest ein zu prüfendes Bauteil, eine Recheneinrichtung und eine Projektionseinrichtung bereitgestellt. Die Recheneinrichtung ist dazu eingerichtet, Material- und/oder Fertigungsparameter des zu prüfenden Bauteils zu empfangen, und die Projektionseinrichtung ist dazu eingerichtet, Daten der Recheneinrichtung zu empfangen. Mittels der Projektionseinrichtung wird ein Prüfmuster auf das zu prüfende Bauteil projiziert, wobei das Prüfmuster in Abhängigkeit zumindest eines Material- und/oder Fertigungsparameter des Bauteils erzeugt wird.
Das projizierte Prüfmuster kann insbesondere als visuelle Hilfe für einen menschlichen Prüfer, der das Bauteil beurteilen soll, dienen.
Bei dem zu prüfenden Bauteil kann es sich beispielsweise um eine ungeformte Metallplatine handeln. Das Bauteil kann insbesondere ein Karosseriebauteil sein.
Die Material- und/oder Fertigungsparameter können beispielsweise von einem informationstechnischen System, wie z.B. von einem elektronischen datenverarbeitenden System, wie beispielsweise ein Computer, ein Serversystem, ein Datenbanksystem oder eine Cloud, an die Recheneinrichtung übertragen werden. Weiterhin können die Material- und/oder Fertigungsparameter z.B. von einem automatischen Qualitätserfassungssystem, welches beispielsweise eine Fertigungsparameter-Messeinrichtung und/oder eine oder mehrere Kameras aufweisen kann, an die Recheneinrichtung übertragen werden. Die Recheneinrichtung kann dann in Abhängigkeit der Material- und/oder Fertigungsparameter das zu projizierende Prüfmuster berechnen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Prüfmuster in Abhängigkeit einer Mehrzahl von Materialparametern und oder in Abhängigkeit einer Mehrzahl von Fertigungsparametern erzeugt bzw. das in Abhängigkeit der Mehrzahl von Parametern berechnete Prüfmuster auf das Bauteil projiziert.
Anhand der empfangenen Material- und/oder Fertigungsparameter kann von der Recheneinrichtung ein wahrscheinliches Fehlerbild vorhergesagt werden, welches von den individuellen Bauteilmaterial- und/oder Bauteilfertigungsparametern abhängig sein kann. Ein entsprechendes individuelles Prüfmuster kann dann auf das Bauteil projiziert werden.
Die Projektionseinrichtung kann beispielsweise eine oder mehrere Projektionseinheiten aufweisen. Beispielsweise kann die Projektionseinrichtung eine Laserprojektionseinheit oder eine Mehrzahl von Laserprojektionseinheiten umfassen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Prüfmuster eine oder mehrere Hilfslinien auf. Weiterhin kann das Prüfmuster ein Hilfsgitter aufweisen, bei dem sich beispielsweise eine Mehrzahl von Hilfslinien kreuzen. Um beispielsweise zu überprüfen, ob eine Kante eines Bauteils wirklich gerade ist, kann durch die Projektionseinrichtung eine gerade Hilfslinie auf dem Bauteil angezeigt werden. Der menschliche Prüfer kann dadurch direkt sehen, ob die Kante gerade ist oder nicht und das Bauteil beurteilen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird mittels einer Erfassungseinrichtung eine Geste eines menschlichen Prüfers erfasst. Die Erfassungseinrichtung kann z.B. eine oder mehrere Kameras aufweisen. Die erfasste Geste kann von der Recheneinrichtung ausgewertet werden und die Auswertung kann in einem informationstechnischen System gespeichert werden. Durch eine Markierung mittels Geste kann somit erfasst und im Nachgang ausgewertet werden, wie stark und wie häufig ein Fehler bei einer Bauteilart auftritt, sodass gegebenenfalls Maßnahmen ergriffen werden können.
Weiterhin wird eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben. Das durch die Einrichtung durchgeführte Verfahren kann ein oder mehrere Merkmale der vorgenannten Ausführungsformen aufweisen. Die Einrichtung weist vorzugsweise zumindest eine Recheneinrichtung und eine Projektionseinrichtung zum Projizieren eines Prüfmusters auf. Die Recheneinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, Material- und/oder Fertigungsparameter des zu prüfenden Bauteils zu empfangen. Weiterhin ist die Recheneinrichtung dazu eingerichtet, ein Prüfmuster in Abhängigkeit zumindest eines Material- und/oder Fertigungsparameters zu berechnen. Beispielsweise können Material- und/oder Fertigungsparameter von einem informationstechnischen System an die Recheneinrichtung übertragen werden. Die Projektionseinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, Daten der Recheneinrichtung zu empfangen und das Prüfmuster auf das zu prüfende Bauteil zu projizieren.
Das hier beschriebene Verfahren stellt eine genaue Prüfmethode dar, durch welche ein menschlicher Prüfer weniger schnell ermüdet, da ein Fehler eines Bauteils einfach und schnell zu erkennen ist. Die Fehlerschwere und Häufigkeit kann erfasst und zugeordnet werden. Die visuelle Prüfung wird durch das hier beschriebene Verfahren vorteilhafterweise auch bei Bauteilen oder Bauteilchargen mit Fertigungsschwankungen erleichtert.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des hier beschriebenen Verfahrens zur Unterstützung einer visuellen Prüfung von Bauteilen ergeben sich aus der im Folgenden in Verbindung mit der 1 beschriebenen Ausführungsform.
Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Einrichtung 100 zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens zur Unterstützung einer visuellen Prüfung von Bauteilen 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei wird zumindest ein Material- und/oder Fertigungsparameter 3, beispielsweise von einem informationstechnischen System (nicht dargestellt), an die Recheneinrichtung 2 der Einrichtung 100 übertragen. In Abhängigkeit des zumindest einen Material- und/oder Fertigungsparameters 3 berechnet die Recheneinrichtung 2 ein zu projizierende Prüfmuster 6 und überträgt diesbezüglich Daten 5 an die Projektionseinrichtung 4. Die Projektionseinrichtung 4 projiziert das von der Recheneinrichtung 2 errechnete Prüfmuster 6 auf das zu prüfende Bauteil 1.
Alternativ oder zusätzlich kann das in der Figur gezeigte Ausführungsbeispiel weitere Merkmale gemäß den Ausführungsformen der allgemeinen Beschreibung aufweisen.
Bezugszeichenliste

1: Bauteil
2: Recheneinrichtung
3: Material- und/oder Fertigungsparameter
4: Projektionseinrichtung
5: Daten
6: Prüfmuster
100: Einrichtung

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 102016115252 A1 [0003, 0004]

Claims

Verfahren zur Unterstützung einer visuellen Prüfung von Bauteilen (1), insbesondere einer visuellen Prüfung von Karosseriebauteilen, aufweisend die folgenden Schritte: - Bereitstellen zumindest eines zu prüfenden Bauteils (1), - Bereitstellen einer Recheneinrichtung (2), die dazu eingerichtet ist, Material- und/oder Fertigungsparameter (3) des zu prüfenden Bauteils (1) zu empfangen, - Bereitstellen einer Projektionseinrichtung (4), die dazu eingerichtet ist, Daten (5) der Recheneinrichtung (2) zu empfangen, und - Projizieren eines Prüfmusters (6) auf das zu prüfende Bauteil (1) mittels der Projektionseinrichtung (4), dadurch gekennzeichnet, dass - das Prüfmuster (6) in Abhängigkeit zumindest eines Material- und/oder Fertigungsparameter (3) des Bauteils (1) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Projektionseinrichtung (4) zumindest einen Laser aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Prüfmuster (6) eine oder mehrere Hilfslinien und/oder ein Hilfsgitter aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mittels einer Erfassungseinrichtung eine Geste eines menschlichen Prüfers erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Geste von der Recheneinrichtung (2) ausgewertet und die Auswertung in einem informationstechnischen System gespeichert wird.
Einrichtung (100) zur Durchführung eines Verfahrens zur Unterstützung einer visuellen Prüfung von Bauteilen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.