DE102020129565A1 - Component with a lead structure for non-destructive testing of the component and corresponding test method - Google Patents

Component with a lead structure for non-destructive testing of the component and corresponding test method Download PDF

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Abstract

Es wird ein Bauteil (1) bereitgestellt, insbesondere ein HV-Bauteil, wobei in dem Bauteil eine Leitstruktur (3, 5) angeordnet ist, welche zum Leiten einer in das Bauteil (1) einführbaren Untersuchungsvorrichtung (4) und/oder zum Leiten einer von einer Untersuchungsvorrichtung (4) abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung (9) eingerichtet ist. Ferner wird ein entsprechendes Prüfverfahren für das Bauteil (1) bereitgestellt.A component (1) is provided, in particular an HV component, a guide structure (3, 5) being arranged in the component, which is used to guide an examination device (4) that can be inserted into the component (1) and/or to guide a electromagnetic radiation (9) emitted by an examination device (4). A corresponding test method for the component (1) is also provided.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauteil, insbesondere ein HV-Bauteil (Hochvolt-Bauteil), mit einer Leitstruktur zur zerstörungsfreien Prüfung des Bauteils, sowie ein entsprechendes Prüfverfahren, wobei die Bauteilprüfung bevorzugt mittels elektromagnetischer Strahlung durchgeführt wird.The present invention relates to a component, in particular a HV component (high-voltage component), with a conductive structure for non-destructive testing of the component, and a corresponding testing method, the component testing being preferably carried out using electromagnetic radiation.

In der Produktion von HV-Komponenten werden zahlreiche, teils sehr hochwertige Unterkomponenten zusammengefügt. Müssen bei den fertig zusammengebauten HV-Komponenten Qualitätsprüfungen hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften durchgeführt werden, wie z.B. der korrekte Verlauf eines Kabelstrangs, so bieten sich dafür zahlreiche aus dem Stand der Technik bekannte Möglichkeiten an. Generell kann zwischen nicht bzw. praktisch nicht zerstörenden Prüfmethoden und, im Gegensatz dazu, zerstörenden Prüfungsmethoden unterschieden werden.In the production of HV components, numerous sub-components, some of which are of very high quality, are assembled. If quality tests have to be carried out on the fully assembled HV components with regard to the mechanical properties, such as the correct routing of a cable harness, there are numerous possibilities known from the prior art. In general, a distinction can be made between non-destructive or practically non-destructive test methods and, in contrast, destructive test methods.

Bei den nicht bzw. praktisch nicht-zerstörenden Prüfmethoden wird eine Öffnung im zu untersuchenden Bauteil verwendet, um eine entsprechende Untersuchungsvorrichtung in das Innere des Bauteils einzuführen. Oftmals kann hierfür beispielsweise eine Entgasungsöffnung verwendet werden, die gemäß Stand der Technik in vielen Bauteilen, insbesondere in HV-Komponenten verbaut ist. Da die Entgasungsöffnungen meist mit einer Membran verdeckt sind, muss nach erfolgter Prüfung des Bauteils nur diese ersetzt werden.With the non-destructive or practically non-destructive test methods, an opening in the component to be examined is used in order to insert a corresponding examination device into the interior of the component. For example, a degassing opening can often be used for this purpose, which according to the prior art is installed in many components, in particular in HV components. Since the degassing openings are usually covered with a membrane, only this needs to be replaced once the component has been checked.

Die nicht bzw. praktisch nicht zerstörende Prüfungsmethode kann zum einen mittels eines Endoskops durchgeführt werden, welches im Wesentlichen einem flexiblen Kameraschlauch entspricht, an dessen Spitze eine Lichtquelle angeordnet ist. Die Herausforderungen, die beim Einsatz dieses Systems zu bewältigen sind, betreffen das Einbringen und die Bedienung eines solchen Systems, die eine gewisse Übung erfordern. Ferner ist die Bewertung der erhaltenen Ergebnisse nicht ganz einfach. Derzeit ist aus dem Stand der Technik keine, insbesondere keine automatisierte Inline-Prüfung, also eine während des Fertigungsprozesses (als Linie bezeichnet) durchgeführte Prüfung dieser Art bekannt.The non-destructive or practically non-destructive test method can be carried out using an endoscope, which essentially corresponds to a flexible camera tube with a light source arranged at the tip. The challenges to be overcome when using this system relate to the introduction and operation of such a system, which requires a certain amount of practice. Furthermore, the evaluation of the results obtained is not entirely simple. At present, no, in particular no automated, inline test, ie a test of this type carried out during the manufacturing process (referred to as a line), is known from the prior art.

Zum anderen kann die Prüfmethode unter Zuhilfenahme einer Röntgen- bzw. Computertomographie durchgeführt werden. Bei dieser Art der Prüfungsmethode ist die aufgrund des erforderlichen Strahlenschutzes beschränkte Verfügbarkeit des Systems zu nennen. Wie im vorherigen Fall braucht es auch ein geschultes Auge, um die erhaltenen Ergebnisse auszuwerten. Ferner handelt es sich dabei um relativ kostspielige Analyseverfahren.On the other hand, the test method can be carried out with the help of X-ray or computed tomography. With this type of test method, the limited availability of the system due to the required radiation protection must be mentioned. As in the previous case, it also takes a trained eye to evaluate the results obtained. Furthermore, these are relatively expensive analysis methods.

Im Gegensatz zur zerstörungsfreien Prüfung kann das zu untersuchende Bauteil auch einer zerstörenden Prüfung unterzogen werden. Hierzu wird das Bauteil aus der Fertigungslinie entnommen und zerlegt. Eine solche Zerlegung bringt ist mit einem zeitlichen Mehraufwand verbunden und erhöht den Analyseaufwand für jedes zu untersuchende Bauteil. Üblicherweise kann nach erfolgter Überprüfung auch nur ein Teil der Originalkomponente wiederverwendet werden. Nicht selten wird bei dieser Prüfmethode das Bauteil zerstört, so dass es zur Ausschussware wird. Auch bei der Wahl der zerstörenden Prüfmethode ist aus dem Stand der Technik kein darauf basierendes Inline-Prüfverfahren bekannt. Wenn es sich bei dem zu untersuchenden Bauteil zudem um eine HV-Komponente handelt, besteht ferner das Problem, dass bei dessen Zerlegen/Demontieren erhöhte Arbeitssicherheitsanforderungen bestehen.In contrast to non-destructive testing, the component to be examined can also be subjected to a destructive test. To do this, the component is removed from the production line and dismantled. Such a breakdown is associated with additional time and increases the analysis effort for each component to be examined. Usually only a part of the original component can be reused after the check has been carried out. It is not uncommon for this test method to destroy the component so that it becomes scrap. When it comes to the selection of the destructive test method, no inline test method based on it is known from the prior art. If the component to be examined is also an HV component, there is also the problem that there are increased work safety requirements when it is dismantled/dismantled.

Daher liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, den Verlauf von aus dem Stand der Technik bekannten Prüfverfahren zur Untersuchung von Bauteilen, insbesondere HV-Komponenten, zu verbessern und/oder zu vereinfachen.The object of the present invention is therefore to improve and/or simplify the course of test methods known from the prior art for examining components, in particular HV components.

Diese Aufgabe wird mittels des erfindungsgemäßen Bauteils und des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Untersuchen des Bauteils gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.This object is achieved by means of the component according to the invention and the method for examining the component according to the invention. Further embodiments are defined in the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird ein Bauteil bereitgestellt, insbesondere ein HV-Bauteil, wobei in dem Bauteil eine Leitstruktur angeordnet ist, welche zum Leiten einer in das Bauteil einführbaren Untersuchungsvorrichtung und/oder zum Leiten einer von einer Untersuchungsvorrichtung abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung eingerichtet ist.According to the invention, a component is provided, in particular an HV component, a guide structure being arranged in the component, which is set up to guide an examination device that can be inserted into the component and/or to guide electromagnetic radiation emitted by an examination device.

Bei dem Bauteil kann es sich insbesondere um ein HV-Bauteil handeln, beispielsweise ein Batterieaggregat, einen Gleichrichter oder eine beliebige Unterkomponente davon. Das Bauteil kann ein Gehäuse aufweisen, welches das Innere des Bauteils zumindest teilweise verdeckt. Die Leitstruktur kann über eine Öffnung in dem Gehäuse oder über einen grundsätzlich offenen Teil des Bauteils erreicht werden.The component can in particular be an HV component, for example a battery unit, a rectifier or any sub-component thereof. The component can have a housing which at least partially covers the interior of the component. The conductive structure can be reached via an opening in the housing or via a basically open part of the component.

Bei der Leitstruktur kann es sich um ein Hilfssystem für eine zerstörungsfreie Prüfung des Bauteils handeln. Das erfindungsgemäße Bauteil kann dabei so eingerichtet sein, dass die entlang der Leitstruktur in das Bauteil eingebrachte Untersuchungsvorrichtung gezielt zu mindestens einer schwierig zu erreichenden Prüfstelle und/oder entlang schwierig zu erreichenden Prüfstellen geleitet wird. Ferner oder alternativ kann die Leitstruktur so eingerichtet sein, dass sie die von der Untersuchungsvorrichtung abgestrahlte elektromagnetische Strahlung zu mindestens einer schwierig zu erreichenden Prüfstelle leitet. Bei der mindestens einen zu untersuchenden und schwierig zu erreichenden Prüfstelle kann es sich insbesondere um eine von außen nicht einsehbare Prüfstelle handeln, weil diese beispielsweise vom Gehäuse verdeckt ist oder sich an einer verwinkelten Stelle im Inneren des Bauteils befindet. Die Leitstruktur kann daher verwendet werden, um die Untersuchungsvorrichtung und/oder die von dieser abgestrahlte elektromagnetische Strahlung entlang eines vorgegebenen, möglicherweise an die komponentenmäßige Ausgestaltung des Inneren des Bauteils angepassten Pfades, zu leiten.The guide structure can be an auxiliary system for non-destructive testing of the component. The component according to the invention can be set up in such a way that the examination device introduced into the component along the guide structure is guided in a targeted manner to at least one test point that is difficult to reach and/or along test points that are difficult to reach. Furthermore or alternatively, the guide structure can be set up in such a way that it transmits the electromagnetic radiation emitted by the examination device at min at least one testing center that is difficult to reach. The at least one test point to be examined and which is difficult to reach can be a test point that cannot be seen from the outside, for example because it is covered by the housing or is located at a crooked point inside the component. The guide structure can therefore be used to guide the examination device and/or the electromagnetic radiation emitted by it along a predetermined path that may be adapted to the component-related configuration of the interior of the component.

Die Leitstruktur kann bereits während des Produktdesigns berücksichtigt werden. Bei der Untersuchungsvorrichtung handelt es sich aus Sicht des zu überprüfenden Bauteils um eine externe Komponente, welche insbesondere keinen Beitrag zum zweckmäßigen Funktionsumfang des Bauteils leistet.The lead structure can already be taken into account during the product design. From the point of view of the component to be checked, the examination device is an external component which, in particular, makes no contribution to the functional scope of the component.

Erfindungsgemäß sind verschiedene Ausgestaltungen der Leitstruktur hinsichtlich des Leitens der in dem Bauteil geführten Untersuchungsvorrichtung und/oder der davon abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung realisierbar. So kann die Leitstruktur so eingerichtet sein, dass sie zum Leiten bewegten Untersuchungsvorrichtung in dem erfindungsgemäßen Bauteil dient, ohne dabei eine Leitfunktion für die von der Untersuchungsvorrichtung abgestrahlte elektromagnetische Strahlung zu übernehmen. Alternativ kann die Leitstruktur einen Strahlungspfad zum Leiten der von der Untersuchungsvorrichtung abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung bereitstellen. Hierfür kann die Untersuchungsvorrichtung in das Bauteil eingeschoben werden, was jedoch keine zwingende Voraussetzung darstellt. Mittels der Leitstruktur kann auch eine dahingehend kombinierte Leitfunktion realisiert werden, dass die Leitstruktur zunächst (beispielsweise entlang eines ersten Teilstücks der Leitstruktur) einen Führungspfad für die in das Bauteil eingeschobene Untersuchungsvorrichtung bereitstellt und anschließend (beispielsweise entlang eines zweiten Teilstücks der Leitstruktur, welches sich an das erste Teilstück der Leitstruktur anschließt) einen Führungspfad für die von der Untersuchungsvorrichtung abgestrahlte elektromagnetische Strahlung bereitstellt, also den Strahlengang der von der Untersuchungsvorrichtung abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung festlegt.According to the invention, various configurations of the conducting structure can be implemented with regard to conducting the examination device guided in the component and/or the electromagnetic radiation emitted by it. The guide structure can be set up in such a way that it is used to guide the moving examination device in the component according to the invention, without taking on a guide function for the electromagnetic radiation emitted by the examination device. Alternatively, the guide structure can provide a radiation path for guiding the electromagnetic radiation emitted by the examination device. For this purpose, the examination device can be pushed into the component, but this is not a mandatory requirement. The guide structure can also be used to implement a combined guide function such that the guide structure initially (for example along a first section of the guide structure) provides a guide path for the examination device inserted into the component and then (for example along a second section of the guide structure which is attached to the adjoining the first section of the guide structure) provides a guide path for the electromagnetic radiation emitted by the examination device, that is to say defines the beam path of the electromagnetic radiation emitted by the examination device.

Gemäß weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bauteils kann die Leitstruktur eingerichtet sein, ein Endoskop und/oder einen flexiblen Lichtwellenleiter zu leiten, wenn dieses in das Bauteil eingeführt wird. Mit anderen Worten kann es sich bei der Untersuchungsvorrichtung um ein Endoskop oder um einen flexiblen Lichtwellenleiter handeln. Die Leitstruktur kann verwendet werden, um den Bewegungspfad der beispielsweise mittels eines Roboters oder einer menschlichen Hand in das Bauteil eingebrachten Untersuchungsvorrichtung zu bestimmen oder vorzugeben, insbesondere um diesen von einem geraden Bewegungspfad in einen Bewegungspfad mit mindestens einer Krümmung und/oder mit mindestens einem Ablenkpunkt umzuwandeln.According to further embodiments of the component according to the invention, the guide structure can be set up to guide an endoscope and/or a flexible optical waveguide when this is inserted into the component. In other words, the examination device can be an endoscope or a flexible optical waveguide. The guide structure can be used to determine or specify the movement path of the examination device introduced into the component, for example by means of a robot or a human hand, in particular to convert this from a straight movement path into a movement path with at least one curvature and/or with at least one deflection point .

Gemäß weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bauteils kann die Leitstruktur eine Führungsschiene aufweisen, an welche die Untersuchungsvorrichtung koppelbar ist, um gemäß einer von der Führungsschiene vorgegebenen Trajektorie in dem Bauteil geführt zu werden. Die Kopplung kann in jeglicher mechanisch geeigneten Form erfolgen, beispielsweise durch das Verwenden einer Nut und eines dazu passenden Vorsprungs. In weiteren Ausführungsformen kann die Leitstruktur auch eine schlauchartige Führung aufweisen, in welche die Untersuchungsvorrichtung eingeschoben werden kann. Genauso gut kann die Leitstruktur unterschiedlich ausgestaltete Leitsegmente aufweisen, sodass geeignet geformte Leitelemente, also an die Untersuchungsvorrichtung angepasste Leitelemente, verwendet werden können. Die Leitelemente können beispielsweise Führungsschienen, Führungsschläuche und/oder Führungsringe aufweisen und im Wesentlichen in mechanische und optische Leitelemente unterteilt werden.According to further embodiments of the component according to the invention, the guide structure can have a guide rail to which the examination device can be coupled in order to be guided in the component according to a trajectory specified by the guide rail. The coupling can be in any mechanically suitable form, for example by using a groove and mating projection. In further embodiments, the guide structure can also have a hose-like guide into which the examination device can be inserted. The guide structure can just as well have differently designed guide segments, so that suitably shaped guide elements, ie guide elements adapted to the examination apparatus, can be used. The guide elements can have, for example, guide rails, guide hoses and/or guide rings and can essentially be subdivided into mechanical and optical guide elements.

Gemäß weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bauteils kann es sich bei der Leitstruktur um eine passive Hilfsstruktur zur Untersuchung des Bauteils im Vorfeld seiner zweckmäßigen Benutzung (Verwendung) handeln, welche während der zweckmäßigen Verwendung des Bauteils nicht zu dessen Funktionsumfang beiträgt. Anders ausgedrückt kann es sich bei der Leitstruktur um eine speziell innerhalb des Bauteils bereitgestellte Struktur handeln, welche beispielsweise mindestens ein mechanisches und/oder mindestens ein optisches Leitelement aufweist, welche ihren Funktionsumfang nur bei der Überprüfung des Bauteils entfalten. Bei der Leitstruktur kann es sich also um eine Struktur innerhalb des Bauteils handeln, welche von den Unterkomponenten des Bauteils während dessen zweckmäßigen Benutzung nicht verwendet wird. Daher kann es sich bei der Leitstruktur insbesondere um eine Struktur handeln, die nach erfolgter Untersuchung aus dem Bauteil entfernt werden kann, ohne dabei dessen späteren zweckmäßigen Funktionsumfang zu beeinflussen.According to further embodiments of the component according to the invention, the guide structure can be a passive auxiliary structure for examining the component prior to its appropriate use (application), which does not contribute to the functional scope of the component during its appropriate use. In other words, the guide structure can be a structure specially provided within the component, which has, for example, at least one mechanical and/or at least one optical guide element, which unfold their range of functions only when the component is checked. The conductive structure can thus be a structure within the component which is not used by the sub-components of the component during its intended use. Therefore, the guide structure can in particular be a structure that can be removed from the component after the examination has taken place, without influencing its later functional scope.

Gemäß weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bauteils kann die Leitstruktur mindestens ein elektromagnetische Strahlung leitendes und/oder umlenkendes, insbesondere Licht leitendes und/oder umlenkendes Element aufweisen. Bei dem elektromagnetische Strahlung leitenden und/oder umlenkenden Element kann es sich beispielsweise um einen Spiegel oder um einen Lichtwellenleiter, beispielsweise einen flexiblen Lichtwellenleiter (Glasfaser) handeln. Das Vorsehen mindestens eines solcher elektromagnetische Strahlung leitenden Elements ermöglicht auch nicht direkt einsehbare Stellen optoelektronisch zu überprüfen. Durch einen im Bauteil angeordneten Lichtwellenleiter können Endoskopfunktion für die Übermittlung von Bildinformationen und elektromagnetischer Strahlung, insbesondere Licht, realisiert werden. Der Lichtwellenleiter kann dabei im Bauteil verbleiben oder nach dem Prüfprozess durch Aufbringen von Zugkraft an der Leitstruktur aus dem erfindungsgemäßen Bauteil entfernt werden und für die Inspektion des nächsten Bauteils wiederverwendet werden. An der Leitstruktur kann einen Anschluss vorgesehen sein, an welchen ein kommerziell verfügbares Analysesystem, beispielsweise ein Kamerasystem, angeschlossen werden kann, mittels welchem eine automatisierte Analyse der Bauteilbeschaffenheit durchgeführt werden kann.According to further embodiments of the component according to the invention, the guide structure can have at least one element that conducts and/or deflects electromagnetic radiation, in particular light conducts and/or deflects it. The element guiding and/or deflecting electromagnetic radiation can be, for example, a mirror or an optical waveguide, for example a flexible optical waveguide (glass fiber). The provision of at least one such element that conducts electromagnetic radiation also makes it possible to check areas that cannot be directly viewed optoelectronically. An optical waveguide arranged in the component allows endoscope functions for the transmission of image information and electromagnetic radiation, in particular light, to be implemented. The optical waveguide can remain in the component or can be removed from the component according to the invention after the testing process by applying tensile force to the guide structure and reused for the inspection of the next component. A connection can be provided on the guide structure, to which a commercially available analysis system, for example a camera system, can be connected, by means of which an automated analysis of the component quality can be carried out.

Die Untersuchungsvorrichtung kann ein Endoskop aufweisen, an dessen Ende eine Kamera mit ggfs. einer zusätzlich bereitgestellten Lichtquelle angeordnet ist. Bei der von der Untersuchungsvorrichtung abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung kann es sich um sichtbares Licht oder um elektromagnetische Strahlung im benachbarten Frequenzbereich handeln, also beispielsweise UV-Licht oder Infrarotlicht. Die Untersuchungsvorrichtung kann einen Laser, eine LIDAR-Vorrichtung (LIDAR: light detection and ranging) bzw. eine LADER-Vorrichtung (LADER: laser detection and ranging) aufweisen, um eine strukturell-räumliche Analyse am Zielort innerhalb des Bauteils vorzunehmen.The examination device can have an endoscope, at the end of which a camera is arranged with, if necessary, an additionally provided light source. The electromagnetic radiation emitted by the examination device can be visible light or electromagnetic radiation in the adjacent frequency range, for example UV light or infrared light. The examination device can have a laser, a LIDAR device (LIDAR: light detection and ranging) or a LADER device (LADER: laser detection and ranging) in order to carry out a structural-spatial analysis at the target location within the component.

Das erfindungsgemäße Bauteil kann ein Gehäuse aufweisen, in dem eine Öffnung vorgesehen ist, durch welche, je nach Auslegung der Leitstruktur, diese ins Innere des Bauteils eingebracht werden kann oder durch welche elektromagnetische Strahlung in das Innere des Bauteils eingebracht werden kann. Im letzteren Fall kann im Bereich der Öffnung ein elektromagnetische Strahlung leitendes Element angeordnet sein, welches die eingestrahlte elektromagnetische Strahlung zum Zielort der Bauteilprüfung leiten kann. Bei der Öffnung kann es sich um eine Belüftungsöffnung des Bauteils handeln. Ebenso kann die Öffnung zwar eine Öffnung in der Gehäusewand des Bauteils darstellen, jedoch von einem transparenten Element, beispielsweise einem Plättchen oder einer Linse, verschlossen sein, so dass ein Einbringen von elektromagnetischer Strahlung in das Bauteil möglich ist.The component according to the invention can have a housing in which an opening is provided through which, depending on the design of the guide structure, it can be introduced into the interior of the component or through which electromagnetic radiation can be introduced into the interior of the component. In the latter case, an element that conducts electromagnetic radiation can be arranged in the area of the opening, which element can conduct the radiated electromagnetic radiation to the target location of the component test. The opening can be a ventilation opening of the component. Likewise, although the opening can represent an opening in the housing wall of the component, it can be closed by a transparent element, for example a small plate or a lens, so that electromagnetic radiation can be introduced into the component.

Erfindungsgemäß wird ferner ein Verfahren zum Untersuchen eines Bauteils bereitgestellt, insbesondere eines HV-Bauteils, wobei in dem Bauteil eine Leitstruktur angeordnet ist, welche zum Leiten eines in das Bauteil einführbaren Untersuchungsvorrichtung und/oder zum Leiten eines von einer Untersuchungsvorrichtung abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung eingerichtet ist. Das Verfahren weist Einbringen der Untersuchungsvorrichtung in das Bauteil entlang der Leitstruktur und/oder Leiten der abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung mittels der Leitstruktur auf.According to the invention, a method for examining a component, in particular an HV component, is also provided, with a guide structure being arranged in the component, which is set up to guide an examining device that can be inserted into the component and/or to guide electromagnetic radiation emitted by an examining device. The method includes introducing the examination device into the component along the conductive structure and/or guiding the emitted electromagnetic radiation by means of the conductive structure.

Hierbei sei erwähnt, dass das Untersuchen des Bauteils mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Überprüfen des Bauteils, insbesondere seiner inneren Beschaffenheit, welche von außen nicht einsehbar ist, auf möglicherweise vorliegende Schäden bzw. Ungereimtheiten hinsichtlich dessen Zusammenbau.It should be mentioned here that examining the component using the method according to the invention involves checking the component, in particular its internal condition, which cannot be seen from the outside, for any damage or inconsistencies with regard to its assembly.

Gemäß weiteren Ausführungsformen des Verfahrens kann die Leitstruktur eine von einer Geraden abweichende Trajektorie definieren, entlang welcher die Untersuchungsvorrichtung in dem Bauteil geleitet wird. Mit anderen Worten kann die Leitstruktur Umlenkpunkte ausbilden, an welchen der ansonsten geradlinige Vortrieb der in das erfindungsgemäße Bauteil eingeführten Untersuchungsvorrichtung, welche beispielsweise eine längliche, flexible Form haben kann, in eine von vorbestimmte, von der geradlinigen Fortführung abweichende Richtung gelenkt wird.According to further embodiments of the method, the guide structure can define a trajectory that deviates from a straight line, along which the examination device is guided in the component. In other words, the guide structure can form deflection points at which the otherwise straight propulsion of the examination device introduced into the component according to the invention, which can have an elongated, flexible shape, for example, is directed in a predetermined direction deviating from the straight continuation.

Gemäß weiteren Ausführungsformen des Verfahrens kann die Leitstruktur einen von einer Geraden abweichenden Strahlungspfad für die abgestrahlte elektromagnetische Strahlung definieren. Wie bereits erwähnt, kann die Leitstruktur hierfür mindestens ein elektromagnetische Strahlung leitendes Element aufweisen.According to further embodiments of the method, the guide structure can define a radiation path, which deviates from a straight line, for the emitted electromagnetic radiation. As already mentioned, the conductive structure can have at least one element conducting electromagnetic radiation for this purpose.

Gemäß weiteren Ausführungsformen kann das Verfahren ferner Entfernen der Leitstruktur aus dem Bauteil aufweisen, nachdem die Untersuchung des Bauteils durchgeführt worden ist. Die Leitstruktur kann über Sollbruchstellen im Inneren des erfindungsgemäßen Bauteils befestigt sein. Ferner kann die Leitstruktur mehrere mechanische und/oder optische Leitelemente aufweisen, welche zumindest teilweise mechanisch miteinander verbunden sind, so dass die Leitstruktur durch Kraftanwendung als Ganzes oder aber nur ein Teil davon aus dem Bauteil entfernt werden kann.According to further embodiments, the method can further include removing the conductive structure from the component after the examination of the component has been performed. The conductive structure can be attached via predetermined breaking points inside the component according to the invention. Furthermore, the conductive structure can have a plurality of mechanical and/or optical conductive elements which are at least partially mechanically connected to one another, so that the conductive structure can be removed from the component as a whole or only in part by the application of force.

Mittels des hier beschriebenen erfindungsgemäßen Bauteils und des entsprechenden Verfahrens zu dessen Überprüfung können insbesondere zerstörungsfreie optische Prüfungen während der Produktion des Bauteils erfolgen. Insbesondere kann so eine Qualitätsprüfung als (automatisierte) Inline-Prüfung in der Produktionslinie umgesetzt werden mit einer ausreichend kurzen Analysezeit bzw. ohne größere Auswirkung auf die Taktzeit des Herstellungsprozesses. Die in dem erfindungsgemäßen Bauteil angeordnete Leitstruktur kann auch bei nachfolgenden Qualitätsprüfungen eingesetzt werden, wie z.B. im Produktaudit oder bei einer etwaigen Fehlersuche.Using the component according to the invention described here and the corresponding method for checking it, in particular non-destructive optical tests can be carried out during the production of the component. In particular, such a quality check can be implemented as an (automated) inline check in the production line with a sufficiently short analysis time or without a major impact on the cycle time of the manufacturing process. The conductive structure arranged in the component according to the invention can also be used in subsequent quality tests, such as in product audits or in any troubleshooting.

Die Leitstruktur kann insbesondere Leithilfen für Untersuchungsvorrichtungen in Form von Endoskopen und/oder flexiblen Lichtwellenleitern aufweisen, die das Endoskop bzw. den Lichtwellenleiter zu kritischen, insbesondere schwierig einsehbaren Stellen innerhalb des Bauteils definiert hinführen. Das erfindungsgemäße Bauteil sowie das entsprechende Prüfverfahren ermöglichen vorteilhafterweise schnelleres und zielführendes Einbringen der Untersuchungsvorrichtung bzw. der davon abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung in das Bauteil und somit schnelle Ergebnisverfügbarkeit. Die mittels der Leitstruktur definierbare und räumlich eindeutige Orientierung der Abbildung der Zielstelle(n) innerhalb des Bauteils ermöglichen eine schnelle Analyse der Ergebnisse durch Menschen bzw. ermöglichen eine prozessfähige Bewertung des Zustands des Bauteils durch Maschinen.In particular, the guiding structure can have guiding aids for examination devices in the form of endoscopes and/or flexible optical waveguides, which lead the endoscope or the optical waveguide to critical locations within the component, in particular locations that are difficult to see in a defined manner. The component according to the invention and the corresponding test method advantageously enable faster and targeted introduction of the examination device or the electromagnetic radiation emitted by it into the component and thus rapid availability of results. The spatially unambiguous orientation of the image of the target point(s) within the component, which can be defined by means of the guide structure, enables a quick analysis of the results by humans or enables a process-capable evaluation of the condition of the component by machines.

Insgesamt bieten das erfindungsgemäße Bauteil sowie das entsprechende Prüfverfahren die folgenden Vorteile. Erstens ist eine schnelle Überprüfung (von Soll-Prüfstellen) des Bauteils möglich, dazu bevorzugt in Form einer Inline-Prüfung. Zweitens sind für die Implementierung nur wenige zusätzliche Komponenten erforderlich. Drittens kann die Bauteil-Prüfung praktisch zerstörungsfrei erfolgen, insbesondere ohne das jeweilige Bauteil zerlegen bzw. öffnen zu müssen. Viertens ist das hier vorgestellte erfindungsgemäße Verfahren insbesondere für HV-Komponenten geeignet.Overall, the component according to the invention and the corresponding test method offer the following advantages. Firstly, the component can be checked quickly (of target test points), preferably in the form of an inline test. Second, few additional components are required for implementation. Thirdly, the component test can be carried out practically non-destructively, in particular without having to disassemble or open the respective component. Fourth, the method according to the invention presented here is particularly suitable for HV components.

Die Leitstruktur im erfindungsgemäßen Bauteil kann beispielsweise mechanische und/oder optische Umlenk- und Führungsmittel aufweisen, die in einem Batteriegehäuse angeordnet sind.The guide structure in the component according to the invention can, for example, have mechanical and/or optical deflection and guidance means which are arranged in a battery housing.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those still to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Gesamtheit der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and refinements of the invention result from the entirety of the description and the attached drawing.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Bauteils 1, bei dem es sich um eine HV-Komponente, beispielsweise um eine HV-Batterie handeln kann. Im Inneren des Bauteils 1 befinden sich dessen Unterkomponenten 2. Im gezeigten Beispiel soll beispielsweise die Verbindung zwischen den beiden Unterkomponenten 2, insbesondere die zur rechten Seite der Verbindungsstelle liegende Stelle überprüft werden. Dazu ist in dem Bauteil 1 eine Leitstruktur bereitgestellt, welche eine Anzahl von Leithilfen 3, 5 aufweist. Bei den ersten Leithilfen 3 handelt es sich um Leithilfen mechanischer Art, mittels welcher eine Untersuchungsvorrichtung 4, im gezeigten Beispiel ein Endoskop, im Inneren des Bauteils 1 geführt werden kann, nachdem sie durch eine am Gehäuse vorgesehenen Öffnung 8 in dieses eingeführt worden ist. Hierzu ist der Körper der Untersuchungsvorrichtung 4 biegsam bzw. flexibel ausgestaltet, so dass er mittels der ersten Leithilfen 3 entsprechend ihrer Anordnung und Ausrichtung verformt werden kann. Die Leitstruktur weist ferner eine zweite Leithilfe 5 auf, bei der es sich im gezeigten Beispiel um eine optische Leithilfe in Form eines Spiegels handelt. 1 shows a schematic representation of a component 1 according to the invention, which can be an HV component, for example an HV battery. Inside the component 1 are its sub-components 2. In the example shown, for example, the connection between the two sub-components 2, in particular the point on the right-hand side of the connection point, is to be checked. For this purpose, a guide structure is provided in the component 1, which has a number of guide aids 3, 5. The first guiding aids 3 are mechanical guiding aids, by means of which an examination device 4, in the example shown an endoscope, can be guided inside the component 1 after it has been inserted into the housing through an opening 8 provided therein. For this purpose, the body of the examination device 4 is designed to be bendable or flexible, so that it can be deformed by means of the first guide aids 3 according to their arrangement and orientation. The guiding structure also has a second guiding aid 5, which in the example shown is an optical guiding aid in the form of a mirror.

Mittels der zweiten Leithilfe 5 kann die „Blickrichtung“ des Kopfes der Untersuchungseinrichtung 4 in eine vorbestimmte Richtung ausgerichtet werden. Wie gezeigt, ist der Strahlenkegel 9, welcher von dem Kopf der Untersuchungsvorrichtung 4 ausgehendes Licht aber zugleich auch davon eingefangenes Licht (mittels eines entsprechenden Sensors) repräsentiert, auf die zu überprüfende Verbindungsstelle zwischen den beiden Unterkomponenten 2 ausgerichtet.The “line of sight” of the head of the examination device 4 can be aligned in a predetermined direction by means of the second guidance aid 5 . As shown, the beam cone 9, which represents light emanating from the head of the examination device 4 but at the same time also light captured by it (by means of a corresponding sensor), is aligned with the connection point to be checked between the two subcomponents 2.

Die Überprüfungsvorrichtung 4 ist mit einem Auswertesystem 6 gekoppelt, beispielsweise einer rechentechnischen Einrichtung, welche die von der Untersuchungseinrichtung 4 aufgenommenen Informationen auswerten kann. Auf dieser Basis kann das Auswertesystem eine Entscheidung über das Ergebnis der Überprüfung treffen oder die Informationen entsprechend aufbereiten und einem Fachpersonal anzeigen, damit eine Entscheidung über das Ergebnis der Untersuchung getroffen werden kann, also entscheiden werden kann, ob das Bauteil 1 der Überprüfung standgehalten hat oder nicht.The checking device 4 is coupled to an evaluation system 6 , for example a computing device, which can evaluate the information recorded by the examination device 4 . On this basis, the evaluation system can make a decision about the result of the test or process the information accordingly and display it to a specialist so that a decision can be made about the result of the test, i.e. a decision can be made as to whether component 1 passed the test or not not.

Die soeben beschriebene Untersuchung kann hierbei inline, also bei laufender Produktion auf der Produktionslinie 7 durchgeführt werden.The analysis just described can be carried out inline, ie during production on the production line 7 .

Claims (9)

Bauteil (1), insbesondere ein HV-Bauteil, wobei in dem Bauteil eine Leitstruktur (3, 5) angeordnet ist, welche zum Leiten einer in das Bauteil (1) einführbaren Untersuchungsvorrichtung (4) und/oder zum Leiten einer von einer Untersuchungsvorrichtung (4) abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung (9) eingerichtet ist.Component (1), in particular an HV component, a guide structure (3, 5) being arranged in the component, which guide structure is used to guide an examination device (4) that can be inserted into the component (1) and/or to guide one of an examination device ( 4) radiated electromagnetic radiation (9) is set up. Bauteil (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Leitstruktur (3) eingerichtet ist, ein Endoskop (4) und/oder einen flexiblen Lichtwellenleiter zu leiten, wenn dieses in das Bauteil (1) eingeführt wird.Component (1) according to claim 1 , The guide structure (3) being set up to guide an endoscope (4) and/or a flexible optical waveguide when this is inserted into the component (1). Bauteil (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Leitstruktur (3) eine Führungsschiene aufweist, an welche die Untersuchungsvorrichtung (4) koppelbar ist, um gemäß einer von der Führungsschiene vorgegebenen Trajektorie in dem Bauteil (1) geführt zu werden.Component (1) according to claim 1 or 2 , wherein the guide structure (3) has a guide rail to which the examination device (4) can be coupled in order to be guided in the component (1) according to a trajectory predetermined by the guide rail. Bauteil (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei es sich bei der Leitstruktur (3, 5) um eine passive Hilfsstruktur zur Untersuchung des Bauteils (1) im Vorfeld seiner zweckmäßigen Benutzung handelt, welche während der zweckmäßigen Verwendung des Bauteils (1) nicht zu dessen Funktionsumfang beiträgt.Component (1) according to one of Claims 1 until 3 , the guide structure (3, 5) being a passive auxiliary structure for examining the component (1) in advance of its appropriate use, which does not contribute to the functional scope of the component (1) during its appropriate use. Bauteil (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Leitstruktur (3, 5) mindestens ein elektromagnetische Strahlung (9) leitendes und/oder umlenkendes, insbesondere Licht leitendes und/oder umlenkendes Element (5) aufweist.Component (1) according to one of Claims 1 until 4 wherein the guide structure (3, 5) has at least one element (5) which conducts and/or deflects electromagnetic radiation (9), in particular an element which conducts and/or deflects light. Verfahren zum Untersuchen eines Bauteils (1), insbesondere eines HV-Bauteils, wobei in dem Bauteil (1) eine Leitstruktur (3, 5) angeordnet ist, welche zum Leiten einer in das Bauteil (1) einführbaren Untersuchungsvorrichtung (4) und/oder zum Leiten einer von einer Untersuchungsvorrichtung (4) abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung (9) eingerichtet ist, wobei das Verfahren aufweist: Einbringen der Untersuchungsvorrichtung (4) in das Bauteil (1) entlang der Leitstruktur (3); und/oder Leiten der abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung (9) mittels der Leitstruktur (5).Method for examining a component (1), in particular an HV component, a guide structure (3, 5) being arranged in the component (1) which is used to guide an examining device (4) that can be inserted into the component (1) and/or is set up for conducting electromagnetic radiation (9) emitted by an examination device (4), the method having: Introducing the examination device (4) into the component (1) along the guide structure (3); and or Conducting the radiated electromagnetic radiation (9) by means of the conductive structure (5). Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei die Leitstruktur (3) eine von einer Geraden abweichende Trajektorie definiert, entlang welcher die Untersuchungsvorrichtung in dem Bauteil geleitet wird.procedure according to claim 6 , wherein the guide structure (3) defines a trajectory deviating from a straight line, along which the examination device is guided in the component. Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei die Leitstruktur (5) einen von einer Geraden abweichenden Strahlungspfad für die abgestrahlte elektromagnetische Strahlung (8) definiert.procedure according to claim 6 or 7 , The guide structure (5) defining a radiation path that deviates from a straight line for the emitted electromagnetic radiation (8). Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, ferner aufweisend: Entfernen der Leitstruktur (3, 5) aus dem Bauteil (1), nachdem die Untersuchung des Bauteils (1) durchgeführt worden ist.Method according to one of Claims 6 until 8th , further comprising: removing the conductive structure (3, 5) from the component (1) after the component (1) has been examined.
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