DE102021114262A1 - Method for measuring at least one parameter and a vehicle component - Google Patents

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Ulrich Schmid
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen wenigstens eines Parameters eines auf einem Bauteil (60) aufgebrachten Mediums (62), aufweisend folgende Schritte: a) Herstellen eines Bauteils (60), insbesondere eines dreidimensional geformten Bauteils (60); b) Aufbringen eines Mediums (62) auf das Bauteil (60) mittels einer Auftragevorrichtung (50); c) Messen wenigstens eines Parameters des Mediums (62) in wenigstens einem Bereich des Bauteils (60) mittels einer Sensorvorrichtung (32). Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeugbauteil, das mit einem derartigen Verfahren vermessen wird.The invention relates to a method for measuring at least one parameter of a medium (62) applied to a component (60), having the following steps: a) producing a component (60), in particular a three-dimensionally shaped component (60); b) applying a medium (62) to the component (60) by means of an application device (50); c) measuring at least one parameter of the medium (62) in at least one area of the component (60) by means of a sensor device (32). Furthermore, the invention relates to a vehicle component that is measured using such a method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen wenigstens eines Parameters, insbesondere einer Schmiermittelmenge, eines auf einem Bauteil aufgebrachten Mediums sowie ein Fahrzeugbauteil.The invention relates to a method for measuring at least one parameter, in particular a quantity of lubricant, a medium applied to a component and a vehicle component.

Die Oberflächen von Bauteilen aus Metall sind einer Korrosionsbelastung ausgesetzt. Um ausreichend Korrosionsschutz zu erreichen, wird die Oberfläche eines Bauteils vor, während und nach dessen Herstellung mit einem Korrosionsschutzmittel, wie beispielswiese Öl, versehen. Insbesondere während der Herstellung eines Bauteils nach dem Presshärten ist ein erneutes Aufbringen eines Korrosionsschutzmittels erforderlich.The surfaces of metal components are exposed to corrosion. In order to achieve sufficient corrosion protection, the surface of a component is treated with an anti-corrosion agent, such as oil, before, during and after its manufacture. In particular, during the manufacture of a component after press hardening, it is necessary to reapply an anti-corrosion agent.

Der Prozess des Presshärtens gliedert sich in mehrere Prozessschritte. Zunächst wird ein Bauteil mittels Kaltumformen in einer Pressenstraße hergestellt. In einem nächsten Schritt erfolgt ein Aufheizen des Bauteils und anschließend ein Abkühlen in einem speziellen Werkzeug mit dem Ziel das Bauteil zu härten. Oxide, die sich auf dem Bauteil aufgrund des Härtens befinden, werden in einem weiteren Prozessschritt mittels Schleuderradstrahlen entfernt. In einem abschließenden Prozessschritt wird das Bauteil durch eine Kammer gefahren, in der sich ein Ölnebel befindet. Dadurch wird das Bauteil mit einer Ölschicht beaufschlagt, um es beispielsweise vor Korrosion zu schützen. Der letzte Prozessschritt wird benötigt, da während des Aufheizens vor dem Härten der ursprünglich auf dem Bauteil vorhandene Schmierstofffilm nicht erhalten bleibt.The process of press hardening is divided into several process steps. First, a component is produced by cold forming in a press line. In a next step, the component is heated and then cooled in a special tool with the aim of hardening the component. Oxides that are on the component due to hardening are removed in a further process step by means of centrifugal wheel blasting. In a final process step, the component is moved through a chamber containing an oil mist. As a result, the component is coated with a layer of oil to protect it from corrosion, for example. The last process step is required because the lubricant film originally present on the component is not retained during heating before hardening.

Damit der erwähnte Korrosionsschutz erzielt werden kann, muss auf der gesamten Bauteiloberfläche eine ausreichende und gleichmäßig verteilte Menge an Ölauflage vorhanden sein. Ferner sollte die lokale Ölauflage nicht zu hoch sein, da ansonsten negative Effekte bei den anschließenden Fügeprozessen entstehen könnten.So that the corrosion protection mentioned can be achieved, there must be a sufficient and evenly distributed amount of oil on the entire surface of the component. Furthermore, the local oil layer should not be too high, otherwise negative effects could arise in the subsequent joining processes.

Zur Ermittlung der lokalen Ölauflage wäre es denkbar, die Bauteile vor und nach dem Durchfahren des Ölnebels zu entnehmen, zu wiegen und das gewogene Gewicht zu vergleichen. Aus der Gewichtsdifferenz kann die durchschnittliche Ölauflage je Flächeneinheit bestimmt werden. Allerdings können mit diesem Verfahren lokale Schwankungen der Ölauflage nicht erfasst werden. Ferner kann das Wiegen der Bauteile nur in einem Labor realisiert werden, da Schwingungen ausgehend von den Vorrichtungen zum Presshärten das Messergebnis beeinflussen. Daraus resultiert ein erheblicher logistischer Aufwand und die Messergebnisse liegen erst nach einem zeitlichen Versatz vor, zu welchem eine Korrektur der Ölbeschichtung vorgenommen werden kann. Alternativ ist es möglich, Proben aus einem Bauteil zu entnehmen und für diese die Ölauflage zu bestimmen. Damit könnte zwar die Ölauflage in lokalen Bereichen bestimmt werden, allerdings ist mit der Probenentnahme mit den üblichen Verfahren zum Trennen von hochfesten Stählen auch ein erheblicher Wärmeeintrag verbunden, der zu einer Veränderung der Ölauflage führen würde, die das Ergebnis wiederum verfälschen.To determine the local oil layer, it would be conceivable to remove the components before and after passing through the oil mist, weigh them and compare the weighed weight. The average oil layer per unit area can be determined from the difference in weight. However, local fluctuations in the oil layer cannot be recorded with this method. Furthermore, the components can only be weighed in a laboratory, since vibrations from the press-hardening devices affect the measurement result. This results in a considerable logistical effort and the measurement results are only available after a time delay, after which the oil coating can be corrected. Alternatively, it is possible to take samples from a component and determine the oil layer for them. Although this could be used to determine the oil layer in local areas, taking samples with the usual methods for cutting high-strength steels also involves a considerable heat input, which would lead to a change in the oil layer, which in turn would falsify the result.

Ein alternativer Ansatz zur Ermittlung der Ölauflage geht aus DE 10 2018 126 837 A1 oder CN 206 787497 U hervor. Darin sind Applikationseinheiten gezeigt, die zur Beschichtung von Coils oder Platinen dienen, bevor die Coils oder Platinen verarbeitet werden. Die Platine wird hierbei kontinuierlich auf einem Produktionsband während der Messung durch die Applikationseinheit gefördert, beschichtet, gemessen und anschließend erst an eine Fertigungslinie zur Erzeugung eines Bauteils übergeben. Die erfassten Messwerte dienen dazu, um Stellparameter der Applikationseinheit anzupassen. Die Messung erfolgt vor der Übergabe der Platine an eine Fertigungslinie, so dass im Anschluss daran Produktionsverarbeitungsschritte durchgeführt werden. Hierbei ergeben sich die eingangs beschriebenen Probleme hinsichtlich der Verteilung der aufgetragenen Ölschicht in der Fertigungslinie. Insbesondere ist es mittels der bekannten Applikationseinheiten nicht möglich, an umgeformten dreidimensionalen Bauteilen eine Messung durchzuführen.An alternative approach to determining the oil layer is out DE 10 2018 126 837 A1 or CN 206 787497 U out. It shows application units that are used to coat coils or blanks before the coils or blanks are processed. During the measurement, the circuit board is continuously conveyed through the application unit on a production line, coated, measured and only then transferred to a production line for the production of a component. The recorded measured values are used to adjust setting parameters of the application unit. The measurement is performed before the board is transferred to a production line, so that production processing steps are carried out afterwards. This results in the problems described above with regard to the distribution of the applied oil layer in the production line. In particular, it is not possible to carry out a measurement on formed three-dimensional components using the known application units.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Fahrzeugbauteil zu schaffen, die eine Messung eines Parameters eines auf Bauteilen aufgebrachten Mediums ermöglichen.The invention is based on the object of creating a method and a vehicle component which make it possible to measure a parameter of a medium applied to components.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Fahrzeugbauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 10 vorgeschlagen.To solve this problem, a method with the features of claim 1 and a vehicle component with the features of claim 10 are proposed.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous configurations of the method are the subject matter of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Messen wenigstens eines Parameters, insbesondere einer Schmiermittelmenge, eines auf einem Bauteil aufgebrachten Mediums, weist die folgenden Schritte auf:

  1. a) Herstellen eines Bauteils, insbesondere eines dreidimensional geformten Bauteils,
  2. b) Aufbringen eines Mediums, insbesondere ein Schmiermittel oder ein Mittel, das geeignet ist, das Bauteil vor Korrosion zu schützen, auf das Bauteil mittels einer Auftragevorrichtung und
  3. c) Messen wenigstens eines Parameters des Mediums in wenigstens einem Bereich des Bauteils mittels einer Sensorvorrichtung, insbesondere einer optischen Sensorvorrichtung.
The method according to the invention for measuring at least one parameter, in particular a quantity of lubricant, of a medium applied to a component has the following steps:
  1. a) Manufacturing a component, in particular a three-dimensionally shaped component,
  2. b) applying a medium, in particular a lubricant or an agent that is suitable for protecting the component from corrosion, to the component by means of an application device and
  3. c) Measuring at least one parameter of the medium in at least one area of the component using a sensor device, in particular an optical sensor device.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die lokale Messung eines Parameters eines auf einem Bauteil aufgebrachten Mediums. Zudem ermöglicht das Verfahren während des laufenden Herstellungsprozesses eines Bauteils, insbesondere eines dreidimensional geformten Bauteils, einen Parameter des auf dem Bauteil aufgebrachten Mediums zu messen.The method according to the invention enables the local measurement of a parameter of a medium applied to a component. In addition, the method makes it possible to measure a parameter of the medium applied to the component during the ongoing manufacturing process of a component, in particular a three-dimensionally shaped component.

Ferner zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch aus, dass das Medium schnell nach einer sich ergebenden Abweichung mit einer optimierten Einstellung auf das dreidimensional geformte Bauteil aufgebracht werden kann. Lokale Schwankungen in der Verteilung des Mediums über das dreidimensional geformte Bauteil können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens schnell erfasst werden. Darüber hinaus ist der Aufwand zur Durchführung des Verfahrens im Vergleich zu bekannten Verfahren gering, die beispielsweise eine Messung in einem Labor vorsehen. Dadurch wird ein aufwändiger Logistikprozess vermieden. Zudem können lokale Schwankungen der Mediumschicht zeitnah erkannt werden. Furthermore, the method according to the invention is characterized in that the medium can be applied to the three-dimensionally shaped component quickly after a resulting deviation with an optimized setting. Local fluctuations in the distribution of the medium over the three-dimensionally shaped component can be quickly detected using the method according to the invention. In addition, the outlay for carrying out the method is low in comparison to known methods which, for example, provide for a measurement in a laboratory. This avoids a complex logistics process. In addition, local fluctuations in the medium layer can be detected promptly.

Mit diesem Verfahren kann beispielsweise einem Anlagenführer zeitnah eine Rückmeldung zur Messung in einem lokalen Bereich gegeben werden, inwiefern beispielsweise eine Ölauflage den Anforderungen hinsichtlich Korrosion und anschließender Fügeprozesse entspricht. Ferner können die gemessenen Parameter an ein weiteres Steuergerät übertragen werden.With this method, for example, a plant operator can be given prompt feedback on the measurement in a local area, for example to what extent an oil layer meets the requirements with regard to corrosion and subsequent joining processes. Furthermore, the measured parameters can be transmitted to another control unit.

Generell wird dadurch ein schnelles und zielgerichtetes Handeln ermöglicht, indem Prozessparameter der Auftragevorrichtung unmittelbar nach dem Erkennen einer lokalen Abweichung der Mediummenge, wie beispielsweise der lokalen Menge der Ölauflage, anzupassen, beispielsweise durch das Justieren eines Prozessparameters der Auftragevorrichtung. Hierzu wäre es auch denkbar, eine regelmäßige Messung für eine automatische Steuerung von Prozessparametern der Auftragevorrichtung durchzuführen.In general, this enables quick and targeted action by adapting process parameters of the application device immediately after detecting a local deviation in the amount of medium, such as the local amount of oil coating, for example by adjusting a process parameter of the application device. For this purpose it would also be conceivable to carry out a regular measurement for an automatic control of process parameters of the application device.

Ein Parameter kann vorliegend eine Mediummenge, eine Schichtdicke, eine Dichte oder ein anderer Parameter des Mediums sein. Das Medium kann ein Schmiermittel, wie beispielsweise Öl sein.In the present case, a parameter can be a quantity of medium, a layer thickness, a density or another parameter of the medium. The medium can be a lubricant such as oil.

Zur Messung eines Parameters kann dieser entweder unmittelbar mittels der Sensorvorrichtung gemessen werden, oder es wird mittels der Sensorvorrichtung ein physikalischer Parameter, wie beispielsweise die Schichtdicke gemessen, auf Basis dessen ein Parameter, wie beispielsweise die Mediummenge beziehungsweise die Mediumauflage, ermittelt wird. Im Falle der Messung eines Schmiermittels wird eine Schmiermittelmenge beziehungsweise eine Schmiermittelauflage gemessen.To measure a parameter, it can either be measured directly using the sensor device, or a physical parameter, such as the layer thickness, is measured using the sensor device, on the basis of which a parameter, such as the amount of medium or the medium support, is determined. In the case of measuring a lubricant, a quantity of lubricant or a layer of lubricant is measured.

Ein Bauteil ist im Sinne der Erfindung ein bereits zumindest teilweise verarbeitetes Halbzeug, wie beispielsweise ein umgeformtes Bauteil für eine Karosserie eines Fahrzeugs. Ein flaches, unverarbeitetes Halbzeug, wie eine Platine, ist kein Bauteil im Sinne der vorliegenden Erfindung.A component within the meaning of the invention is a semi-finished product that has already been at least partially processed, such as a formed component for a body of a vehicle. A flat, unprocessed semi-finished product, such as a circuit board, is not a component within the meaning of the present invention.

Eine Auftragevorrichtung ist beispielsweise eine Nebelkammer, insbesondere eine Ölnebelkammer, welche eine Vielzahl an Düsen aufweist, die geeignet sind das Medium im Inneren der Auftragevorrichtung zu dispergieren. Eine derartige Vorrichtung eignet sich besonders bei dreidimensional geformten Bauteilen.An application device is, for example, a mist chamber, in particular an oil mist chamber, which has a large number of nozzles that are suitable for dispersing the medium inside the application device. Such a device is particularly suitable for three-dimensionally shaped components.

Der Bereich, insbesondere der zu vermessende Bereich des Bauteils, ist als ein lokaler definierter Teilbereich der Oberfläche des Bauteils zu verstehen. So kann der Bereich eine Fläche von rund 8 cm2 des Bauteils umfassen.The area, in particular the area of the component to be measured, is to be understood as a locally defined partial area of the surface of the component. The area can cover an area of around 8 cm 2 of the component.

Die Sensorvorrichtung kann manuell oder automatisiert an den zu messenden Bereich geführt werden.The sensor device can be guided to the area to be measured manually or automatically.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Sensorvorrichtung ausgebildet, den Parameter mittels Infrarotspektroskopie oder mittels laserinduzierter Fluoreszenzspektroskopie zu messen. Die Verwendung einer derartigen Vorrichtung ist besonders auf Grund des geringen Gewichts und der kleinen Größe gegenüber anderen bekannten Messsystemen vorteilhaft. Bei der Infrarotspektroskopie wird ein Infrarotlicht erzeugt, das das Medium durchdringt und von der Oberfläche des Bauteils reflektiert wird. Bei Durchdringen des Mediums wird die Intensität der Infrarotwellenlängen gedämpft. Anhand des Lambert-Beer'schen Gesetzes wird aus dem Logarithmus der Absorption die Schichtdicke berechnet.In an advantageous embodiment, the sensor device is designed to measure the parameter using infrared spectroscopy or using laser-induced fluorescence spectroscopy. The use of such a device is particularly advantageous compared to other known measuring systems due to its low weight and small size. Infrared spectroscopy generates infrared light that penetrates the medium and is reflected by the surface of the component. When penetrating the medium, the intensity of the infrared wavelengths is attenuated. Using Lambert-Beer's law, the layer thickness is calculated from the logarithm of the absorption.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird in mehreren Bereichen des Bauteils wenigstens ein Parameter gemessen. Alternativ wird über die gesamte Bauteiloberfläche wenigstens ein Parameter gemessen. Indem an mehreren Bereichen ein Parameter gemessen wird, ist es möglich, den Wert des Parameters zwischen den gemessenen Bereichen mittels Extrapolation oder einer vergleichbaren Berechnungsmethode zu berechnen.In an advantageous embodiment, at least one parameter is measured in several areas of the component. Alternatively, at least one parameter is measured over the entire component surface. By measuring a parameter at several areas, it is possible to calculate the value of the parameter between the measured areas by means of extrapolation or a comparable calculation method.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Sensorvorrichtung an einem Manipulator befestigt, der die Sensorvorrichtung insbesondere automatisiert an den zu messenden Bereich führt. Dadurch ist es möglich, für alle oder ausgewählte Bauteile an mehreren lokalen Bereichen eines Bauteils die Messung durchzuführen.In an advantageous embodiment, the sensor device is attached to a manipulator, which in particular automatically guides the sensor device to the area to be measured. This makes it possible to carry out the measurement for all or selected components in several local areas of a component.

Der Manipulator kann einen Fuß und beispielsweise mehrere Glieder aufweisen, die über mindestens ein drehbares Gelenk miteinander verbunden sind. Ein derartiger Manipulator kann beispielsweise sechs Achsen aufweisen.The manipulator can have a foot and, for example, a number of links that are connected to one another via at least one rotatable joint. Such a manipulator can have six axes, for example.

Für eine automatisierte Messung sind die Achsen zusätzlich jeweils mit einer Antriebseinheit versehen. Bei einer manuellen Durchführung der Messung dient der Manipulator beispielsweise lediglich zur Bestimmung der Position der Sensorvorrichtung im Raum.Each axis is also equipped with a drive unit for automated measurement. If the measurement is carried out manually, the manipulator is only used, for example, to determine the position of the sensor device in space.

Ferner ist der Manipulator geeignet, die Sensorvorrichtung relativ zu der zu messenden Oberfläche derart zu positionieren, dass die Sensorvorrichtung zu jeder Messung an den verschiedenen lokalen Bereichen des Bauteils im Wesentlichen in einem gleichen Abstand und Winkel steht. Vor allem bei einem dreidimensional geformten Bauteil, wie beispielsweise einem zuvor umgeformten B-Säulenträger, erweist sich die Verwendung eines derartigen Manipulators für besonders vorteilhaft. Folglich können mittels eines derartigen Manipulators und nur einer Sensorvorrichtung Oberflächen mit unterschiedlichen Ausrichtungen gemessen werden.Furthermore, the manipulator is suitable for positioning the sensor device relative to the surface to be measured in such a way that the sensor device is essentially at the same distance and angle for each measurement on the different local areas of the component. The use of a manipulator of this type has proven to be particularly advantageous in the case of a three-dimensionally shaped component, such as a previously formed B-pillar support. Consequently, surfaces with different orientations can be measured by means of such a manipulator and only one sensor device.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Menge des aufzutragenden Mediums anhand des gemessenen Parameters eingestellt. Dadurch ist eine automatische Prozessteuerung der Auftragevorrichtung möglich. So kann die Erzeugung des Mediumnebels, insbesondere Schmiermittelnebels, wie beispielsweise Ölnebels, gesteuert werden. Dabei kann beispielsweise eine Düse der Auftragungsvorrichtung derart angesteuert werden, sodass die dispergierende Menge des aufzutragenden Mediums in nur bestimmten Teilbereichen, die einem Teilbereich des Bauteils zugeordnet sind, reduziert oder erhöht wird. Ebenso ist es denkbar, die Sprühgeschwindigkeit oder die Verweildauer des Bauteils in der Auftragevorrichtung zu justieren.In an advantageous embodiment, the amount of medium to be applied is set based on the measured parameter. This enables automatic process control of the application device. In this way, the generation of the medium mist, in particular a lubricant mist, such as an oil mist, can be controlled. In this case, for example, a nozzle of the application device can be controlled in such a way that the dispersing quantity of the medium to be applied is reduced or increased in only specific partial areas that are assigned to a partial area of the component. It is also conceivable to adjust the spraying speed or the dwell time of the component in the application device.

Vorteilhaft wird das in Schritt a) hergestellte Bauteil mittels Presshärten hergestellt. Insbesondere nach der Herstellung eines Bauteils mittels Presshärten ist es erforderlich, das Bauteil mit einem Korrosionsschutz zu versehen. Somit eignet sich das Verfahren zur Messung eines mit einem Medium beaufschlagten Bauteils, das mittels Presshärten hergestellt wurde.The component produced in step a) is advantageously produced by means of press hardening. In particular, after the production of a component by means of press hardening, it is necessary to provide the component with corrosion protection. The method is therefore suitable for measuring a component that is exposed to a medium and that was produced by press hardening.

In einer weiteren vorteilhaften Weise des Verfahrens wird die Sensorvorrichtung während der Messung in einem Winkel zwischen 50° und 70°, vorzugsweise in einem Winkel von 60°, und/oder in einem Abstand zwischen 60 mm und 100 mm, vorzugsweise von 80 mm, zu der zu messenden Oberfläche positioniert. Die Positionierung der Sensorvorrichtung in dem gleichen Abstand und Ausrichtung zu der zu messendenden Oberfläche des Bauteils ermöglicht eine im Wesentlichen gleichbleibende und vergleichbare Vielzahl an Messungen.In a further advantageous manner of the method, the sensor device is tilted at an angle of between 50° and 70°, preferably at an angle of 60°, and/or at a distance of between 60 mm and 100 mm, preferably 80 mm, during the measurement positioned on the surface to be measured. The positioning of the sensor device at the same distance and orientation to the surface of the component to be measured enables a substantially constant and comparable number of measurements.

Vorteilhaft wird als Medium ein Schmiermittel oder ein Korrosionsschutzmittel aufgebracht, wobei als Parameter eine Menge des Schmiermittels oder des Korrosionsschutzmittels gemessen wird. Unter Schmiermittel kann auch ein Korrosionsschutzmittel verstanden werden.A lubricant or an anti-corrosion agent is advantageously applied as the medium, with a quantity of the lubricant or the anti-corrosion agent being measured as a parameter. A lubricant can also be understood as an anti-corrosion agent.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeugbauteil bereitgestellt, das mittels des beschriebenen Verfahrens vermessen wird.According to a further aspect, a vehicle component is provided which is measured using the method described.

Nachfolgend werden das Verfahren, ein Bauteil eines Fahrzeuges sowie weitere Merkmale und Vorteile anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in den Figuren schematisch dargestellt ist. Hierbei zeigen:

  • 1 eine Fertigungslinie mit einer Sensorvorrichtung zur Messung eines Parameters eines Mediums , das auf einem Fahrzeugbauteil aufgebracht ist;
  • 2 eine vergrößerte schematische Darstellung der Sensorvorrichtung, die das Fahrzeugbauteil vermisst;
  • 3 ein vergrößerte perspektivische Darstellung des Fahrzeugbauteils; und
  • 4 ein Blockdiagramm des Verfahrens zur Messung eines Parameters eines Mediums , das auf einem Fahrzeugbauteil aufgebracht ist.
The method, a component of a vehicle and other features and advantages are explained in more detail below using an exemplary embodiment which is shown schematically in the figures. Here show:
  • 1 a production line with a sensor device for measuring a parameter of a medium that is applied to a vehicle component;
  • 2 an enlarged schematic representation of the sensor device measuring the vehicle component;
  • 3 an enlarged perspective view of the vehicle component; and
  • 4 a block diagram of the method for measuring a parameter of a medium applied to a vehicle component.

Die in 1 gezeigte Fertigungslinie 10 weist einen Manipulator 20 mit einem Messkopf 30, eine Auftragevorrichtung 50 und ein Fördersystem 40 zum Transportieren von Bauteilen 60 entlang einer Fertigungsstraße auf.In the 1 Production line 10 shown has a manipulator 20 with a measuring head 30, an application device 50 and a conveyor system 40 for transporting components 60 along a production line.

Ferner umfasst die Fertigungslinie 10 eine in 1 nicht dargestellte Presshärtevorrichtung zum Umformen einer Platine in ein dreidimensional geformtes Bauteil 60 bevor dieses in den Bereich der in 1 gezeigten Fertigungslinie 10 transportiert wird.Furthermore, the production line 10 includes an in 1 Press-hardening device, not shown, for forming a blank into a three-dimensionally shaped component 60 before this enters the area of the in 1 shown production line 10 is transported.

Der Messkopf 30 umfasst ein Gehäuse 31 an dem eine Sensorvorrichtung 32 angebracht ist.The measuring head 30 comprises a housing 31 to which a sensor device 32 is attached.

An dem Manipulator 20 ist der Messkopf 30 angebracht. Der Manipulator 20 weist Glieder 22, Gelenke 24 und einen Fuß 26 auf. So kann der Manipulator 20 um sechs Achsen drehbar sein, um den Messkopf 30 innerhalb des dem Manipulator 20 zugeordneten Arbeitsbereichs positionieren und ausrichten zu können.The measuring head 30 is attached to the manipulator 20 . The manipulator 20 has limbs 22 , joints 24 and a foot 26 . Thus, the manipulator 20 can be rotated about six axes in order to be able to position and align the measuring head 30 within the working area assigned to the manipulator 20 .

Das Fördersystem 40 ist ausgebildet Bauteile 60 entlang der Fertigungslinie 10 zu fördern. Hierzu weist das Fördersystem 40 eine Befestigungseinheit 42 auf, die ausgebildet ist, das Bauteil 60 insbesondere während einer Messung zu positionieren.The conveyor system 40 is designed to convey components 60 along the production line 10 . For this purpose, the conveyor system 40 has a fastening unit 42 which is designed to position the component 60 in particular during a measurement.

Wie in 3 ersichtlich ist, ist das Bauteil 60 ein Fahrzeugbauteil, das vorliegend ein B-Säulenträger für eine Fahrzeugkarosserie ist. Das Bauteil 60 kann mittels Presshärten hergestellt sein.As in 3 As can be seen, the component 60 is a vehicle component, which in the present case is a B-pillar support for a vehicle body. The component 60 can be produced by means of press hardening.

Die Auftragevorrichtung 50 ist mit dem Fördersystem 40 verbunden. Im Inneren der Auftragevorrichtung 50 sind Düsen 52 angeordnet. Die Düsen 52 sind ausgebildet ein Medium 62 zu dispergieren, wodurch sich ein Nebel im Inneren der Auftragevorrichtung 50 bildet. Die durch die Auftragevorrichtung 50 hindurch geführten Bauteile 60 werden folglich dabei mit dem Medium 62 beschichtet.The application device 50 is connected to the conveyor system 40 . Nozzles 52 are arranged inside the application device 50 . The nozzles 52 are designed to disperse a medium 62, as a result of which a mist forms inside the application device 50. The components 60 guided through the application device 50 are consequently coated with the medium 62 in the process.

2 zeigt die Position der Sensorvorrichtung 32 relativ zu der Oberfläche des Bauteils 60 während der Messung eines Parameters des Mediums 62, welches zuvor auf das Bauteil 60 aufgetragen wurde. Die Sensorvorrichtung 32 befindet sich in einem Abstand 34 von 80 mm zu der zu messenden Oberfläche des Bauteils 60. Des Weiteren befindet sich die Ausrichtung 36 der Sensorvorrichtung 32 in einem Winkel 37 von 60° zu der Oberfläche des Bauteils 60. Als Parameter wird die Menge des Mediums 62 erfasst, indem mittels Infrarotspektroskopie die Schichtdicke 63 in einem Bereich von rund 8 cm2 gemessen wird. 2 shows the position of the sensor device 32 relative to the surface of the component 60 during the measurement of a parameter of the medium 62, which was previously applied to the component 60. The sensor device 32 is at a distance 34 of 80 mm from the surface to be measured of the component 60. Furthermore, the orientation 36 of the sensor device 32 is at an angle 37 of 60° to the surface of the component 60. The quantity is used as a parameter of the medium 62 is detected by measuring the layer thickness 63 in an area of around 8 cm 2 using infrared spectroscopy.

In 4 sind die Verfahrensschritte gezeigt. In einem ersten Schritt S1 wird ein dreidimensionales Bauteil 60 mittels Presshärten hergestellt. Nach dem Presshärten wird das abgekühlte und von Oxiden befreite Bauteil 60 mittels des Fördersystems 40 durch die Auftragevorrichtung 50 transportiert.In 4 the process steps are shown. In a first step S1, a three-dimensional component 60 is produced by means of press hardening. After press hardening, the component 60 that has been cooled and freed from oxides is transported through the application device 50 by means of the conveyor system 40 .

In der Auftragevorrichtung 50 wird gemäß Schritt S2 das Medium 62, wie beispielsweise ein Schmiermittel zum Schutz vor Korrosion, auf das Bauteil 60 aufgebracht.In the application device 50, the medium 62, such as a lubricant for protection against corrosion, is applied to the component 60 according to step S2.

Anschließend wird das Bauteil 60 in den Arbeitsbereich des Manipulators 20 mit dem Messkopf 30 transportiert. An dieser Stelle wird die zuvor beschriebene Messung gemäß Schritt S3 durchgeführt. Indem der Manipulator 20 ausgebildet ist, die Position und Ausrichtung des Messkopfs 30 relativ zu dem Fuß 26 zu erfassen und/oder den Messkopf 30 an eine definierte Position in einer definierten Ausrichtung zu verfahren. Hierzu wird das Bauteil 60 mittels der Befestigungseinheit 42 in eine definierte Position gebracht, um einen definierten Bereich des Bauteils 60 zu vermessen. Sollte sich bei der Messung gemäß Schritt S3 eine Abweichung zu einem definierten Sollwert ergeben, kann eine und/oder mehrere Düsen 52, die dem gemessenen Bereich zur Beschichtung des Bauteils 60 zugeordnet sind, justiert werden.Then the component 60 is transported into the working area of the manipulator 20 with the measuring head 30 . At this point, the measurement described above is carried out according to step S3. By the manipulator 20 being designed to detect the position and orientation of the measuring head 30 relative to the foot 26 and/or to move the measuring head 30 to a defined position in a defined orientation. For this purpose, the component 60 is brought into a defined position by means of the fastening unit 42 in order to measure a defined area of the component 60 . Should the measurement according to step S3 result in a deviation from a defined target value, one and/or more nozzles 52, which are assigned to the measured area for coating the component 60, can be adjusted.

Zur Durchführung der Messung können einzelne Bauteile 60 aus der Fertigungsstraße heraus geleitet werden. Genauso wäre es denkbar, die Messung in die Fertigungsstraße zu integrieren.To carry out the measurement, individual components 60 can be routed out of the production line. It would also be conceivable to integrate the measurement into the production line.

Hierdurch ergibt sich ein schnelles Verfahren zur Messung mindestens eines Parameters eines Bauteils in beispielsweise einer Produktionslinie das zur Herstellung eines Fahrzeugs dient.This results in a fast method for measuring at least one parameter of a component in, for example, a production line that is used to manufacture a vehicle.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Fertigungslinieproduction line
2020
Manipulatormanipulator
2222
Gliedelement
2424
Gelenkjoint
2626
FußFoot
3030
Messkopfmeasuring head
3131
GehäuseHousing
3232
Sensorvorrichtungsensor device
3434
Abstand Sensorvorrichtung zu BauteiloberflächeDistance sensor device to component surface
3636
Ausrichtung der SensorvorrichtungAlignment of the sensor device
3737
Winkel zwischen der Ausrichtung und der BauteiloberflächeAngle between the orientation and the part surface
4040
Fördersystemconveyor system
4242
Befestigungseinheitfastening unit
5050
Auftragevorrichtungapplicator
5252
Düsejet
6060
Bauteilcomponent
6262
Mediummedium
6363
Schichtdickelayer thickness

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102018126837 A1 [0006]DE 102018126837 A1 [0006]
  • CN 206787497 U [0006]CN 206787497 U [0006]

Claims (10)

Verfahren zum Messen wenigstens eines Parameters eines auf einem Bauteil (60) aufgebrachten Mediums (62), aufweisend folgende Schritte: a) Herstellen eines Bauteils (60); b) Aufbringen eines Mediums (62) auf das Bauteil (60) mittels einer Auftragevorrichtung (50); und c) Messen wenigstens eines Parameters des Mediums (62) in wenigstens einem Bereich des Bauteils (60) mittels einer Sensorvorrichtung (32).Method for measuring at least one parameter of a medium (62) applied to a component (60), having the following steps: a) producing a component (60); b) applying a medium (62) to the component (60) by means of an application device (50); and c) measuring at least one parameter of the medium (62) in at least one area of the component (60) by means of a sensor device (32). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (32) den Parameter mittels Infrarotspektroskopie oder mittels laserinduzierter Fluoreszenzspektroskopie misst.procedure after claim 1 , characterized in that the sensor device (32) measures the parameter by means of infrared spectroscopy or by means of laser-induced fluorescence spectroscopy. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in mehreren Bereichen des Bauteils (60) wenigstens ein Parameter des Mediums gemessen wird, oder dass über die gesamte Bauteiloberfläche wenigstens ein Parameter des Mediums gemessen wird.procedure after claim 1 or 2 , characterized in that in several areas of the component (60) at least one parameter of the medium is measured, or in that at least one parameter of the medium is measured over the entire surface of the component. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (32) zur Messung manuell und/oder automatisiert über das Bauteil (60) geführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor device (32) is guided manually and/or automatically over the component (60) for the measurement. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (32) an einem Manipulator (20) befestigt ist, der die Sensorvorrichtung (32) an den zu messenden Bereich führt.procedure after claim 4 , characterized in that the sensor device (32) is attached to a manipulator (20) which guides the sensor device (32) to the area to be measured. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des aufzutragenden Mediums (62) anhand des gemessenen Parameters eingestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the amount of medium (62) to be applied is set on the basis of the measured parameter. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das in Schritt a) hergestellte Bauteil (60) mittels Presshärten hergestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component (60) produced in step a) is produced by means of press hardening. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (32) während der Messung in einem Winkel (37) zwischen 50° und 70° und/oder in einem Abstand (34) zwischen 60 mm und 100 mm zu der zu messenden Oberfläche des Fügebereichs positioniert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor device (32) during the measurement at an angle (37) between 50 ° and 70 ° and / or at a distance (34) between 60 mm and 100 mm to the to be measured Surface of the joining area is positioned. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Medium (62) ein Schmiermittel oder ein Korrosionsschutzmittelaufgebracht wird, wobei als Parameter eine Menge des Schmiermittels oder des Korrosionsschutzmittels gemessen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a lubricant or an anti-corrosion agent is applied as the medium (62), a quantity of the lubricant or the anti-corrosion agent being measured as a parameter. Fahrzeugbauteil, vermessen mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Vehicle component measured using a method according to one of the preceding claims.
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