DE10326008A1

DE10326008A1 - Assembly of components e.g. for coordinate measurement bench, has construction unit and defined on a measuring table with connected measuring photograph device has mounting plate defined

Info

Publication number: DE10326008A1
Application number: DE2003126008
Authority: DE
Inventors: Helmut Bauersfeld
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2003-06-10
Filing date: 2003-06-10
Publication date: 2004-12-30

Abstract

The assembly has construction unit and defined on a measuring table. A connected measuring photograph device has a mounting plate defined, where the measuring photograph device is formed. Carrier elements define respective unit, and on the measuring table several measuring photograph devices can be added with each other.

Description

Die Erfindung betrifft die Anordnung von Bauteilen an einem Koordinatenmessstand, insbesondere von größerflächigen Karosseriebauteilen oder -baugruppen für Fahrzeuge, zur Beurteilung der Verbaubarkeit.The The invention relates to the arrangement of components on a coordinate measuring station, in particular of large body components or assemblies for Vehicles, for assessing the installability.

Im Fahrzeug- und Maschinenbau ist es üblich, Bauteile zur Bearbeitung oder zum Vermessen im Rahmen der Qualitätssicherung frei im Raum aufzuspannen, um eine korrekte Bearbeitung oder Vermessung zu ermöglichen. Die Vermessung größerflächiger Bauteile erfolgt in der Regel mit Hilfe einer 3D-CNC-Meßmaschine auf einem Koordinatenmessstand, der zur definierten Anordnung der Bauteile einen Messtisch oder eine Messplatte (Messtisch) und an diesen definiert anordbare Messaufnahmevorrichtungen mit Halterungsvorrichtungen aufweist. Das reproduzierbare Anordnen unterschiedlicher Bauteile an einem Koordinatenmessstand zum Vermessen derselben stellt hohe Anforderungen an die Anordnung der Halterungsvorrichtungen, deren Halterungsmittel mit vorbestimmten Spannstellen am jeweiligen Bauteil korrespondieren müssen.in the Vehicle and mechanical engineering, parts for machining are common or to span freely in space for quality assurance purposes, to enable correct processing or measurement. The measurement of large-area components is usually carried out using a 3D CNC measuring machine on a coordinate measuring station, a measuring table for the defined arrangement of the components or a measuring plate (measuring table) and measuring recording devices that can be arranged on it with holding devices. The reproducible arrangement different components on a coordinate measuring stand to measure them places high demands on the arrangement of the mounting devices, the holding means with predetermined clamping points on the respective Component must correspond.

Beispiele für Messaufnahmevorrichtungen finden sich in der DE 38 07 914 A1 und in der DE 199 57 635 A1 . Die in der DE 38 07 914 A1 beschriebene Spannvorrichtung als Messaufnahmevorrichtung für Bauteile weist eine Grundplatte oder eine Rahmenkonstruktion mit in einem bestimmten, festen Rastermaß angeordneten Spannlöchern auf, die von ebenfalls in der Grundplatte angeordneten parallel verlaufenden Nuten eingefasst sind und denen Präzisionsgrundkörper (Trägerelemente) zugeordnet sind, die eine in die Nuten eingreifende Verdrehsicherung sowie standardisierte Spannlaschen (Adapterteile) in Parallelanordnung zur Grundplatte aufweisen, die in Trägerlängsrichtung verstellbar und winkelverdrehbar sind. Die Spannlaschen dienen zum einen der Aufnahme von den zu spannenden Bauteilen angepassten Auflageelementen, Spannelementen und dergleichen und zum anderen der Möglichkeit, das feste Raster zu überbrücken.Examples of measuring fixtures can be found in the DE 38 07 914 A1 and in the DE 199 57 635 A1 , The in the DE 38 07 914 A1 Clamping device described as a measuring device for components has a base plate or a frame structure with clamping holes arranged in a certain, fixed grid dimension, which are bordered by parallel grooves also arranged in the base plate and to which precision basic bodies (carrier elements) are assigned, which engage in the grooves Have anti-twist protection and standardized tensioning lugs (adapter parts) in parallel arrangement to the base plate, which are adjustable in the longitudinal direction of the beam and can be rotated at an angle. The tensioning lugs serve on the one hand to accommodate the support elements, tensioning elements and the like adapted to the components to be tensioned and on the other hand the possibility of bridging the fixed grid.

Gegenstand der DE 199 57 635 A1 ist ebenfalls die Anordnung von Fahrzeugteilen an einem Koordinatenmessstand. Bei dieser Anordnung wird das jeweilige Fahrzeugteil unter Verwendung einer definiert an einem Messtisch anordbaren Messaufnahmevorrichtung mit Halterungsmitteln definiert gehaltert, die an Adapterteilen angeordnet sind, die als lösbarer Bestandteil der Messaufnahmevorrichtung mit einer Basiskomponente derselben, insbesondere einem Spannrahmen mit Traversen (Trägerelemente) oder säulenartigen Trägerelementen, verbunden sind. Die Trägerelemente können dabei ortsveränderlich an einem Grundkörper und über diesen am Messtisch angeordnet sein, und die Adapterteile mit den entsprechenden Halterungsmitteln sind fahrzeugspezifisch ausgelegt.Subject of DE 199 57 635 A1 is also the arrangement of vehicle parts at a coordinate measuring station. In this arrangement, the respective vehicle part is held in a defined manner using a measuring pick-up device that can be arranged on a measuring table with mounting means that are arranged on adapter parts that are a detachable component of the measuring pick-up device with a basic component thereof, in particular a clamping frame with crossbeams (support elements) or column-like support elements, are connected. The carrier elements can be arranged in a variable manner on a base body and above this on the measuring table, and the adapter parts with the corresponding mounting means are designed for specific vehicles.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Anordnung von Bauteilen auf einem Koordinatenmessstand nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzuentwickeln, dass durch diese die Verbaubarkeit der Bauteile erleichtert beurteilt werden kann.It is the object of the invention, the arrangement of components on a Coordinate measuring stand according to the preamble of claim 1 to further develop the fact that the components can be installed can be judged with ease.

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.This Task becomes with an arrangement according to the preamble of the claim 1 solved by its characteristic features. Advantageous configurations are in the subclaims listed.

Die Erfindung besteht darin, dass bei der Anordnung von insbesondere größerflächigen Bauteilen an einem Koordinatenmessstand mit jeweils einer definiert an einem Messtisch anordbaren und zur Messung fest mit diesen verbundenen Messaufnahmevorrichtung, mehrere Messaufnahmevorrichtungen mit einander zu fügenden Bauteilen, einschließlich von Baugruppen, einander zugeordnet und miteinander verbunden sind, und dass die Bauteile an den Messaufnahmevorrichtungen in Fügeposition zueinander gehaltert sind. Auf diese Weise kann die Verbaubarkeit der Bauteile erleichtert beurteilt werden, da auftretende Abweichungen, insbesondere mit einer 3D-CNC-Meßmaschine, erfassbar sind.The Invention is that in the arrangement of in particular larger components a coordinate measuring station with one defined on one Measuring table can be arranged and connected to the measurement for measurement Measuring device, several measuring devices with each other to be added Components, including of assemblies, assigned to one another and connected to one another, and that the components on the measuring recording devices are in the joining position to one another are supported. In this way, the installability of the components are easier to assess because of any deviations, especially with a 3D CNC measuring machine, are detectable.

Dabei sind die Bauteile an den Messaufnahmevorrichtungen jeweils über eine zum 3D-Koordinatensystem definierte punktförmige Referenzaufnahme, einem sog. RPS-Punkt, Spann- und Anlagevorrichtungen sowie Magnethalterungen in zum Koordinatensystem definierter Position spannungsfrei gehaltert, wobei diese Position koordinatenmäßig der vorbestimmten Lage am fertigen Rohbau, beispielsweise der Fahrzeugkarosserie, entspricht. Bei den in Fügeposition einander zugeordneten, in ihrer Gestalt anspruchsvollen und auch sehr verschiedenen Bauteile zeigen sich an den Fügefalzen und -laschen auftretende unerwünschte Abweichungen von den Fertigungstoleranzen, die es zu beseitigen gilt, um Eigenspannungen in den gefügten Bauteilen zu vermeiden.there are the components on the measuring fixtures each via a to the 3D coordinate system defined punctiform Reference recording, a so-called RPS point, clamping and system devices as well as magnetic holders in a position defined in relation to the coordinate system held free of tension, this position in terms of coordinates the predetermined Position on the finished bodyshell, for example the vehicle body, equivalent. For those in the joining position assigned to each other, demanding in their form and also very different components appear on the joint folds and flaps undesirable Deviations from the manufacturing tolerances that eliminate it applies in order to avoid residual stresses in the joined components.

Diese Abweichungen werden mit einer 3D-Meßmaschine erfasst und bauteilbezogen ausgewertet, und es kann anhand der ermittelten Koordinatenmesswerte über eine Rückmeldung zum Bauteilhersteller Einfluss auf die Fertigung der Bauteile genommen werden.This Deviations are recorded with a 3D measuring machine and related to the component evaluated, and it can be based on the determined coordinate measured values over a feedback to the component manufacturer influenced the manufacture of the components become.

Dabei ist die jeweilige Messaufnahmevorrichtung in bekannter Weise aus einem Grundkörper und an diesen definiert anordbaren Trägerelementen mit Halterungsvorrichtungen für das jeweilige Bauteil gebildet.there is the respective measuring device in a known manner a basic body and on these defined arrangeable support elements with mounting devices for the respective component formed.

Der Grundkörper ist vorteilhaft ein aus hochfesten Vierkantprofilen mit rasterartig angeordneten Befestigungsbohrungen oder aus hochfesten Aluminium-Nutenprofilen gebildeter Spannrahmen, an dem die ebenfalls aus derartigen Profilen bestehenden oder gebildeten Trägerelemente nach Art eines Baukastensystems vorbestimmbar befestigbar sind. Die Halterungsvorrichtungen sind direkt oder über Adapter an den Trägerelementen angeordnet. Auf diese Weise ist eine Messaufnahmevorrichtung für ein beliebiges größerflächiges Bauteil erleichtert erstellbar.The body is advantageous one made of high-strength square profiles with grid-like arranged mounting holes or made of high-strength aluminum groove profiles formed tenter on which also made of such profiles existing or formed support elements can be fastened in a predeterminable manner in the manner of a modular system. The Brackets are directly or via adapters on the support elements arranged. In this way, a measuring device for any larger area component easier to create.

Die Verbindung der mehreren Messaufnahmevorrichtungen erfolgt über einen Grundkörper oder Hauptträger, die, jeweils definiert am Messtisch angeordnet, an einer Schnittstelle miteinander verschraubt sind. Dabei können die Grundkörper, entweder voneinander gelöst oder einzeln oder als Einheit, vom Messtisch gelöst und entnommen werden. Sie können auch über Schwenklager schwenkbar am Messtisch angeordnet sein. Der Vorteil bei letzterer Ausführung liegt darin, dass eine auf dem Koordinatenmessstand gefügte Baueinheit aus mehreren Bauteilen auch als Einheit komplett entnommen werden kann, beispielsweise eine gesamte Fahrzeugkarosserie.The The connection of the several measuring recording devices is made via one Basic body or Main carrier, those, each defined at the measuring table, at an interface are screwed together. The main body, either separated from each other or individually or as a unit, detached from the measuring table and removed. she can also about Swivel bearings can be arranged pivotably on the measuring table. The advantage in the latter version lies in the fact that a structural unit joined on the coordinate measuring station can also be completely removed from several components as a unit can, for example, an entire vehicle body.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen schematisch:The The invention is explained below using an exemplary embodiment. In the associated Drawings show schematically:

1: einen Spannrahmen als Messaufnahmevorrichtung für ein Fahrzeugseitenteil und 1 : a stenter as a measuring device for a vehicle side part and

2: einen Spannrahmen für ein Radhaus. 2 : a stenter for a wheel house.

In 1 ist ein Spannrahmen 1 als Bestandteil einer Messaufnahmevorrichtung 2 zur definierten Anordnung auf einem Messtisch 3 eines Koordinatenmessstandes gezeigt, wobei der Messtisch mit nicht dargestellten Rasterlöchern zur Befestigung versehen ist. Der Spannrahmen 1 besteht aus einem Gerüst von Hauptträgern 4 aus hochfesten AI-Vierkantprofilen mit ebenfalls nicht dargestellten Rasterlöchern, an denen Traversen T aus ebensolchen Profilen vorbestimmt und fest angeordnet sind, und ist als Grundkörper zur definierten Halterung von PKW-Seitenteilen 5 vorgesehen. Eines dieser Seitenteile 5 ist am Spannrahmen 1 über nicht näher dargestellte und für jede Spannstelle speziell gestaltete Adapterteile A mit integrierten Halterungsmitteln spannungsfrei gehaltert, von denen ein Halterungsmittel ein zum Koordinatensystem definierter 3D-Referenz-Halterungsdorn R (RPS-Punkt) ist, mit dem eine ebenso definiert am Seitenteil 5 ausgebildete Referenzausnehmung RA in Eingriff gebracht ist, um eine definierte Basis für die Vermessung zu geben. Die Adapterteile A sind an den Traversen T lösbar angeordnet und somit gegen an ein anderes Seitenteil 5 angepasste Adapterteile A austauschbar. Damit ist der Spannrahmen 1 für eine Vielzahl von Seitenteilen 4 als Grundkörper verwendbar.In 1 is a stenter 1 as part of a measuring device 2 for the defined arrangement on a measuring table 3 of a coordinate measuring stand, the measuring table being provided with grid holes (not shown) for fastening. The stenter 1 consists of a framework of main girders 4 made of high-strength Al square profiles with grid holes (also not shown), on which trusses T from the same profiles are predetermined and firmly arranged, and is the basic body for the defined mounting of car side parts 5 intended. One of these side panels 5 is on the stenter 1 Tension-free, via integrated adapter parts A with integrated holding means, of which one holding means is a 3D reference holding mandrel R (RPS point) defined for the coordinate system, with which one is also defined on the side part 5 trained reference recess RA is engaged to give a defined basis for the measurement. The adapter parts A are detachably arranged on the crossbars T and thus against another side part 5 adapted adapter parts A interchangeable. This is the stenter 1 for a variety of side parts 4 usable as basic body.

2 zeigt eine zweite Messaufnahmevorrichtung 6, gebildet aus einem Grundkörper 7 zur definierten Anordnung auf dem Messtisch 3 und am Grundkörper 7 definiert angeordneten Trägerelementen 8 mit Haltevorrichtungen 9, von denen einer ebenfalls ein 3D-Referenz-Halterungsdorn R1 ist. Der Grundkörper 7 ist mit Befestigungsbohrungen S1 und S2 zum Verschrauben mit dem aus den Hauptträgern 4 gebildeten Spannrahmen 1 versehen, wobei an diesem mit den Befestigungsbohrungen S1 und S2 korrespondierende und definiert angeordnete Referenzbohrungen B1 und B2 angeordnet sind. An der Messaufnahmevorrichtung ist ein mit durchgehenden Linien angedeutetes Radhaus 10 spannungsfrei gehaltert, das mit einer Referenzausnehmung RA1 mit dem Halterungsdorn R1 in Eingriff befindlich ist und mit den Haltevorrichtungen 9 anhand vorgegebener Koordinaten ausgerichtet gehalten ist. 2 shows a second measuring device 6 , formed from a basic body 7 for the defined arrangement on the measuring table 3 and on the body 7 defined support elements 8th with holding devices 9 , one of which is also a 3D reference mounting mandrel R1. The basic body 7 is with mounting holes S1 and S2 for screwing with from the main beams 4 formed stenter 1 are provided, reference bores B1 and B2 corresponding to and defined with the fastening bores S1 and S2 being arranged on said bores. On the measuring device there is a wheel house indicated by solid lines 10 held tension-free, which is in engagement with a reference recess RA1 with the holding mandrel R1 and with the holding devices 9 is kept aligned based on predetermined coordinates.

Die Messaufnahmevorrichtung 6 wird dem Spannrahmen 1 zugeordnet und über die Befestigungsbohrungen S1 und S2 an den Referenzbohrungen B1 und B2 mit diesem verschraubt. Dabei wird das Radhaus 10 am Seitenteil 5 in der am fertigen Karosserie-Rohbau vorbestimmten Lage koordinatenmäßig positioniert. Dabei gelangen die Fügefalze 11 des Radhauses 10 und 12 des Seitenteils 5 in Fügeposition zueinander. Anschließend wird die Verbaubarkeit der beiden Bauteile 5 und 10 mit Hilfe einer 3D-Meßmaschine ermittelt.The measuring device 6 becomes the stenter 1 assigned and screwed to the reference bores B1 and B2 via the fastening bores S1 and S2. The wheel house 10 on the side part 5 in the position predefined on the finished body-in-white position in terms of coordinates. The joining seams arrive 11 of the wheel house 10 and 12 of the side part 5 in joining position to each other. Then the installability of the two components 5 and 10 determined with the help of a 3D measuring machine.

11: Spannrahmententer
22: MessaufnahmevorrichtungMeasuring Cradle
33: Messtischmeasuring table
44: Hauptträgermain carrier
55: Seitenteilside panel
66: MessaufnahmevorrichtungMeasuring Cradle
77: Grundkörperbody
88th: Trägerelementsupport element
99: Haltevorrichtungholder
1010: Radhauswheelhouse
1111: FügefalzFügefalz
1212: FügefalzFügefalz
AA: Adapterteiladapter part
B1B1: Referenzbohrungreference hole
B2B2: Referenzbohrungreference hole
RR: 3D-Referent-Halterungsdorn3D Referee locking tab
R1R1: 3D-referenz-Halterungsdorn3D reference-locking tab
RARA: Referenzausnehmungreferencing recess
RA1RA1: Referenzausnehmungreferencing recess
S1S1: Befestigungsbohrungmounting hole
S2S2: Befestigungsbohrungmounting hole
TT: Traversetraverse

Claims

Arrangement of components on a coordinate measuring stand, in which the respective component is held in a defined manner using a measurement pick-up device with holding means, which can be arranged on a measuring table and connected to it, the measurement pick-up device being formed from a base body and support elements which can be arranged thereon with holding devices for the respective component is characterized in that on the measuring table ( 3 ) several measuring devices ( 2 . 6 ) with components to be joined ( 5 . 10 ) are assigned to one another and are connected to one another, and that on the measurement recording devices ( 2 . 6 ) supported components ( 5 . 10 ) are arranged in the joining position to each other.

Arrangement according to claim 1, characterized in that the measuring table ( 3 ) with machined network boundary edges and grid holes assigned to a coordinate network for the defined attachment of the measuring recording devices ( 2 . 6 ) over the base body ( 4 . 7 ) is provided.

Arrangement according to claim 1, characterized in that the base body ( 4 . 7 ) one made of square profiles with mounting holes and / or one clamping frame made of groove profiles ( 1 ) on which the carrier elements ( 8th ) can be fixed in a predeterminable manner.

Arrangement according to claim 1 or 3, characterized in that the carrier elements ( 8th ) formed from square profiles with fastening holes and / or from groove profiles and with fastening elements for holding devices ( 9 , R, R1) or for adapters (A) are provided for them.

Arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that the square and / or Groove profiles are made from high-strength extruded aluminum profiles.

Arrangement according to claim 1 or 3, characterized in that the mutually assigned measuring recording devices ( 2 . 6 ) over the base body ( 4 . 7 ) are screwed together.

Arrangement according to claim 6, characterized in that the base body ( 4 . 7 ) individually or as a unit on the measuring table ( 3 ) can be arranged and removed from it.

Arrangement according to claim 1, characterized in that the measuring recording devices are pivotally arranged on the measuring table are.

Arrangement according to claim 1 or 8, characterized in that the base body via swivel bearings are connected to the measuring table.