DE10358415B4

DE10358415B4 - Computergesteuertes Verfahren zur Darstellung der Bewegungsbahn eines Werkzeuges zur Ausbeulung einer Delle in einem Karosserieblech durch einen laufenden Lichtpunkt

Info

Publication number: DE10358415B4
Application number: DE2003158415
Authority: DE
Inventors: Lambertus Monnee
Original assignee: Lambertus Monnee
Current assignee: MONNEE, LAMBERTUS, 75392 DECKENPFRONN, DE
Priority date: 2003-12-13
Filing date: 2003-12-13
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2023-12-14
Also published as: DE10358415A1

Abstract

Computergesteuertes Verfahren zur Darstellung der Bewegungsbahn eines Werkzeuges zur Ausbeulung einer Delle in einem Karosserieblech durch einen laufenden Lichtpunkt,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte,
wobei die Darstellung der Bewegungsbahn des Werkzeuges durch einen laufenden Lichtpunkt auf der Betrachterseite des Karosserieblechs erfolgt und wobei das Werkzeug auf der dem Betrachter abgewandten Seite des Blechs bewegt wird:
(1) computerprogrammgesteuerte Erfassung der Bewegungsbahn des Körpers auf der dem Betrachter abgewandten Seite des Karosserieblechs,
(2) zeitgleiche computerprogrammgesteuerte Steuerung einer lichtaussendenden Quelle mit den Bewegungsdaten zur Bildung eines laufenden Lichtpunktes auf der Betrachterseite des Karosserieblechs, unter dem sich zu einem bestimmten Zeitpunkt auf der dem Betrachter abgewandten Seite des Karosserieblechs gerade das Werkzeug befindet.

Description

Computergesteuertes Verfahren zur Darstellung der Bewegungsbahn eines Werkzeuges zur Ausbeulung einer Delle in einem Karosserieblech durch einen laufenden Lichtpunkt.

Es ist bekannt, Dellen in Karosserieblechen eines Automobils mit der Spitze eines Ausbeulwerkzeuges herauszudrücken damit das Blech wieder in seine ursprüngliche Form zurück gebracht wird. Da die Dellen üblicherweise, betrachtet vom Innenraum eines Automobils aus, von innen nach außen ausgedrückt werden müssen und die Person die das Ausbeulwerkzeug verwendet (weiter bezeichnet als „Bediener") die Dellen von außen anschaut, befindet sich bei diesem Vorgang die Spitze des Werkzeuges üblicherweise an der andere Seite des Bleches als der Bediener. Oder anders gesagt: das Blech befindet sich üblicherweise zwischen dem Bediener und der Spitze des Ausbeulwerkzeuges. Damit ist es für den Bediener nicht möglich die Spitze zu sehen. Beim Reparaturvorgang muss er sich deshalb bez. der Position der Spitze auf sein Gefühl verlassen, im Fachjargon auch „Blechgefühl" (Tageszeitung „Gäubote" vom 26.07.03, Artikel „Die Zauberschüler brauchen Blechgefühl" auf Seite 15).

Die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung liegt das Problem zugrunde, die aktuelle Position der Spitze des Ausbeulwerkzeuges für den Bediener sichtbar zu machen, damit er sich nicht mehr auf sein Gefühl verlassen muss, sondern genau sehen kann wo sich die Spitze hinter dem Karosserieblech befindet.

Dieses Problem wird mit dem in Patentanspruch 1 beschriebenen Verfahren gelöst.

Da das erwähnte „Blechgefühl" nicht bei jeder Person vorhanden ist, oder erst nach einer längeren Periode von Schulung und Übung gelernt werden kann, ist der Kreis von Personen der das Ausbeulwerkzeug richtig einsetzen kann, beschränkt. Da die Darstellung der Bewegungsbahn der Spitze des Ausbeulwerkzeuges durch einen Lichtpunkt auf dem Blech, dieser Reparaturvorgang wesentlich einfacher macht, ist diese Reparaturmethode viel zugänglicher gemacht. Dadurch werden mehr Werkstätten in der Lage sein, diese Dienstleistung anzubieten.
In Patentanspruch 2 ist die Technologie erwähnt womit die Bewegungsbahn der Spitze erfasst werden kann. Die „Optische Navigation" ist eine Technologie die in optischen Computermäuse verwendet wird. Bei dieser Technologie werden mit einer sehr kleinen digitale Kamera Bilder von der Abtastunterlage gemacht. Aber den vergleich der Bilder wird festgestellt in welche Richtung Bewegung stattfand und wie schnell (White Paper ,Optical Mice and how they work', www.agilent.com, 16.09.03). Wenn diese Kamera Bilder der Unterlage der Spitze des Werkzeuges, d.h. vom Karosserieblech, macht, ist dieses System in der Lage die relative Bewegung der Spitze des Werkzeuges in X- oder Y-Richtung zu erfassen.
Die erfasste Bewegungsdaten werden verwendet für die in Anspruch 3 bis 5 erwähnte Laserstrahlsteuerung. Dabei wird der Laserstrahl über 2 orthogonal angebrachte, durch Schrittmotoren angetriebene Spiegel, gesteuert. Die Position der Spiegel werden bestimmt durch die erfasste Bewegungsdaten. Durch die Verwendung 2 orthogonal angebrachte Spiegel ist man in der Lage der Laserstrahl in X- und Y-Richtung zu steuern (Artikel: ,GestureLaser and GestureLaser Car', Seite 5 und 6, Herausgeber: Keiichi Yamazaki, Akiko Yamazaki Department of Liberal Arts, Saitama University, Japan, Hideaki Kuzuoka, Shinya Oyama, Institute of Engineering Mechanics and Systems, Hiroshi Kato, Hideyuki Suzuki, C&C Media Research Laboratories, NEC Corporation, Japan, Hiroy ki Miki, Media Laboratories, Oki Electric Industry Co. Ltd., Japan, www.kuzuoka-lab.esys.tsukuba.ac.jp. 28.03.03)
Um den Lichtpunkt so zu steuern, dass er immer auf dem Karosserieblech eine Strecke mit einer gleiche Länge zurücklegt, wie die Länge der tatsächlich zeitgleich zurückgelegte Strecke des Werkzeuges, muss der Abstand zwischen der Lichtquelle und dem Lichtpunkt auf dem Karosserieblech über die gesamte Bewegungsbahn bekannt sein, damit bestimmt werden kann wie viel für diese vorgegebene Länge die Spiegel gedreht werden müssen (Anspruch 6). Je kleiner der Abstand zwischen Lichtquelle und Lichtpunkt, desto größer muss die Drehung sein und je größer der Abstand desto kleiner muss die Drehung sein. Für diesen Zweck kann eine Laserdistanzmessung verwendet werden. Bei dieser Messung wird der Abstand zwischen dem Messgerät und einem Objekt erfasst mit Hilfe einem Laserstrahl. (Application Note ,non-contact laser distance measurement', www.lasercomponents.de, 03.10.03). Der Laserstrahl dieser Distanzmessung kann verwendet werden für die Darstellung des Lichtpunkts. Dadurch wird immer der Abstand zwischen der Lichtquelle und dem Lichtpunkt auf dem Karosserieblech erfasst. Damit ist es möglich geworden Unebenheiten auf dem Blech zu erfassen die eine Änderung des Abstands zwischen der Lichtquelle und dem Lichtpunkt verursachen. Diese Änderungen werden in der Berechung für die benötigte Drehung der Spiegel berücksichtigt.
Für den Startpunkt und die Orientierung der Laserstrahlsteuerung ist es notwendig mindestens 2 Referenzpunkte festzulegen (Anspruch 7). Dies wird realisiert durch eine Folie mit magnetischen Eigenschaften auf der Betrachterseite des Karosserieblechs anzubringen. Diese Folie enthält frei bewegbare Nickelteilchen die sich nach magnetischen Feldlinien ausrichten. Damit ist es möglich magnetische Felder zu sehen (Artikel ,Viewing Film For DC Magnetic Fields A Discussion', www.magnerite.com, 27.08.03). Wenn diese Spitze des Werkzeuges magnetisiert ist, ist es möglich mit dieser Folie die aktuelle Position der Spitze an der andere Seite des Karosserieblechs sichtbar zu machen. Es muss dann manuell der Lichtpunkt auf diese Position gesteuert und dann die Position der Laserstrahlsteuerung übermittelt werden. Da der Lichtpunkt computergesteuert ist, ist es möglich den Lichtpunkt über die übliche Eingabegeräte des Computers zu einer gewünschten Position zu steuern. Über diese gleiche Eingabegeräte ist es möglich den Vorgang einzuleiten, die aktuelle Position des Lichtpunktes der Laserstrahlsteuerung zu übermitteln.

Claims

Computergesteuertes Verfahren zur Darstellung der Bewegungsbahn eines Werkzeuges zur Ausbeulung einer Delle in einem Karosserieblech durch einen laufenden Lichtpunkt, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte, wobei die Darstellung der Bewegungsbahn des Werkzeuges durch einen laufenden Lichtpunkt auf der Betrachterseite des Karosserieblechs erfolgt und wobei das Werkzeug auf der dem Betrachter abgewandten Seite des Blechs bewegt wird: (1) computerprogrammgesteuerte Erfassung der Bewegungsbahn des Körpers auf der dem Betrachter abgewandten Seite des Karosserieblechs, (2) zeitgleiche computerprogrammgesteuerte Steuerung einer lichtaussendenden Quelle mit den Bewegungsdaten zur Bildung eines laufenden Lichtpunktes auf der Betrachterseite des Karosserieblechs, unter dem sich zu einem bestimmten Zeitpunkt auf der dem Betrachter abgewandten Seite des Karosserieblechs gerade das Werkzeug befindet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass, die Darstellung der Bewegungsbahn mittels einem im Werkzeug an der Kontaktstelle zum Karosserieblech angeordnetes an sich bekanntes optisches Navigationssystem erfolgt, welches die relative Bewegung des Werkzeuges erfasst und wobei dessen Abtastunterlage die dem Betrachter abgewandte Seite des Karosseriebleches ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass, die Lichtpunktsteuerung durch einen steuerbaren Laserstrahl erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet dass, der Lichtpunkt gebildet wird durch die diffuse Reflektion des Laserstrahls auf dem Karosserieblech.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet dass, die Laserstrahlsteuerung in an sich bekannter Weise über steuerbare Spiegelelemente erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet dass, der Abstand zwischen der lichtaussendenden Quelle und dem Lichtpunkt auf dem Karosserieblech kontinuierlich in an sich bekannter Weise erfasst wird, wobei der erfasste Abstand verwendet wird, um der Laserstrahl derart zu steuern dass bei einem sich ändernden Abstand zwischen der lichtaussendenden Quelle und dem Lichtpunkt auf dem Karosserieblech die zurückgelegte Strecke des Lichtpunkts auf dem Karosserieblech gleich bleibt an die zurückgelegte Strecke der erfassten Bewegungsbahn des Werkzeuges
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet dass, zur Festlegung von einem oder mehreren Referenzpunkten für die Laserstrahlsteuerung eine Folie auf die dem Betrachter zugewandten Seite des Karosserieblechs angebracht wird welche in an sich bekannter Weise magnetische Feldlinien sichtbar macht, wobei: (1) die aktuelle Position des magnetisierten Werkzeugs auf dem Betrachter abgewandten Seite des Karosserieblechs durch die magnetische Eigenschaften der Folie sichtbar gemacht wird und (2) der Lichtpunkt über die Laserstrahlsteuerung manuell auf diese Position bewegt wird und beim Erreichen dieser Position, die Position erfasst und gespeichert wird.