DE19801330A1

DE19801330A1 - Method for measuring outer surfaces of component parts, especially concrete finished products e.g. linings or casings, for quality control

Info

Publication number: DE19801330A1
Application number: DE1998101330
Authority: DE
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Pps-Poltinger Precision Systems 94405 Landau GmbH
Priority date: 1998-01-16
Filing date: 1998-01-16
Publication date: 1999-07-22

Abstract

The method involves using points of a retroreflecting color, which act as measuring marks on the surfaces to be controlled (6-9) of the component part, which are sighted using a suitable measuring unit, e.g. a servo-theodalite or a video-theodolite.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen von Messungen zur Qualitätskontrolle der Außenflächen von Bauteilen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for performing Quality control measurements of the exterior surfaces of Components according to the preamble of claim 1.

Bei der Herstellung von Tübbings aus Stahlbeton im Wege der Vorfertigung für Tunnelauskleidungen wird eine sehr große Herstellgenauigkeit gefordert. Durch Verwendung spezieller Schalungen und äußerste Sorgfalt läßt sich zwar die geforderte Genauigkeit erzielen; es ist jedoch unabdingbar, daß die Einhaltung der Genauigkeit regelmäßig kontrolliert wird. Nicht nur wegen der Form der Tübbings, sondern deshalb, weil bei der Kontrolle nicht nur die Maßhaltigkeit der Außenabmessungen, sondern auch die Stetigkeit der Flächen kontrolliert werden muß, eignen sich für solche Messungen nur berührungslos, also im Wege räumlicher Vorwärtsschritte arbeitende Meßgeräte, wie Servotheodolit, Videotheodolit, Videokameras oder dergleichen.In the production of segments from reinforced concrete by way of Prefabrication for tunnel linings becomes a very large one Manufacturing accuracy required. By using special Formwork and extreme care can be taken achieve required accuracy; however, it is essential that regularly checks compliance with accuracy becomes. Not just because of the shape of the tubbings, but This is because it is not only dimensional accuracy that is checked of the external dimensions, but also the continuity of the Areas to be checked are suitable for such Measurements only without contact, i.e. by way of space Measuring instruments working forwards, such as servotheodolite, Videotheodolit, video cameras or the like.

Die Anforderungen an die Genauigkeit, mit der die einzelnen Flächen der Tübbings bei der Maßkontrolle zu erfassen sind, steigen in der Reihenfolge der Aufzählung
The requirements for the accuracy with which the individual areas of the tubbings are to be recorded in the dimensional control increase in the order of the enumeration

- outside (of the tunnel lining)
- inside (of the tunnel lining)
- Flat contact surfaces (to neighboring tubbings).

Das hierbei übliche Verfahren kann anhand der Fig. 1 erläutert werden, das schematisch in Schrägansicht von innen einen Tübbing 1 zeigt. Zur Durchführung dieser Kontrollmessungen wird der Tübbing 1 auf einen Bock aus etwa 15 bis 20 Offsetstäben 2 aufgelagert. Alle diese Offsetstäbe 2 haben die gleiche Länge, sind aber zur Überbrückung unterschiedlicher Distanzen in einer teleskopartigen Führung untergebracht. An jedem Offsetstab 2 befinden sich zwei Meßpunkte, mittels deren die Länge und die Richtung erfaßt werden können. Auf diese Weise kann die bei der Auflagerung jeweils untere Fläche 3 des Tübbings 1 kontrolliert werden.The usual method can be explained with reference to FIG. 1, which schematically shows a tubbing 1 in an oblique view from the inside. To carry out these control measurements, the tubbing 1 is placed on a trestle of approximately 15 to 20 offset bars 2 . All of these offset bars 2 have the same length, but are accommodated in a telescopic guide to bridge different distances. There are two measuring points on each offset rod 2 , by means of which the length and the direction can be detected. In this way, the lower surface 3 of the segment 1 in each case during the support can be checked.

Die Kontrolle der übrigen fünf Flächen erfolgt berührungslos. Dabei ist den vier Eckpunkten des liegend aufgelagerten Tübbings jeweils ein Servotheodolit 4 zugeordnet. Diagonal stehen sich Theodolite mit Laserausrüstung und Theodolite mit Videoausrüstung gegenüber. Jeder Punkt der - oberen - Außenfläche 5 und der vier ebenen Kontaktflächen 6, 7, 8 und 9 kann damit von einem Theodolitenpaar, bestehend aus einem Lasertheodoliten und einem Videotheodoliten, angesprochen werden.The remaining five areas are checked without contact. A servotheodolite 4 is assigned to each of the four corner points of the lying segment. Theodolites with laser equipment and theodolites with video equipment face each other diagonally. Each point of the - upper - outer surface 5 and the four flat contact surfaces 6 , 7 , 8 and 9 can thus be addressed by a pair of theodolites consisting of a laser theodolite and a video theodolite.

Die Kontrollmessungen erfolgen automatisch; sie werden durch einen Masterfile im PC gesteuert. Dabei gibt der Lasertheodolit, gesteuert vom Masterfile des PC, einen temporären Richtpunkt 10 auf einer Fläche vor, der vom Videotheodoliten erkannt und erfaßt wird. Mit Hilfe der Koordinaten der so gemessenen Punkte können die Lage und Stetigkeit, im Falle der Kontaktflächen Ebenflächigkeit der übrigen Flächen ermittelt werden. Durch Verschneidung der Flächen ergeben sich die Ist-Maße des Tübbings.The control measurements take place automatically; they are controlled by a master file in the PC. The laser theodolite, controlled by the master file of the PC, specifies a temporary reference point 10 on an area that is recognized and recorded by the video theodolite. With the help of the coordinates of the points measured in this way, the position and continuity, in the case of the contact surfaces flatness of the other surfaces, can be determined. By intersecting the areas, the actual dimensions of the segment are obtained.

Unter Anwendung dieses Verfahrens läßt sich eine Meßgenauigkeit von 0,10 bis 0,15 mm erreichen. Ursächlich dafür ist der teilweise schleifende Schnitt zwischen dem Laserstrahl und der Tübbingfläche, durch den der Schwerpunkt der Meßpunktfläche vom jeweiligen Videotheodolit nicht präzise genug erkannt und erfaßt werden kann.Using this method, one can Achieve measuring accuracy of 0.10 to 0.15 mm. Cause but the partially grinding cut between the Laser beam and the segment area through which the focus the measuring point area of the respective video mortgage can be recognized and recorded precisely enough.

Für die Ebenflächigkeit der Kontaktflächen, also der Stirnflächen, die im endgültigen Tunnelausbau mit anderen Tübbings in Kontakt treten, wird eine Genauigkeit von 0,10 mm gefordert. Für den einzelnen Meßpunkt ergibt sich daraus eine Genauigkeit von 0,05 bis 0,07 mm, die bei der Messung eingehalten werden muß, mit den bekannten Meßverfahren aber nicht eingehalten werden kann.For the flatness of the contact surfaces, i.e. the End faces in the final tunnel expansion with others Tübbings get in touch will have an accuracy of 0.10 mm required. For the individual measuring point it follows from this an accuracy of 0.05 to 0.07 mm, which at the Measurement must be observed with the known Measuring method but can not be followed.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, um die Genauigkeit der Messungen für die Tübbingkontrolle zu erhöhen.Against this background, the object of the invention based on creating a way to ensure accuracy of the measurements for the segment control.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrensschritte gelöst.According to the invention, this object is achieved by the Claim 1 specified process steps solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments result from the Subclaims.

Durch die Vorgabe von Meßpunkten aus retroreflektierender Farbe wird zunächst der Vorteil erreicht, daß die Meßpunkte auch bei schleifenden Schnitten präzise erkannt und erfaßt werden. Der extremen Genauigkeit des automatisch ablaufenden Kontrollmeßverfahrens wird dadurch Rechnung getragen, daß die Meßpunkte, die ebenfalls mit großer Genauigkeit angebracht werden müssen, damit sie vom Theodolit oder dem Bild aus der Videogrammetrie als Meßmarke erkannt und erfaßt werden, mittels einer Schablone angebracht werden, die zumindest die relative Zuordnung der einzelnen Punkte einer Fläche exakt vorgibt. Durch die Möglichkeit der Anlage solcher Schablonen an einer Kante des Tübbings kann auch erreicht werden, daß die Meßpunkte auch bezüglich der zu kontrollierenden Fläche exakt plaziert werden können.By specifying measuring points from retroreflective Color first has the advantage that the measuring points Precisely recognized and recorded even with grinding cuts become. The extreme accuracy of the automatic Control measuring procedure is taken into account in that the measuring points, also with great accuracy must be attached so that they are from theodolite or Recognized and recorded image from the videogrammetry as a measuring mark be attached using a template that at least the relative assignment of the individual points Specifies the area exactly. Due to the possibility of the facility such stencils on one edge of the segment can also achieved that the measuring points also with respect to controlling area can be placed exactly.

Farben mit lichtreflektierenden Eigenschaften, beispielsweise mit Zusätzen von kleinen Glaskugeln, kugelförmigem Sand oder ähnlichem mineralischen kleinteiligen Material sind bekannt, beispielsweise von Fahrbahnmarkierungen für Zwecke des Verkehrs her. Diese Farbe kann sowohl in Form vorgefertigter selbstklebender Markierungen als auch unmittelbar aufgetragen werden, was den Vorteil höchster Genauigkeit durch Anschmiegen an die echte Oberfläche des betreffenden Tübbings hat. Die Erfindung ermöglicht so eine fast vollständige Automatisierung der Kontrollmessungen einschließlich der Auswertung.Colors with light reflecting properties, for example with the addition of small glass balls, spherical sand or similar mineral small-scale material are known, for example from Road markings for traffic purposes. This Color can be both pre-made in the form of self-adhesive Markings can be applied as well as what the advantage of highest accuracy by nestling on the has real surface of the tubbing in question. The Invention thus enables an almost complete Automation of control measurements including Evaluation.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Fig. 2 näher erläutert. Diese zeigt in einer Explosionsdarstellung die sechs Außenflächen eines Tübbings aus Stahlbeton, an denen Kontrollmessungen vorzunehmen sind. Damit soll die Anwendung der Erfindung aber keinesfalls auf derartige Tübbings eingeschränkt werden; das erfindungsgemäße Verfahren ist selbstverständlich für alle anderen Bauteile anwendbar, an denen mit ähnlichen Verfahren Kontrollmessungen vorzunehmen sind, zumal zu erwarten sein dürfte, daß die Videogrammetrie zukünftig das Meßmittel zur Qualitätskontrolle schlechthin vor allem im Maschinenbau, Flugzeugbau, Automobilbau usw. sein wird.The invention is explained in more detail below with reference to FIG. 2. This shows an exploded view of the six outer surfaces of a reinforced concrete segment on which control measurements are to be taken. However, the application of the invention is in no way to be restricted to such tubbings; The method according to the invention can of course be used for all other components on which control measurements are to be carried out using similar methods, especially since it can be expected that video grammage will in future be the measuring instrument for quality control par excellence, particularly in mechanical engineering, aircraft construction, automobile construction etc.

Der in Fig. 2 isometrisch angedeutete Tübbing hat, wie bereits oben erwähnt, sechs Außenflächen; die konvexe, der Auskleidung zugekehrte Außenfläche 3, die konkave, der Innenseite der Auskleidung zugekehrte Innenfläche 5 sowie zwei ebene rechteckige Seitenflächen 6, 8 und zwei ebene gekrümmte Stirnflächen 7, 9.As already mentioned above, the tubbing isometrically indicated in FIG. 2 has six outer surfaces; the convex outer surface 3 facing the lining, the concave inner surface 5 facing the inside of the lining and two flat rectangular side surfaces 6 , 8 and two flat curved end surfaces 7 , 9 .

Entsprechend den Anforderungen an die Meßgenauigkeit werden die Kontrollmessungen auf unterschiedliche Art und Weise vorgenommen.According to the requirements for measurement accuracy the control measurements in different ways performed.

Die Erfindung befaßt sich in erster Linie mit den Kontaktflächen 6 und 8 sowie 7 und 9, an die die höchsten Anforderungen hinsichtlich Meßgenauigkeit gestellt werden. Auf diesen Flächen werden mit Hilfe von Schablonen 11 bzw. 12a und 12b Punkte aus retroreflektierender Farbe aufgetragen. Die Schablonen 11 bzw. 12a, 12b haben jeweils eine Anzahl von in bestimmten Abständen voneinander und in bestimmter Anordnung angeordneten Durchbrechungen 13, die auf einer eng umgrenzten Fläche den Durchtritt von zum Beispiel aufgesprühter Farbe gestatten, die so unmittelbar auf die zu messende Oberfläche gelangt und auf dieser reflektierende Meßpunkte bildet. Im Bereich der durch die Durchbrechungen 13 gebildeten Öffnungen können natürlich auch selbstklebende Meßpunkte mit retroreflektierender Farbe entsprechender Größe exakt positioniert werden.The invention is primarily concerned with the contact surfaces 6 and 8 and 7 and 9 , to which the highest demands are placed with regard to measuring accuracy. Dots of retroreflective paint are applied to these areas with the aid of stencils 11 or 12 a and 12 b. The stencils 11 and 12 a, 12 b each have a number of openings 13 arranged at certain distances from one another and in a specific arrangement, which allow the passage of, for example, sprayed-on paint on a narrowly delimited surface, which thus directly onto the surface to be measured arrives and forms reflective measuring points on it. In the area of the openings formed by the openings 13 , of course, self-adhesive measuring points with retroreflective paint of the appropriate size can also be positioned exactly.

Die Schablonen 11 bzw. 12a, 12b können aus Metall oder aus Kunststoff bestehen. Sie können an einem oder an mehreren Rändern Aufkantungen oder sonstige Markierungen aufweisen, um sie mit entsprechenden Außenkanten des Tübbings zur Anlage bringen zu können. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß die Meßpunkte immer an denselben Stellen zu liegen kommen, was sich natürlich dann auch auf die Messungen selbst beschleunigend auswirkt.The templates 11 and 12 a, 12 b can be made of metal or plastic. They can have bevels or other markings on one or more edges so that they can be brought into contact with the corresponding outer edges of the tubbing. In this way it can be ensured that the measuring points always lie at the same points, which of course then also has an accelerating effect on the measurements themselves.

Claims

1.Procedure for carrying out measurements for quality control of the outer surfaces of components, in particular prefabricated concrete components, such as tubbings or the like, by means of non-contact, spatial steps forward by means of suitable measuring devices, such as servotheodolite, video erodolite or the like, characterized in that the surfaces to be checked ( 6 , 7 , 8 , 9 ) of the components ( 1 ) serving as measuring marks, points made of retroreflective paint are applied and sighted by means of the measuring devices.

2. The method according to claim 1, characterized in that for applying the points on the surfaces in question templates ( 11 , 12 a, 12 b) are placed, which have openings ( 13 ) for applying the points at the points of the points to be generated.

3. The method according to claim 2, characterized in that the retroreflective paint on the surfaces of the components is applied directly, for example by spraying.

4. The method according to claim 2, characterized in that with retroreflective paint on the back self-adhesive coated measuring points are applied.