DE19910699A1 - Vorrichtung zum Messen der Breite eines Spalts - Google Patents

Vorrichtung zum Messen der Breite eines Spalts

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    • G01B11/14Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (8) zum Messen der Breite (b) eines Spalts (2) zwischen zwei Bauteilen (3), wobei der Spalt (2) durch Kanten (17) der Bauteile (3) begrenzt ist, mit DOLLAR A - Leuchtmitteln (9) zum Beleuchten der Bauteile (3), DOLLAR A - Detektionsmitteln (10) zur Detektion von durch die Leuchtmittel (9) verursachten Refelexionen auf den Bauteilen (3) im Bereich des Spalts (2) und DOLLAR A - Auswertemitteln (19) zum Auswerten der ermittelten Reflexionen und zum Ermitteln der Breite (b) des Spalts(2). DOLLAR A Um die Breite (b) des Spalts (2) auf einfache Weise, zuverlässig, genau, reproduzierbar und unabhängig von der Beschaffenheit der Oberflächen der Bauteile (3) messen zu können, wird vorgeschlagen, dass die Leuchtmittel (9) und die Detektionsmittel (10) derart relativ zueinander und relativ zu dem Spalt (2) angeordnet und ausgerichtet sind, dass die Detektionsmittel (9) linienförmige Reflexionen an den Kanten (17) der Bauteile (3) detektieren, die den Spalt (2) begrenzen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Breite eines Spalts zwischen zwei Bauteilen, wobei der Spalt durch Kanten der Bauteile begrenzt ist, mit
  • - Leuchtmitteln zum Beleuchten der Bauteile,
  • - Detektionsmitteln zur Detektion von durch die Leuchtmittel verursachten Reflexionen auf den Bauteilen im Bereich des Spalts und
  • - Auswertemitteln zum Auswerten der ermittelten Reflexionen und zum Ermitteln der Breite des Spalts.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Spaltmessanordnung zum Messen der Breite von Spalten zwischen den Klappen oder der übrigen Karosserie eines Fahrzeugs, wobei die Spalte durch Kanten der Klappen und/oder der übrigen Karosserie begrenzt sind.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Messen der Breite eines Spalts zwischen zwei Bauteilen, wobei der Spalt durch Kanten der Bauteile begrenzt ist, wobei
  • - die Bauteile durch Leuchtmitteln beleuchtet werden,
  • - die durch die Leuchtmittel verursachten Reflexionen auf den Bauteilen im Bereich des Spalts detektiert werden,
  • - die detektierten Reflexionen ausgewertet werden und
  • - die Breite des Spalts ermittelt wird.
Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden in unterschiedlichen Bereichen eingesetzt. Eine sehr breite Anwendung findet die Vorrichtung bspw. in der Automobilindustrie zum Messen der Breite von Spalten zwischen den Klappen oder der übrigen Karosserie eines Fahrzeugs. Die Spalte werden entweder zu beiden Seiten durch Kanten der Klappen oder aber zu der einen Seite durch eine Kante der Klappe und zu der anderen Seite durch die übrige Karosserie begrenzt. Als Klappen werden im Folgenden Teile der Karosserie eines Fahrzeugs bezeichnet, die an der übrigen Karosserie verschwenkbar angelenkt sind. Bei einem Automobil sind diese insbesondere die Türen, die Motorhaube und der Kofferraumdeckel.
Während der Produktion eines Kraftfahrzeugs wird die richtige Position und Lage der Klappen relativ zu der übrigen Karosserie mehrmals überprüft. Unmittelbar nach dem Anbringen der Klappen wird bspw. überprüft, ob die Klappen richtig in die übrige Karosserie eingepasst sind. Bei dieser ersten Überprüfung ist die Karosserie noch nicht lackiert. Je nach dem aus welchem Werkstoff die Karosserie gefertigt ist, besteht die Karosserieoberfläche also noch aus einer matten, unbehandelten Stahl-, Aluminium- oder Kunststoffoberfläche. Diese Oberflächen aus unterschiedlichen Materialien haben sehr unterschiedliche Reflexionseigenschaften. Die in der Regel matte Karosserieoberfläche reflektiert Licht nur sehr schlecht.
Im Rahmen der Endkontrolle des Kraftfahrzeugs wird noch einmal an einer Vielzahl von Messpunkten die Breite der Spalte zwischen den Klappen oder der übrigen Karosserie überprüft. Bei dieser abschließenden Überprüfung ist die Karosserie bereits lackiert. Je nach der Farbe der Lackierung weist die Karosserieoberfläche jedoch unterschiedliche Reflexionseigenschaften auf.
Zum Messen der Breite eines Spalts sind aus dem Stand der Technik unterschiedliche Vorrichtungen und Verfahren bekannt. Aufgrund der einfachen Handhabung und der hohen Messgeschwindigkeit hat sich in der Automobilindustrie der Einsatz von Spaltlehren unterschiedlicher Breite durchgesetzt.
Dabei wird durch Einführen verschiedener Spaltlehren in den Spalt diejenige Spaltlehre ermittelt, die gerade noch in den Spalt passt. Aus der auf dieser Spaltlehre angegebenen Breite ergibt sich die Breite des Spalts. Die mit diesem Verfahren erzielbaren Messergebnisse weisen jedoch nur eine geringe Genauigkeit auf. Bei Spaltbreiten im Bereich von unter 10 mm ist das Messergebnis bspw. abhängig von dem Winkel, in dem die Spaltlehre in den Spalt eingeführt wird.
Die mit diesem Verfahren erzielbaren Messergebnisse sind zudem nicht reproduzierbar. Verschiedene Personen erzielen mit diesem Verfahren unterschiedliche Messergebnisse bei demselben Spalt. Verschiedene Automobilhersteller messen die Breite der Spalte an ihren Kraftfahrzeugen an unterschiedlichen Messpunkten und auf unterschiedliche Weise. Deshalb kann es bei derselben Spaltbreite bei verschiedenen Automobilherstellern zu völlig unterschiedlichen Messergebnissen kommen. Der mit diesem bekannten Verfahren erzielte Messwert für die Breite der Spalte zwischen den Klappen oder der übrigen Karosserie kann somit nicht als Vergleichswert zur Beurteilung der Fertigungsqualitäten verschiedener Autohersteller herangezogen werden.
Aus dem Stand der Technik ist unter der Bezeichnung Kantendetektion ein weiteres Verfahren zum Messen der Breite eines Spalts zwischen zwei Bauteilen bekannt, wobei der Spalt durch Kanten der Bauteile begrenzt ist. Bei diesem Verfahren beleuchten Leuchtmittel die Bauteile im Bereich des Spalts. Die Beleuchtung der Bauteile verursacht großflächige Reflexionen auf den Oberflächen der Bauteile. Der Spalt absorbiert das von den Leuchtmitteln ausgestrahlte Licht. Detektionsmittel detektieren den Hell/Dunkel-Übergang auf der einen Seite des Spalts und den Dunkel/Hell-Übergang auf der anderen Seite des Spalts. Durch Auswertemittel werden die ermittelten Reflexionen ausgewertet und die Breite des Spalts ermittelt.
Dieses bekannte Verfahren kann nur dann mit einer ausreichenden Genauigkeit funktionieren, wenn der Hell/Dunkel- Übergang bzw. der Dunkel/Hell-Übergang deutlich zu erkennen ist und von den Detektionsmitteln genau detektiert werden kann. Das erfordert relativ gute Reflexionseigenschaften der Oberflächen der Bauteile. Solche guten Reflexionseigenschaften können jedoch nur von sehr glatten Oberflächen erzielt werden. Unbehandelte Metalloberflächen weisen bereits eine zu schwache Reflexion für dieses Verfahren auf. Aus diesem Grund kann das Kantendetektionsverfahren nicht in der Automobilindustrie zur Überprüfung der richtigen Einpassung der Klappen in die übrige Karosserie eingesetzt werden.
Es kommt noch hinzu, dass Oberflächen in Abhängigkeit von ihrer Farbe unterschiedliche Reflexionseigenschaften aufweisen. Dadurch kommt es bei dem bekannten Kantendetektionsverfahren bei derselben Spaltbreite zu unterschiedlichen Messergebnissen, je nach dem welche Farbe die Oberfläche der den Spalt begrenzenden Bauteile haben. Da Kraftfahrzeugkarosserien in einer Vielzahl unterschiedlicher Farben lackiert sind, kann das bekannte Kantendetektionsverfahren auch nicht in der Automobilindustrie in der Endkontrolle zur Überprüfung der Breite der Spalte zwischen den Klappen und den übrigen Karosserieteilen eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten und weiterzubilden, dass die Breite eines Spalts zwischen zwei Bauteilen auf einfache Weise, zuverlässig, genau, reproduzierbar und unabhängig von der Beschaffenheit der Oberflächen der Bauteile gemessen werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von der Vorrichtung der eingangs genannten Art vor, dass die Leuchtmittel und die Detektionsmittel derart relativ zueinander und relativ zu dem Spalt angeordnet und ausgerichtet sind, dass die Detektionsmittel linienförmige Reflexionen an den Kanten der Bauteile detektieren, die den Spalt begrenzen.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die linienförmigen Reflexionen an den Kanten der Bauteile detektiert, die den Spalt begrenzen. Dazu ist es erforderlich, dass die Leuchtmittel derart relativ zu dem Spalt angeordnet und ausgerichtet sind, dass zumindest ein Teil der von den Leuchtmitteln ausgesandten Lichtstrahlen als linienförmige Reflexionen an den Kanten der Bauteile reflektiert werden. Die Detektionsmittel müssen derart relativ zu dem Spalt angeordnet und ausgerichtet sein, dass sie diese linienförmigen Reflexionen detektieren können. Schließlich muss bei der Anordnung der Leuchtmittel und der Detektionsmittel relativ zu den Bauteilen darauf geachtet werden, dass die Detektionsmittel nicht ein virtuelles Spiegelbild der Leuchtmittel detektieren.
Die Detektionsmittel detektieren die linienförmigen Reflexionen an den Kanten der Bauteile. Genauer gesagt detektieren sie einen Dunkel/Hell/Dunkel-Übergang von dem Bauteil (dunkel), über die linienförmige Reflexion (hell) zu dem Spalt (dunkel) bzw. umgekehrt. Die linienförmigen Reflexionen entstehen an Kanten, die einen wenn auch noch so kleinen Kantenradius aufweisen. Selbst bei relativ scharfkantigen Kanten treten die linienförmigen Reflexionen auf. Ebenso treten die linienförmigen Reflexionen auch bei relativ schlecht reflektierenden Oberflächen, wie bspw. matten, unbehandelten Metalloberflächen, auf. Die Position der linienförmigen Reflexionen an den Kanten ist nicht abhängig von den Reflexionseigenschaften der Oberfläche.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine Messung der Breite eines Spalts zwischen zwei Bauteilen auf einfache Weise, zuverlässig, genau und reproduzierbar. Es eignet sich besonders gut für den Einsatz in der Automobilindustrie zur Messung der Breite von Spalten zwischen Klappen oder der übrigen Karosserie eines Fahrzeugs. Die erfindungsgemäße Vorrichtung liefert unabhängig von der Farbe der Karosserie Messergebnisse mit einer hohen Genauigkeit. Es kann problemlos zur Überprüfung der richtigen Einpassung der Klappen in die übrige Karosserie oder in der Endkontrolle zur Überprüfung der Breite der Spalte zwischen den Klappen und den übrigen Karosserieteilen eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden.
Außer der Messung der Spaltbreite und des Versatzes zwischen den zwei den Spalt begrenzenden Bauteilen kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch der Verlauf eines Spaltes gemessen werden. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung die Messungen anhand von Reflexionen mit einem länglichen Verlauf entlang der Kanten der den Spalt begrenzenden Bauteilen vornimmt, kann die Spaltbreite an verschiedenen Meßpunkten entlang der länglichen Reflexionen gemessen werden. Aus den diskreten Meßpunkten kann dann der Verlauf des Spalts ermittelt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet mit länglichen Reflexionen an den Kanten der den Spalt begrenzenden Bauteile.
Diese Reflexionen werden durch die von den Leuchtmitteln ausgesandten Lichtstrahlen hervorgerufen. Es ist aber auch denkbar, Leuchtmittel mit länglichen Lichtquellen einzusetzen, die an den Kanten gespiegelt werden. In diesem Fall stellen die von den Detektionsmitteln empfangenen länglichen Reflexionen das Spiegelbild der Leuchtmittel auf den Kanten der den Spalt begrenzenden Bauteile dar.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Leuchtmittel derart relativ zu dem Spalt ausgerichtet sind, dass die Lichtstrahlen der Leuchtmittel in einem Winkel von < 90 Winkelgrad zu einer imaginären Tangentialebene, die an den Bauteilen entlang des Spalts verläuft, insbesondere in einem Winkel von 30 bis 60 Winkelgrad, auf die Kanten der Bauteile treffen. Es hat sich gezeigt, dass man besonders genaue Messergebnisse erzielen kann, wenn die Leuchtmittel so zu dem Spalt ausgerichtet sind, dass die Lichtstrahlen in einem Winkel von etwa 45 Winkelgrad zu der Tangentialebene auf die Kanten treffen.
Um eine gleichmäßige Beleuchtung beider den Spalt begrenzender Kanten sicherzustellen, wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Leuchtmittel von einer Seite einer imaginärem Normalenebene, die orthogonal zu der Tangentialebene durch den Spalt verläuft, jeweils die Kante beleuchten, die auf der anderen Seite der Normalenebene liegt. Auf diese Weise beleuchten die Leuchtmittel die Kanten über kreuz. Die Leuchtmittel auf der linken Seite der Normalenebene beleuchten die Kante auf der rechten Seite und die Leuchtmittel auf der rechten Seite beleuchten die Kante auf der linken Seite der Normalenebene.
Vorteilhafterweise weisen die Leuchtmittel mindestens zwei Lichtquellen auf, von denen mindestens eine auf der einen Seite der Normalenebene und mindestens eine auf der anderen Seite der Normalenebene angeordnet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die oder jede Lichtquelle mindestens eine Leuchtdiode (Light Emitting Diode, LED) aufweist. LEDs haben den Vorteil, dass sie sehr kleinbauend sind, eine relativ große Beleuchtungsstärke aufweisen und vor allem während des Betriebs sehr geringe Abwärme erzeugen.
Vorteilhafterweise weist die oder jede Lichtquelle mehrere LEDs auf, die in mindestens einer Reihe angeordnet sind. Die oder jede Lichtquelle weist vorzugsweise mehrere Reihen von LEDs auf, wobei die LEDs einer Reihe versetzt zu den LEDs einer benachbarten Reihe angeordnet sind. Dadurch wird sichergestellt, dass die LEDs an den Kanten der Bauteile eine linienförmige Reflexion und nicht eine Aneinanderreihung von mehreren punktförmigen Reflexionen erzeugen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Leuchtmittel Licht im Infrarot (IR)-Bereich aussenden. Dieses Licht kann vom menschlichen Auge nicht gesehen werden. Um den Betrieb und eine ordnungsgemäße Funktion der Leuchtmittel anzuzeigen, verfügen die Leuchtmittel über entsprechende Anzeigemittel. Diese Anzeigemittel sind bspw. als verschiedenfarbige LEDs oder als eine Flüssigkristall (Liquid Crystal Display, LCD)- Anzeige ausgebildet.
Damit die erfindungsgemäße Vorrichtung möglichst unabhängig von Umgebungslicht (z. B. Sonnenlicht oder künstliche Beleuchtung in Gebäuden) arbeitet, wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass die Leuchtmittel mit einer bestimmten Pulstaktrate gepulst Licht aussenden. Ebenso wird vorgeschlagen, dass die Detektionsmittel die linienförmigen Reflexionen an den Kanten der Bauteile mit einer bestimmten Pulstaktrate aufnehmen. Vorteilhafterweise arbeiten die Leuchtmittel und die Detektionsmittel mit derselben synchronisierten Pulstaktrate.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Detektionsmittel derart relativ zu dem Spalt ausgerichtet sind, dass die Blickrichtung der Detektionsmittel in einem Winkel von < 90 Winkelgrad zu der imaginären Tangentialebene, insbesondere in einem Winkel von 30 bis 60 Winkelgrad, auf die Kanten der Bauteile treffen. Es hat sich gezeigt, dass man besonders genaue Messergebnisse erzielen kann, wenn die Detektionsmittel so zu dem Spalt ausgerichtet sind, dass die Blickrichtung in einem Winkel von etwa 45 Winkelgrad zu der Tangentialebene auf die Kanten treffen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Detektionsmittel mindestens zwei Videokameras auf, von denen mindestens eine auf der einen Seite der Normalenebene und mindestens eine auf der anderen Seite der Normalenebene angeordnet ist. Eine derartige Anordnung der Videokameras ermöglicht eine zuverlässige und von der Oberflächenbeschaffenheit der Bauteile weitestgehend unabhängige Messung der Breite des Spalts.
Vorteilhafterweise weist die oder jede Videokamera einen ladungsgekoppelten Bauelement (Charge Coupled Device, CCD)- Bildwandler auf. Alternativ können auch Videokameras mit CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)-Bildwandlern eingesetzt werden.
Um eine dreidimensionale Vermessung des Übergangs von dem einen Bauteil zu dem benachbarten Bauteil vornehmen zu können, wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Detektionsmittel zwei Videokameras aufweisen, wobei die Auswertemittel die Bilder der Videokameras zu einem dreidimensionalen Bild überlagern. Jede Videokamera nimmt ein zweidimensionales Bild auf. Die Auswertemittel können die beiden zweidimensionalen Bilder zu einem dreidimensionalen Bild zusammensetzen, wenn sie die genaue Position und Ausrichtung der beiden Videokameras kennen. Für eine korrekte Überlagerung muss deshalb eine vorherige Kalibrierung der Videokameras durchgeführt werden. Die kann bspw. mit einem bekannten Kalibrierungsobjekt geschehen. Anhand des dreidimensionalen Bildes kann neben der Breite des Spalts zwischen den beiden Bauteilen auch der Versatz der beiden Bauteile gemessen werden. Unter Versatz wird nachfolgend der Höhenunterschied der Oberflächen der beiden Bauteile im Bereich des Spalts verstanden.
Es wird des Weiteren vorgeschlagen, dass die Auswertemittel als ein Computer, insbesondere als ein Industrie-PC, ausgebildet sind. Der Computer kann auch die Ablaufsteuerung der gesamten Spaltmessung übernehmen; er steuert die Leuchtmittel und die Detektionsmittel entsprechend an. Um die erfindungsgemäße Vorrichtung in eine übergeordnete Vorrichtung integrieren zu können, ist es denkbar, dass der Computer von einer übergeordneten Steuereinheit entsprechende Steuerbefehle bekommt, bspw. zum Starten einer Spaltmessung zu einem bestimmten Zeitpunkt.
Das Messen der Breite des Spalts durch die Vorrichtung geschieht vorteilhafterweise in Echtzeit.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Leuchtmittel und mindestens zwei Videokameras zu einer Messkopfanordnung zusammengefasst sind. Innerhalb der Messkopfanordnung sind die Leuchtmittel und die Videokameras bereits fest positioniert und auf einen festgelegten, abgegrenzten Messbereich ausgerichtet. Der Messbereich umfasst ein dreidimensionales Messvolumen, in dem die Messkopfanordnung eine Messung mit der höchsten Genauigkeit durchführen kann, bzw. in dem eine Messung überhaupt möglich ist. So ist es bspw. denkbar, dass die Videokameras auf den Kanten eines Spalts, der sich außerhalb des Messbereichs befindet, überhaupt keine linienförmigen Reflexionen detektieren können.
Zur Durchführung einer Spaltmessung muss die Messkopfanordnung lediglich so positioniert und ausgerichtet werden, dass der zu vermessende Spalt in dem festgelegten Messbereich der Messkopfanordnung liegt. Eine solche Messkopfanordnung ist als ein Stück besonders einfach handhabbar. Es ist denkbar, die gesamte Messkopfanordnung an einem Roboterarm zu befestigen und durch den Roboter in eine bestimmte Position und Lage zu verfahren, so dass der zu vermessende Spalt in dem Messbereich liegt. Es ist des Weiteren denkbar, eine Messkopfanordnung als ein Handgerät auszubilden, das von einer Person manuell in eine bestimmte Position und Lage gebracht wird, so dass der zu vermessende Spalt in dem Messbereich der Messkopfanordnung liegt.
Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung Mittel zum Verändern der Position und/oder der Lage der Leuchtmittel und der Videokameras relativ zu dem Spalt und Mittel zum Festlegen der Leuchtmittel und der Videokameras in einer bestimmten Position bzw. Lage auf. Diese Mittel können bspw. als ein manuell verstellbarer Gelenkarm mit mindestens sechs Freiheitsgraden ausgebildet sein.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung als eine Spaltmessvorrichtung zum Messen der Breite eines Spalts zwischen den Klappen oder der übrigen Karosserie eines Fahrzeugs ausgebildet ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Spaltmessanordnung der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten und weiterzubilden, dass die Breite eines Spalts zwischen den Klappen oder der übrigen Karosserie eines Fahrzeugs auf einfache Weise, zuverlässig, genau, reproduzierbar und unabhängig von der Beschaffenheit der Oberflächen der Karosserie gemessen werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von der Spaltmessanordnung der eingangs genannten Art vor, dass die Spaltmessanordnung mehrere um das Fahrzeug herum angeordnete und in bestimmten Positionen und Lagen auf die Spalte ausgerichtete Vorrichtung nach Anspruch 20 aufweist.
Durch die erfindungsgemäße Spaltmessanordnung kann die Breite eines Spalts zwischen den Klappen oder der übrigen Karosserie eines Fahrzeugs unabhängig von der Beschaffenheit der Oberflächen der Karosserie gemessen werden. Die Spaltmessanordnung liefert zuverlässige und genaue Messergebnisse unabhängig davon, ob die Oberflächen der Karosserie unbehandelt und matt oder lackiert sind und unabhängig von der Farbe der Oberflächen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtungen im Inneren eines tunnelartigen Tragrahmens angeordnet sind. Der Tragrahmen ist mindestens so groß ausgebildet, dass er einen Teil eines Fahrzeugs aufnehmen kann. Der Tragrahmen weist bogenförmige Stützelemente und daran lösbar befestigte Querbalken auf. Die Vorrichtungen sind vorzugsweise an den Querbalken befestigt und können zusammen mit den Querbalken auf einfache Weise aus dem Tragrahmen herausgenommen und in diesen wieder eingesetzt werden. Die lösbaren Verbindungen zwischen den Querbalken und den Stützelementen sind derart ausgebildet, dass sich die Querbalken beim Einsetzen in den Tragrahmen von selbst relativ zu den Stützelementen positionieren. Die Positionierungsgenauigkeit liegt bei wenigen Millimetern, vorzugsweise bei weniger als einem Millimeter. Die Spaltmessungen werden an dem in dem Tragrahmen angeordneten Fahrzeug durchgeführt.
Vorteilhafterweise besteht eine Relativbewegung zwischen dem Fahrzeug und den Vorrichtungen. Die Fahrzeuge auf den Produktionsbändern fahren durch den Tragrahmen hindurch. Die Vorrichtungen im Inneren des Tragrahmen folgen entweder zumindest zeitweise der Bewegung der Fahrzeuge oder aber sie sind stationär angeordnet und führen die Spaltmessungen dann aus, wenn sich der entsprechende Spalt des Fahrzeugs in dem festgelegten Messbereich einer Vorrichtung befindet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtungen stationär an dem Tragrahmen befestigt sind und sich das Fahrzeug durch den Tragrahmen bewegt.
Vorteilhafterweise wird vorgeschlagen, dass mindestens eine Vorrichtung nacheinander die Breite von mindestens zwei Spalten misst. Auf diese Weise kann bei einer festgelegten Anzahl von Messpunkten, an denen die Breite eines Spaltes gemessen werden soll, die Anzahl der benötigten Vorrichtungen reduziert werden.
Um bei der erfindungsgemäßen Spaltmessanordnung Auswertemittel einsparen zu können, wird vorgeschlagen, dass die Auswertemittel von mehreren Vorrichtungen zu einer gemeinsamen Auswerteeinheit zusammengefasst sind.
Um ein Einklemmen von Personen oder Körperteilen zwischen den Vorrichtungen und dem durch den Tragrahmen fahrenden Fahrzeug zu verhindern, wird vorgeschlagen, dass die Position der Vorrichtungen im Inneren des Tragrahmens derart gewählt ist, dass zwischen dem Fahrzeug und den Vorrichtungen ein Abstand von mindestens 30 Zentimetern, vorzugsweise von etwa 50 Zentimetern, verbleibt.
Es ist schließlich eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten und weiterzubilden, dass die Breite eines Spalts zwischen zwei Bauteilen auf einfache Weise, zuverlässig, genau, reproduzierbar und unabhängig von der Beschaffenheit der Oberflächen der Bauteile gemessen werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von dem Verfahren der eingangs genannten Art vor, dass linienförmige Reflexionen an den Kanten der Bauteile detektiert werden und durch Auswerten der detektierten Reflexionen die Breite des Spalts ermittelt wird.
Vorteilhafterweise wird ein Dunkel/Hell/Dunkel-Übergang der linienförmigen Reflexion an den Kanten der Bauteile, durch die der Spalt begrenzt wird, detektiert.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass ein Versatz des einen Bauteils zu dem anderen Bauteil detektiert wird. Unter Versatz wird der Höhenunterschied der Oberflächen der beiden Bauteile zueinander im Bereich des Spalts verstanden.
Vorteilhafterweise wird die Breite des Spalts und/oder der Versatz in Echtzeit gemessen. Die Messung der Breite des Spalts und/oder des Versatzes umfasst die Detektion der linienförmigen Reflexionen durch die Detektionsmittel, die Auswertung der detektierten Reflexionen und die Ermittlung der Breite des Spalts und des Versatzes durch die Auswertemittel.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden in kurzer zeitlicher Abfolge mehrere Bilder von den linienförmigen Reflexionen an den Kanten der Bauteile aufgenommen, wobei die aufgenommenen Bilder zwischengespeichert werden, und durch Auswerten der Bilder dann die Breite des Spalts und/oder der Versatz ermittelt wird.
Vorteilhafterweise werden aus den aufgenommenen Bildern extrahierte Messwerte gefiltert und/oder statistisch ausgewertet. Die aus den aufgenommenen Bildern extrahierten Messwerte werden vorzugsweise gemittelt. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die aus den aufgenommenen Bildern extrahierten Messwerte auf Plausibilität geprüft werden. Die nicht plausiblen Messwerte werden bei der Ermittlung der Breite des Spalts oder des Versatzes nicht berücksichtigt. Im Rahmen der Plausibilitätsprüfung können bspw. diejenigen Messwerte ausgesondert werden, die eine zu große Streuung aufweisen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Spaltmessanordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht;
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Messen der Breite eines Spalts gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht; und
Fig. 3 die Vorrichtung aus Fig. 2 in Draufsicht.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Spaltmessanordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet. Die Spaltmessanordnung 1 dient zum Messen der Breite b von Spalten 2 zwischen Klappen 3 eines Fahrzeugs 4. Die Spalte 2 sind zu beiden Seiten durch Kanten 17 der Klappen 3 begrenzt. Es ist aber auch denkbar, dass die Spalte 2 zu einer Seite von einer Kante 17 einer Klappe 3 und zu der anderen Seite von der übrigen Karosserie 5 des Fahrzeugs 4 begrenzt sind. Außer der Messung der Spaltbreite b kann die erfindungsgemäße Spaltmessanordnung 1 auch den Versatz v der zwei Klappen 3 zueinander (vgl. Fig. 3) messen.
Die Spaltmessanordnung 1 weist einen tunnelartigen Tragrahmen mit bogenförmigen Stützelementen 6 und Querbalken 7 auf. Der Tragrahmen 6, 7 besteht aus Aluminium. Im Inneren des Tragrahmens 6, 7 sind an den Querbalken 7 eine Vielzahl erfindungsgemäßer Vorrichtungen 8 zum Messen der Breite b eines Spalts 2 und des Versatzes v zwischen zwei beliebigen Bauteilen angeordnet. Als Bauteile sind in dem hier vorgestellten Ausführungsbeispiel die Klappen 3 des Fahrzeugs 4 vorgesehen. Die Vorrichtungen 8 sind in Fig. 1 nur symbolisch dargestellt. Ihr genauer Aufbau geht aus Fig. 2 und Fig. 3 hervor.
In Fig. 2 ist eine der Vorrichtungen 8 der Spaltmessanordnung 1 dargestellt. Sie weist Leuchtmittel 9 und zwei als Videokameras 10 ausgebildete Detektoren auf. Die Leuchtmittel 9 sind als zwei Lichtquellen mit einer Vielzahl von Leuchtdioden (LEDs) 11 ausgebildet (vgl. den Ausschnitt der Leuchtmittel 9 in Fig. 2). Die LEDs 11 sind in vier parallelen Reihen 12a, 12b, 12c, 12d angeordnet. Die LEDs 11 von benachbarten Reihen 12a, 12b; 12b, 12c; 12c, 12d sind versetzt zueinander angeordnet. Die LEDs 11 der Leuchtmittel 9 strahlen Licht im Infrarot (IR)-Bereich aus.
Eine solche Vorrichtung 8 mit Leuchtmitteln 9 und zwei Videokameras 10 wird als Messkopfanordnung bezeichnet. Die Leuchtmittel 9 und die Videokameras 10 sind innerhalb der Vorrichtung 8 fest positioniert und auf einen festgelegten, abgegrenzten Messbereich 13 ausgerichtet. Der Messbereich 13 umfasst ein dreidimensionales Messvolumen, in dem die Vorrichtung 8 eine Messung mit der höchsten Genauigkeit durchführen kann bzw. in dem eine Messung überhaupt möglich ist. Zur Durchführung einer Spaltmessung muss der zu vermessenden Spalt 2 so positioniert werden, dass er in dem festgelegten Messbereich 13 liegt.
Die Leuchtmittel 9 und die Videokameras 10 sind zum Verändern der Position und/oder der Lage relativ zu dem Spalt 2 durch manuell verstellbarer Gelenkarme 14 mit mindestens sechs Freiheitsgraden an den Querbalken 7 befestigt. Abweichend von Fig. 2 ist es auch denkbar, dass die Leuchtmittel 9 und eine oder mehrere Videokameras 10 zu einem integralen Bauelement zusammengefasst sind, das dann durch einen Gelenkarm 14 an dem Querbalken 7 befestigt ist. Die Gelenkarme 14 weisen Mittel zum Festlegen der Leuchtmittel 9 und der Videokameras 10 in einer gewünschten Position und Lage auf. Die Querbalken 7 sind an den Stützelementen 6 lösbar befestigt, so dass sie zusammen mit den Leuchtmitteln 9 und den Videokameras 10 auf einfache Weise aus dem Tragrahmen 6, 7 herausnehmbar und in diesen wieder einsetzbar sind. Die lösbaren Verbindungen zwischen den Stützelementen 6 und den Querbalken 7 sind derart ausgebildet, dass sich die Querbalken 7 beim Einsetzen in den Tragrahmen 6, 7 in begrenztem Umfang selbst positionieren. Die Selbstpositionierung erfolgt mit einer Genauigkeit von unter einem Millimeter. Durch die lösbare Verbindung zwischen den Querbalken 7 und den Stützelementen 6 kann eine defekte Vorrichtung 8 schnell und einfach durch eine neue Vorrichtung 8 ersetzt werden. Außerdem besteht dadurch die Möglichkeit, die Leuchtmittel 9 und die Videokameras 10 der Vorrichtung 8 in einem anderen Tragrahmen auf einen bestimmten Messbereich 13 zu positionieren und auszurichten. Die komplette fertig eingestellte und ausgerichtete Vorrichtung 8 kann dann schnell und einfach in den Tragrahmen 6, 7 eingesetzt werden.
In Fig. 3 ist zu erkennen, wie die Leuchtmittel 9 und die Videokameras 10 der Vorrichtung 8 ausgerichtet sind. An den Klappen 3 verläuft entlang des Spalts 2 eine imaginäre Tangentialebene 15, die an den Klappen 3 entlang des Spalts 2 verläuft. Der Messbereich 13 der Vorrichtung 8 liegt in der Tangentialebene 15. Senkrecht zu der Tangentialebene 15 verläuft eine Normalenebene 16 durch den Spalt 2. Auf jeder Seite der Normalenebene 16 ist jeweils ein Leuchtmittel 9 und eine Videokamera 10 angeordnet.
Die Leuchtmittel 9 sind derart ausgerichtet, dass die von ihnen ausgesandten Lichtstrahlen 18 in einem Winkel a von etwa 45 Winkelgrad zu der Tangentialebene 15 auf die Kanten 17 der Klappen 3 treffen. Die Videokameras 10 sind derart ausgerichtet, dass sie Bilder von beiden Kanten 17 aufnehmen können. Des Weiteren sollen sie kein virtuelles Spiegelbild der Leuchtmittel 9 aufnehmen. Das wird dadurch vermieden, dass sie möglichst dicht bei den Leuchtmitteln 9 angeordnet werden. Die Videokameras 10 sind somit in einem Winkel von etwas mehr als 45 Winkelgrad zu der Tangentialebene 15 ausgerichtet.
Die Vorrichtungen 8 der Spaltmessanordnung 1 sind an Auswertemittel 19 angeschlossen. Die Auswertemittel 19 dienen zum Auswerten der Bilder der Videokameras 10 und zum Ermitteln der Breite b des Spalts 2. Es ist denkbar, dass jede Vorrichtung 8 über eigene Auswertemittel 19 verfügt. Bei dem hier erläuterten Ausführungsbeispiel sind jedoch sämtliche Vorrichtungen 8 der Spaltmessanordnung 1 an gemeinsame Auswertemittel 19 angeschlossen. Die Auswertemittel 19 sind als ein skalierbares Industrie-Personal-Computer (PC)-System ausgebildet.
Um die Breite b des Spaltes 2 und den Versatz v der beiden Klappen 3 zueinander zu messen, wird wie folgt vorgegangen. Die Leuchtmittel 9 senden Lichtstrahlen 18 auf die Kanten 17 der Klappen 3 des Fahrzeugs 4. Zumindest ein Teil der Lichtstrahlen 18 wird von der Oberfläche der Klappen 3 reflektiert. Die Lichtstrahlen 18 erzeugen auch lineare Reflexionen auf den Kanten 17 der Klappen 3. Die Videokameras 10 nehmen zweidimensionale Bilder von dem Spalt 2 und dem Bereich um den Spalt 2 (Kanten 17 und Klappen 3) auf. Auf den Bildern sind die linearen Reflexionen abgebildet. Durch Auswerten der Bilder der Videokameras 10 ermitteln die Auswertemittel 19 die Breite b des Spalts 2. Die zweidimensionalen Bilder der Videokameras 10 werden von den Auswertemitteln 19 zu einem dreidimensionalen Bild überlagert. Für eine korrekte Überlagerung muss ein vorheriger Kalibrierungsvorgang der beiden Videokameras bspw. mit einem bekannten Kalibrierungsobjekt durchgeführt werden.
Aus dem dreidimensionalen Bild können die Auswertemittel 19 dann auch den Versatz v der Klappen 3 zueinander ermitteln.
Damit die erfindungsgemäße Vorrichtung 8 möglichst unabhängig von Umgebungslicht (z. B. von Sonnenlicht oder von künstlicher Beleuchtung in Gebäuden) arbeitet, senden die Leuchtmittel 9 die Lichtstrahlen 18 mit einer bestimmten Pulstaktrate gepulst aus. Ebenso empfangen die Videokameras 10 die linienförmigen Reflexionen an den Kanten 17 der Klappen 3 mit einer bestimmten Pulstaktrate. Die Leuchtmittel 9 und die Videokameras 10 arbeiten mit derselben synchronisierten Pulstaktrate.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 8 ermöglicht erstmals die berührungslose Messung der Breite b und des Versatzes v eines Spaltes 2 zwischen zwei Bauteilen. Die Vorrichtung 8 arbeitet unabhängig von der Oberflächenbeschaffenheit (glänzig oder matt; Farbe der Oberfläche) der Bauteile, die den Spalt 2 begrenzen. Des Weiteren erlaubt die Vorrichtung 8 eine Relativbewegung des zu vermessenden Spalts 2 zu der Vorrichtung 8 während des Messvorgangs.
Die Vorrichtung 8 zum Messen der Breite b und des Versatzes v eines Spaltes 2 kann neben dem in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschriebenen Einsatz als Spaltmessanordnung 1 zum Messen der Breite b und des Versatzes v von Spalten 2 zwischen den Klappen 3 eines Fahrzeuges 4 auch für eine Vielzahl anderer Anwendungen eingesetzt werden.

Claims (35)

1. Vorrichtung (8) zum Messen der Breite (b) eines Spalts (2) zwischen zwei Bauteilen (3), wobei der Spalt (2) durch Kanten (17) der Bauteile (3) begrenzt ist, mit
  • - Leuchtmitteln (9) zum Beleuchten der Bauteile (3),
  • - Detektionsmitteln (10) zur Detektion von durch die Leuchtmittel (9) verursachten Reflexionen auf den Bauteilen (3) im Bereich des Spalts (2) und
  • - Auswertemitteln (19) zum Auswerten der ermittelten Reflexionen und zum Ermitteln der Breite (b) des Spalts (2),
dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (9) und die Detektionsmittel (10) derart relativ zueinander und relativ zu dem Spalt (2) angeordnet und ausgerichtet sind, dass die Detektionsmittel (9) linienförmige Reflexionen an den Kanten (17) der Bauteile (3) detektieren, die den Spalt (2) begrenzen.
2. Vorrichtung (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (9) derart relativ zu dem Spalt (2) ausgerichtet sind, dass die Lichtstrahlen (18) der Leuchtmittel (9) in einem Winkel (α) von < 90 Winkelgrad zu einer imaginären Tangentialebene (15), die an den Bauteilen.(3) entlang des Spalts (2) verläuft, insbesondere in einem Winkel (α) von 30 bis 60 Winkelgrad, auf die Kanten (17) der Bauteile (3) treffen.
3. Vorrichtung (8) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (9) von einer Seite einer imaginären Normalenebene (16), die orthogonal zu der Tangentialebene (15) durch den Spalt (2) verläuft, jeweils die Kante (17) beleuchten, die auf der anderen Seite der Normalenebene (16) liegt.
4. Vorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (9) mindestens zwei Lichtquellen aufweisen, von denen mindestens eine auf der einen Seite der Normalenebene (16) und mindestens eine auf der anderen Seite der Normalenebene (16) angeordnet ist.
5. Vorrichtung (8) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Lichtquelle mindestens eine Leuchtdiode (Light Emitting Diode, LED) (11) aufweist.
6. Vorrichtung (8) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Lichtquelle mehrere LEDs (11) aufweist, die in mindestens einer Reihe (12a; 12b; 12c; 12d) angeordnet sind.
7. Vorrichtung (8) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Lichtquelle mehrere Reihen (12a, 12b, 12c, 12d) von LEDs (11) aufweist, wobei die LEDs (11) einer Reihe (12a; 12b; 12c; 12d) versetzt zu den LEDs (11) einer benachbarten Reihe (12b; 12a, 12c; 12b, 12d; 12c) angeordnet sind.
8. Vorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (9) Licht im Infrarot (IR)-Bereich aussenden.
9. Vorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (9) mit einer bestimmten Pulstaktrate gepulst Licht aussenden.
10. Vorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsmittel (10) derart relativ zu dem Spalt (2) ausgerichtet sind, dass die Blickrichtung der Detektionsmittel (10) in einem Winkel von < 90 Winkelgrad zu der imaginären Tangentialebene (15), insbesondere in einem Winkel von 30 bis 60 Winkelgrad, auf die Kanten (17) der Bauteile (3) treffen.
11. Vorrichtung (8) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsmittel (10) mindestens zwei Videokameras aufweisen, von denen mindestens eine auf der einen Seite der Normalenebene (16) und mindestens eine auf der anderen Seite der Normalenebene (16) angeordnet ist.
12. Vorrichtung (8) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Videokamera (10) einen ladungsgekoppelten Bauelement (Charge Coupled Device, CCD)-Bildwandler oder einen CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)-Bildwandler aufweist.
13. Vorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsmittel (10) die linienförmigen Reflexionen an den Kanten (17) der Bauteile (3) mit einer bestimmten Pulstaktrate aufnehmen.
14. Vorrichtung (8) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (9) und die Detektionsmittel (10) mit derselben synchronisierten Pulstaktrate arbeiten.
15. Vorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsmittel (10) zwei Videokameras aufweisen, wobei die Auswertemittel (19) die Bilder der Videokameras zu einem dreidimensionalen Bild überlagern.
16. Vorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (19) als ein Computer, insbesondere als ein Industrie-PC, ausgebildet sind.
17. Vorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Messen der Breite (b) des Spalts (2) durch die Vorrichtung (8) in Echtzeit geschieht.
18. Vorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (9) und mindestens zwei Videokameras (10) zu einer Messkopfanordnung zusammengefasst sind.
19. Vorrichtung (8) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (8) Mittel (14) zum Verändern der Position und/oder der Lage der Leuchtmittel (9) und der Videokameras (10) relativ zu dem Spalt (2) und Mittel zum Festlegen der Leuchtmittel (9) und der Videokameras (10) in einer bestimmten Position bzw. Lage aufweist.
20. Vorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (8) als eine Spaltmessvorrichtung (1) zum Messen der Breite (b) eines Spalts (2) zwischen den Klappen (3) oder der übrigen Karosserie (5) eines Fahrzeugs (4) ausgebildet ist.
21. Spaltmessanordnung (1) zum Messen der Breite (b) von Spalten (2) zwischen den Klappen (3) oder der übrigen Karosserie (5) eines Fahrzeugs (4), wobei die Spalte (2) durch Kanten (17) der Klappen (3) und/oder der übrigen Karosserie (5) begrenzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltmessanordnung (1) mehrere um das Fahrzeug (4) herum angeordnete und in bestimmten Positionen und Lagen auf die Spalte (2) ausgerichtete Vorrichtungen (8) nach Anspruch 20 aufweist.
22. Spaltmessanordnung (1) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (8) im Inneren eines tunnelartigen Tragrahmens (6, 7) angeordnet sind.
23. Spaltmessanordnung (1) nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (19) von mehreren Vorrichtungen (8) zu einer gemeinsamen Auswerteeinheit (19) zusammengefasst sind.
24. Spaltmessanordnung (1) nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Vorrichtung (8) nacheinander die Breite (b) von mindestens zwei Spalten (2) misst.
25. Spaltmessanordnung (1) nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine Relativbewegung zwischen dem Fahrzeug (4) und den Vorrichtungen (8) besteht.
26. Spaltmessanordnung (1) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen (8) stationär an dem Tragrahmen (6, 7) befestigt sind und sich das Fahrzeug (4) durch den Tragrahmen (6, 7) bewegt.
27. Spaltmessanordnung (1) nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Vorrichtungen (8) derart gewählt ist, dass zwischen dem Fahrzeug (4) und den Vorrichtungen (8) ein Abstand von mindestens 30 Zentimetern, vorzugsweise von etwa 50 Zentimetern, verbleibt.
28. Verfahren zum Messen der Breite (b) eines Spalts (2) zwischen zwei Bauteilen (3), wobei der Spalt (2) durch Kanten (17) der Bauteile (3) begrenzt ist, wobei
  • - die Bauteile (3) durch Leuchtmittel (9) beleuchtet werden,
  • - die durch die Leuchtmittel (9) verursachten Reflexionen auf den Bauteilen (3) im Bereich des Spalts (2) detektiert werden,
  • - die detektierten Reflexionen ausgewertet werden und
  • - die Breite (b) des Spalts (2) ermittelt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass linienförmige Reflexionen an den Kanten (17) der Bauteile (3) detektiert werden und durch Auswerten der detektierten Reflexionen die Breite (b) des Spalts (2) ermittelt wird.
29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dunkel/Hell/Dunkel-Übergang der linienförmigen Reflexion an den Kanten (17) der Bauteile (3), durch die der Spalt (2) begrenzt wird, detektiert wird.
30. Verfahren nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass ein Versatz (v) des einen Bauteils (3) zu dem anderen Bauteil (3) detektiert wird.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (b) des Spalts und/oder der Versatz (v) in Echtzeit gemessen wird.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass in kurzer zeitlicher Abfolge mehrere Bilder von den linienförmigen Reflexionen an den Kanten (17) der Bauteile (3) aufgenommen werden, wobei die aufgenommenen Bilder zwischengespeichert werden, und durch Auswerten der zwischengespeicherten Bilder dann die Breite (b) des Spalts (2) und/oder der Versatz (v) ermittelt wird.
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass aus den aufgenommenen Bildern extrahierte Messwerte gefiltert und/oder statistisch ausgewertet werden.
34. Verfahren nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass die aus den aufgenommenen Bildern extrahierten Messwerte gemittelt werden.
35. Verfahren nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass die aus den aufgenommenen Bildern extrahierten Messwerte auf Plausibilität geprüft werden.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002066924A1 (de) * 2001-02-21 2002-08-29 Charalambos Tassakos Verfahren und vorrichtung zur optischen erfassung eines objekts
EP1355126A1 (de) * 2002-04-18 2003-10-22 Perceptron GmbH Verfahren zum Vermessen des Fügebereiches zwischen Bauteilen
DE10228515A1 (de) * 2002-06-26 2004-01-22 Zett-Mess-Technik Gmbh Höhenmess- und Anreißgerät
DE102006011124B4 (de) * 2005-03-09 2007-05-10 Tropf, Hermann Anordnung und Verfahren zum dreidimensionalen Lokalisieren eines Körpers
FR2909755A1 (fr) * 2006-12-07 2008-06-13 Edixia Soc Par Actions Simplif Procede pour determiner le jeu et/ou le desaffleurement d'un ouvrant notamment d'un vehicule sans mise en reference de l'ouvrant
DE10347554B4 (de) * 2003-10-14 2011-02-03 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Verfahren zur Montage von beweglichen und festen Karosserieteilen an Kraftfahrzeugen
EP2423639A1 (de) * 2010-08-31 2012-02-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Ermittlung von Spaltmaß und/oder Bündigkeit von Karosserieteilen eines Kraftfahrzeugs und Steuerungsprogramm
EP2500148A1 (de) 2011-03-17 2012-09-19 KUKA Roboter GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Roboters mit Hilfe eines virtuellen Modells des Roboters
EP2667146A1 (de) 2012-05-22 2013-11-27 inos Automationssoftware GmbH Optische Anordnung die eine optische Sendeeinheit und eine optische Empfangseinheit beinhält
EP2813810A1 (de) 2013-06-13 2014-12-17 inos Automationssoftware GmbH Verfahren zur Kalibrierung einer optischen Anordnung mit einer Trägereinheit und an die Trägereinheit angeschlossene optische Erfassungseinheit und lichtemittierende Einheit
CN114739293A (zh) * 2022-03-25 2022-07-12 北京博联众睿机器人科技有限公司 车身测量方法、系统、装置以及电子设备

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10348500B4 (de) * 2003-10-18 2009-07-30 Inos Automationssoftware Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen eines Spaltmaßes und/oder eines Versatzes zwischen einer Klappe eines Fahrzeugs und der übrigen Fahrzeugkarosserie
DE102006048030A1 (de) * 2006-10-09 2008-04-17 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung von Spaltmaß und Bündigkeit angrenzender Bauteile
FR2926364B1 (fr) * 2008-01-16 2010-06-18 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif et procede de mesure automatique de jeux et/ou d'affleurements
FR2941043B1 (fr) 2009-01-14 2010-12-31 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de mesure de jeux et affleurements
US10378892B2 (en) 2014-04-21 2019-08-13 Lockheed Martin Corporation System and method for inspecting surface flushness
US9341578B2 (en) * 2014-10-06 2016-05-17 GM Global Technology Operations LLC LED-based inspection of a painted surface finish
US9651351B2 (en) 2015-07-27 2017-05-16 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Gap assessment tool
ES2821104B2 (es) * 2019-10-23 2021-08-23 Eines Systems S L Metodo de medicion de enrase y separacion de partes de un vehiculo y tunel de medicion

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4498776A (en) * 1982-08-23 1985-02-12 General Motors Corporation Electro-optical method and apparatus for measuring the fit of adjacent surfaces
US4541721A (en) * 1983-03-17 1985-09-17 Perceptron, Inc. Optical checking apparatus and method of using same
US4666303A (en) * 1983-07-11 1987-05-19 Diffracto Ltd. Electro-optical gap and flushness sensors
US5129010A (en) * 1989-12-15 1992-07-07 Kabushiki Kaisha Toyoto Chuo Kenkyusho System for measuring shapes and dimensions of gaps and flushnesses on three dimensional surfaces of objects
US5416590A (en) * 1993-04-19 1995-05-16 Tma Technologies, Inc. Apparatus and process for measuring gap and mismatch
EP0699889A3 (de) * 1994-08-24 1996-12-04 Eastman Kodak Co Apparat und Verfahren zur Messung eines Spaltes
DE19531336C2 (de) * 1994-09-17 1997-10-16 Deutsche Bahn Ag Meßvorrichtung zur berührungslosen Erfassung des Vertikal- und Horizontalabstands zwischen Fahrzeug und Schiene
FR2756626B1 (fr) * 1996-12-02 1999-02-19 Espace Ind Controle Sa Systeme de mesure de jeux et d'affleurements entre des pieces en vis-a-vis

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002066924A1 (de) * 2001-02-21 2002-08-29 Charalambos Tassakos Verfahren und vorrichtung zur optischen erfassung eines objekts
EP1355126A1 (de) * 2002-04-18 2003-10-22 Perceptron GmbH Verfahren zum Vermessen des Fügebereiches zwischen Bauteilen
DE10228515A1 (de) * 2002-06-26 2004-01-22 Zett-Mess-Technik Gmbh Höhenmess- und Anreißgerät
DE10347554B4 (de) * 2003-10-14 2011-02-03 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Verfahren zur Montage von beweglichen und festen Karosserieteilen an Kraftfahrzeugen
DE102006011124B4 (de) * 2005-03-09 2007-05-10 Tropf, Hermann Anordnung und Verfahren zum dreidimensionalen Lokalisieren eines Körpers
US8355886B2 (en) 2006-12-07 2013-01-15 Edixia Method for determining the clearance and/or mismatch of an opening for a vehicle without referencing the opening
FR2909755A1 (fr) * 2006-12-07 2008-06-13 Edixia Soc Par Actions Simplif Procede pour determiner le jeu et/ou le desaffleurement d'un ouvrant notamment d'un vehicule sans mise en reference de l'ouvrant
WO2008078029A2 (fr) * 2006-12-07 2008-07-03 Edixia Procede pour determiner le jeu et/ou le desaffleurement d'un ouvrant notamment d'un vehicule sans mise en reference de l'ouvrant
WO2008078029A3 (fr) * 2006-12-07 2008-10-23 Edixia Procede pour determiner le jeu et/ou le desaffleurement d'un ouvrant notamment d'un vehicule sans mise en reference de l'ouvrant
EP2423639A1 (de) * 2010-08-31 2012-02-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Ermittlung von Spaltmaß und/oder Bündigkeit von Karosserieteilen eines Kraftfahrzeugs und Steuerungsprogramm
DE102011014299A1 (de) 2011-03-17 2012-09-20 Kuka Roboter Gmbh Verfahren und Mittel zum Steuern einer Automatisierungseinrichtung, insbesodere eines Roboters
EP2500148A1 (de) 2011-03-17 2012-09-19 KUKA Roboter GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Roboters mit Hilfe eines virtuellen Modells des Roboters
EP2667146A1 (de) 2012-05-22 2013-11-27 inos Automationssoftware GmbH Optische Anordnung die eine optische Sendeeinheit und eine optische Empfangseinheit beinhält
WO2013174570A1 (en) 2012-05-22 2013-11-28 Inos Automationssoftware Gmbh Optical arrangement comprising an optical acquiring unit and a light emitting unit
EP2813810A1 (de) 2013-06-13 2014-12-17 inos Automationssoftware GmbH Verfahren zur Kalibrierung einer optischen Anordnung mit einer Trägereinheit und an die Trägereinheit angeschlossene optische Erfassungseinheit und lichtemittierende Einheit
CN114739293A (zh) * 2022-03-25 2022-07-12 北京博联众睿机器人科技有限公司 车身测量方法、系统、装置以及电子设备

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US6529283B1 (en) 2003-03-04

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