DE19918348A1 - Positioning components with light beam triangulation sensor, involves determining measurement point distance from light source using reflection surface distance - Google Patents
Positioning components with light beam triangulation sensor, involves determining measurement point distance from light source using reflection surface distanceInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Positionierung von Bauteilen mit Hilfe von Abstandsmessungen mit einem Lichtstrahl-Triangulationstaster, insbesondere von miteinander zu verbindenden Blechbauteilen in einer Fügestation im Automobilbau.The invention relates to a method and a device for positioning components with the help of distance measurements with a light beam triangulation button, in particular of sheet metal components to be joined together in a joining station in the Automotive engineering.
Es ist bekannt, zur exakten Positionierung von miteinander zu verbindenden Bauteilen Lichtstrahl-Triangulationstaster einzusetzen. Mit diesen kann die Ist-Position der Bauteile in einer Bearbeitungsstation, beispielsweise einer Schweißstation, ermittelt und nnit einer vorbestimmten Soll-Position verglichen werden. Bei einer Abweichung von den Fertigungs- und Positionstoleranzen wird mit Hilfe einer Steuereinrichtung eine Positionskorrektur wenigstens eines Bauteils vorgenommen, um die gehalterten Blechbauteile in der vorbestimmten Soll-Position miteinander zu verbinden. Die Abstandsmessung wird dabei an vorbestimmten Meßpunkten des jeweiligen Bauteils vorgenommen, wobei ein von dem in einer vorbestimmten Meßposition angeordneten Triangulationstaster ausgesendete Lichtstrahl direkt auf den jeweiligen Meßpunkt an der Oberfläche des Bauteils gerichtet und von dieser unter einem von der Kontur des Bauteils am Meßpunkt bestimmten Winkel reflektiert und von einer Sensorik erfaßt wird. Aus dem Abstand zwischen der Lichtstrahlquelle und dem Fußpunkt des auftreffenden reflektierten Strahls wird der Ist-Abstand des Meßpunktes von dem Triangulationstaster bestimmt. Dabei kann es zu falschen Ist-Abstandswerten und zu einer falschen Positionskorrektur kommen, wenn die Kontur des Blechbauteils im Bereich des jeweiligen Meßpunktes von der Soll-Kontur abweicht und beispielsweise eine Delle, Beule oder sonstige Verformung aufweist.It is known for the exact positioning of components to be connected to one another Use the light beam triangulation button. With these, the actual position of the components determined in a processing station, for example a welding station, and with one predetermined target position are compared. In the event of a deviation from the Manufacturing and position tolerances is a with the help of a control device Position correction made at least one component to the held To connect sheet metal components in the predetermined target position. The Distance measurement is carried out at predetermined measuring points of the respective component made, one of which is arranged in a predetermined measuring position Triangulation button emitted light beam directly to the respective measuring point on the Surface of the component directed and from this under one of the contour of the Component reflected at the measuring point and is detected by a sensor system. From the distance between the light beam source and the base point of the incident reflected beam becomes the actual distance of the measuring point from the triangulation probe certainly. This can lead to incorrect actual distance values and an incorrect one Position correction come when the contour of the sheet metal part in the area of respective measuring point deviates from the target contour and, for example, a dent, Has bulge or other deformation.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Verfahren und eine Einrichtung zur Positionierung von Bauteilen mit einem Lichtstrahl-Triangulationstaster nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei dem ein Einfluß von Bauteil- Konturabweichungen an einem Meßpunkt auf das Meßergebnis weitestgehend vermieden wird.It is therefore an object of the invention to provide a method and a device for Positioning of components with a light beam triangulation button after To provide the preamble of claim 1, in which an influence of component Contour deviations at a measuring point on the measurement result as far as possible is avoided.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale und mit einer Einrichtung nach Anspruch 3 gelöst.This object is achieved in a method according to the preamble of claim 1 its characteristic features and solved with a device according to claim 3.
Danach besteht die Erfindung darin, daß ein von einem in einer vorbestimmten Meßposition befindlichen Lichtstrahl-Triangulationstaster ausgesendeter und auf einen vorbestimmten Meßpunkt an der Oberfläche eines positionierten Bauteils gerichteter, reflektierter und von einer Sensorik erfaßter Lichtstrahl zur Bestimmung und anschließenden Korrektur des Ist-Abstandes des jeweiligen Meßpunktes von der Lichtstrahlquelle, wobei der ermittelte Ist-Abstand mit einem vorbestimmten Soll-Abstand verglichen wird, nicht direkt von dem Meßpunkt reflektiert wird, sondern von einer diesem vorgelagerten Reflektionsfläche. Diese ist in einem vorbestimmten Abstand zur Ist- Position des Meßpunktes und in einem vorbestimmten Winkel zu dem Triangulationstaster definiert ausgebildet und wird von diesem anstelle des Meßpunktes angepeilt. Der Abstand des Meßpunktes wird somit über den Ist-Abstand der Reflektionsfläche von dem Triangulationstaster bestimmt. Als Triangulationstaster kann ein Laserstrahl-Triangulationstaster verwendet werden.Thereafter, the invention is one in one in a predetermined Measuring position located light beam triangulation button sent out and on a predetermined measuring point on the surface of a positioned component reflected and detected by a sensor light beam for determination and subsequent correction of the actual distance of the respective measuring point from the Light beam source, wherein the determined actual distance with a predetermined target distance is compared, is not reflected directly from the measuring point, but from one of these upstream reflection surface. This is at a predetermined distance from the actual Position of the measuring point and at a predetermined angle to the Triangulation button is defined and is used by this instead of the measuring point targeted. The distance of the measuring point is thus the actual distance of the Reflection area determined by the triangulation button. Can be used as a triangulation button a laser beam triangulation button can be used.
Mit diesem Verfahren wird eine erhebliche Erhöhung der Zuverlässigkeit der Abstandsmeßwerte zwischen einem positionierten Bauteil und dem Triangulationstaster erreicht, da der Lichtstrahl stets an einer definierten ("idealen") Reflektionsfläche und dadurch in immer dem gleichen Winkel reflektiert wird. Eine Fehlmessung durch den Einfluß einer von der Soll-Kontur des Bauteils am Meßpunkt abweichenden Ist-Kontur auf den Reflektionswinkel ist damit weitestgehend ausgeschlossen.With this procedure, a significant increase in the reliability of the Distance measurements between a positioned component and the triangulation button achieved because the light beam always at a defined ("ideal") reflection surface and is always reflected at the same angle. An incorrect measurement by the Influence of an actual contour deviating from the target contour of the component at the measuring point the reflection angle is therefore largely excluded.
Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist einen Meßblock auf, an dem eine zum Triangulationstaster definierte Reflektionsfläche für den Lichtstrahl und eine Anlagefläche für den Meßpunkt ausgebildet sind und der zu dem Lichtstrahl- Triangulationstaster relativ verschiebbar angeordnet ist. Dabei kann der Meßblock vorteilhaft an einem Schlitten gehaltert sein, wobei es aus Platzgründen zweckmäßig ist, diesen Schlitten so anzuordnen, daß der Meßblock in dem freien Raum zwischen dem Bauteil und dem Triangulationstaster in im wesentlichen Lichtstrahlrichtung verschiebbar und in dieser Richtung zur Anlage an dem Meßpunkt bringbar ist.A device for performing the method has a measuring block on which a reflection surface defined for the triangulation button for the light beam and one Contact surface are formed for the measuring point and the to the light beam Triangulation button is arranged relatively displaceable. The measuring block be advantageously mounted on a sled, it being expedient for reasons of space, arrange this slide so that the measuring block in the free space between the Component and the triangulation button in essentially the light beam direction and can be brought into contact with the measuring point in this direction.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. In der zugehörigen Zeichnung zeigen schematisch:The invention is described below using an exemplary embodiment. In the the accompanying drawing shows schematically:
Fig. 1 eine Einrichtung zur Positionierung von Bauteilen mit einem Triangulationstaster, Fig. 1 shows a device for positioning of components with a triangulation sensor,
Fig. 2 die Einrichtung in einer Draufsicht, Fig. 2 shows the device in a plan view,
Fig. 3 eine Bauteilzuordnung zum Fügen und Fig. 3 shows a component assignment for joining and
Fig. 4 die Bauteilzuordnung in einer Draufsicht. Fig. 4 shows the component assignment in a plan view.
Die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung weist einen Laserstrahl-Triangulationstaster 1 mit einer Sensorik zum Erfassen eines von diesem ausgesendeten und reflektierten Laserstrahls 2 und einen Meßblock 3 auf, die in einer Fügestation zur Positionsbestimmung und -korrektur eines Bauteils 4 in der Horizontalen angeordnet sind. Der Meßblock 3 ist fest an einem Schlitten 5 gehaltert und mit diesem an einer Führungsschiene 6 im Bereich zwischen dem Triangulationstaster 1 und dem Bauteil 4 in der Horizontalen verschiebbar.The device shown in Fig. 1 has a laser beam triangulation button 1 with a sensor system for detecting a laser beam 2 emitted and reflected by it and a measuring block 3 , which are arranged in a joining station for position determination and correction of a component 4 in the horizontal. The measuring block 3 is fixed to a slide 5 and can be moved horizontally with it on a guide rail 6 in the area between the triangulation probe 1 and the component 4 .
Fig. 2 zeigt, daß das Bauteil 4 an seiner dem Triangulationstaster 1 zugewandten Seite einen Falzflansch 7 für eine nachfolgende Weiterverarbeitung aufweist. Im Übergangsbereich zum Falzflansch 7 ist am Bauteil 4 ein Meßpunkt MP für eine horizontale Positionsbestimmung durch eine Abstandsmessung des Bauteils 4 vom Triangulationstaster 1 vorbestimmt. Dem Meßpunkt MP ist der Meßblock 3 zugeordnet, der eine Anlagefläche 8 für diesen und auf der dem Triangulationstaster 1 zugewandten Seite eine zur Anlagefläche 8 und in ihrer Ausrichtung zum Triangulationstaster 1 definierte Reflektionsfläche 9 von hoher Oberflächengüte für den ausgesendeten Laserstrahl 2 aufweist. Die Anlagefläche 8 liegt auch dann am Meßpunkt MP an, wenn der Winkel des Falzflansches 7 zum übrigen Bauteil 4 vom vorgegebenen Maß abweicht (7'). Fig. 2 zeigt weiterhin in gestrichelter Darstellung die Soll-Position des Bauteils 4 mit dem dieser entsprechenden Stellung des Meßblockes 3 mit der parallel verschobenen Reflektionsfläche 9 und dem durch diese reflektierten Laserstrahl 2'. Aus der Abweichung der beiden reflektierten Laserstrahlen 2 und 2' wird das Maß für die Abweichung der Bauteils 4 von der horizontalen Soll-Position bestimmt und über eine Steuereinheit (nicht dargestellt) eine Korrektur der Ist-Position veranlaßt. FIG. 2 shows that the component 4 has a folded flange 7 on its side facing the triangulation button 1 for subsequent further processing. In the transition area to the folded flange 7 , a measuring point MP is predetermined on the component 4 for a horizontal position determination by measuring the distance of the component 4 from the triangulation button 1 . The measuring point MP is associated with the measuring block 3, which has an attachment surface 8 for this and on the the triangulation 1 side facing a defined the contact surface 8 and in their alignment with the triangulation 1 reflecting surface 9 of high surface quality of the emitted laser beam. 2 The contact surface 8 also bears against the measuring point MP if the angle of the folded flange 7 to the remaining component 4 deviates from the predetermined dimension ( 7 '). Fig. 2 also shows in dashed lines the target position of the component 4 with the corresponding position of the measuring block 3 with the parallel shifted reflection surface 9 and the laser beam 2 'reflected by this. From the deviation of the two reflected laser beams 2 and 2 ', the measure for the deviation of the component 4 from the horizontal desired position is determined and a correction of the actual position is initiated via a control unit (not shown).
Die Fig. 3 und 4 zeigen zwei zu fügende Blechbauteile 10 und 11 für eine Hecktüre eines Personenkraftwagens in einer in der Bearbeitungsstation gegebenen Ist-Position und in gestrichelter Darstellung die Soll-Position des jeweiligen Blechbauteils 10 und 11. An den Bauteilen sind Meßpunkte MP1 bis MP4 vorbestimmt. Jedem Meßpunkt ist ein Triangulationstaster 1 zugeordnet. Zur Anpassung der Ist-Position an die Soll-Position wird erstere für jeden der Meßpunkte MP1 bis MP4 nach vorstehend beschriebenem Verfahren ermittelt und bei deren Abweichung von der Soll-Position anschließend über eine Steuereinheit (nicht dargestellt) ein Verschieben der Blechbauteile 10 und 11 in die jeweilige Soll-Position veranlaßt, wobei die Differenzen MP1-MP2 und MP3-IMP4 als Vermittlungsbedingung für die korrigierten Ist-Positionen gleich sind. FIGS. 3 and 4 show two to be joined plate members 10 and 11 are given for a rear door of a passenger car in a in the processing station actual position and in dashed lines the target position of the respective sheet metal part 10 and 11. Measuring points MP1 to MP4 are predetermined on the components. A triangulation button 1 is assigned to each measuring point. To adapt the actual position to the target position, the former is determined for each of the measuring points MP1 to MP4 according to the method described above, and if they deviate from the target position, a shifting of the sheet metal components 10 and 11 in via a control unit (not shown) causes the respective target position, the differences MP1-MP2 and MP3-IMP4 being the same as the mediation condition for the corrected actual positions.
11
Triangulationstaster
Triangulation button
22nd
Laserstrahl
laser beam
33rd
Meßblock
Measuring block
44th
Bauteil
Component
55
Schlitten
carriage
66
Führungsschiene
Guide rail
77
Falzflansch
Rebated flange
88th
Anlagefläche
Contact surface
99
Reflektionsfläche
Reflective surface
1010th
Blechbauteil
Sheet metal component
1111
Blechbauteil
Sheet metal component
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999118348 DE19918348A1 (en) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | Positioning components with light beam triangulation sensor, involves determining measurement point distance from light source using reflection surface distance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1999118348 DE19918348A1 (en) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | Positioning components with light beam triangulation sensor, involves determining measurement point distance from light source using reflection surface distance |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19918348A1 true DE19918348A1 (en) | 2000-10-26 |
Family
ID=7905541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999118348 Ceased DE19918348A1 (en) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | Positioning components with light beam triangulation sensor, involves determining measurement point distance from light source using reflection surface distance |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19918348A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3629689A1 (en) * | 1985-09-05 | 1987-03-12 | Ferranti Plc | POSITION MEASURING DEVICE |
US5029397A (en) * | 1989-02-21 | 1991-07-09 | Global Laser Systems Inc. | Method of measuring a vehicular frame to determine alignment |
DE3922411C2 (en) * | 1989-07-07 | 1993-01-07 | Hoesch Ag, 4600 Dortmund, De |
-
1999
- 1999-04-22 DE DE1999118348 patent/DE19918348A1/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3629689A1 (en) * | 1985-09-05 | 1987-03-12 | Ferranti Plc | POSITION MEASURING DEVICE |
US5029397A (en) * | 1989-02-21 | 1991-07-09 | Global Laser Systems Inc. | Method of measuring a vehicular frame to determine alignment |
DE3922411C2 (en) * | 1989-07-07 | 1993-01-07 | Hoesch Ag, 4600 Dortmund, De |
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