EP3405311A1 - Verfahren zur abtastung eines karosserieelements für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren zur abtastung eines karosserieelements für ein kraftfahrzeug

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EP3405311A1
EP3405311A1 EP16822108.3A EP16822108A EP3405311A1 EP 3405311 A1 EP3405311 A1 EP 3405311A1 EP 16822108 A EP16822108 A EP 16822108A EP 3405311 A1 EP3405311 A1 EP 3405311A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
scanning
pressure
scanning element
feedback information
body element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16822108.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Graminger
Simon Meier
Stephan Meier
Adrian Zauner
Claus Pfeilschifter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Publication of EP3405311A1 publication Critical patent/EP3405311A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/28—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L17/00—Devices or apparatus for measuring tyre pressure or the pressure in other inflated bodies
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/226—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to manipulators, e.g. the force due to gripping
    • G01L5/228—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to manipulators, e.g. the force due to gripping using tactile array force sensors
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/014—Hand-worn input/output arrangements, e.g. data gloves

Definitions

  • the invention relates to a method for scanning a body element for a motor vehicle.
  • the invention relates to a scanning device for scanning a bodywork element for a motor vehicle.
  • Body parts are repeatedly tested in the production of a motor vehicle to detect and correct errors or damage to the body or to take the body element from the production process. While a large number of these checks, in particular the detection of large-scale deformations, is already carried out automatically, a final check of the body takes place by a hand-held feel. In this very delicate even the smallest defects of the body can be detected.
  • the surface to be scanned In order to achieve reliable scanning, the surface to be scanned must be completely sensed and a certain minimum pressure must be applied to each area of the surface to detect any imperfections. In a manual scanning, however, it is hardly possible to understand the sensing path and in particular the pressure applied to the scan. This is on the one hand hinders the training of the scanning persons, since they can be given no direct feedback. On the other hand, quality control of the sensing process carried out in the context of production is only possible by randomly sampling body elements by several persons.
  • the invention is therefore based on the object to improve the traceability and / or repeatability of a scanning of a body element.
  • the object is achieved by a method of the type mentioned, in which a pressure measuring film is arranged with matrix-like pressure measuring sensors for spatially resolved detection of pressure readings ah the body member or on a scanning element, and comprising the following steps:
  • Output of a feedback information by an output device wherein a time of the output of the feedback information and / or a content of the feedback information is determined by the detection device as a function of the detected at the measurement points position information and pressure readings.
  • both the respective position information which describes a position of the scanning element
  • the pressure measured values of the pressure measuring sensors are detected at several measuring times, for example with a fixed timing. It therefore makes it possible to understand the sensing path, including the applied pressure. Since the detection of position and pressure takes place automatically, the method can also be developed in such a way that a scan is fully or partially automatic. This will be shown later in more detail.
  • the method according to the invention can be used to train persons for scanning. For example, a feedback information can be output if a certain area to be scanned was not completely scanned during the scan or was not scanned with a sufficient pressure. It is also possible to give the person to be trained feedback on how far a given Sollabtastweg was followed, how fast a scan was made or the like.
  • the method can also be used for manual sampling in the production process for quality control. Due to the traceability of the sensing path and the applied pressures, a manual scanning, which differs from certain specifications, can be easily detected and it can be issued an indication to the person to be scanned.
  • the determination of the position information and the pressure measurement values can be carried out continuously with a predetermined timing or only upon contact of the pressure measurement film with the body element and the sensing element, for example upon detection of a predetermined minimum pressure on the pressure measurement film.
  • the sensing element may be a hand of a person being scanned. However, it is also possible to use a mechanical scanning element which is guided via actuators and / or manually by a scanning person.
  • the feedback information can be output visually and / or acoustically and / or haptically.
  • the feedback information may include information about a shape of the body element, in particular a deviation from a desired shape, information about individual surface defects and / or parameters of the scan.
  • a parameter of the scanning for example, a scanned area, in particular a range scanned with a minimum pressure, pressures applied during the scanning, a scanning speed, preferably as a scanned area per time, and / or a scanning pattern which describes the scanning path of the scanning element, be included in the feedback information.
  • an indication may be issued if during the scanning a predetermined minimum pressure is exceeded, deviated from a Sollabtastpfad, a predetermined Sollabtast bien is exceeded, is determined from the pressure measurements that the sensing element is guided on or over a surface defect and / or a scan has been completed with a surface to be scanned not scanned completely.
  • the scanning element can be moved by at least one actuator, which is driven by the detection device for moving the scanning element along a scanning path.
  • the scanning path can be fixed or the further course of the scanning path can be determined after each measuring time as a function of the pressure measured values and / or the position information respectively determined for the measuring time.
  • the scanning element may be guided, for example, on a six-axis robot. For each of the degrees of freedom of movement and rotational degrees of freedom, a separate actuator may be provided.
  • a plate-shaped sensing element which is mounted pivotably about its attachment point, and if an asymmetry of the pressure readings on two sides of the sensing element is detected, then the sensing element can be pivoted to a more even pressure distribution to reach.
  • values for a minimum, a maximum and / or a desired pressure can also be predetermined, wherein the sensing element can be guided perpendicular to the body element in accordance with these pressures.
  • An adaptive scan path can be implemented, for example, by specifying an initial scan path, but superimposing it on a pressure-dependent control for at least one of the degrees of freedom.
  • a scanning element can be used which has an elastic, in particular flat, surface to which the pressure measuring film is applied.
  • the pressure measuring film may be firmly applied, so that the sensing element and the pressure measuring film form a structural unit.
  • the sensing element is a glove in or on which the pressure measuring film is arranged.
  • the pressure measuring film may be arranged on the palm side and / or may extend flat or streaky into the finger region of the glove.
  • the pressure measuring film can be arranged on the body element, the position information being determined by the detection device as a function of the pressure measured values at the respective measuring time.
  • the pressure measuring film can cover the entire surface to be scanned. An application is possible for example by gluing the body surface or by wrapping the body surface and generating negative pressure between the body surface and the pressure measuring film.
  • Position information can be obtained by determining a position of the sensing element on the pressure measuring film.
  • a position can be detected at which a maximum pressure is detected.
  • a "center of gravity" of the pressure can be determined by averaging all positions or positions at which a certain minimum pressure is recorded, with the pressure recorded at the respective position
  • it is also possible to perform a coordinate transformation into a coordinate system of the body element for example by calibration data of a calibration process in which several defined points of the body element with the pressure measuring foil arranged thereon a pressure is exerted on the pressure measuring film, for example by the scanning element is placed there, and the respective position in the coordinate system of the pressure measuring film is detected.
  • the position information can be sensor information or can be determined from sensor information which is detected by at least one sensing element sensor arranged on the sensing element and / or by a detection sensor arranged stationary relative to the body element, by which at least one marking element arranged on the sensing element is detected and / or transmitted at least one bearing sensor is provided on a bearing of the sensing element, which supports the sensing element on a relative to the body member fixed support.
  • the position information may describe a location and / or orientation of the sensing element.
  • the scanning element sensor can detect, for example, accelerations, the integration of which enables a movement of the scanning element to be reconstructed.
  • the scanning element sensor can detect magnetic fields, in particular in order to determine an orientation of the scanning element with respect to the earth's magnetic field or with respect to a reference magnetic field provided by at least one magnet.
  • the scanning element sensor may also be a sensor which is used in the context of triangulation, for example on a radio or ultrasound basis.
  • a plurality of radio or ultrasound sources may be arranged in a coordinate system fixed with respect to the body element, the signals of which are detected by the scanning element sensor be detected, according to which, for example by determining the transit time, a relative position can be determined to the individual stations.
  • the detection sensor may be a camera or a radar- or ultrasound-based sensor, wherein a position and / or orientation of the marking element is determined by processing the sensor data, from which an orientation or position of the sensing element can be determined. It is also possible for the detection sensor to receive signals transmitted by a transmitting element arranged on the scanning element in order to determine a position and / or orientation of the scanning element by means of, for example, radio- or ultrasound-based distance measurement.
  • the position sensor can detect rotations at joints and / or displacements in guides of the bearing, from which, with a known design of the bearing, a position and / or orientation of the sensing element with respect to the body element can be determined.
  • At least one temporal and / or spatial pressure gradient can be ascertained by the detection device for each time an output of the feedback information is triggered by at least one of the pressure gradients at a measurement time and / or the feedback information contains the position information for this Measuring time or derived therefrom information includes. Sudden local or temporal pressure changes and thus high pressure gradients may be due to local surface defects. Detection of these pressure changes can be used to detect local defects and either to give an indication to a person being scanned immediately upon detection of the defect or to record the position at which that local defect was detected. A pressure gradient can be calculated by subtracting spatially or temporally adjacent pressure readings from each other.
  • a compensation function is calculated which describes the spatial and / or temporal course of the pressure measurement values and that this is derived in order to determine the pressure gradient.
  • a temporal pressure gradient this can be calculated separately for the individual pressure measuring sensors.
  • a pressure gradient is determined in the coordinate system of the pressure measuring film.
  • a pressure gradient in the coordinate system of the body element can be determined by a coordinate system transformation as a function of the position information.
  • the pressure measured values can be assigned by a coordinate transformation in each case to a region of the surface of the body element, and a temporal pressure gradient can be determined for each of these regions.
  • a shape of a partial surface of the body element can be determined after several measurement times as a function of the pressure measurement values and position information acquired at the measurement times, wherein the content of the feedback information relates to the shape of the partial surface. From position information, the position and orientation of the sensing element can be determined.
  • the sensing element can have a rigid region and between the rigid region and the pressure measuring sensors located in the contact section and / or between these pressure measuring sensors and the body element, an elastic layer with known thickness and known elasticity properties can be arranged. Depending on the thickness and the elasticity properties of the elastic layer and the respective pressure measurement value, a distance between the rigid region of the sensing element and the surface of the body element for the individual pressure measuring sensors can be determined.
  • the shape of a surface section of the body element can be determined at each measurement time, and by coordinate transformations depending on the respective position information, these can be combined to form the partial surface.
  • the shape of the sub-surface may be compared with a desired shape, and the feedback information may relate to a deviation of the sub-surface from the target shape, or a feedback information may be output when a measure of the deviation of the shape of the sub-surface from the shape of the sol surface exceeds a threshold.
  • a desired range of the surface of the body element to be scanned can be predefined, the detection device determining, based on the position information acquired at the time of measurement, which partial area of the nominal area was scanned by the detection device after a sampling interval comprising several measuring times, the feedback information relating to the partial area.
  • the determination of the subarea can take place after a predetermined time interval after the beginning of the scan or after a predetermined termination condition.
  • the feedback information may also describe, for example visually, that area which has not been scanned, since the subarea and the non-scanned area are complementary to the desired area.
  • the desired range comprises a plurality of subregions, wherein only those subregions are assigned to the subarea for which it is determined in each case depending on the pressure measured values and the position data that at least one of the measurement times in the sampling interval by the sensing element has at least a predetermined minimum pressure the respective sub-area was exercised.
  • a scanning pattern along which the scanning element was guided can be determined as a function of the position information acquired at the measuring times, the feedback information relating to the scanning pattern.
  • the scanning pattern can be compared with a desired pattern, wherein the feedback information, for example, graphically represents deviations from the desired pattern and / or it can be a feedback information, for example a Acoustic or haptic indication to be given to a person to be scanned, if a measure of a deviation from the. Target pattern exceeds a predetermined limit.
  • the scanning path can be detected time-resolved.
  • a scanning speed can be provided.
  • the scan speed can be specified as the scanned area per time. It is possible that in the calculation of the scanning speed only those areas are taken into account for a particular measuring time that have not yet been sampled at a preceding measuring time.
  • the invention relates to a scanning device for scanning a body element for a motor vehicle, wherein the scanning device arranged on a scanning element or can be arranged on the body element pressure measuring foil with matrix-like arranged pressure measuring sensors for spatially resolved detection of pressure readings, an output device and a detection device by the positional information relating to one position of the scanning element and the pressure measurement values being detectable at several measuring times, wherein the scanning element can be guided along the contour of the body element between the measuring times, such that a respective contact section of the pressure measuring film at each measuring time both the scanning element and the Body element contacted, wherein a feedback information can be output by the output device, wherein a time of the output of the feedback formation and / or content of the feedback information can be determined by the detection device as a function of the position information and pressure measurement values acquired at the measurement instants.
  • the scanning device can be set up to carry out the method according to the invention. It can be further developed with the features relating to the scanning device, which have been explained for the method according to the invention, with the advantages mentioned there. Likewise, the inventive method can be further developed with features that are explained below to the scanning device according to the invention.
  • the scanning device may comprise the scanning element.
  • the pressure measuring foil can be applied to an elastic, in particular flat, surface of the scanning element.
  • an arrangement of the pressure measuring film on the scanning device is advantageous because the pressure measuring film does not have to be mounted on each of the body elements to be examined.
  • a particularly simple structure can be used when the pressure measuring film is arranged on the body element, since in this case, as explained for the method according to the invention, the position information can be determined directly from the pressure measurements.
  • the scanning device may comprise at least one actuator for moving the scanning element, wherein the actuator is controllable by the detecting device for movement along a scanning path.
  • a plurality of actuators may be provided.
  • an actuator may be provided for each of the three possible directions of movement and the three-possible axes of rotation.
  • the sensing element is a glove in or on which the pressure measuring foil is arranged.
  • the scanning device according to the invention can be particularly easily integrated into existing processes in the context of quality control.
  • FIGS 1 and 2 show two embodiments of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a method for scanning a bodywork element for a motor vehicle.
  • the scanning is fully automatic, wherein a by several actuators, namely by a six-axis robot, displaceable and pivotable sensing element is used.
  • the sensing element may be plate-shaped, wherein on a rigid plate an elastic layer is applied, on which a pressure measuring film is arranged.
  • the pressure measuring foil comprises pressure measuring sensors arranged in the manner of a matrix for the spatially resolved detection of pressure measured values.
  • the body element for example by another robot, brought in a defined position with respect to the scanning device.
  • the sensing element is then brought into a contact position in which a contact portion of the pressure measuring foil contacts the body element.
  • the scanning element is to be guided along a predetermined scanning path over a surface of the body element.
  • the scanning element is moved along a section of the scanning path along the contour of the body element in step S2.
  • a position information concerning the position of the scanning element is determined.
  • the position information can be obtained directly from the control information for the six-axis robot.
  • the pressure readings are acquired and the position information and pressure readings are stored for that time of measurement.
  • step S4 a plurality of spatial gradients are calculated during the first execution for the first measurement time.
  • temporal pressure gradients are determined. Pressure gradients are determined for the individual pressure measuring sensors both in a longitudinal direction and in a transverse direction of the plate-shaped sensing element. Local pressure gradients are determined by subtracting pressure readings from adjacent pressure sensing sensors.
  • temporal pressure gradients can be calculated by measuring the pressure readings for each of the pressure measuring sensors for successive measuring times. be subtracted from each other.
  • the pressure measured values may first be transformed into a coordinate system fixed relative to the body element, wherein a pressure measurement value is assigned in each case to a surface region of the body element. The pressure readings determined for such a range at successive measurement times can be subtracted from one another to determine a temporal pressure gradient.
  • step S5 it is checked whether one of the determined pressure gradients is greater than a predetermined gradient limit value. If this is the case, the position information is stored in an additional data structure in step S6, since an occurrence of high spatial or temporal pressure gradients indicates a surface defect.
  • the data structure thus provides a list of positional information describing locations of possible surface defects.
  • step S7 it is determined whether the scan has been completed, that is, whether all measurement points of a scan path have been traveled. If this is not the case, it is checked in step S8 whether it is necessary to adapt the future scan path. This is required when the largest of the pressure readings exceeds a predetermined first pressure limit, in which case the sensing element is to be withdrawn slightly from the body member to reduce the pressure on the body member. Even in cases where the maximum pressure reading is less than a predetermined second pressure limit, an adaptation of the scan path is required because a certain minimum pressure is to be applied for reliable scanning of the body member.
  • An adaptation of the scanning path is also carried out when a measure of an asymmetry of the pressure distribution on the pressure measuring film exceeds a predetermined limit, as this indicates an oblique position of the plate-shaped sensing element relative to the contour of the body element. If one of the mentioned conditions is met, the predetermined scanning path is adapted in step S9. Depending on the fulfilled Condition is a movement of the sensing element in the direction of the body member or away from the body member and / or tilting of the plate-shaped sensing element. After or in the case where no adaptation of the scanning path is required, the method is continued from step S2.
  • step S10 the scanning element is moved away from the body element and an output device issues a feedback information to a user or to control further processing steps.
  • the feedback information includes the position information that was stored when the spatial and / or temporal pressure gradient was greater than the gradient threshold.
  • the feedback information can describe a detected shape of the scanned surface or partial surface of the body element and / or a deviation from a predetermined desired shape.
  • the feedback information may include data describing a scan pattern, the scanned area, minimum pressures that were scanned, a scan speed, or the like.
  • Fig. 2 shows another embodiment for scanning a body element.
  • the method used in FIG. 2 can be used to train persons for manual scanning of body elements. However, it can also be used to support a quality control scan.
  • a pressure measuring film which has pressure measuring sensors arranged in the form of a matrix, is attached to the body element. This is done by the pressure measuring film is placed on the body member and is then fixed by generating negative pressure between the body member and the pressure measuring film with respect to the surface of the body member.
  • step S21 a calibration element is placed on defined areas of the body member on the pressure measuring film and these calibration points detected by the detection device.
  • the detection of the calibration points in the further method allows the transformation between the coordinate system of the pressure measuring film and thus the positions of the individual pressure measuring sensors in a coordinate system defined with respect to the body element.
  • step S22 the scanning process begins by a person touching his hand with a predetermined minimum pressure on the pressure measuring film and thus hangs on the body member. As soon as a predetermined minimum pressure is detected, a time measurement is started.
  • step S23 pressure measurement values are then repeatedly recorded for a plurality of measurement times in order to enable a subsequent evaluation of the scanning process, and in certain scanning situations, information is output to the person to be scanned.
  • the pressure measured values of the individual pressure measuring sensors are read out in step S23.
  • a position information which describes the instantaneous position of the hand with respect to the body element is determined from the pressure measured values.
  • a position of the hand in the coordinate system of the pressure measuring film is determined by averaging position vectors of the pressure measuring sensors, at which a predetermined minimum pressure is determined, weighted by the respectively measured pressure measured values.
  • the position of a "center of gravity" of the pressure distribution is thus determined
  • a coordinate transformation then ensues into the coordinate system of the body element in order to provide the position information.
  • step S24 and S25 spatial and temporal pressure gradients are calculated and compared with gradient thresholds as explained for steps S4 and S5 in FIG. If it has been determined that a gradient limit has been exceeded by at least one pressure gradient, then in step S26 the current position information is stored in order to identify a position of a possible defect.
  • a feedback information can be output to the user. ben that the momentarily scanned area has been recognized as an area having a surface defect. This is particularly beneficial in early training phases to alert users to what a palpation of a surface defect feels like.
  • the feedback information is output as a signal tone.
  • step S27 it is checked whether all detected pressure measured values are below a predetermined minimum pressure. If this is the case, a corresponding feedback information is output to the operator in step S28. Since a certain minimum pressure is required for reliable sensing of the body member, operators should be trained to always apply this during the scanning process. By issuing a feedback information, for example a corresponding warning tone, the person being scanned immediately receives feedback if it does not fulfill this requirement.
  • step S29 it is checked if the scanning is finished. This is the case, on the one hand, when a predefined setpoint area has been completely scanned, that is to say if at least one pressure was detected for each area of the setpoint area which is above a minimum pressure and, on the other hand, if a predefined maximum sampling time has been exceeded. If neither is the case, then the method continues from step S23. Otherwise, in step S30, an outputting information is output by an output device concerning the sampling operation. This includes, if the target area has been completely scanned, the required time, and otherwise the non-scanned area of the target area. The non-scanned area may preferably be visually displayed.
  • a scan pattern describing a movement of the hand during the scan may be displayed or it may be compared with a target pattern and deviations thereof may be displayed.
  • a scanning speed in particular as area per time, can also be output as part of the feedback information.
  • an image of the body element may be displayed on which the positions described by the position information stored in step S26 are marked, at which a pressure gradient limit has been exceeded, so these positions are likely to have surface defects.
  • the scanning device 9 comprises a pressure measuring film 2 arranged on the body element 1 and having pressure measuring sensors arranged in a matrix-like manner, not shown, for the spatially resolved detection of pressure measured values.
  • the pressure measuring film 2 is arranged on the body element 1 by being placed around the body element 1, whereupon a vacuum is generated between the car door 1 and the pressure measuring film 2 via a pump hose 4 and a pumping device not shown, after which the pressure measuring film 2 is closed by a closing element 5 is hermetically sealed to maintain the negative pressure.
  • a scanning is performed by a hand of a scanning person as a scanning element 3. After laying the scanning 3 contacted the pressure measuring film 2 and thus indirectly the body member 1 in a contact section 8. While the surface of the body member 3 is scanned, detects a detection device 6 at several measuring times in each case the pressure measurement values provided by the pressure measuring sensors and calculates a position information therefrom, as explained with reference to FIG. 2. After scanning or in certain scanning situations, as likewise explained with reference to FIG. 2, an output device 7, for example a loudspeaker or a screen, is actuated by the detection device 6 in order to output a feedback information.
  • a detection device 6 for example a loudspeaker or a screen
  • the scanning device 10 differs from the scanning device 9 shown in Fig. 3 in that the sensing element 15 is formed as a glove, on the palm of which the pressure measuring film 2 is arranged. Therefore, when using the scanning device 10, it is not necessary to attach a pressure measuring film to it before scanning the body element.
  • the scanning element 15 is thus made formed that a sampling can be done without a cable connection to other facilities is needed.
  • the scanning element 15 comprises a control device 13 which detects the pressure measured values from the pressure measuring sensors of the pressure measuring film 2 and transmits them wirelessly via a scanning element-side communication device 12 to a detection device side communication device 14.
  • a scanning element sensor is provided on the scanning element 15.
  • the latter detects radio signals from a plurality of antennas, not shown, of a plurality of radio transmitters 16, 17 arranged in the region of the scanning device 10 and determines a position and an orientation of the scanning element 15 from the relative transit times of the various transmission signals to the various antennas.
  • the position information is also transmitted via the communication devices 12 , 14 transmit to the detection device. The further execution of the scan as well as the provision of the feedback information takes place as explained with reference to FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 5 shows a third exemplary embodiment of a scanning device, wherein the scanning device 27 is designed for automated scanning of the body element, for example according to the method explained with reference to FIG. 1.
  • the pressure measuring film 2 is arranged on a plate-shaped scanning element 24 which has a fixed region 25 and an elastic layer 26 applied thereon.
  • the scanning element 24 is movable by a plurality of actuators 18, 19, 20, 21, 22, 23, which are driven by the detection means 6 for moving the sensing element 24 along a scanning path.
  • the scanning process takes place as explained with reference to FIG. 1, it being possible for the feedback information explained there to be output during or after the scanning process by the output device 7.

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Abstract

Verfahren zur Abtastung eines Karosserieelements (1) für ein Kraftfahrzeug, wobei eine Druckmessfolie (2) mit matrixartig angeordneten Druckmesssensoren zur ortsaufgelösten Erfassung von Druckmesswerten an dem Karosserieelement (1) oder an einem Abtastelement (3, 15, 24) angeordnet ist, umfassend die Schritte: Bewegen des Abtastelements (3, 15, 24) in eine Kontaktposition, in der ein Kontaktabschnitt (8) der Druckmessfolie (2) sowohl das Karosserieelement (1) als auch das Abtastelement (3, 15, 24) kontaktiert, zu mehreren Messzeitpunkten Ermitteln jeweils einer eine Position des Abtastelements (3, 15, 24) betreffenden Positionsinformation und jeweils wenigstens eines Druckmesswertes für jeden Druckmesssensor durch eine Erfassungseinrichtung (6), wobei das Abtastelement (3, 15, 24) zwischen den Messzeitpunkten derart entlang der Kontur des Karosserieelements (1) bewegt wird, dass zu jedem Messzeitpunkt ein jeweiliger Kontaktabschnitt (8) der Druckmessfolie (2) sowohl das Abtastelement (3, 15, 24) als auch das Karosserieelement (1) kontaktiert, und Ausgabe einer Rückmeldeinformation durch eine Ausgabeeinrichtung (7), wobei ein Zeitpunkt der Ausgabe der Rückmeldeinformation und/oder ein Inhalt der Rückmeldeinformation durch die Erfassungseinrichtung (6) in Abhängigkeit der zu den Messzeitpunkten erfassten Positionsinformationen und Druckmesswerte bestimmt wird.

Description

Verfahren zur Abtastung eines Karosserieelements für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtastung eines Karosserieelements für ein Kraftfahrzeug. Daneben betrifft die Erfindung eine Abtastvorrichtung zur Abtastung eines Karosserieelements für ein Kraftfahrzeug.
Karosserieelemente werden im Rahmen der Herstellung eines Kraftfahrzeugs mehrfach geprüft, um Fehler oder Beschädigungen an der Karosserie zu erkennen und zu korrigieren beziehungsweise das Karosserieelement aus dem Produktionsprozess zu nehmen. Während eine Vielzahl dieser Kontrollen, insbesondere die Erkennung von großflächigen Verformungen, bereits automatisiert durchgeführt wird, erfolgt eine Endkontrolle der Karosserie durch ein Abfühlen per Hand. Bei diesem können sehr empfindlich auch kleinste Fehlstellen der Karosserie erkannt werden.
Um eine zuverlässige Abtastung zu erreichen, muss die abzutastende Oberfläche vollständig abgefühlt werden und es muss in jedem Bereich der Oberfläche ein gewisser Mindestdruck aufgebracht werden, um alle Fehlstellen zu erkennen. Bei einem manuellen Abtasten ist es jedoch kaum möglich, den Abfühlweg und insbesondere den aufgewandten Druck bei der Abtastung nachzuvollziehen. Dies ist einerseits beim Training der abtastenden Personen hinderlich, da ihnen kein direktes Feedback gegeben werden kann. Andererseits ist eine Qualitätskontrolle des im Rahmen der Produktion durchgeführten Abfühlprozesses nur dadurch möglich, dass stichprobenartig Karosserieelemente durch mehrere Personen abgetastet werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Nachvollziehbarkeit und/oder eine Wiederholbarkeit eines Abtastens eines Karosserieelements zu verbessern. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem eine Druckmessfolie mit matrixartig angeordneten Druckmesssensoren zur ortsaufgelösten Erfassung von Druckmesswerten ah dem Karosserieelement oder an einem Abtastelement angeordnet ist, und das die folgenden Schritte umfasst:
Bewegen des Abtastelements in eine Kontaktposition, in der ein Kontaktabschnitt der Druckmessfolie sowohl das Karosserieelement als auch das Abtastelement kontaktiert,
zu mehreren Messzeitpunkten Ermitteln jeweils einer eine Position des Abtastelements betreffenden Positionsinformation und jeweils wenigstens eines Druckmesswertes für jeden Druckmesssensor durch eine Erfassungseinrichtung, wobei das Abtastelement zwischen den Messzeitpunkten derart entlang der Kontur des Karosserieelements bewegt wird, dass zu jedem Messzeitpunkt ein jeweiliger Kontaktabschnitt der Druckmessfolie sowohl das Abtastelement als auch das Karosserieelement kontaktiert, und
Ausgabe einer Rückmeldeinformation durch eine Ausgabeeinrichtung, wobei ein Zeitpunkt der Ausgabe der Rückmeldeinformation und/oder ein Inhalt der Rückmeldeinformation durch die Erfassungseinrichtung in Abhängigkeit der zu den Messzeitpunkten erfassten Positionsinformationen und Druckmesswerte bestimmt wird.
Im erfindungsgemäßen Verfahren werden zu mehreren Messzeitpunkten, beispielsweise mit einer festen Taktung, sowohl die jeweilige Positionsinformation, die eine Position des Abtastelements beschreibt, als auch die Druckmesswerte der Druckmesssensoren erfasst. Es ermöglicht daher, den Abfühlweg, einschließlich des aufgebrachten Drucks, nachzuvollziehen. Da die Erfassung von Position und Druck automatisch erfolgt, kann das Verfahren auch derart fortgebildet werden, dass ein Abtasten voll- oder teilautomatisch erfolgt. Dies wird später genauer dargestellt.
Eine Dokumentation des Abtastvorgangs ist jedoch auch dann vorteilhaft, wenn ein Abtasten manuell durch eine abtastende Personen erfolgt. So kann das erfindungsgemäße Verfahren genutzt werden, um Personen zum Abtasten zu trainieren. Beispielsweise kann eine Rückmeldeinformation ausgegeben werden, wenn ein gewisser abzutastender Bereich im Rahmen der Abtastung nicht vollständig abgetastet wurde oder nicht mit einem ausreichenden Druck abgetastet wurde. Es ist auch möglich, der zu trainierenden Person ein Feedback zu geben, inwieweit einem vorgegebenen Sollabtastweg gefolgt wurde, wie schnell eine Abtastung erfolgte oder Ähnliches. Das Verfahren kann auch bei einer manuellen Abtastung im Produktionsprozess zur Qualitätskontrolle genutzt werden. Durch die Nachvollziehbarkeit des Abfühlweges und der aufgebrachten Drücke kann ein manuelles Abtasten, das von bestimmten Vorgaben abweicht, leicht erkannt werden und es kann ein Hinweis an die abtastende Person ausgegeben werden.
Das Ermitteln der Positionsinformationen und der Druckmesswerte kann kontinuierlich mit einer vorgegebenen Taktung oder nur bei einem Kontakt der Druckmessfolie zu dem Karosserieelement und dem Abtastelement durchgeführt werden, beispielsweise bei einer Erkennung eines vorgegebenen Mindestdrucks an der Druckmessfolie.
Das Abtastelement kann eine Hand einer abtastenden Person sein. Es kann jedoch auch ein mechanisches Abtastelement genutzt werden, das über Aktoren und/oder manuell durch eine abtastende Person geführt wird.
Die Rückmeldeinformation kann visuell und/oder akustisch und/oder haptisch ausgegeben werden. Die Rückmeldeinformation kann Informationen über eine Form des Karosserieelements, insbesondere eine Abweichung von einer Sollform, Informationen über einzelne Oberflächendefekte und/oder Parameter der Abtastung umfassen. Als Parameter der Abtastung können beispielsweise ein abgetasteter Bereich, insbesondere ein mit einem Mindestdruck abgetasteter Bereich, während der Abtastung aufgebrachte Drücke, eine Abtastgeschwindigkeit, vorzugsweise als abgetastete Fläche pro Zeit, und/oder ein Abtastmuster, das den Weg des Abtastelements bei der Abtastung beschreibt, in die Rückmeldeinformation aufgenommen werden. Alternativ oder ergänzend ist es möglich, den Zeitpunkt der Ausgabe der Rückmeldeinformation anzupassen. Dies ist besonders dann sinnvoll, wenn eine manuelle Abtastung durch Zusatzinformationen unterstützt oder wenn eine abtastende Person trainiert werden soll. Beispielsweise kann als Rückmeldeinformation ein Hinweis ausgegeben werden, wenn während des Abtastvorgangs ein vorgegebener Mindestdruck unterschritten wird, von einem Sollabtastpfad abgewichen wird, eine vorgegebenen Sollabtastgeschwindigkeit unterschritten wird, aus den Druckmesswerten ermittelt wird, dass das Abtastelement auf oder über einen Oberflächendefekt geführt wird und/oder ein Abtastvorgang beendet wurde, wobei eine abzutastende Fläche nicht vollständig abgetastet wurde.
Das Abtastelement kann durch wenigstens einen Aktor bewegt werden, der durch die Erfassungseinrichtung zur Bewegung des Abtastelements entlang eines Abtastpfades angesteuert wird. Der Abtastpfad kann fest vorgegeben sein oder der weitere Verlauf des Abtastpfades kann nach jedem Messzeitpunkt in Abhängigkeit der jeweils für den Messzeitpunkt ermittelten Druckmesswerte und/oder der Positionsinformation bestimmt werden. Das Abtastelement kann beispielsweise an einem Sechs-Achs-Roboter geführt sein. Für jeden der Bewegungsfreiheitsgrade und Rotationsfreiheitsgrade kann ein separater Aktor vorgesehen sein. Es ist jedoch auch möglich, eine Führung mit weniger als drei Bewegungs- und/oder drei Rotationsfreiheitsgraden zu nutzen oder für Teile der Bewegungs- und/oder Rotationsfreiheitsgrade keinen Aktor zu nutzen und für den entsprechenden Freiheitsgrad beispielsweise eine elastische Lagerung, insbesondere durch Federn, vorzusehen. Eine Anpassung des Abtastpfades nach jedem Messzeitpunkt oder nach zumindest Teilen der Messzeitpunkte ermöglicht eine Anpassung der Abtastung an das tatsächlich abzutastende Karosserieelement sowie an die tatsächliche Lage des Karosserieelements.
Wird beispielsweise ein plattenförmiges Abtastelement genutzt, das um seinen Befestigungspunkt verschwenkbar gelagert ist, und wird eine Asymmetrie der Druckmesswerte an zwei Seiten des Abtastelements erkannt, so kann das Abtastelement verschwenkt werden, um eine gleichmäßigere Druckverteilung zu erreichen. Entsprechend können auch Werte für einen Minimal-, einen Maximal- und/oder einen Solldruck vorgegeben werden, wobei das Abtastelement entsprechend dieser Drücke senkrecht zum Karosserieelement geführt werden kann. Eine Umsetzung eines anpassbaren Abtastpfades kann beispielsweise erfolgen, indem ein Initialabtastpfad vorgegeben wird, dieser jedoch mit einer druckabhängige Regelung für zumindest einen der Freiheitsgrade überlagert wird.
Im erfindungsgemäßen Verfahren kann ein Abtastelement verwendet werden, das eine elastische, insbesondere ebene, Oberfläche aufweist, auf die die Druckmessfolie aufgebracht ist. Die Druckmessfolie kann fest aufgebracht sein, so dass das Abtastelement und die Druckmessfolie eine Baueinheit bilden.
Soll eine manuelle Abtastung durch eine Bedienperson erfolgen, ist es möglich, dass das Abtastelement ein Handschuh ist, in oder an dem die Druckmessfolie angeordnet ist. Die Druckmessfolie kann handflächenseitig angeordnet sein und/oder sich flächig oder streifig in den Fingerbereich des Handschuhs erstrecken. Eine Nutzung eines Handschuhs als Abtastelement ermöglicht es, ein Abtasten wie bisher üblich durchzuführen, wobei gleichzeitig eine Nachvollziehbarkeit des Abtastweges erreicht wird und/oder einer abtastenden Person Hinweise gegeben werden können.
Die Druckmessfolie kann auf dem Karosserieelement angeordnet werden, wobei die Positionsinformation durch die Erfassungseinrichtung in Abhängigkeit der Druckmesswerte zum jeweiligen Messzeitpunkt ermittelt wird. Die Druckmessfolie kann die gesamte abzutastende Fläche bedecken. Ein Aufbringen ist beispielsweise durch ein Bekleben der Karosserieoberfläche oder durch ein Einhüllen der Karosserieoberfläche und ein Erzeugen von Unterdruck zwischen der Karosserieoberfläche und der Druckmessfolie möglich.
Eine Positionsinformation kann ermittelt werden, indem eine Position des Abtastelements auf der Druckmessfolie ermittelt wird. Es kann eine Position er- fasst werden, an der ein maximaler Druck erfasst wird. Alternativ oder ergän- zend kann ein„Schwerpunkt" des Drucks ermittelt werden, indem alle Positionen oder Positionen, an denen ein gewisser Mindestdruck erfasst wird, gewichtet mit dem an der jeweiligen Position erfassten Druck gemittelt werden. Durch das erläuterte Vorgehen wird eine Position in einem auf die Druckmessfolie bezogenen Koordinatensystem bereitgestellt. Es ist möglich, diese direkt als Positionsinformation bereitzustellen. Es ist jedoch auch möglich, eine Koordinatentransformation in ein Koordinatensystem des Karosserieelements durchzuführen. Dies ist beispielsweise durch Kalibrierdaten eines Kalibriervorgangs möglich, bei dem an mehreren definierten Stellen des Karosserieelements mit der daran angeordneten Druckmessfolie ein Druck auf die Druckmessfolie ausgeübt wird, beispielsweise indem das Abtastelement dort aufgesetzt wird, und die jeweilige Position in dem Koordinatensystem der Druckmessfolie erfasst wird.
Alternativ kann die Positionsinformation eine Sensorinformation sein oder aus einer Sensorinformation bestimmt werden, die durch wenigstens einen an dem Abtastelement angeordneten Abtastelementsensor und/oder durch einen ortsfest bezüglich des Karosserieelements angeordneten Erfassungssensor, durch den wenigstens ein an dem Abtastelement angeordnetes Markierungselement erfasst wird und/oder durch wenigstens einen an einer Lagerung des Abtastelements, die das Abtastelement an einer bezüglich des Karosserieelements ortsfesten Halterung lagert, angeordneten Lagerungssensor bereitgestellt wird. Die Positionsinformation kann einen Ort und/oder eine Orientierung des Abtastelements beschreiben. Der Abtastelementsensor kann beispielsweise Beschleunigungen erfassen, durch deren Integration eine Bewegung des Abtastelements rekonstruierbar ist. Alternativ oder ergänzend kann der Abtastelementsensor Magnetfelder erfassen, insbesondere um eine Orientierung des Abtastelements bezüglich des Erdmagnetfelds oder bezüglich eines durch wenigstens einen Magneten bereitgestellten Referenzmagnetfeldes zu ermitteln. Bei dem Abtastelementsensor kann es sich auch um einen Sensor handeln, der im Rahmen einer Triangulation, beispielsweise auf Funk- oder Ultraschallbasis, genutzt wird. Beispielsweise können in einem bezüglich des Karosserieelements ortsfesten Koordinatensystem mehrere Funk- oder Ultraschallquellen angeordnet sein, deren Signale durch den Abtastelementsensor erfasst werden, wonach, beispielsweise durch eine Laufzeitbestimmung, eine relative Position zu den einzelnen Sendern bestimmt werden kann. Durch einen Empfang der zur Triangulation genutzten Signale an mehreren Punkten des Abtastelements kann eine Orientierung des Abtastelements bestimmt werden.
Der Erfassungssensor kann eine Kamera oder ein radar- oder ultraschallbasierter Sensor sein, wobei durch Verarbeitung der Sensordaten eine Position und/oder Orientierung des Markierungselements bestimmt wird, woraus eine Orientierung beziehungsweise Position des Abtastelements bestimmbar ist. Es ist auch möglich, dass der Erfassungssensor durch ein an dem Abtastelement angeordnetes Sendelement gesendete Signale empfängt, um durch eine beispielsweise funk- oder ultraschallbasierte Entfernungsmessung eine Position und/oder Orientierung des Abtastelements zu bestimmen.
Der Lagesensor kann Rotationen an Gelenken und/oder Verschiebungen in Führungen der Lagerung erfassen, aus denen, bei bekannter Ausbildung der Lagerung, eine Position- und/oder Orientierung des Abtastelements bezüglich des Karosserieelements bestimmbar ist.
Durch die Erfassungseinrichtung kann für die Messzeitpunkte jeweils wenigstens ein zeitlicher und/oder räumlicher Druckgradient ermittelt werden, wonach bei einem Überschreiten eines Gradientengrenzwertes durch wenigstens einen der Druckgradienten an einem Messzeitpunkt eine Ausgabe der Rückmeldeinformation ausgelöst wird und/oder die Rückmeldeinformation als Inhalt die Positionsinformation für diesen Messzeitpunkt oder eine darauf abgeleitete Information umfasst. Plötzliche örtliche oder zeitliche Druckänderungen und somit hohe Druckgradienten können durch lokale Defekte der Oberfläche bedingt sein. Eine Erkennung dieser Druckänderungen kann genutzt werden, um lokale Defekte zu erkennen und entweder bei Erkennung des Defektes unmittelbar einen Hinweis an eine abtastende Person zu geben oder die Position, an der dieser lokale Defekt erkannt wurde, zu speichern. Ein Druckgradient kann berechnet werden, indem räumlich oder zeitlich benachbarte Druckmesswerte voneinander subtrahiert werden. Es ist jedoch auch möglich, dass eine Ausgleichsfunktion berechnet wird, die den räumlichen und/oder zeitlichen Verlauf der Druckmesswerte beschreibt und dass diese abgeleitet wird, um den Druckgradienten zu bestimmen. Bei einer Berechnung eines zeitlichen Druckgradienten kann dieser für die einzelnen Druckmesssensoren jeweils separat berechnet werden. In diesem Fall wird ein Druckgradient in dem Koordinatensystem der Druckmessfolie bestimmt. In Fällen, in denen die Druckmessfolie an dem Abtastelement angeordnet ist, kann durch eine Koordinatensystemtransformation in Abhängigkeit der Positionsinformation auch jeweils ein Druckgradient in dem Koordinatensystem des Karosserieelements bestimmt werden. Hierzu können die Druckmesswerte durch eine Koordinatentransformation jeweils einem Bereich der Oberfläche des Karosserieelements zugeordnet werden und für diese Bereiche kann jeweils ein zeitlicher Druckgradient bestimmt werden.
Durch die Erfassungseinrichtung kann nach mehreren Messzeitpunkten in Abhängigkeit der zu den Messzeitpunkten erfassten Druckmesswerte und Positionsinformationen eine Form einer Teiloberfläche des Karosserieelements bestimmt werden, wobei der Inhalt der Rückmeldeinformation die Form der Teiloberfläche betrifft. Aus einer Positionsinformation kann die Position und Orientierung des Abtastelements ermittelt werden. Das Abtastelement kann einen starren Bereich aufweisen und zwischen dem starren Bereich und den im Kontaktabschnitt liegenden Druckmesssensoren und/oder zwischen diesen Druckmesssensoren und dem Karosserieelement kann eine elastische Schicht mit bekannter Dicke und bekannten Elastizitätseigenschaften angeordnet sein. In Abhängigkeit der Dicke und der Elastizitätseigenschaften der elastischen Schicht und des jeweiligen Druckmesswertes kann ein Abstand zwischen dem starren Bereich des Abtastelements und der Oberfläche des Karosserieelements für die einzelnen Druckmesssensoren bestimmt werden. Hierdurch kann zu jedem Messzeitpunkt die Form eines Oberflächenabschnitts des Karosserieelements bestimmt werden und durch Koordinatentransformationen in Abhängigkeit der jeweiligen Positionsinformationen können diese zu der Teiloberfläche zusammengesetzt werden. Die Form der Teiloberfläche kann mit einer Sollform verglichen werden und die Rückmeldeinformation kann eine Abweichung der Teiloberfläche von der Sollform betreffen beziehungsweise eine Rückmeldeinformation kann dann ausgegeben werden, wenn ein Maß für die Abweichung der Form der Teiloberfläche von der Form der Solloberfläche einen Grenzwert überschreitet.
Es kann ein abzutastender Sollbereich der Oberfläche des Karosserieelements vorgegeben werden, wobei durch die Erfassungseinrichtung nach einem mehrere Messzeitpunkte umfassenden Abtastintervall in Abhängigkeit der zu den Messzeitpunkten erfassten Positionsinformationen ermittelt wird, welcher Teilbereich des Sollbereichs abgetastet wurde, wobei die Rückmeldeinformation den Teilbereich betrifft. Die Bestimmung des Teilbereichs kann nach einem vorgegebenen Zeitintervall nach Beginn der Abtastung oder nach einer vorgegebenen Abbruchbedingung erfolgen. Die Rückmeldeinformation kann auch jenen Bereich beschreiben, beispielsweise visuell darstellen, der nicht abgetastet wurde, da sich der Teilbereich und der nicht abgetastete Bereich zum Sollbereich ergänzen.
Bei der Bestimmung des abgetasteten Teilbereichs können auch Druckmesswerte berücksichtigt werden. Es ist möglich, dass der Sollbereich mehrere Unterbereiche umfasst, wobei nur solche Unterbereiche dem Teilbereich zugeordnet werden, für die in Abhängigkeit der Druckmesswerte und der Positionsdaten jeweils ermittelt wird, dass zu wenigstens einem der Messzeitpunkte in dem Abtastintervall durch das Abtastelement wenigstens ein vorgegebener Mindestdruck auf den jeweiligen Unterbereich ausgeübt wurde.
Nach einem mehrere Messzeitpunkte umfassenden Abtastintervall kann in Abhängigkeit der zu den Messzeitpunkten erfassten Positionsinformationen ein Abtastmuster ermittelt werden, entlang dem das Abtastelement geführt wurde, wobei die Rückmeldeinformation das Abtastmuster betrifft. Das Abtastmuster kann mit einem Sollmuster verglichen werden, wobei die Rückmeldeinformation Abweichungen von dem Sollmuster beispielsweise graphisch darstellt und/oder es kann eine Rückmeldeinformation, beispielsweise ein akustischer oder haptischer Hinweis an eine abtastende Person gegeben werden, wenn ein Maß für eine Abweichung von dem. Sollmuster einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Der Abtastpfad kann zeitaufgelöst erfasst werden. Als Rückmeldeinformation kann in diesem Fall eine Abtastgeschwindigkeit bereitgestellt werden. Die Abtastgeschwindigkeit kann als abgetastete Fläche pro Zeit angegeben werden. Es ist möglich, dass bei der Berechnung der Abtastgeschwindigkeit nur solche Flächen für einen jeweiligen Messzeitpunkt berücksichtigt werden, die zu einem vorangehenden Messzeitpunkt noch nicht abgetastet wurden.
Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft die Erfindung eine Abtastvorrichtung zur Abtastung eines Karosserieelements für ein Kraftfahrzeug, wobei die Abtastvorrichtung eine an einem Abtastelement angeordnete oder anordenbare oder an dem Karosserieelement anordenbare Druckmessfolie mit matrixartig angeordneten Druckmesssensoren zur ortsaufgelösten Erfassung von Druckmesswerten, eine Ausgabeeinrichtung und eine Erfassungseinrichtung, durch die zu mehreren Messzeitpunkten jeweils eine eine Position des Abtastelements betreffende Positionsinformation und die Druckmesswerte erfassbar sind, umfasst, wobei das Abtastelement zwischen den Messzeitpunkten derart entlang der Kontur des Karosserieelements führbar ist, dass zu jedem Messzeitpunkt ein jeweiliger Kontaktabschnitt der Druckmessfolie sowohl das Abtastelement als auch das Karosserieelement kontaktiert, wobei durch die Ausgabeeinrichtung eine Rückmeldeinformation ausgebbar ist, wobei ein Zeitpunkt der Ausgabe der Rückmeldeinformation und/oder ein Inhalt der Rückmeldeinformation durch die Erfassungseinrichtung in Abhängigkeit der zu den Messzeitpunkten erfassten Positionsinformationen und Druckmesswerte bestimmbar ist.
Die Abtastvorrichtung kann zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet sein. Sie kann mit den die Abtastvorrichtung betreffenden Merkmalen, die zum erfindungsgemäßen Verfahren erläutert wurden, mit den dort genannten Vorteilen weitergebildet werden. Ebenso kann das erfindungsgemäße Verfahren mit Merkmalen weitergebildet werden, die im Folgenden zur erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung erläutert werden. Die Abtastvorrichtung kann das Abtastelement umfassen. Die Druckmessfolie kann auf eine elastische, insbesondere ebene, Oberfläche des Abtastelements aufgebracht sein. Insbesondere bei einer Nutzung der Abtastvorrichtung im Rahmen der Qualitätskontrolle in der Produktion ist eine Anordnung der Druckmessfolie an der Abtastvorrichtung vorteilhaft, da die Druckmessfolie nicht auf jedem der zu untersuchenden Karosserieelemente angebracht werden muss. Andererseits kann, beispielsweise für Trainingszwecke, ein besonders einfacher Aufbau genutzt werden, wenn die Druckmessfolie an dem Karosserieelement angeordnet wird, da in diesem Fall, wie zum erfindungsgemäßen Verfahren erläutert, die Positionsinformation direkt aus den Druckmesswerten bestimmt werden kann.
Die Abtastvorrichtung kann wenigstens einen Aktor zur Bewegung des Abtastelements umfassen, wobei der Aktor durch die Erfassungseinrichtung zur Bewegung entlang eines Abtastpfades ansteuerbar ist. Insbesondere können mehrere Aktoren vorgesehen sein. Beispielsweise kann für jede der drei möglichen Bewegungsrichtungen und der dreimöglichen Drehachsen jeweils ein Aktor vorgesehen sein.
Es ist auch möglich, das das Abtastelement ein Handschuh ist, in oder an dem die Druckmessfolie angeordnet ist. In diesem Fall kann die erfindungsgemäße Abtastvorrichtung besonders einfach in bestehende Prozesse im Rahmen der Qualitätskontrolle integriert werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten zeigen die folgenden Ausführungsbeispiele sowie die zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigen schematisch:
Figuren 1 und 2 zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
Figuren 3 bis 5 drei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung. Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Abtastung eines Karosserieelements für ein Kraftfahrzeug. Das Abtasten erfolgt vollautomatisch, wobei ein durch mehrere Aktoren, nämlich durch einen Sechs-Achs-Roboter, verschieb- und verschwenkbares Abtastelement genutzt wird. Das Abtastelement kann plattenförmig sein, wobei auf eine starre Platte eine elastische Schicht aufgebracht ist, auf der eine Druckmessfolie angeordnet ist. Die Druckmessfolie umfasst matrixartig angeordnete Druckmesssensoren zur ortsaufgelösten Erfassung von Druckmesswerten.
In einem vorbereiteten Schritt wird das Karosserieelement, beispielsweise durch einen weiteren Roboter, in eine definierte Position bezüglich der Abtastvorrichtung gebracht. In Schritt S1 wird das Abtastelement anschließend in eine Kontaktposition gebracht, in der ein Kontaktabschnitt der Druckmessfolie das Karosserieelement kontaktiert. Zur Abtastung der Karosserie soll das Abtastelement entlang einem vorgegebenen Abtastpfad über eine Oberfläche des Karosserieelements geführt werden. Hierzu wird das Abtastelement in Schritt S2 entlang eines Abschnitts des Abtastpfades entlang der Kontur des Karosserieelements bewegt. Anschließend wird in Schritt S3 eine die Position des Abtastelements betreffende Positionsinformation ermittelt. Die Positionsinformation kann direkt aus den Ansteuerinformationen für den Sechs-Achs- Roboter gewonnen werden. Zudem werden die Druckmesswerte erfasst und die Positionsinformation und die Druckmesswerte werden für diesen Messzeitpunkt gespeichert.
In Schritt S4 werden bei der ersten Durchführung für den ersten Messzeitpunkt mehrere Ortsgradienten berechnet. Für alle folgenden Messzeitpunkte, bei späteren Wiederholungen des Schritt S3, werden zudem zeitliche Druckgradienten bestimmt. Druckgradienten werden für die einzelnen Druckmesssensoren sowohl in eine Längsrichtung als auch in eine Querrichtung des platten- förmigen Abtastelements ermittelt. Örtliche Druckgradienten werden bestimmt, indem jeweils Druckmesswerte von zueinander benachbart angeordneten Druckmesssensoren voneinander abgezogen werden. Zeitliche Druckgradienten können im einfachsten Fall berechnet werden, indem die Druckmesswerte für jeweils einen der Druckmesssensoren für aufeinanderfolgende Messzeit- punkte voneinander abgezogen werden. Alternativ hierzu können die Druckmesswerte zunächst in ein bezüglich des Karosserieelements festes Koordinatensystem transformiert werden, wobei ein Druckmesswert jeweils einen Oberflächenbereich des Karosserieelements zugeordnet wird. Die für einen solchen Bereich zu aufeinander folgenden Messzeitpunkten bestimmte Druckmesswerte können voneinander abgezogen werden, um einen zeitlichen Druckgradienten zu bestimmen.
In Schritt S5 wird überprüft, ob einer der ermittelten Druckgradienten größer als ein vorgegebener Gradientengrenzwert ist. Ist dies der Fall, so wird die Positionsinformation in Schritt S6 in einer zusätzlichen Datenstruktur gespeichert, da ein Auftreten von hohen räumlichen oder zeitlichen Druckgradienten auf einen Oberflächendefekt hinweist. Die Datenstruktur stellt somit eine Liste von Positionsinformationen bereit, die Positionen von möglichen Oberflächendefekten beschreiben.
Anschließend, oder falls keine Überschreitung des Gradientengrenzwertes ermittelt wurde, wird das Verfahren mit Schritt S7 fortgesetzt, in dem ermittelt wird, ob die Abtastung vollständig durchgeführt wurde, das heißt, ob alle Messpunkte eines Abtastpfades abgefahren wurden. Ist dies nicht der Fall, wird in Schritt S8 überprüft, ob es erforderlich ist, den zukünftigen Abtastpfad anzupassen. Dies ist erforderlich, wenn der größte der Druckmesswerte einen vorgegebenen ersten Druckgrenzwert übersteigt, da in diesem Fall das Abtastelement etwas von dem Karosserieelement zurückgezogen werden soll, um den Druck auf das Karosserieelement zu reduzieren. Auch in Fällen, in denen der maximale Druckmesswert kleiner ist als ein vorgegebener zweiter Druckgrenzwert, ist eine Anpassung des Abtastpfades erforderlich, da zur zuverlässigen Abtastung des Karosserieelements ein gewisser Mindestdruck aufgebracht werden soll. Eine Anpassung des Abtastpfades erfolgt auch dann, wenn ein Maß für eine Asymmetrie der Druckverteilung an der Druckmessfolie einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, da dies auf eine Schrägstellung des plattenförmigen Abtastelements gegenüber der Kontur des Karosserieelements hindeutet. Ist eine der genannten Bedingungen erfüllt, wird in Schritt S9 der vorgegebene Abtastpfad angepasst. In Abhängigkeit der erfüllten Be- dingung erfolgt eine Bewegung des Abtastelements in Richtung des Karosserieelements oder von dem Karosserieelement weg und/oder eine Verkippung des plattenförmigen Abtastelements. Anschließend oder in dem Fall, in dem keine Anpassung des Abtastpfades erforderlich ist, wird das Verfahren ab Schritt S2 fortgesetzt.
Wird in Schritt S7 bei einer der Wiederholungen des Verfahrens ermittelt, dass das Abtasten abgeschossen ist, wird in Schritt S10 das Abtastelement von dem Karosserieelement wegbewegt und durch eine Ausgabeeinrichtung wird eine Rückmeldeinformation für einen Benutzer oder zur Steuerung von weiteren Verarbeitungsschritten ausgegeben. Die Rückmeldeinformation umfasst die Positionsinformationen, die gespeichert wurden, wenn der räumliche und/oder zeitliche Druckgradient größer war als der Gradientengrenzwert. Zudem kann die Rückmeldeinformation eine erfasste Form der abgetasteten Oberfläche beziehungsweise Teiloberfläche des Karosserieelements und/oder eine Abweichung von einer vorgegebenen Sollform beschreiben. Um eine Validierung des Abtastvorgangs zu ermöglichen, kann die Rückmeldeinformation zusätzlich Daten umfassen, die ein Abtastmuster, die abgetastete Fläche, Minimaldrücke, mit denen abgetastet wurde, eine Abtastgeschwindigkeit oder Ähnliches beschreiben.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Abtastung eines Karosserieelements. Das in Fig. 2 genutzte Verfahren kann genutzt werden, um Personen zur manuellen Abtastung von Karosserieelementen zu trainieren. Es kann jedoch auch genutzt werden, um eine Abtastung zur Qualitätskontrolle zu unterstützten. In einem vorbereiteten Schritt S20 wird eine Druckmessfolie, die matrixartig angeordnete Druckmesssensoren aufweist, an dem Karosserieelement angebracht. Dies erfolgt, indem die Druckmessfolie auf das Karosserieelement aufgelegt wird und anschließend durch eine Erzeugung von Unterdruck zwischen dem Karosserieelement und der Druckmessfolie bezüglich der Oberfläche des Karosserieelements fixiert wird.
In Schritt S21 wird ein Kalibrierelement an definierten Stellen des Karosserieelements auf die Druckmessfolie aufgesetzt und diese Kalibrierpunkte werden durch die Erfassungseinrichtung erfasst. Die Erfassung der Kalibrierpunkte ermöglicht im weiteren Verfahren die Transformation zwischen dem Koordinatensystem der Druckmessfolie und somit den Positionen der einzelnen Druckmesssensoren in ein bezüglich des Karosserieelements definiertes Koordinatensystem.
In Schritt S22 beginnt der Abtastvorgang, indem eine abtastende Person ihre Hand mit einem vorgegebenen Mindestdruck auf die Druckmessfolie und somit auf das Karosserieelement auflegt. Sobald ein vorgegebene Mindestdruck erfasst wird, wird eine Zeitmessung gestartet.
In den Schritten S23 bis S29 werden anschließend wiederholt für mehrere Messzeitpunkte Druckmesswerte erfasst, um eine anschließende Auswertung des Abtastvorgangs zu ermöglichen, und in bestimmten Abtastsituationen werden Hinweise an die abtastende Person ausgegeben. Hierzu werden in Schritt S23 zunächst die Druckmesswerte der einzelnen Druckmesssensoren ausgelesen. Zusätzlich wird aus den Druckmesswerten eine Positionsinformation ermittelt, die die momentane Position der Hand bezüglich des Karosserieelements beschreibt. Zunächst wird eine Position der Hand in dem Koordinatensystem der Druckmessfolie ermittelt, indem Ortsvektoren der Druckmesssensoren, an denen ein vorgegebener Mindestdruck ermittelt wird, gewichtet durch die jeweils gemessenen Druckmesswerte, gemittelt werden. Es wird somit die Position eines„Schwerpunkts" der Druckverteilung bestimmt. Mit Hilfe der in Schritt S21 erfassten Kalibrierpunkte erfolgt anschließend eine Koordinatentransformation in das Koordinatensystem des Karosserieelements, um die Positionsinformation bereitzustellen.
Im Schritt S24 und S25 werden räumliche und zeitliche Druckgradienten berechnet und mit Gradientengrenzwerten verglichen, wie zu den Schritten S4 und S5 in Fig. 1 erläutert. Wurde ermittelt, dass ein Gradientengrenzwert durch wenigstens einen Druckgradienten überschritten wurde, so wird in Schritt S26 die momentane Positionsinformation gespeichert, um eine Position eines möglichen Defekts zu kennzeichnen. Zudem kann je nach Einstellung der Abtastvorrichtung eine Rückmeldeinformation an den Benutzer ausgege- ben werden, dass der momentan abgetastete Bereich als ein Bereich erkannt wurde, der einen Oberflächendefekt aufweist. Dies ist insbesondere in frühen Trainingsphasen vorteilhaft, um Benutzer darauf hinzuweisen, wie sich ein Abtasten eines Oberflächendefekts anfühlt. Die Rückmeldeinformation wird als Signalton ausgegeben.
In Schritt S27 wird überprüft, ob alle erfassten Druckmesswerte unterhalb eines vorgegebenen Mindestdrucks liegen. Ist dies der Fall, so wird im Schritt S28 eine entsprechende Rückmeldeinformation an die Bedienperson ausgegeben. Da für eine zuverlässige Abtastung des Karosserieelements ein gewisser Mindestdruck erforderlich ist, sollen Bedienpersonen dazu trainiert werden, diesen während des Abtastvorgangs stets aufzubringen. Durch die Ausgabe einer Rückmeldeinformation, beispielsweise eines entsprechenden Warntons, erhält die abtastende Person unmittelbar eine Rückmeldung, wenn sie diese Anforderung nicht erfüllt.
In Schritt S29 wird überprüft, ob der Abtastvorgang beendet ist. Dies ist einerseits der Fall, wenn eine vorangehend vorgegebene Sollfläche vollständig abgetastet wurde, das heißt, wenn für jeden Bereich der Sollfläche wenigstens einmal ein Druck erfasst wurde, der oberhalb eines Mindestdrucks liegt, und andererseits, wenn eine vorgegebene Maximalzeit für die Abtastung überschritten ist. Ist beides nicht der Fall, so wird das Verfahren ab Schritt S23 fortgesetzt. Anderenfalls wird in Schritt S30 durch eine Ausgabeeinrichtung eine Rückmeldeinformation ausgegeben, die den Abtastvorgang betrifft. Diese umfasst, falls die Sollfläche vollständig abgetastet wurde, die benötigte Zeit, und anderenfalls den nicht abgetasteten Bereich der Sollfläche. Der nicht abgetastete Bereich kann vorzugsweise visuell dargestellt werden. Zudem kann ein Abtastmuster, das eine Bewegung der Hand während der Abtastung beschreibt, dargestellt werden oder es kann mit einem Sollmuster verglichen werden und Abweichungen davon können dargestellt werden. Auch eine Abtastgeschwindigkeit, insbesondere als Fläche pro Zeit, kann als Teil der Rückmeldeinformation ausgegeben werden. Ergänzend kann ein Abbild des Karosserieelements dargestellt werden, auf dem die durch die in Schritt S26 gespeicherten Positionsinformationen beschriebenen Positionen markiert sind, an denen ein Druckgradientengrenzwert überschritten wurde, womit diese Positionen vor-aussichtlich Oberflächendefekte aufweisen.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Abtastvorrichtung 9 zur Abtastung eines Karosserieelements 1. Als Karosserieelement 1 ist schematisch eine Fahrzeugtür dargestellt. Die Abtastvorrichtung 9 umfasst eine an dem Karosserieelement 1 angeordnete Druckmessfolie 2 mit matrixartig angeordneten, nicht gezeigten Druckmesssensoren zur ortsaufgelösten Erfassung von Druckmesswerten. Die Druckmessfolie 2 wird an dem Karosserieelement 1 angeordnet, indem sie um das Karosserieelement 1 gelegt wird, wonach über einen Pumpenschlauch 4 und eine nicht gezeigte Pumpeinrichtung ein Unterdruck zwischen der Autotür 1 und der Druckmessfolie 2 erzeugt wird, wonach die Druckmessfolie 2 durch ein Verschlusselement 5 luftdicht verschlossen wird, um den Unterdruck aufrecht zu erhalten.
Ein Abtasten erfolgt durch eine Hand einer abtastenden Person als Abtastelement 3. Nach dem Auflegen kontaktiert das Abtastelement 3 die Druckmessfolie 2 und somit indirekt das Karosserieelement 1 in einem Kontaktabschnitt 8. Während die Oberfläche des Karosserieelements 3 abgetastet wird, erfasst eine Erfassungseinrichtung 6 zu mehreren Messzeitpunkten jeweils die durch die Druckmesssensoren bereitgestellten Druckmesswerte und errechnet aus diesen, wie zu Fig. 2 erläutert, eine Positionsinformation. Nach einem Abtasten oder in bestimmten Abtastsituationen wird, wie ebenfalls zu Fig. 2 erläutert, eine Ausgabeeinrichtung 7, beispielsweise ein Lautsprecher oder ein Bildschirm, durch die Erfassungseinrichtung 6 angesteuert, um eine Rückmeldeinformation auszugeben.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Abtastvorrichtung zur Abtastung eines Karosserieelements. Die Abtastvorrichtung 10 unterscheidet sich von der in Fig. 3 gezeigten Abtastvorrichtung 9 dadurch, dass das Abtastelement 15 als ein Handschuh ausgebildet ist, an dessen Handfläche die Druckmessfolie 2 angeordnet ist. Daher ist es bei Nutzung der Abtastvorrichtung 10 nicht erforderlich, vor der Abtastung des Karosserieelements eine Druckmessfolie an diesem anzubringen. Das Abtastelement 15 ist derart aus- gebildet, dass ein Abtasten erfolgen kann, ohne dass eine Kabelverbindung zu weiteren Einrichtungen nötig ist. Hierzu umfasst das Abtastelement 15 eine Steuereinrichtung 13, die die Druckmesswerte von den Druckmesssensoren der Druckmessfolie 2 erfasst und über eine abtastelementseitige Kommunikationseinrichtung 12 an eine erfassungseinrichtungsseitige Kommunikationseinrichtung 14 drahtlos übermittelt. Um eine Position des Abtastelements zu erfassen, ist am Abtastelement 15 ein Abtastelementsensor vorgesehen. Dieser erfasst über mehrere nicht gezeigte Antennen Funksignale von mehreren im Bereich der Abtasteinrichtung 10 angeordneten Funksendern 16, 17 und bestimmt aus den relativen Laufzeiten der verschiedenen Sendesignale zu den verschiedenen Antennen eine Position und eine Orientierung des Abtastelements 15. Auch die Positionsinformation wird über die Kommunikationseinrichtungen 12, 14 an die Erfassungseinrichtung übertagen. Die weitere Durchführung der Abtastung sowie die Bereitstellung der Rückmeldeinformation erfolgt wie zu Fig. 2 und 3 erläutert.
Fig. 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Abtastvorrichtung, wobei die Abtastvorrichtung 27 zu einer automatisierten Abtastung des Karosserieelements, beispielsweise gemäß dem zu Fig. 1 erläuterten Verfahren, ausgebildet ist. Die Druckmessfolie 2 ist auf einem plattenförmigen Abtastelement 24 angeordnet, das einen festen Bereich 25 und eine darauf aufgebrachte elastische Schicht 26 aufweist. Das Abtastelement 24 ist durch mehrere Aktoren 18, 19, 20, 21 , 22, 23 bewegbar, die durch die Erfassungseinrichtung 6 zur Bewegung des Abtastelements 24 entlang eines Abtastpfades angesteuert werden. Durch die Aktoren 18, 19, 20, 21 , 22, 23 und die gezeigte Mechanik wird ein Sechs-Achs-Roboter gebildet, der eine Bewegung und Rotation des Abtastelements 24 in jeweils drei Dimensionen ermöglicht. Der Abtastvorgang erfolgt wie zu Fig. 1 erläutert, wobei während oder nach dem Abtastvorgang durch die Ausgabeeinrichtung 7 die dort erläuterte Rückmeldeinformation ausgegeben werden kann.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
Verfahren zur Abtastung eines Karosserieelements (1 ) für ein Kraftfahrzeug, wobei eine Druckmessfolie (2) mit matrixartig angeordneten Druckmesssensoren zur ortsaufgelösten Erfassung von Druckmesswerten an dem Karosserieelement (1 ) oder an einem Abtastelement (3, 15, 24) angeordnet ist, umfassend die Schritte:
- Bewegen des Abtastelements (3, 15, 24) in eine Kontaktposition, in der ein Kontaktabschnitt (8) der Druckmessfolie (2) sowohl das Karosserieelement (1 ) als auch das Abtastelement (3, 15, 24) kontaktiert,
- zu mehreren Messzeitpunkten Ermitteln jeweils einer eine Position des Abtastelements (3, 15, 24) betreffenden Positionsinformation und jeweils wenigstens eines Druckmesswertes für jeden Druckmesssensor durch eine Erfassungseinrichtung (6), wobei das Abtastelement (3, 15, 24) zwischen den Messzeitpunkten derart entlang der Kontur des Karosserieelements (1 ) bewegt wird, dass zu jedem Messzeitpunkt ein jeweiliger Kontaktabschnitt (8) der Druckmessfolie
(2) sowohl das Abtastelement (3, 15, 24) als auch das Karosserieelement (1 ) kontaktiert, und
- Ausgabe einer Rückmeldeinformation durch eine Ausgabeeinrichtung (7), wobei ein Zeitpunkt der Ausgabe der Rückmeldeinformation und/oder ein Inhalt der Rückmeldeinformation durch die Erfassungseinrichtung (6) in Abhängigkeit der zu den Messzeitpunkten erfassten Positionsinformationen und Druckmesswerte bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Abtastelement (3, 15, 24) durch wenigstens einen Aktor (18, 19, 20, 21 , 22, 23) bewegt wird, der durch die Erfassungseinrichtung (6) zur Bewegung des Abtastelements (3, 15, 24) entlang eines Abtastpfades angesteuert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abtastpfad fest vorgegeben ist, oder dass der weitere Verlauf des Abtastpfades nach jedem Messzeitpunkt in Abhängigkeit der jeweils für den Messzeitpunkt ermittelten Druckmesswerte und/oder der Positionsinformation bestimmt wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Abtastelement (24) verwendet wird, das eine elastische Oberfläche aufweist, auf die die Druckmessfolie (2) aufgebracht ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Abtastelement (15) ein Handschuh ist, in oder an dem die Druckmessfolie (2) angeordnet ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckmessfolie (2) auf dem Karosserieelement (1 ) angeordnet wird, wobei die Positionsinformation durch die Erfassungseinrichtung (6) in Abhängigkeit der Druckmesswerte zum jeweiligen Messzeitpunkt ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Positionsinformation eine Sensorinformation ist oder aus einer Sensorinformation bestimmt wird, die durch wenigstens einen an dem Abtastelement angeordneten Abtastelementsensor (11 ) und/oder durch einen ortsfest bezüglich des Karosserieelements angeordneten Erfassungssensor, durch den wenigstens ein an dem Abtastelement angeordnetes Markierungselement erfasst wird, und/oder durch wenigstens einen an einer Lagerung des Abtastelements, die das Abtastelement an einer bezüglich des Karosserieelements ortsfesten Halterung lagert, angeordneten Lagerungssensor bereitgestellt wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch die Erfassungseinrichtung (6) für die Messzeitpunkte jeweils wenigstens ein zeitlicher und/oder räumlicher Druckgradient ermittelt wird, wonach bei einem Überschreiten eines vorgegebenen Gradientengrenzwertes durch wenigstens einen der Druckgradienten an einem Messzeitpunkt die Ausgabe der Rückmeldeinformation ausgelöst wird und/oder die Rückmeldeinformation als Inhalt die Positionsinformation für diesen Messzeitpunkt oder eine daraus abgeleitete Information um- fasst.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch die Erfassungseinrichtung (6) nach mehreren Messzeitpunkten in Abhängigkeit der zu den Messzeitpunkten erfassten Druckmesswerte und Positionsinformationen eine Form einer Teiloberfläche des Karosserieelements (1 ) bestimmt wird, wobei der Inhalt der Rückmeldeinformation die Form der Teiloberfläche betrifft.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein abzutastender Sollbereich der Oberfläche des Karosserieelements (1 ) vorgegeben wird, wobei durch die Erfassungseinrichtung (6) nach einem mehrere Messzeitpunkte umfassenden Abtastintervall in Abhängigkeit der zu den Messzeitpunkten erfassten Positionsinformationen ermittelt wird, welcher Teilbereich des Sollbereichs abgetastet wurde, wobei die Rückmeldeinformation den Teilbereich betrifft.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass der Sollbereich mehrere Unterbereiche umfasst, wobei nur solche Unterbereiche dem Teilbereich zugeordnet werden, für die in Abhängigkeit der Druckmesswerte und der Positionsdaten jeweils ermittelt wird, dass zu wenigstens einem der Messzeitpunkte in dem Abtastintervall durch das Abtastelement wenigstens ein vorgegebener Mindestdruck auf den jeweiligen Unterbereich ausgeübt wurde.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass nach einem mehrere Messzeitpunkte umfassenden Abtastintervall in Abhängigkeit der zu den Messzeitpunkten erfassten Positionsinformationen ein Abtastmuster ermittelt wird, entlang dem das Abtastelement geführt wurde, wobei die Rückmeldeinformation das Abtastmuster betrifft.
13. Abtastvorrichtung zur Abtastung eines Karosserieelements (1 ) für ein Kraftfahrzeugs, wobei die Abtastvorrichtung (9, 10, 28) eine an einem Abtastelement (3, 15, 24) angeordnete oder anordenbare oder an dem Karosserieelement (1 ) anordenbare Druckmessfolie (2) mit matrixartig angeordneten Druckmesssensoren zur ortsaufgelösten Erfassung von Druckmesswerten, eine Ausgabeeinrichtung (7) und eine Erfassungseinrichtung (6), durch die zu mehreren Messzeitpunkten jeweils eine eine Position des Abtastelements (3, 15, 24) betreffende Positionsinformation und die Druckmesswerte erfassbar sind, umfasst, wobei das Abtastelement (3, 15, 24) zwischen den Messzeitpunkten derart entlang der Kontur des Karosserieelements (1 ) führbar ist, dass zu jedem Messzeitpunkt ein jeweiliger Kontaktabschnitt (8) der Druckmessfolie (2) sowohl das Abtastelement (3, 15, 24) als auch das Karosserieelement (1 ) kontaktiert, wobei durch die Ausgabeeinrichtung (7) eine Rückmeldeinformation ausgebbar ist, wobei ein Zeitpunkt der Ausgabe der Rückmeldeinformation und/oder ein Inhalt der Rückmeldeinformation durch die Erfassungseinrichtung (6) in Abhängigkeit der zu den Messzeitpunkten erfassten Positionsinformationen und Druckmesswerte bestimmbar ist.
Abtastvorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckmessfolie (2) auf eine elastische Oberfläche des Abtastelements (24) aufgebracht ist.
15. Abtastvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie wenigstens einen Aktor (18, 19, 20, 21 , 22, 23) zur Bewegung des Abtastelements (24) umfasst, wobei der Aktor (18, 19, 20, 21 , 22, 23) durch die Erfassungseinrichtung (6) zur Bewegung entlang eines Abtastpfades ansteuerbar ist.
16. Abtastvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Abtastelement (15) ein Handschuh ist, in oder an dem die Druckmessfolie (2) angeordnet ist.
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