WO2019219901A1 - Verfahren zum bestimmen einer lage eines auf ein karosseriebauteil aufgebrachten dichtungsprofils und vorrichtung - Google Patents

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    • G01B5/20—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B5/207—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures using a plurality of fixed, simultaneously operating transducers

Definitions

  • the invention relates to a method for determining a position of a sealing profile applied to a body component and a device for carrying out the method.
  • sealing profiles are intended, for example, to produce a sealing connection between a body opening and the body part inserted in it.
  • the sealing profiles can be attached either on the body side or on the body side or on both sides.
  • a body part may be, for example, a door, a boot lid or a sunroof element.
  • it is either a matter of applying a sealing profile on or in a door opening, for example of a body, and of measuring the applied sealing profile with respect to its correct position.
  • a sealing profile can also be applied to an outside of a vehicle door-that is, on the side of the body part-which is then inserted into the door cut-out of the body in an assembly situation.
  • the sealing profile is glued onto an adhesive flange of either the door cutout or the vehicle door, for example with a so-called application head.
  • An adhesive flange is generally the area of a body flange or door flange to which the sealing profile is applied.
  • the position of the adhesive flange on the one hand and the position of the applied sealing profile on the other hand by complex optical or image-based methods are detected, for example by means of a laser or directly on the component with the simplest means by eye, which include, for example, gauges, templates or scribing , and measured by the use of a tape measure. While gross outliers can still be detected, this procedure is too imprecise for an accurate measurement and impractical as a basis for taking corrective action. In addition, no statistical analysis for the documentation of quality control can be based on this.
  • image-based Method may be mentioned DE 102016 203 842 A1, which describes a detection device, for example with a CCD sensor.
  • image-based methods have the disadvantage that, although an image is generated, it must subsequently be subjected to an evaluation in order to be able to make a statement, for example, for compliance with positional tolerances.
  • the image data can not be fed directly to an analysis.
  • the object of the present invention is to provide a method with which the requirements for a statistical evaluation for the documentation of quality control can be met and also the measurement accuracy is at a sufficiently high level.
  • the object is achieved by a method for determining a position of a sealing profile applied to a body component, with the steps
  • the handling device is preferably an industrial robot, via which, for example, an application head for attaching the sealing profile can be guided.
  • the method according to the invention to return the position coordinates of the position points of the sealing profile to the position coordinates of the recording interface, the position coordinates of the recording interface being known via the machine control.
  • the handling device runs through the measuring or scanning method in the so-called search mode.
  • the sensing device comprises at least one switch which is configured as a breaker and emits a switching pulse in contact with a clotting conditions contact force.
  • the position of the receiving interface detected at the time of this switching pulse is stored so that the precise geometric location of the scanned surface of the sealing profile is determined by the fixed geometric relationship between the exception interface and the location where the sensing device is located during the switching pulses can be determined or calculated.
  • An advantageous embodiment of the method provides that the handling device as needed an Ard a reference point with absolute coordinates for calibrating the position data of the recording interface. This increases the measurement accuracy. In addition, a quick recalibration of the handling device is possible with a partial replacement of the body part.
  • An advantageous embodiment of the method provides that a plurality of probe tips is provided via the sensing device and is scanned over each of the probe tips at least one of the location points to be measured. As a result, the measuring time for the measurement of a body component is reduced, since the individual probe tips are preferably distributed over the circumference to be measured, so that the respective movement which the handling device has to perform until a probe tip is present can be small.
  • An advantageous embodiment of the method provides that the probe tips are brought before scanning the respective position point by a translational movement and / or by a rotational movement in a predominantly orthogonal position with respect to the position to be measured point of the sealing profile.
  • the orthogonal position ensures that each probe tip detects the surface to be sensed already due to a very low contact force and generates a switching signal.
  • An advantageous embodiment of the method provides that the translational movements are performed on a receiving the probe tips holding frame of the sensing device and the rotational movements are carried out by a rotation of the respective probe tip relative to the Hal terahmen. As a result, only a suitable swivel joint relative to the holding frame has to be provided for the probe tips.
  • An alternative embodiment of the method provides that, in one or more preceding steps, prior to application of the sealing profile, a surface of an adhesive flange of the body component for determining a reference line in a plurality of position points is determined. is keyed.
  • This alternative embodiment of the method is expediently an extension of the previously described measuring method on the already applied sealing profile.
  • this embodiment can also be referred to as a two-stage measuring method in which the surface of the adhesive flange is scanned in the first stage and the reference line is determined therefrom.
  • the application of the sealing profile is then carried out on the basis of the reference line, and in the second step of the measuring method, the position of the applied sealing profile is carried out by scanning selected points of the surface of the sealing profile.
  • the two-stage measuring method just described according to the invention only performs the first step of the measuring method, namely the scanning of the surface of the adhesive flange before the application of the sealing profile in order to determine a reference line for the subsequent application of the sealing profile ,
  • the alternative method comprises the upstream steps
  • a device for carrying out the method as described wherein a plurality of probe tips are rotatably arranged on a holding frame.
  • the probe tips are arranged in pairs at least on a hinge. It is expedient in this case that the at least one rotary joint has a contour piece, by means of which the probe points can be locked in different circumferential positions with respect to an axis of rotation of the rotary joint.
  • Figure 1 is an illustration of a mounted on a body panel sealing profile
  • Figure 2 shows an embodiment of an apparatus for carrying out the inventive
  • FIG. 3 shows a plurality of location points of a gasket profile distributed over the circumference of a door cutout
  • Figure 4 is a schematic representation of a sensing device with two probe tips
  • Figure 5 shows an alternative application of the method according to the invention with an alternative device
  • FIG. 6 shows a detail of the device according to FIG. 5;
  • FIG. 7 alternative embodiment of the device according to Figure 5 and
  • FIGS. 8 shows a detail of a rotary joint of the devices according to FIGS. 2 and 5.
  • FIG. 1 shows by way of example a section of a body component 2. This may be, for example, the area of a sill which extends below a door cutout in the vehicle longitudinal direction.
  • the sealing profile 4 is glued from above onto a body flange via an adhesive 14 and serves to seal the door, not shown here, in its closed state.
  • the body flange may also be referred to as the adhesive flange 16 in the region in which the sealing profile 4 is glued.
  • the dot-dash line at the right boundary of the sealing profile 4, designated by the reference numeral 18, is relevant.
  • Optimum tightness when the vehicle door is closed is achieved when the sealing profile 4 lies exactly in the vertical plane described by the line 18 or touches it, as shown here. If the sealing profile 4 is such that it projects beyond the line 18 to the right, a good sealing of the vehicle door is achieved in principle, but at the cost of a greater closing force of the door, which is not acceptable from the customer's point of view. However, if the sealing profile 4 is such that it does not reach the line 18, the vehicle door may be insufficiently sealed against the body, which is also unacceptable.
  • Figure 1 by the reference numeral 20 denotes a double arrow, which describes a hori zontal distance between the sealing profile 4 and an undefined component edge in the end region of the vehicle rocker.
  • This horizontal distance is measured using conventional measuring methods, using either a custom-made gauge, a different scale or simple opto-electrical aids. In any case, the measurement of this horizontal distance is relatively imprecise, so that this measurement allows no or only a little meaningful static evaluation over time.
  • FIG. 2 shows a possible embodiment of a device with which the measuring method according to the invention can be carried out. Shown is the device in interaction with a body component 2, in which a door cutout is provided for example for a front vehicle door. Within the door cutout, a sealing profile 4 is already circumferentially attached to a body flange or adhesive flange 16.
  • the measuring method is used in the present applied to the representation of an inner contour, that is, a feed movement during a measurement is carried out from the inside to the outside.
  • a plurality of positional points of the sealing profile to be measured are scanned along the circumferential course, in this case in a door cutout.
  • the device firstly has a handling device 6 with a receiving interface 8, a holding frame 22 for attachment via the receiving interface 8 to the handling device 6 and a sensing device 10 arranged on the holding frame 22. It can be provided that the holding frame 22 and the sensing device 10 can be moved predominantly translationally over the handling device 6, ie in the vertical and horizontal direction with respect to the body component 2. A rotational movement is preferably by rotation of the sensing device 10 relative to the support frame 22 possible ,
  • this comprises a plurality of touch probes 12 l , 12 2 ,..., which are arranged on the holding frame 22 substantially circumferentially distributed with respect to the door cutout of the body component 2.
  • the probe tips 12 are rotatably arranged on respective pivot joints 24i, 24 2 ,... Of the holding frame 22 in pairs and via the pivot joints 24i, 24 2 ,.
  • eight probe tips 12i, 12 2 , ... are shown; but a different number may also be appropriate.
  • it is advantageous if the plurality of probe tips 12 l 5 12 2 , ... are evenly distributed over the circumference of the door opening, so that a relatively small movement of the handling device 6 or rotation of the respective probe tip 12 i, 12 2 , ... around the hinges 24 they can reach the sealing profile 4 for scanning.
  • FIG. 3 shows, by way of example, a plurality of position points of the sealing profile 4 distributed over the circumference of the door cut-out, which are measured or scanned by the method according to the invention.
  • FIG. 4 schematically shows a sensing device 10 with two probe tips 12i and 12 2 .
  • a body component is not shown.
  • a global coordinate system 26 and a local coordinate system 28 of the sensing device 10 are shown.
  • the global coordinate system 26 has its zero point in the receiving interface 8 of the handling device 6.
  • the global coordinate system 26 preferably corresponds to the coordinate system of the handling device 6. This ensures that the machine control of the handling device 6
  • the machine control of the handling device 6 is always known, at which point the receiving cut parts 8, on which the holding frame 22 of the sensing device 10 is attached is located.
  • the instantaneous position of each probe tip 12 which is, for example, a Y coordinate, can be determined by the following calculation rule:
  • Ref_0 is the Y-coordinate of the receiving interface 8, which is available via the machine control of the handling device 6.
  • Ref_0 is the Y-coordinate of the receiving interface 8, which is available via the machine control of the handling device 6.
  • the distance DY - in global coordinates - of the local coordinate system 28 of the probe tip 12 c is added, and then the distance dY in the Y direction of the probe tip 12i from the origin of the local coordinate system 28 is added, optionally including the angle a between the probe tip 12 c and the Y direction.
  • FIG. 5 shows an alternative application of the method and the device according to the invention, in which a measurement is made on an outer contour of a body component 2, for example a vehicle door.
  • a sealing profile 4 is applied circumferentially on an outer circumference.
  • the holding frame 22 and the pressing device 10 attached thereto are now configured in such a way that the probe tips 12i, 12 2 ... Are arranged inwardly and a measurement can be made from the outside to the inside.
  • FIG. 6 shows a detail of the device according to FIG. 5 during the measurement of a sealing profile 4 mounted externally on a body component 2.
  • the sealing profile 4 can be structurally subdivided into a sealing foot 30 and into a hose region 34.
  • the sealing foot comprises 30 the dashed area with a fastening tab 36, a gap 38 and the extension piece 40, wherein the extension piece 40 is disposed on the hose portion 34 and by interaction with the fastening tab 36 is able to close the gap 38.
  • Sealing profiles 4 for application on a door assembly have areas of different Shore hardness. It can be provided that the sealing profiles 4 have two regions of different Shore hardness, namely, on the one hand, the sealing foot 30 with a higher Shore hardness and the hose region 34 with a lower Shore hardness compared to the sealing foot 30.
  • FIG. 7 shows an alternative embodiment of the device according to FIG. 5, which is suitable, in particular, for scanning the sealing profile 4, when the contour or the course of the body component 2 does not permit an immediate scanning of the sealing profile 4.
  • the sheet metal of the bodywork component 2 which may be a vehicle door for example, has a curved or non-straight course above the sealing profile 4, so that the probe tip 12i device according to FIGS Attempting to contact the seal base 30 directly would contact the panel.
  • the probe tip 12 c shown in FIG. 7 additionally has a contacting element 42, which is preferably designed to be flexible and over which the probe tip 12 c contacts or touches the sealing profile 4.
  • the contacting element 42 projects so far in the direction of the sealing foot 30, that it is able to touch the extension piece 40 of the sealing foot 30, which may be advantageous and sufficient insofar as the extension piece 40 as part of the sealing foot 30 also the higher Shore hardness compared with the hose portion 34 has.
  • the contacting element 52 forms at its end region a bend 44, which is angled off preferably at 90 °.
  • FIG. 8 shows a detail of the rotary joint 24, via which the respective probe tips 12 1, 5 12 2 ,... Can be rotated about an axis of rotation D relative to the holding frame 22.
  • a contour piece 32 serves to lock the probe tips 12 1 , 12 2 ,... With respect to a rotation with respect to the axis of rotation D.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Lage eines auf ein Karosseriebauteil (2) aufgebrachten Dichtungsprofils (4) und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Verfahren zum Bestimmen einer Lage eines auf ein Karosseriebauteil aufgebrachten Dichtungsprofils und Vorrichtung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Lage eines auf ein Karosseriebauteil aufgebrachten Dichtungsprofils und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Derartige Dichtungsprofile sind beispielsweise dafür vorgesehen eine dichtende Verbindung zwi- schen einer Karosserieöffnung und dem in ihr eingesetzten Karosserieteil herzustellen. Die Dich- tungsprofile können entweder karosserieseitig oder karosserieteilseitig oder beiderseits ange- bracht sein. Bei einem Karosserieteil kann es sich beispielsweise um eine Tür, einen Kofferraum- deckel oder ein Schiebedachelement handeln. Vorliegend geht es entweder darum, ein Dich- tungsprofil auf einen bzw. in einem Türausschnitt beispielsweise einer Karosserie zu applizieren und das applizierte Dichtungsprofils bezüglich seiner korrekten Lage zu vermessen. Alternativ kann ein Dichtungsprofil auch auf eine Außenseite einer Fahrzeugtür - also auf Seiten des Karos- serieteils - appliziert werden, die anschließend in einer Zusammenbausituation in den Türaus- schnitt der Karosserie eingesetzt wird. Das Dichtungsprofil wird auf einen Klebeflansch entweder des Türausschnitts oder der Fahrzeugtür aufgeklebt, beispielsweise mit einem sogenannten Ap- plikationskopf. Ein Klebeflansch ist hierbei im Allgemeinen der Bereich eines Karosserieflansches oder Türflansches, auf den das Dichtungsprofil appliziert wird.
Aus Sicht der Qualitätssicherung ergeben sich nun zunächst zwei Bereiche, in denen der Nach- weis der Lagegenauigkeit des applizierten Dichtungsprofils durch Messverfahren erforderlich ist. Zum einen ist dies zunächst die Lage des Klebeflansches, entweder der Fahrzeugtür oder des Türausschnitts des Karosserieteils, auf die das Dichtungsprofil jeweils zu applizieren ist. Infolge von unvermeidbaren Fertigungstoleranzen variiert die Lage des Klebeflansches und zwar sowohl der Fahrzeugtür als auch des Türausschnitts. Zum anderen ist dies die Lage des applizierten Dichtungsprofils an sich, wobei hier insbesondere die seitliche Abweichung von einer sich in Längsrichtung des Dichtungsprofils erstreckenden Referenzlinie von Interesse ist.
Herkömmlich werden die Lage des Klebeflansches einerseits und die Lage des applizierten Dich- tungsprofils andererseits durch aufwändige optische bzw. bildbasierter Verfahren erfasst, bei- spielsweise mittels eines Lasers oder aber direkt am Bauteil mit einfachsten Mitteln per Auge, die beispielsweise Lehren, Schablonen oder Anrisslinien umfassen, und durch den Einsatz eines Maßbandes ausgemessen. Während grobe Ausreißer hierdurch noch erkannt werden können, ist diese Vorgehensweise für eine exakte Messung zu ungenau und als Grundlage für das Einleiten von Korrekturmaßnahmen unpraktikabel. Zudem lässt sich hierauf keine statistische Auswertung zur Dokumentation der Qualitätskontrolle gründen. Als Stand der Technik für ein bildbasiertes Verfahren kann die DE 102016 203 842 Al genannt werden, die eine Detektionsvorrichtung bei- spielsweise mit einem CCD-Sensor beschreibt. Bildbasierte Verfahren haben prinzipbedingt den Nachteil, dass zwar ein Abbild erzeugt wird, dieses aber im Anschluss einer Bewertung unterzo- gen werden muss, um eine Aussage beispielsweise zur Einhaltung von Lagetoleranzen treffen zu können. Die Bilddaten können nicht unmittelbar einer Analyse zugeführt werden.
Für eine genaue Lagebestimmung des Klebeflanschs und/oder des applizierten Dichtungsprofils sowohl während einer Inbetriebnahmephase als auch während der späteren Serienfertigung ist es erforderlich, dass die angewandten Messverfahren prozesssicher, möglichst direkt in der Fer- tigungslinie oder stichprobenartig in einem Paralleltakt, ohne Taktzeitverluste und mit einem überschaubaren zusätzlichen Aufwand durchgeführt werden können. Eine möglichst hohe Auto- matisierung des Verfahrens ist anzustreben.
Ausgehend hiervon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Verfahren bereit- zustellen, mit dem die Anforderungen an eine statistische Auswertung zur Dokumentation der Qualitätskontrolle erfüllt werden können und zudem die Messgenauigkeit auf einem ausreichend hohen Niveau liegt.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Bestimmen einer Lage eines auf ein Karosse- riebauteil aufgebrachten Dichtungsprofils, mit den Schritten
- Bereitstellen eines Handhabungsgerätes mit einer an einer Aufnahmeschnittstelle des Handha- bungsgerätes beweglich angebrachten Tasteinrichtung,
- Abtasten einer Mehrzahl von zu vermessenden Lagepunkten des Dichtungsprofils entlang des Verlaufs des Dichtungsprofils,
- Erfassen und Abspeichern der Positionskoordinaten der Aufnahmeschnittstelle und der Tastein- richtung bezogen auf die Aufnahmeschnittstelle für jeden der abgetasteten Lagepunkte des Dich- tungsprofils,
- Errechnen der Positionskoordinaten der Lagepunkte des Dichtungsprofils bezogen auf die Auf- nahmeschnittstelle,
- Durchführen eines Soll-Ist-Vergleichs der errechneten Positionskoordinaten der Lagepunkte des Dichtungsprofils mit hinterlegten Sollkoordinaten.
Bei dem Handhabungsgerät handelt es sich bevorzugt um einen Industrieroboter, über den bei- spielsweise auch ein Applikationskopf zum Anbringen des Dichtungsprofils geführt werden kann. Insgesamt ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, die Positionskoordinaten der Lagepunkte des Dichtungsprofils auf die Positionskoordinaten der Aufnahmeschnittstelle zurück- zuführen, wobei die Positionskoordinaten der Aufnahmeschnittstelle über die Maschinensteue- rung bekannt sind. Erfindungsgemäß wird von der festen geometrischen Beziehung zwischen der Aufnahmeschnittstelle und der hieran angebrachten Tasteinrichtung gebraucht gemacht. Insbe- sondere ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Handhabungsgerät im sogenannten Such- fahrt-Modus das Mess- bzw. Abtastverfahren durchläuft. Hierbei umfasst die Tasteinrichtung zu- mindest einen Schalter, der als Unterbrecher konfiguriert ist und bei Berührung mit einer gerin gen Kontaktkraft einen Schaltimpuls abgibt. Die zu dem Zeitpunkt dieses Schaltimpulses erfasste Position der Aufnahmeschnittstelle wird gespeichert, so dass über die feste geometrische Bezie- hung zwischen der Ausnahmeschnittstelle und dem Ort, an dem sich die Tasteinrichtung wäh- rend des Schaltimpulse befindet, der genaue geometrische Ort der abgetasteten Oberfläche des Dichtungsprofils bestimmt bzw. errechnet werden kann.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass das Handhabungsgerät bedarfs- weise einen Referenzpunkt mit Absolutkoordinaten zur Kalibrierung der Positionsdaten der Auf- nahmeschnittstelle anfährt. Hierdurch wird die Messgenauigkeit gesteigert. Außerdem ist bei einem Teilewechsel des Karosserieteils eine schnelle Neukalibrierung des Handhabungsgerätes möglich.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass über die Tasteinrichtung eine Mehrzahl von Tastspitzen bereitgestellt wird und über jede der Tastspitzen zumindest einer der zu vermessenden Lagepunkte abgetastet wird. Hierdurch wird die Messzeit für die Messung eines Karosseriebauteils reduziert, da die einzelnen Tastspitzen bevorzugt verteilt über den zu messen- den Umfang angeordnet sind, so dass die jeweilige Bewegung, die das Handhabungsgerät aus- zuführen hat, bis eine Tastspitze anliegt, gering sein kann.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass die Tastspitzen vor Abtasten des jeweiligen Lagepunktes durch eine translatorische Bewegung und/oder durch eine Rotationsbe- wegung in eine überwiegend orthogonale Stellung bezüglich des zu vermessenden Lagepunktes des Dichtungsprofils gebracht werden. Durch die orthogonale Stellung ist sichergestellt, dass jede Tastspitze bereits infolge einer sehr geringen Berührungskraft die zu ertastende Oberfläche erkennt und ein Schaltsignal erzeugt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass die translatorischen Bewegungen über einen die Tastspitzen aufnehmenden Halterahmen der Tasteinrichtung ausgeführt werden und die Rotationsbewegungen durch eine Rotation der jeweiligen Tastspitze gegenüber dem Hal terahmen ausgeführt werden. Hierdurch muss für die Tastspitzen lediglich ein geeignetes Dreh- gelenk gegenüber dem Halterahmen vorgesehen werden.
Eine alternative Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass in einem oder mehreren vorgela- gerten Schritten vor einem Aufbringen des Dichtungsprofils eine Oberfläche eines Klebeflan- sches des Karosseriebauteils zur Bestimmung einer Referenzlinie in mehreren Lagepunkten ab- getastet wird. Diese alternative Ausgestaltung des Verfahrens ist zweckmäßigerweise eine Erwei- terung des zuvor beschriebenen Messverfahrens an dem bereits applizierten Dichtungsprofil. So- mit kann diese Ausgestaltung auch als zweistufiges Messverfahren bezeichnet werden, bei dem in der ersten Stufe die Oberfläche des Klebeflansches abgetastet wird und hieraus die Referenzli- nie bestimmt wird. Anschließend erfolgt anhand der Referenzlinie die Applikation des Dichtungs- profils und in der zweiten Stufe des Messverfahrens wird die Lage des applizierten Dichtungspro- fils über ein Abtasten von ausgewählten Punkten der Oberfläche des Dichtungsprofils durchge- führt. Weiterhin ist aber auch denkbar, dass das von dem soeben beschriebenen zweistufigen Messverfahren erfindungsgemäß lediglich die erste Stufe des Messverfahrens, nämlich das Ab- tasten der Oberfläche des Klebeflansches vor der Applikation des Dichtungsprofils durchgeführt wird, um eine Referenzlinie für die nachfolgende Applikation des Dichtungsprofils zu bestimmen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das alternative Verfahren die vorgelagerten Schritte
- Erfassen und Abspeichern der Positionskoordinaten der Aufnahmeschnittstelle und der Tastein- richtung bezogen auf die Aufnahmeschnittstelle für jeden der abgetasteten Lagepunkte des Ka- rosserieflansches,
- Errechnen der Positionskoordinaten der Lagepunkte des Karosserieflansches bezogen auf die Aufnahmeschnittstelle und
- Errechnen einer durch Positionskoordinaten der Lagepunkte repräsentierte Referenzlinie auf dem Klebeflansch.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wie be- schrieben, wobei an einem Halterahmen eine Mehrzahl von Tastspitzen drehbar angeordnet sind. In bevorzugter konkreter Ausgestaltung sind die Tastspitzen paarweise zumindest an einem Drehgelenk angeordnet sind. Zweckmäßig ist es hierbei, dass das zumindest eine Drehgelenk ein Konturstück aufweist, über das die Tastspitzen in verschiedenen Umfangspositionen bezogen auf eine Drehachse des Drehgelenk arretiert werden können.
Die Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Merkmalen, Einzelheiten und Vorteilen anhand der beigefügten Figuren erläutert. Die Figuren illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungs- formen der Erfindung. Hierin zeigen
Figur 1 eine Darstellung eines an einem Karosseriebauteil angebrachten Dichtungsprofil;
Figur 2 eine Ausgestaltung einer Vorrichtung zur Durchführung das erfindungsgemäßen
Messverfahren;
Figur 3 mehrere über den Umfang eines Türausschnitts verteilte Lagepunkte eines Dich- tungsprofils; Figur 4 eine schematische Darstellung einer Tasteinrichtung mit zwei Tastspitzen;
Figur 5 eine alternative Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer alternati- ven Vorrichtung;
Figur 6 ein Detail der Vorrichtung gemäß Figur 5;
Figur 7 alternative Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß Figur 5 und
Figur 8 ein Detail eines Drehgelenks der Vorrichtungen gemäß Figuren 2 und 5.
Die Figur 1 zeigt exemplarisch einen Ausschnitt eines Karosseriebauteils 2. Hierbei kann es sich beispielsweise um den Bereich eines Schwellers handeln, der unterhalb eines Türausschnitts in Fahrzeuglängsrichtung verläuft. Das Dichtungsprofil 4 ist von oben auf einen Karosserieflansch über ein Klebemittel 14 aufgeklebt und dient der Abdichtung der vorliegend nicht dargestellten Tür in deren geschlossenen Zustand. Der Karosserieflansch kann in dem Bereich, in dem das Dichtungsprofil 4 aufgeklebt ist, auch als Klebeflansch 16 bezeichnet werden.
Aus Sicht der Qualitätssicherung ist die mit dem Bezugszeichen 18 bezeichnete strichpunktierte Linie an der rechten Begrenzung des Dichtungsprofils 4 relevant. Eine optimale Dichtheit bei ge- schlossener Fahrzeugtür wird dann erreicht, wenn das Dichtungsprofil 4 genau in der mit der Linie 18 beschriebenen Vertikalebene liegt bzw. diese berührt, wie vorliegend dargestellt. Liegt das Dichtungsprofil 4 derart, dass es über die Linie 18 nach rechts hinaussteht, wird zwar grund- sätzlich eine gute Abdichtung der Fahrzeugtür erreicht, allerdings auf Kosten einer größeren Schließkraft der Tür, was aus Kundensicht nicht akzeptabel ist. Liegt das Dichtungsprofils 4 aller- dings derart, dass es nicht an die Linie 18 heranreicht, so kann eine ungenügende Abdichtung der Fahrzeugtür gegenüber der Karosserie die Folge sein, was ebenfalls nicht akzeptabel ist.
Weiterhin ist in der Figur 1 mit dem Bezugszeichen 20 ein Doppelpfeil bezeichnet, der einen hori zontalen Abstand zwischen dem Dichtungsprofil 4 und einer Undefinierten Bauteilkante in dem Endbereich des Fahrzeugschwellers beschreibt. Dieser horizontale Abstand wird bei den her- kömmlichen Messverfahren gemessen, wobei hierfür entweder eine eigens angefertigte Lehre, ein sonstiger Maßstab oder einfache opto-elektrische Hilfsmittel eingesetzt werden. Jedenfalls erfolgt die Messung dieses horizontalen Abstandes verhältnismäßig ungenau, so dass diese Messung keine oder nur eine wenig aussagekräftige statische Auswertung im Zeitverlauf erlaubt.
Die Figur 2 zeigt eine mögliche Ausgestaltung einer Vorrichtung, mit der das erfindungsgemäße Messverfahren durchgeführt werden kann. Gezeigt ist die Vorrichtung im Zusammenspiel mit einem Karosseriebauteil 2, in dem ein Türausschnitt beispielsweise für eine vordere Fahrzeugtür vorgesehen ist. Innerhalb des Türausschnittes ist an einem Karosserieflansch bzw. Klebeflansch 16 bereits ein Dichtungsprofil 4 umlaufend angebracht. Das Messverfahren wird in der vorliegen- den Darstellung an einer Innenkontur angewandt, das heißt eine Zustellbewegung während einer Messung erfolgt von innen nach außen. Über das erfindungsgemäße Verfahren wird eine Mehr- zahl von zu vermessenden Lagepunkten des Dichtungsprofils entlang des umfänglichen Verlaufs abgetastet, vorliegend in einem Türausschnitt. Hierfür weist die Vorrichtung zunächst ein Hand- habungsgerät 6 mit einer Aufnahmeschnittstelle 8, einen Halterahmen 22 zur Befestigung über die Aufnahmeschnittstelle 8 an dem Handhabungsgerät 6 und eine an dem Halterahmen 22 angeordnete Tasteinrichtung 10 auf. Hierbei kann vorgesehen sein, dass der Halterahmen 22 und die Tasteinrichtung 10 über das Handhabungsgerät 6 überwiegend translatorisch bewegt werden kann, also in vertikaler und horizontaler Richtung bezüglich des Karosseriebauteils 2. Eine rotatorische Bewegung ist bevorzugt durch eine Drehung der Tasteinrichtung 10 gegenüber dem Halterahmen 22 möglich.
In einer bevorzugten Ausführung der Tasteinrichtung 10 umfasst diese eine Mehrzahl an Tast- spitzen 12l, 122, ... , die im wesentlichen umfangsverteilt, bezogen auf den Türausschnitt des Karosseriebauteils 2, an dem Halterahmen 22 angeordnet sind. Bevorzugt sind die Tastspitzen 12 an jeweiligen Drehgelenken 24i, 242, ... des Halterahmens 22 paarweise und über die Dreh- gelenke 24i, 242, ... drehbar angeordnet. Vorliegend sind acht Tastspitzen 12i, 122, ... darge- stellt; eine hiervon abweichende Anzahl kann aber ebenfalls zweckmäßig sein. Jedenfalls ist es von Vorteil, wenn über den Umfang des Türausschnitts die mehreren Tastspitzen 12l 5 122, ... gleichmäßig verteilt sind, sodass durch eine verhältnismäßig geringe Bewegung des Handha- bungsgerätes 6 oder eine Drehung der jeweiligen Tastspitze 12i, 122, ... um die Drehgelenke 24 diese das Dichtungsprofil 4 zum Abtasten erreichen können.
Die Figur 3 zeigt exemplarisch mehrere über den Umfang des Türausschnitts verteilte Lagepunk- te des Dichtungsprofils 4, die über das erfindungsgemäße Verfahren vermessen werden bzw. abgetastet werden. Hierbei ist es in einem einfachsten Fall ausreichend, wenn für jeden der La- gepunkt eine Koordinate über ein Abtasten erfasst wird. Dies ist beispielsweise für die beiden unteren Lagepunkte im Schwellerbereich und die beiden oberen Lagepunkte im Dachholmbe- reich jeweils nur eine Z-Koordinate. Im Bereich der A-Säule und der B-Säule ist dies jeweils nur eine X-Koordinate.
Die Figur 4 zeigt schematisch dargestellt eine Tasteinrichtung 10 mit zwei Tastspitzen 12i und 122. Ein Karosseriebauteil ist nicht dargestellt. Weiterhin sind ein globales Koordinatensystem 26 und ein lokales Koordinatensystem 28 der Tasteinrichtung 10 eingezeichnet. Das globale Koordi- natensystem 26 hat seinen Nullpunkt in der Aufnahmeschnittstelle 8 des Handhabungsgeräts 6. Bevorzugt entspricht das globale Koordinatensystem 26 dem Koordinatensystem des Handha- bungsgerätes 6. Hierdurch ist gewährleistet, dass über die Maschinensteuerung des Handha- bungsgeräts 6 die momentanen Koordinaten der Aufnahmeschnittstelle 8 jederzeit bekannt sind und zwar in den Koordinaten des globalen Koordinatensystems 26. Somit ist der Maschinen- steuerung des Handhabungsgeräts 6 immer bekannt, an welcher Stelle sich die Aufnahme- schnittsteile 8, an der der Halterahmen 22 der Tasteinrichtung 10 angebracht ist, befindet.
Ausgehend von der im globalen Koordinatensystem 26 bekannten Aufnahmeschnittstelle 8 kann die momentane Position jeder Tastspitze 12, welche beispielsweise eine Y-Koordinate ist, an- hand folgender Rechenvorschrift bestimmt werden:
Y = Ref_0 + DY + dY [=f(a)j.
Hierbei ist Ref_0 die Y-Koordinate der Aufnahmeschnittstelle 8, welche über die Maschinensteue- rung des Handhabungsgerätes 6 verfügbar ist. Zu dieser bekannten Y-Koordinate wird zunächst Abstand DY - in globalen Koordinaten - des lokalen Koordinatensystems 28 der Tastspitze 12c addiert und anschließend der Abstand dY in Y-Richtung der Tastspitze 12i von dem Ursprung des lokalen Koordinatensystems 28 addiert, gegebenenfalls unter Einrechnung des Winkels a zwischen der Tastspitze 12c und der Y-Richtung.
Die Figur 5 zeigt eine alternative Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vor- richtung, bei der eine Messung an einer Außenkontur eines Karosseriebauteils 2, beispielsweise einer Fahrzeugtür, vorgenommen wird. Bei der Fahrzeugtür ist an einem Außenumfang umlau- fend ein Dichtungsprofil 4 appliziert. Der Halterahmen 22 und die daran angebrachten Tastein- richtung 10 ist nun derart konfiguriert, dass die Tastspitzen 12i, 122 ... nach innengerichtet an- geordnet sind und eine Messung von außen nach innen erfolgen kann.
Die Figur 6 zeigt ein Detail der Vorrichtung gemäß Figur 5, während der Messung eines au- ßenumfänglich auf einem Karosseriebauteil 2 angebrachten Dichtungsprofils 4. Das Dichtungs- profil 4 lässt sich strukturell unterteilen in einen Dichtungsfuß 30 und in einen Schlauchbereich 34. Hierbei umfasst der Dichtungsfuß 30 den gestrichelten Bereich mit einer Befestigungslasche 36, einem Zwischenraum 38 und dem Ansatzstück 40, wobei das Ansatzstück 40 an dem Schlauchbereich 34 angeordnet ist und durch Zusammenwirken mit der Befestigungslasche 36 den Zwischenraum 38 zu schließen vermag. Bei der außenumfänglichen Messung des Dich- tungsprofils 4 geht es insbesondere darum, eine Aussage über die Lage des Dichtungsfußes 30 des Dichtungsprofils 4 zu erhalten. Insofern ist in der Figur 6 dargestellt, dass die Tastspitze 12i den Dichtungsfuß 30 bezüglich seiner Lage quer zu einer Längserstreckungsrichtung des Dich- tungsprofils 4 abtastet. Die in der Figur 6 gezeigte Anordnung ist dann besonders vorteilhaft, wenn die Kontur bzw. der Verlauf des Karosseriebauteils 2 es erlaubt, dass die Tastspitze 12c kollisionsfrei dem Dichtungsfuß 30 angenähert werden kann. Dichtungsprofile 4 zur Applikation auf einem Türzusammenbau haben Bereiche unterschiedlicher Shore-Härte. Es kann vorgesehen sein, dass die Dichtungsprofile 4 zwei Bereiche unterschiedlicher Shore-Härte haben, nämlich ei- nerseits den Dichtungsfuß 30 mit einer höheren Shore-Härte und den Schlauchbereich 34 mit ei- ner gegenüber dem Dichtungsfuß 30 geringeren Shore-Härte.
Die Figur 7 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß Figur 5, die insbesondere für ein Abtasten des Dichtungsprofils 4 geeignet ist, wenn die Kontur bzw. der Verlauf des Karos- seriebauteils 2 ein unmittelbares Abtasten des Dichtungsprofils 4 nicht erlaubt. Zu erkennen ist auf der Figur 7, dass das Blech des Karosseriebauteils 2, welches beispielsweise eine Fahrzeug- tür sein kann, oberhalb des Dichtungsprofils 4 einen geschwungenen bzw. nicht geradlinigen Verlauf hat, so dass die Tastspitze 12i Vorrichtung gemäß Figuren 5 und 6 bei dem Versuch den Dichtungsfuß 30 unmittelbar zu kontaktieren mit dem Blech in Berührung kommen würde. Die in der Figur sieben gezeigte Tastspitze 12c weist zusätzlich ein Kontaktierungselement 42 auf, wel- ches bevorzugt biegeweich ausgeführt ist und über welches die Tastspitze 12c das Dichtungspro- fil 4 kontaktiert bzw. berührt. Hierbei ist bevorzugt, dass das Kontaktierungselement 42 so weit in Richtung des Dichtungsfußes 30 ragt, dass es das Ansatzstück 40 des Dichtungsfußes 30 zu berühren vermag, was insofern vorteilhaft und auch ausreichend sein kann, da das Ansatzstück 40 als Teil des Dichtungsfußes 30 ebenfalls die höhere Shore-Härte verglichen mit dem Schlauchbereich 34 aufweist. Um das Ansatzstück 40 sicher ohne Berührung des Schlauchbe- reichs 34 kontaktieren zu können, bildet das Kontaktierungselement 52 an seinem Endbereich einen bevorzugt um 90° abgewinkelten Abkantung 44 aus.
Die Figur 8 zeigt ein Detail des Drehgelenks 24, über das die jeweiligen Tastspitzen 12l 5 122, ... gegenüber dem Halterahmen 22 um eine Drehachse D verdreht werden können. Hierbei dient ein Konturstück 32 der Arretierung der Tastspitzen 12l, 122, ... gegenüber einer Drehung bezüg- lich der Drehachse D.
Bezugszeichenliste
2 Karosseriebauteil
4 Dichtungsprofil
6 Handhabungsgerät
8 Aufnahmeschnittstelle
10 Tasteinrichtung
12 Tastspitze
14 Klebemittel
16 Klebeflansch
18 Messebene
20 Messbereich
22 Halterahmen
24 Drehgelenk
26 Koordinatensystem
28 Koordinatensystem
30 Dichtungsfuß
32 Konturstück
34 Schlauchbereich
36 Befestigungslasche
38 Zwischenraum
40 Ansatzstück
42 Kontaktierungselement 44 Abkantung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Bestimmen einer Lage eines auf ein Karosseriebauteil (2) aufgebrachten Dichtungsprofils (4), mit den Schritten
- Bereitstellen eines Handhabungsgerätes (6) mit einer an einer Aufnahmeschnittstelle (8) des Handhabungsgerätes (6) beweglich angebrachten Tasteinrichtung (10),
- Abtasten einer Mehrzahl von zu vermessenden Lagepunkten des Dichtungsprofils (4) entlang des Verlaufs des Dichtungsprofils (4),
- Erfassen und Abspeichern der Positionskoordinaten der Aufnahmeschnittstelle (8) und der Tasteinrichtung (10) bezogen auf die Aufnahmeschnittstelle (8) für jeden der abge- tasteten Lagepunkte des Dichtungsprofils (4),
- Errechnen der Positionskoordinaten der Lagepunkte des Dichtungsprofils (4) bezogen auf die Aufnahmeschnittstelle (8),
- Durchführen eines Soll-Ist-Vergleichs der errechneten Positionskoordinaten der Lage- punkte des Dichtungsprofils (4) mit hinterlegten Sollkoordinaten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Handhabungsgerät (6) bedarfsweise einen Referenzpunkt mit Absolutkoordinaten zur Kalibrierung der Positionsdaten der Aufnahme- schnittsteile (8) anfährt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem über die Tasteinrichtung (10) eine Mehrzahl von Tastspitzen (12^ 122) bereitgestellt wird und über jede der Tastspitzen (12^ 122) zumindest einer der zu vermessenden Lagepunkte abgetastet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Tastspitzen (12^ 122) vor Abtasten des jeweili gen Lagepunktes durch eine translatorische Bewegung und/oder durch eine Rotationsbe- wegung in eine überwiegend orthogonale Stellung bezüglich des zu vermessenden Lage- punktes des Dichtungsprofils (4) gebracht werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die translatorische Bewegungen über einen die Tastspitzen (12^ 122) aufnehmenden Halterahmen (22) der Tasteinrichtung (10) ausge- führt werden und die Rotationsbewegungen durch eine Rotation der jeweiligen Tastspitze (12^ 122) gegenüber dem Halterahmen (22) ausgeführt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem in einem oder mehreren vorgela- gerten Schritten vor einem Aufbringen des Dichtungsprofils (4) eine Oberfläche eines Klebeflansches (16) des Karrosseriebauteils (2) zur Bestimmung einer Referenzlinie in mehreren Lagepunkten abgetastet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dass die vorgelagerten Schritte zumindest
- Erfassen und Abspeichern der Positionskoordinaten der Aufnahmeschnittstelle (8) und der Tasteinrichtung (10) bezogen auf die Aufnahmeschnittstelle (8) für jeden der abge- tasteten Lagepunkte des Karosserieflansches (16),
- Errechnen der Positionskoordinaten der Lagepunkte des Karosserieflansches (16) bezo- gen auf die Aufnahmeschnittstelle (8) und
- Errechnen einer durch Positionskoordinaten der Lagepunkte repräsentierte Referenzlinie auf dem Klebeflansch (16) umfassen.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei an einem Halterahmen (22) eine Mehrzahl von Tastspitzen (12^ 122) drehbar angeordnet sind
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastspitzen (12^ 122) paarweise zumindest an einem Drehgelenk (24) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Dreh- gelenk (24) ein Konturstück (32) aufweist, über das die Tastspitzen (12^ 122) in ver- schiedenen Umfangspositionen bezogen auf eine Drehachse D des Drehgelenk (24) arre- tiert werden können.
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