DE102004061177A1 - Vorrichtung zum Vermessen von Bauteilen und Auswerteeinheit - Google Patents

Vorrichtung zum Vermessen von Bauteilen und Auswerteeinheit Download PDF

Info

Publication number
DE102004061177A1
DE102004061177A1 DE200410061177 DE102004061177A DE102004061177A1 DE 102004061177 A1 DE102004061177 A1 DE 102004061177A1 DE 200410061177 DE200410061177 DE 200410061177 DE 102004061177 A DE102004061177 A DE 102004061177A DE 102004061177 A1 DE102004061177 A1 DE 102004061177A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
triangulation
component
measuring
sensors
plane
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.)
Granted
Application number
DE200410061177
Other languages
English (en)
Other versions
DE102004061177B4 (de
Inventor
Cordt Erfling
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.)
Benteler Automobiltechnik GmbH
Original Assignee
Benteler Automobiltechnik GmbH
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 Benteler Automobiltechnik GmbH filed Critical Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority to DE200410061177 priority Critical patent/DE102004061177B4/de
Priority to DE202004020886U priority patent/DE202004020886U1/de
Priority to DE102005042902A priority patent/DE102005042902A1/de
Priority to US11/793,278 priority patent/US7671999B2/en
Priority to PCT/DE2005/001892 priority patent/WO2006063543A1/de
Priority to KR1020077013517A priority patent/KR101297001B1/ko
Priority to EP05808177A priority patent/EP1825216A1/de
Priority to JP2007545826A priority patent/JP4815451B2/ja
Publication of DE102004061177A1 publication Critical patent/DE102004061177A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102004061177B4 publication Critical patent/DE102004061177B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vermessen von Bauteilen mit einer Lasertriangulationsmesseinrichtung, enthaltend mindestens einen Triangulationssensor zur Bestimmung von Höhenprofilen des Bauteils, wobei das Bauteil auf einer relativ zu der Lasertriangulationsmesseinrichtung in horizontaler Verschieberichtung verfahrbaren Auflageebene angeordnet ist, wobei mindestens drei Triangulationssensoren in einer gemeinsamen Messebene unter Bildung eines Lageversatzes angeordnet sind zur Bestimmung des Höhenprofils und eines Querprofils des Bauteils in der Messebene.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vermessen von Bauteilen mit einer Lasertriangulationsmesseinrichtung enthaltend mindestens einen Triangulationssensor zur Bestimmung von Höhenprofilen des Bauteils, wobei das Bauteil auf einer relativ zu der Lasertriangulationsmesseinrichtung in horizontaler Verschieberichtung verfahrbaren Auflageebene angeordnet ist.
  • Ferner betrifft die Erfindung eine Auswerteeinheit für ein oben genannte Vorrichtung zum Vermessen von Bauteilen.
  • Aus der DE 100 62 251 C2 ist eine Vorrichtung zum Vermessen von Bauteilen bekannt, bei der mittels einer Lasertriangulationsmesseinrichtung ein Höhenprofil des Bauteils bestimmt wird. Die bekannte Vorrichtung beschränkt sich auf die Bestimmung von Höhenbildern einer ebenen bzw. gewölbten Oberfläche des Bauteils.
  • Aus der DE 40 25 682 C2 ist eine Vorrichtung zum Vermessen von Bauteilen bekannt, wobei mittels einer Lasertriangulationsmesseinrichtung das Höhenprofil von strangförmigen Bauteilen ermittelt wird. Die Lasertriangulationsmesseinrichtung weist einen einzigen Triangulationssensor auf, der auf eine einzige Oberfläche des strangförmigen Bauteils ausgerichtet ist und ein Vermessen des in horizontaler Richtung relativ zu der Lasertriangulationsmesseinrichtung verfahrbaren Bauteils in vertikaler und horizontaler Richtung ermöglicht. Die Lasertriangulationsmesseinrichtung ist relativ aufwändig und beschränkt sich auf das Vermessen des Bauteils von einer Seite her.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Vermessen von Bauteilen bzw. eine Auswerteeinheit für diese Vorrichtung derart weiterzubilden, dass mit geringem Aufwand ein berührungsfreies Vermessen von dreidimensionalen Geometrien von Bauteilen ermöglicht wird.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung des Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Triangulationssensoren in mindestens einer gemeinsamen Messebene unter Bildung eines Lageversatzes angeordnet sind zur Bestimmung des Höhenprofils und eines Querprofils des Bauteils in der Messebene.
  • Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass eine geometrische Prüfung, das heißt dreidimensionale Prüfung des Bauteils ermöglicht wird, die ein vollständiges Überprüfen der Kontur des Bauteils ermöglicht. Erfindungsgemäß sind mindestens zwei Triangulationssensoren in einer gemeinsamen Messebene unter Bildung eines Lageversatzes angeordnet, so dass die hierdurch gebildete Detektiereinheit quasi einen Lasermessvorhang bil det, durch den das Bauteil auf der Auflageebene liegend relativ bewegt wird.
  • Durch die räumlich versetzte Anordnung der Triangulationssensoren, die für sich lediglich eine Abstandmessung bzw. die Messung eines Höhenprofils in einem begrenzten Raumrahmen ermöglichen, kann eine Ausweitung des Messbereichs bis zu einer beliebigen Größe erfolgen. In Verbindung mit der Relativbewegung zwischen dem Bauteil und den Triangulationssensoren kann somit auf einfache weise eine dreidimensionale Profilbestimmung des Bauteils erfolgen. Vorteilhaft sind die Triangulationssensoren relativ zueinander so angeordnet bzw. die Anzahl der Triangulationssensoren so bemessen, dass eine Vielzahl von unterschiedlichen Geometrien des Bauteils erfasst werden kann. Vorteilhaft sind die Triangulationssensoren in mehreren Messebenen angeordnet, in denen sie reihenförmig quer zur Verschieberichtung angeordnet sind und jeweils die gleiche räumliche Ausrichtung zu dem Bauteil aufweisen. Die Messebenen sind vorzugsweise in Verschieberichtung des Bauteils versetzt zueinander angeordnet.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Triangulationssensoren derart zueinander versetzt angeordnet, dass optische Achsen verschiedener Ebenen von Triangulationssensoren einen spitzen Winkel zueinander bilden. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die vollständige Geometrie des Bauteils in dreidimensionaler Hinsicht erfasst werden kann.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Auflageebene des Bauteils mittels einer Präzisionsführungseinrichtung verfahrbar ausgebildet, um die Relativbewegung zwischen Triangulationssensoren und Bauteil zu erreichen.
  • Zur Lösung der Aufgabe ist die erfindungsgemäße Auswerteeinheit in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Daten des Bauteils als elektronisch erzeugtes dreidimensionales Referenzmodell vorliegen, die beim Vergleich unter Ausrichtung eines Referenzpunktes und/oder einer Referenzkante in Überdeckung mit dem durch die Ist-Daten repräsentierten Ist-Modells verbracht werden.
  • Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Auswerteeinheit besteht darin, dass ein dreidimensionaler Formabgleich zwischen einem vorgegebenen Referenzmodell und einem detektierten Ist-Modell ermöglicht wird, ohne dass eine Ausrichtung des zu detektierenden Bauteils erforderlich ist. Es erfolgt eine automatische oder manuelle Auswertung der Bauteilgeometrie mittels einer Recheneinheit, vorzugsweise eines Computers, in dem die Soll-Daten des Referenzmodells gespeichert sind.
  • Nach einer Weiterbildung der Auswerteeinheit ist ein Prüfprogramm vorgesehen, mittels dessen vorwählbare geometrische Eigenschaften des Ist-Modells überprüfbar sind. Vorteilhaft kann hierdurch vorzugsweise oder ausschließlich eine punktuelle geometrische Prüfung von Bauteilen erfolgen, wie beispielsweise die Überprüfung von Lochabständen, Lochdurchmesser, Radien, Formtreue oder anderen geometrischen Eigenschaften.
  • Nach einer Weiterbildung der Auswerteeinheit werden die hierbei ermittelten Auswertedaten in einem Speicher abgespeichert, so dass eine Nachverfolgbarkeit des Bauteils hinsichtlich seiner geometrischen Eigenschaften und des Herstellungsortes gegeben ist.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nach einer ersten Ausführungsform zum Vermessen von Bauteilen,
  • 2 einen vertikalen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform im Bereich der Messebene,
  • 3 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung nach einer dritten Ausführungsform und
  • 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß 3 in Richtung X.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Vermessen von Bauteilen 2 wird in der Fertigung von Bauteilen 2 eingesetzt und dient zur Überprüfung der Geometrie des gefertigten Bauteils 2.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einer Lasertriangulationsmesseinrichtung 3, einer Auswerteeinheit 4 und einer Auflageebene 5, auf der das zu vermessende Bauteil 2 gelagert ist.
  • Die Auflageebene 5 für das Bauteil 2 ist als ein Auflagetisch ausgebildet, der ortsfest schwingungsgedämpft gelagert ist. Die Dimension des Auflagetisches 5 beträgt beispielsweise 1,5 m × 0,6 m.
  • Die Lasertriangulationsmesseinrichtung 3 ist in einer horizontalen Verschieberichtung 6 relativ verschiebbar zu dem Auflagetisch 5 angeordnet. Hierzu kann der Lasertriangulationsmesseinrichtung 3 ein nicht dargestellter Antrieb zugeordnet sein.
  • Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung gemäß 1 weist die Lasertriangulationsmesseinrichtung 3 durch drei in einem gleichen Abstand zueinander angeordneten drei Triangulationssensoren 9 auf, die quer zu der Verschieberichtung 6 an einer horizontalen Traverse 10 eines verschiebbaren Trägers 11 befestigt sind. Die Triangulationssensoren 9 sind an einer Unterseite der Traverse 10 befestigt und spannen mit ihrem jeweiligen Laserbündel 12 eine vertikale Messebene 13 auf, die senkrecht zur horizontalen Verschieberichtung 6 und senkrecht zum Auflagetisch 5 verläuft.
  • Die Höhe der Traverse 10 wird durch die Länge von sich in vertikaler Richtung erstreckenden Schenkeln 14 des Trägers 11 bestimmt, die sich jeweils zwischen den Enden der Traverse 10 und dem Auflagetisch 5 erstrecken. Die Höhe der Schenkel 14 kann beispielsweise 0,2 m betragen. Der Träger 11 bildet somit eine bewegbare Brücke bzw. in Kombination mit den Triangulationssensoren 9 einen bewegbaren optischen Vorhang, durch den das Bauteil 2 relativ in horizontaler Verschieberichtung 6 bewegt wird. Das Bauteil 2 kann eine beliebige Lage auf dem Auflagetisch 5 innehaben. Durch die Anordnung der Triangulationssensoren 9 wird in der vertikalen Messebene 13 sowohl das Höhenprofil in Richtung h als auch das Querprofil in Richtung q ermittelt. Hierdurch erfolgt eine vollständige Konturenvermessung des Bauteils 2 in zweidimensionaler Hinsicht, wobei durch das stetige oder in kurzen Zeitabständen erfolgende Verschieben des Trägers 11 unter vollständiger Erfassung des Bauteils 2 durch die Triangulationssensoren 9 eine vollständige dreidimensionale Profilvermessung des Bauteils 2 ermöglicht wird.
  • In der Auswerteeinheit 4 erfolgt ein Vergleich der durch die Lasertriangulationsmesseinrichtung 3 gelieferten Ist-Daten des vermessenen Bauteils 2 mit den in der Auswerteeinheit gespeicherten Soll-Daten des Bauteils 2. Die Soll-Daten des Bauteils 2 repräsentieren ein Referenzmodell des Bauteils 2, das beispielsweise mittels CAD-Techologie dreidimensional in elektronischer Form vorliegt. Dem Referenzmodell können Referenzgeometrien (Löcher, Zylinder, Kanten, Konturformen) zugeordnet werden, anhand derer die aufgenommenen Ist-Daten nach dem Referenzmodell ausgerichtet werden. Eine zweite Methode zur Ausrichtung der Modelle aufeinander ist die Verwendung einer Best-Fit-Berechnung. Auf diese Weise kann die Messung des Bauteils 2 bedienungsfreundlich unter beliebiger Lage des Bauteils 2 auf der Auflageebene 5 erfolgen. Ein Auswerteprogramm der Auswerteeinheit 4 ermöglicht die automatische Ausrichtung des Ist-Modells auf das Referenzmodell unter Überdeckung des markanten Referenzpunktes des Referenzmodells mit einem korrespondierenden markanten Punkt des Ist-Modells.
  • Die Auswerteeinheit umfasst ein Prüfprogramm, mittels dessen die Übereinstimmung von vorwählbaren geometrischen Eigenschaften des Ist-Modells mit dem Referenzmodell überprüft wird. Beispielsweise können hierdurch besonders fertigungsrelevante (toleranzbehaftete) Eigenschaften des Bauteils 2 überprüft werden. Diese geometrische Überprüfung kann beispielsweise den Lochabstand und/oder den Lochdurchmesser und/oder bestimmte Radien und/oder die Formtreue des Bauteils 2 umfassen.
  • In der Auswerteeinheit 4 werden die Abweichungen des Ist-Modells von dem Referenzmodell errechnet und in üblicher Form einer Bedienperson durch einen Monitor bzw. Ausgabe mittels eines Druckers visualisiert. Diese Visualisierung umfasst insbesondere das Überschreiten einer vorgegebenen Fehlerschwelle, die zum geänderten Einstellen der entsprechenden Fertigungsanlage führen kann.
  • Ferner umfasst die Auswerteeinheit 4 einen Speicher, in dem die hierin ermittelten Auswertedaten gespeichert werden. Hierdurch ist eine Nachverfolgbarkeit der Bauteile 2 hinsichtlich Produktionsstandort und Produktionszeit gewährleistet.
  • Nach einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung 1 gemäß 2 ist ein Bauteil 20 auf einem bewegbaren Auflagetisch 18 gelagert. Der das Bauteil 2 tragende Auflagetisch 18 wird mittels eines Antriebs in horizontaler Verschieberichtung 6 bewegt, wobei der Auflagetisch 18 mittels einer Präzisionsführungseinrichtung 17 geführt ist. Beispielsweise kann der Auflagetisch 18 auch als Förderband ausgebildet sein.
  • Die in 2 skizzierte Triangulationsmesseinrichtung 3 umfasst mindestens drei Triangulationssensoren 21, die sowohl in der Höhe h als auch in ihrer Ausrichtung zu dem Bauteil 20 versetzt zueinander angeordnet sind. Ein mittlerer Triangulationssensor 21' ist im Bereich einer Quermittelebene 22 des Auflagetisches 18 oberhalb desselben angeordnet. Eine optische Achse 23 des mittleren Triangulationssensors 21' verläuft senkrecht zum Auflagetisch 18 und in der vertikalen Messebene 13. Optische Achsen 24 von zu beiden Seiten des mittleren Triangulationssensors 21' angeordneten äußeren Triangulationssensoren 21'' erstre cken sich jeweils in einem spitzen Winkel zu der optischen Achse 23 des mittleren Triangulationssensors 21'.
  • Der mittlere Triangulationssensor 21' ist in der Höhe versetzt zu den äußeren Triangulationssensoren 21'' angeordnet.
  • Durch die in dem. spitzen Winkel α ausgerichteten äußeren Triangulationssensoren 21'' ist gewährleistet, dass neben der Höhenprofilbestimmung auch eine Querprofilbestimmung des Bauteils 20 gewährleistet ist.
  • Es versteht sich, dass die Triangulationssensoren 9, 21, 21', 21'' auch in horizontaler Verschieberichtung 6 versetzt zueinander angeordnet sind. In diesem Fall weist die vertikale Messebene 13 eine gewisse „Dicke" auf.
  • Das Bauteil 2, 20 kann beispielsweise als Blechbauteil ausgebildet sein. Die Messgenauigkeit der Lasertriangulationsmesseinrichtung 3 bzw. die Auflösung derselben kann kleiner als 0,2 mm betragen. Der Messvorgang kann innerhalb von einer Minute vollzogen werden, wobei bei Auftreten von Hinterschneidungen des Bauteils 2 die Messzeit in Folge eines weiteren Messvorgangs verlängert werden kann.
  • Das Referenzmodell bzw. die Prüfprogramme können zentral in einem Datenserver abgespeichert sein, der mit der dezentralen Auswerteeinheit 4 verbunden ist.
  • Nach einem in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind mehrere, jeweils eine Mehrzahl von reihenförmig angeordneten Triangulationssensoren 9 aufweisende Messebenen 13 in horizontaler Verschieberichtung 6 hintereinander angeordnet. Die Triangulationssensoren 9 einer Messebene 13 weisen dabei jeweils die gleiche räumliche Ausrichtung/Winkelanstellung in Bezug auf das Bauteil 2 bzw. einer Vertikalebene 30, 31 auf. Beispielsweise können die Triangulationssensoren 9 in einer ersten Messebene 13' jeweils einen ersten spitzen Winkel zu einer Vertikalebene 30 bilden, wobei sich die Vertikalebene 30 parallel zu der Verschieberichtung 6 erstreckt. Dieser spitze Winkel erstreckt sich dabei in einer vertikalen Ebene, wobei die optischen Achsen der Sensoren quer zur Verschieberichtung 6 nach rechts ausgerichtet sind. Hierdurch ergibt sich ein Erfassungsbereich bzw. Scannbereich 32', der insbesondere ein in Verschieberichtung 6 verlaufendes Querprofil 33' eines zu vermessenden Bauteils 33 erfasst.
  • Die Triangulationssensoren 9 einer zweiten, in Verschieberichtung 6 nachgelagerten Messebene 13'' weisen ebenfalls wie die vorgenannten Sensoren eine Ausrichtung um einen spitzen Winkel zu der Vertikalebene 30 auf, die parallel zur Verschieberichtung 6 verläuft. Im Unterschied zur Messebene 13' sind die optischen Achsen der Triangulationssensoren 9 der zweiten Messebene 13'' bezogen auf die Verschieberichtung 6 links der Vertikalebene 30 orientiert, so dass sich ein Erfassungsbereich/Scannbereich 32'' ergibt, der insbesondere ein in Verschieberichtung 6 verlaufendes Querprofil 33'' auf der rechten Seite erfasst. Vorzugsweise sind die Triangulationssensoren 9 der zweiten Messebene 13'' an der Vertikalebene 30 zu den Triangulationssensoren 9 der ersten Messebene 13' gespiegelt angeordnet.
  • In einer dritten und vierten Messebene 13''' und 13IV sind Triangulationssensoren 9, 9' in einem spitzen Winkel β zu einer Vertikalebene 31 angeordnet, die senkrecht zur Verschieberichtung 6 verläuft. In der dritten Messebene 13''' sind die optischen Achsen der Triangulationssensoren 9' entgegengesetzt zu der Verschieberichtung 6 entsprechend einem vorgegebenen Winkel β, beispielsweise 30°, ausgerichtet bzw. angestellt, so dass sich ein entgegen der Verschieberichtung 6 orientierter Erfassungsbereich/Scannbereich 32''' einstellt. Hierdurch wird insbesondere ein in Verschieberichtung 6 vorderes Querprofil 33''' des Bauteils 33 neben einem obenseitigen Höhenprofil 33IV erfasst. Hierdurch können nicht nur senkrechte Flanken des Bauteils 33 in Richtung der Verschieberichtung 6 erfasst werden, sondern auch steile Flanken, die sich quer zur Verschieberichtung 6 erstrecken.
  • Durch die Sensoren 9 der vierten Messebene 13IV , die bezüglich der Vertikalebene 31 gespiegelt zu den Triangulationssensoren 9' der dritten Messebene 13''' angeordnet sind, lässt sich ein Erfassungsbereich 32IV bilden, der insbesondere ein hinteres Querprofil 33V des Bauteils 33 erfasst.
  • Durch die entsprechend in den Messebenen 13', 13'', 13''', 13IV orientierten Triangulationssensoren 9, 9' lässt sich eine vollständige Geometrie des Bauteils 33 erfassen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine relativ geringe Breite auf, ohne über die Längsseiten der Auflageebene 5 hinauszureichen.
  • Alternativ kann zusätzlich zu den Messebenen 13', 13'', 13''', 13IV auch eine weitere nicht dargestellte Messebene vorgesehen sein, deren optische Achsen in vertikaler Richtung nach unten weisen. Hierdurch können relativ tiefe „Täler" des Bauteils 33 erfasst werden, die durch die schräg angestellten Triangulationssensoren 9 der Messebene 13', 13'', 13''', 13IV infolge von Abschattung nicht erfasst werden können.
  • Bei den genannten Ausführungsbeispielen weisen die jeweils einer Messebene 13', 13'', 13''', 13IV zugeordneten Triangulationssensoren 9 einen Lageversatz quer zur Verschieberichtung 6 auf. Die Triangulationssensoren 9 unterschiedlicher Messebenen 13', 13'', 13''', 13IV weisen einen Lageversatz längs der Verschieberichtung 6 auf.
  • Alternativ können die Triangulationssensoren 9 einer Messebene 13', 13'', 13''', 13IV auch unterschiedlich ausgerichtet sein bezüglich der Vertikalebene 30 und/oder der Vertikalebene 31.
  • In einer Ausführung der Erfindung arbeiten die Triangulationssensoren einer Messebene in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen, wobei eine Erfassung bzw. Berechnung des Bauteils in mehreren, jeweils den Triangulationssensoren zugeordneten Einzelkoordinatensystemen erfolgt. Die Anzahl der Triangulationssensoren ist abhängig von der Größe und Geometrie des Bauteils. Beispielsweise kann ein erster Triangulationssensor der ersten Messebene in einem Wellenlängenbereich von 620 nm, ein zweiter Sensor derselben Messebene in dem Wellenlängenbereich 640 nm und ein dritter Sensor derselben Messebene in einem Bereich 660 nm arbeiten. Die jeweils durch die Sensoren erfassten Bilddaten (Ist-Daten) werden in einem gemeinsamen Gesamtkoordinatensystem der Auswerteeinheit zusammengeführt und dann mit den Soll-Daten eines CAD-Modells oder eines vorher mittels der Triangulationssensoren erfassten Referenzmodells des Bauteils verglichen. Hierdurch wird vorteilhaft eine unerwünschte gegenseitige Störung des Messergebnisses in einer Messebene infolge der Überschneidung der von den einzelnen Sensoren erfassten Bereiche des Bauteils vermieden.
  • Durch Vorsatz entsprechender Farbfilter der Triangulationssensoren kann dieser Effekt gefördert werden.
  • Alternativ können die Triangulationssensoren auf Basis von strukturiertem Licht oder auf fotogrammetischer Basis eingesetzt werden. Alternativ können die Triangulationssensoren auch 3D-Kameras aufweisen, mittels derer Blitzlichtlaufzeiten ausgewertet werden.
  • Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Bauteil mehrmals durch die Messvorrichtung bzw. die Messebenen hindurch geleitet wird. In der Auswerteeinheit werden dann die erfassten Daten zu einem Gesamtmodell kombiniert.
  • Die Triangulationssensoren sind vorzugsweise kalibriert angeordnet und weisen eine feste Relativposition zueinander auf.

Claims (11)

  1. Vorrichtung zum Vermessen von Bauteilen mit einer Lasertriangulationsmesseinrichtung enthaltend mindestens einen Triangulationssensor zur Bestimmung von Höhenprofilen des Bauteils, wobei das Bauteil auf einer relativ zu der Lasertriangulationsmesseinrichtung in horizontaler Verschieberichtung verfahrbaren Auflageebene angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Triangulationssensoren (9, 21, 21', 21'') in mindestens einer gemeinsamen Messebene (13) unter Bildung eines Lageversatzes angeordnet sind zur Bestimmung des Höhenprofils und eines Querprofils des Bauteils (2, 20) in der Messebene (13).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Triangulationssensoren (9) reihenförmig in einer gemeinsamen Messebene quer zu der horizontalen Verschieberichtung (6) und/oder die quer zu der horizontalen Verschieberichtung (6) reihenförmig angeordneten Triangulationssensoren in Richtung der horizontalen Verschieberichtung (6) versetzt zueinander angeordnet sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in einer Messebene reihenförmig angeordneten Triangulationssensoren (21, 21', 21'') und/oder Triangulationssensoren einer ersten Messebene zu Triangulationssensoren einer benachbarten Messebene in einem spitzen Winkel (α) zueinander angeordnet sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein mittlerer Triangulationssensor (21') im Bereich einer Quermittelebene (22) der Auflageebene (18) oberhalb derselben angeordnet ist, wobei die optische Achse (23) des mittleren Triangulationssensors (21') senkrecht zu der Auflageebene (18) verläuft.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich zu beiden Seiten des mittleren Triangulationssensors (21') jeweils ein Triangulationssensor (21'') anschließt, dessen optische Achsen (24) zum einen zusammen mit der optischen Achse (23) des mittleren Triangulationssensors (21') die vertikale Messebene (13) aufspannen und zum anderen jeweils in einem spitzen Winkel (α) zu der optischen Achse (23) des mittleren Triangulationssensors (21') verlaufen.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Triangulationssensor (21') in vertikaler Richtung nach oben versetzt zu dem äußeren Triangulationssensor (21'') angeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageebene (18) mittels einer Präzisionsführungseinrichtung (17) verfahrbar ausgebildet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Triangulationssensoren (9) an einem gemeinsamen feststehenden Träger (11) befestigt sind.
  9. Auswerteeinheit für eine Vorrichtung zum Vermessen von Bauteilen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei Soll-Daten des Bauteils (2, 20) mit Ist-Daten des Bauteils (2, 20) verglichen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Daten des Bauteils (2, 20) als e lektronisch erzeugtes dreidimensionales Referenzmodell vorliegen, die beim Vergleich unter Ausrichtung von Referenzpunkten in Überdeckung mit dem durch die Ist-Daten repräsentierten Ist-Modells verbracht werden.
  10. Auswerteeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (4) ein Prüfprogramm aufweist, mittels dessen vorwählbare geometrische Eigenschaften des Ist-Modells des Bauteils (2, 20) überprüfbar sind.
  11. Auswerteeinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (4) einen Speicher aufweist zum Abspeichern der Auswertedaten.
DE200410061177 2004-12-16 2004-12-16 Vorrichtung zum Vermessen von Bauteilen Expired - Fee Related DE102004061177B4 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410061177 DE102004061177B4 (de) 2004-12-16 2004-12-16 Vorrichtung zum Vermessen von Bauteilen
DE202004020886U DE202004020886U1 (de) 2004-12-16 2004-12-16 Vorrichtung zum Vermessen von Bauteilen und Auswerteeinheit
DE102005042902A DE102005042902A1 (de) 2004-12-16 2005-09-08 Vorrichtung zum Vermessen von Bauteilen und Auswerteeinheit
PCT/DE2005/001892 WO2006063543A1 (de) 2004-12-16 2005-10-21 Vorrichtung zum vermessen von bauteilen mittels triangulationssenren und auswerteeinheit
US11/793,278 US7671999B2 (en) 2004-12-16 2005-10-21 Device for measuring parts by triangulation sensors and an evaluation unit for determining
KR1020077013517A KR101297001B1 (ko) 2004-12-16 2005-10-21 삼각 측정 센서 및 평가 유닛을 이용하여 부품을 측정하기위한 장치
EP05808177A EP1825216A1 (de) 2004-12-16 2005-10-21 Vorrichtung zum vermessen von bauteilen mittels triangulationssenren und auswerteeinheit
JP2007545826A JP4815451B2 (ja) 2004-12-16 2005-10-21 三角測量センサーを用いた部品計測装置及び評価ユニット

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410061177 DE102004061177B4 (de) 2004-12-16 2004-12-16 Vorrichtung zum Vermessen von Bauteilen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102004061177A1 true DE102004061177A1 (de) 2006-06-29
DE102004061177B4 DE102004061177B4 (de) 2011-07-07

Family

ID=36580226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200410061177 Expired - Fee Related DE102004061177B4 (de) 2004-12-16 2004-12-16 Vorrichtung zum Vermessen von Bauteilen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102004061177B4 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3817321A1 (de) * 1987-11-05 1989-05-18 Fiat Auto Spa Verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung der masskontrolle eines werkstuecks auf optoelektronischem weg
US6480287B2 (en) * 2000-11-06 2002-11-12 Industrial Technology Research Institute Three dimensional scanning system
DE10313191A1 (de) * 2003-03-25 2004-10-07 Gutehoffnungshütte Radsatz Gmbh Verfahren zur berührungslosen dynamischen Erfassung des Profils eines Festkörpers

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4025682A1 (de) * 1990-08-14 1992-02-20 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung zum messen und verfahren beim messen von profilen strangfoermigen guts
US6064759A (en) * 1996-11-08 2000-05-16 Buckley; B. Shawn Computer aided inspection machine
DE10062251C2 (de) * 2000-12-14 2002-12-12 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung und Verfahren zur Qualitätsüberprüfung eines Körpers

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3817321A1 (de) * 1987-11-05 1989-05-18 Fiat Auto Spa Verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung der masskontrolle eines werkstuecks auf optoelektronischem weg
US6480287B2 (en) * 2000-11-06 2002-11-12 Industrial Technology Research Institute Three dimensional scanning system
DE10313191A1 (de) * 2003-03-25 2004-10-07 Gutehoffnungshütte Radsatz Gmbh Verfahren zur berührungslosen dynamischen Erfassung des Profils eines Festkörpers

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004061177B4 (de) 2011-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006013584B4 (de) Vorrichtung zum Vermessen von Bauteilen
DE102005042902A1 (de) Vorrichtung zum Vermessen von Bauteilen und Auswerteeinheit
EP2002203B1 (de) Verfahren und system zur formmessung einer spiegelnden oberfläche
DE112005002197B4 (de) Berührungsloses Verfahren zur Messung von Zahnradteilungen und Schraubensteigungen
DE69723213T2 (de) System zum Messen des Spiels und der Koplanarität zweier nebeneinander liegender Objekte
WO2012101166A1 (de) Kalibrierung von laser-lichtschnittsensoren bei gleichzeitiger messung
DE102016116523B4 (de) Vibrationsanalysevorrichtung, die einen Zyklus der Werkzeugvibration in Bezug zum Werkstück berechnet
DE112014006253T5 (de) Werkzeugformmessvorrichtung und Werkzeugformmessverfahren
DE102007013883A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung und Auswertung von Hagelschäden
WO2006005311A1 (de) Messanordnung mit einer mehrzahl von abstandssensoren, kalibriereinrichtung hierfür und verfahren zur bestimmung der topografie einer oberfläche
DE102011012611A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur berührungslosen Messung eines Winkels
DE10105994B4 (de) Verfahren zum Optimieren der Richtigkeit der theoretisch ermittelten Verformungen eines Werkstückes unter Belastung
EP1460375A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum geometrischen Vermessen eines Materialbandes
EP0479978A1 (de) Verfahren zum ausschneiden eines zuschnitteils
DE4040794A1 (de) Verfahren und lagegeber zur lagebestimmung eines positionierkoerpers relativ zu einem bezugskoerper
DE602004005388T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Messen und Analysieren der Form eines Objekts, sowie entsprechendes Programm
DE102011012689B4 (de) Verfahren zur Bestimmung der Position eines Objekts in einem Bezugssystem
EP1291614A1 (de) Koordinatenmessung mit Geradheits- und Winkelkalibrierung sowie anschliessender Messwertkorrektur
DE19939837A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen eines Biegewinkels an einem Werkstück
DE102004061177B4 (de) Vorrichtung zum Vermessen von Bauteilen
DE202004020886U1 (de) Vorrichtung zum Vermessen von Bauteilen und Auswerteeinheit
DE3909855A1 (de) Verfahren zur lagerbestimmung einer positionierbaren flaeche sowie lagegeber
DE10102557B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung von scheibenförmigen Werkstücken auf Oberflächen-oder Einschlußfehler
DE10114961A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur berührungslosen Bestimmung einer Außenkontur und/oder einer Orientierung eines mindestens eine Kante aufweisenden Objekts
DE102010011841B4 (de) Verfahren zur Validierung eines Messergebnisses eines Koordinatenmessgeräts

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20111008

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee