DE102016000698B3 - Method for scanning a bodywork element for a motor vehicle - Google Patents

Method for scanning a bodywork element for a motor vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102016000698B3
DE102016000698B3 DE102016000698.6A DE102016000698A DE102016000698B3 DE 102016000698 B3 DE102016000698 B3 DE 102016000698B3 DE 102016000698 A DE102016000698 A DE 102016000698A DE 102016000698 B3 DE102016000698 B3 DE 102016000698B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
scanning
pressure
pressure measuring
measurement
feedback information
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.)
Active
Application number
DE102016000698.6A
Other languages
German (de)
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
Priority to DE102016000698.6A priority Critical patent/DE102016000698B3/en
Priority to PCT/EP2016/002107 priority patent/WO2017125119A1/en
Priority to EP16822108.3A priority patent/EP3405311A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102016000698B3 publication Critical patent/DE102016000698B3/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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; CALCULATING OR 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

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.A method for scanning a body element (1) for a motor vehicle, wherein a pressure measuring film (2) arranged with matrix-like pressure measuring sensors for spatially resolved detection of pressure readings on the body member (1) or on a sensing element (3, 15, 24), comprising the steps Moving the scanning element (3, 15, 24) into a contact position in which a contact section (8) of the pressure measuring film (2) contacts both the body element (1) and the scanning element (3, 15, 24), - to several Determining in each case one of a position of the sensing element (3, 15, 24) position information and in each case at least one pressure reading for each pressure measuring sensor by a detection device (6), wherein the sensing element (3, 15, 24) between the measuring times so along the contour of the Body element (1) is moved, that at each measurement time, a respective contact portion (8) of the pressure measuring film (2) both the Abta stelement (3, 15, 24) and the body element (1) contacted, and - output of a feedback information by an output device (7), wherein a time of the output of the feedback information and / or a content of the feedback information by the detection means (6) in Dependence of the position information and pressure measured values acquired at the time of measurement is determined.

Description

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.The invention relates to a method for scanning a body element for a motor vehicle. In addition, the invention relates to a scanning device for scanning a bodywork element for a motor vehicle.

Die DE 10 2005 001 068 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Ermittlung der vertikalen Druckverteilung eines Körpers in dessen Kontaktfläche zur Oberfläche einer Sensorplatte, wobei die Sensorplatte zumindest einen piezoelektrischen Transducer als Sende- und Empfangseinrichtung von Wellen des Rayleigh-Typs aufweist, wobei in der oder auf der Sensorplatte in Senderichtung des Transducers eine Messzelle vorgesehen ist.The DE 10 2005 001 068 A1 discloses a device for determining the vertical pressure distribution of a body in its contact surface to the surface of a sensor plate, wherein the sensor plate comprises at least one piezoelectric transducer as transmitting and receiving means of waves of the Rayleigh type, wherein in or on the sensor plate in the transmission direction of the transducer Measuring cell is provided.

Die DE 199 39 549 A1 offenbart einen Prüfstand zum Messen der Beulsteifigkeit von Bauteilen, bei dem auf ein definiertes Flächenelement des Bauteils mit einem definiertem Druck in einer definierten Richtung eine Beanspruchung ausgeübt und die sich daraus ergebende Verformung gemessen wird. Der Prüfstand weist einen Rahmen auf, in den das Bauteil unverschiebbar einsetzbar ist, und einen über dem Rahmen angeordneten, ein Druckstück enthaltenden Prüfkopf, der durch Motore horizontal zweidimensional innerhalb eines Koordinatensystems verschiebbar und auf das Bauteil absenkbar ist und eine Meßeinheit für die bleibende Verformung enthält.The DE 199 39 549 A1 discloses a test rig for measuring the component's dent rigidity, wherein a stress is applied to a defined surface element of the component at a defined pressure in a defined direction and the resulting deformation is measured. The test stand has a frame into which the component is immovably inserted, and arranged over the frame, a pressure piece containing test head, which is horizontally displaceable horizontally by two motors within a coordinate system and lowered onto the component and contains a measuring unit for the permanent deformation ,

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.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.

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.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.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Nachvollziehbarkeit und/oder eine Wiederholbarkeit eines Abtastens eines Karosserieelements zu verbessern.The invention is therefore based on the object to improve the traceability and / or repeatability of a scanning of a body element.

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 an 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.
The object is achieved according to the invention by a method of the type initially mentioned, in which a pressure measuring film with matrix-like pressure measuring sensors for spatially resolved detection of pressure measured values is arranged on the body element or on a scanning element, and which comprises the following steps:
  • Moving the scanning element into a contact position in which a contact section of the pressure measuring film contacts both the body element and the scanning element,
  • - Determine in each case one of a position of the sensing element position information and at least one pressure measurement value for each pressure measuring sensor by a detection device, wherein the sensing element is moved between the measurement times along the contour of the body element, that at each measurement time a respective contact portion of the pressure measuring both contacted the sensing element and the body member, and
  • - 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 in dependence on the detected at the measurement times position information and pressure readings.

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.In the method according to the invention, both the respective position information, which describes a position of the scanning element, and 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.

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.However, documentation of the scanning process is also advantageous when scanning is done manually by a person scanning. Thus, the inventive method can be used to train people 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 feedback to the person to be trained to what extent a given Sollabtastweg followed was 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.

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.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.

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.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.

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.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. As 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.

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.Alternatively or additionally, it is possible to adapt the time of the output of the feedback information. This is particularly useful when supporting manual sampling with additional information or when training a person to be trained. For example, as a feedback information an indication may be issued if during the scanning a predetermined minimum pressure is exceeded, deviated from a Sollabtastpfad, a predetermined Sollabtastgeschwindigkeit 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.

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.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 determined in each case for the measuring time and / or the position information. 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. However, it is also possible to use a guide with less than three movement and / or three rotational degrees of freedom or to use for parts of the movement and / or rotational degrees of freedom no actuator and for the corresponding degree of freedom, for example, an elastic support, in particular by springs to provide , An adaptation of the scanning path after each measurement time or after at least parts of the measurement times allows an adaptation of the scan to the actually scanned bodywork element as well as to the actual position of the body element.

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.For example, if a plate-shaped sensing element is used, which is mounted pivotably about its attachment point, and if an asymmetry of the pressure measurements on two sides of the sensing element is detected, the sensing element can be pivoted to achieve a more uniform pressure distribution. Correspondingly, 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.

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.In the method according to the invention, 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.

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.If a manual scanning by an operator, it is possible that 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. Use of a glove as a scanning element makes it possible to perform a scanning as usual, while at the same time a traceability of the scanning is achieved and / or a person to be scanned hints can be given.

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. 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.

Eine Positionsinformation kann ermittelt werden, indem eine Position des Abtastelements auf der Druckmessfolie ermittelt wird. Es kann eine Position erfasst werden, an der ein maximaler Druck erfasst wird. Alternativ oder ergänzend 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.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. Alternatively or additionally, a "center of gravity" of the pressure can be determined by averaging all positions or positions, at which a certain minimum pressure is detected, with the pressure detected at the respective position. The explained procedure provides a position in a coordinate system related to the pressure measuring film. It is possible to provide these directly as position information. However, it is also possible to carry out a coordinate transformation into a coordinate system of the body element. This is possible, for example, by calibration data of a calibration process in which a pressure is exerted on the pressure measuring film at a plurality of defined points of the body element with the pressure measuring film arranged thereon, for example by placing the scanning element there, and detecting the respective position in the coordinate system of the pressure measuring film.

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.Alternatively, 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. Alternatively or additionally, 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. For example, in a coordinate system stationary with respect to the body element, a plurality of radio or ultrasound sources can be arranged whose signals are detected by the scanning element sensor, after which a relative position to the individual transmitters can be determined, for example by determining the transit time. By receiving the signals used for triangulation at several points of the scanning element, an orientation of the scanning element can be determined.

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.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.

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.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.

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.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.

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.A pressure gradient can be calculated by subtracting spatially or temporally adjacent pressure readings from each other. However, it is also possible that 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. In a calculation of a temporal Pressure gradients this can be calculated separately for each pressure measuring sensors. In this case, a pressure gradient is determined in the coordinate system of the pressure measuring film. In cases where the pressure measuring film is arranged on the scanning element, in each case 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. For this purpose, 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.

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.By means of the detection device, 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. As a result, 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.

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.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.

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.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.

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.When determining the sampled subarea, pressure readings can also be taken into account. It is possible that 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.

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.After a sampling interval comprising several measuring times, 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 feedback information, for example an acoustic or haptic indication to a person to be scanned, can be given if a measure of a deviation from the desired pattern exceeds the specified limit. The scanning path can be detected time-resolved. As a feedback information, in this case, 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.

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.In addition to the method according to the invention, 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 position information relating to a position of the scanning element and the pressure measurement values can be detected at a plurality of measuring times, wherein the scanning element thus extends along the Contour of the body member is feasible, that at each measurement time a respective contact portion of the pressure measuring foil contacted both the sensing element and the body member, wherein by the output means a feedback information can be output, wherein a time of the output of the feedback information and / or a content of the feedback information by the detection device can be determined as a function of the position information and pressure measured values acquired at the time of measurement.

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.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.

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.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. In particular, when using the scanning device in the context of quality control in production, 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. On the other hand, for example, for training purposes, 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.

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.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. In particular, a plurality of actuators may be provided. For example, an actuator may be provided for each of the three possible directions of movement and the three-possible axes of rotation.

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.It is also possible that the sensing element is a glove in or on which the pressure measuring foil is arranged. In this case, the scanning device according to the invention can be particularly easily integrated into existing processes in the context of quality control.

Weitere Vorteile und Einzelheiten zeigen die folgenden Ausführungsbeispiele sowie die zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigen schematisch:Further advantages and details show the following embodiments and the accompanying drawings. Here are shown schematically:

1 und 2 zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens, und 1 and 2 two embodiments of the method according to the invention, and

3 bis 5 drei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung. 3 to 5 three embodiments of a scanning device according to the invention.

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. 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.

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 a prepared step, the body element, for example by another robot, brought in a defined position with respect to the scanning device. In step S1, the sensing element is then brought into a contact position in which a contact portion of the pressure measuring foil contacts the body element. To scan the body, the scanning element is to be guided along a predetermined scanning path over a surface of the body element. For this purpose, the scanning element is moved along a section of the scanning path along the contour of the body element in step S2. Subsequently, in step S3, a position information concerning the position of the scanning element is determined. The position information can be obtained directly from the driving information for the six-axis robot. In addition, the pressure readings are acquired and the position information and pressure readings are stored for that time of measurement.

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 plattenförmigen 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 Messzeitpunkte 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 step S4, a plurality of spatial gradients are calculated during the first execution for the first measurement time. For all subsequent measurement times, at later repetitions of step S3, also 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. In the simplest case, temporal pressure gradients can be calculated by subtracting the pressure readings for one of the pressure measuring sensors for successive measurement times. Alternatively, the pressure measured values can first be transformed into a coordinate system fixed relative to the body element, wherein a pressure measurement value in each case has a surface area of the Body element is assigned. The pressure readings determined for such a range at successive measurement times can be subtracted from one another to determine a temporal pressure gradient.

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.In 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.

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 Bedingung 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.Subsequently, or if no exceeding of the gradient limit value has been determined, the method is continued with step S7, in which 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, a movement of the sensing element takes place in the direction of the body element or away from the body element and / or a 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.

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.If, in one of the repetitions of the method, it is determined in step S7 that the scanning has been completed, in 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. In addition, 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. In addition, to enable validation of the scan, the feedback information may include data describing a scan pattern, the scanned area, minimum pressures that were scanned, a scan speed, or the like.

2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Abtastung eines Karosserieelements. Das in 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. 2 shows a further embodiment for scanning a body element. This in 2 used method can be used to train people for manual scanning of body parts. However, it can also be used to support a quality control scan. In a prepared step S20, 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.

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 step S21, a calibration element is placed on defined areas of the body member on the pressure measuring film and these calibration points are 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.

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 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.

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.In the steps S23 to S29, 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. For this purpose, first the pressure measured values of the individual pressure measuring sensors are read out in step S23. In addition, a position information which describes the instantaneous position of the hand with respect to the body element is determined from the pressure measured values. First, a position of the hand in the coordinate system of the pressure measuring film determined by averaging position vectors of the pressure measuring sensors, at which a predetermined minimum pressure is determined, weighted by the respective measured pressure measured values. Thus, the position of a "center of gravity" of the pressure distribution is determined. With the aid of the calibration points detected in step S21, a coordinate transformation then ensues into the coordinate system of the body element in order to provide the position information.

Im Schritt S24 und S25 werden räumliche und zeitliche Druckgradienten berechnet und mit Gradientengrenzwerten verglichen, wie zu den Schritten S4 und S5 in 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 ausgegeben 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 step S24 and S25, spatial and temporal pressure gradients are calculated and compared with gradient thresholds as for steps S4 and S5 in FIG 1 explained. 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. In addition, depending on the setting of the scanning device, feedback information may be output to the user that the currently 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.

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 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.

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.In 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. In addition, 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. In addition, an image of the body element can be displayed, on which the positions described by the position information stored in step S26 are marked, at which a pressure gradient limit value has been exceeded, with which these positions are known to have surface defects.

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. 3 shows an embodiment of a scanning device 9 for scanning a body element 1 , As bodywork element 1 schematically a vehicle door is shown. The scanning device 9 includes one on the body element 1 arranged pressure measuring film 2 arranged with a matrix, not shown pressure measuring sensors for spatially resolved detection of pressure readings. The pressure measuring foil 2 becomes on the body element 1 arranged by placing it around the bodywork element 1 is placed, after which via a pump hose 4 and a pumping means, not shown, a negative pressure between the car door 1 and the pressure measuring film 2 is generated, after which the pressure measuring film 2 through a closure element 5 is hermetically sealed to maintain the negative pressure.

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 2 erläutert, eine Positionsinformation. Nach einem Abtasten oder in bestimmten Abtastsituationen wird, wie ebenfalls zu 2 erläutert, eine Ausgabeeinrichtung 7, beispielsweise ein Lautsprecher oder ein Bildschirm, durch die Erfassungseinrichtung 6 angesteuert, um eine Rückmeldeinformation auszugeben.Scanning is done by a hand of a scanning person as a scanning element 3 , After hanging up, the sensing element contacts 3 the pressure measuring foil 2 and thus indirectly the body element 1 in a contact section 8th , While the surface of the bodywork element 3 is sampled, detects a detection device 6 at several measuring times in each case the pressure measured values provided by the pressure measuring sensors and calculates from these how 2 explains a position information. After a scan or in certain Abtastsituationen, as well as to 2 explains an output device 7 For example, a speaker or a screen, by the detection device 6 triggered to output a feedback information.

4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Abtastvorrichtung zur Abtastung eines Karosserieelements. Die Abtastvorrichtung 10 unterscheidet sich von der in 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 ausgebildet, 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 2 und 3 erläutert. 4 shows a further embodiment of a scanning device for scanning a body element. The scanning device 10 is different from the one in 3 shown scanning device 9 in that the scanning element 15 is designed as a glove, on whose palm the pressure measuring film 2 is arranged. Therefore, it is when using the scanning device 10 it is not necessary to apply a pressure measuring film to this before scanning the body element. The scanning element 15 is designed such that a scanning can take place without a cable connection to other devices is necessary. For this purpose, the scanning element comprises 15 a control device 13 , which are the pressure readings from the pressure measuring sensors of the pressure measuring foil 2 detected and via a scanning element-side communication device 12 to a detection device side communication device 14 transmitted wirelessly. To detect a position of the sensing element is on the sensing element 15 a scanning element sensor is provided. This detects radio signals of several in the region of the scanner via a plurality of antennas, not shown 10 arranged radio transmitters 16 . 17 and determines from the relative transit times of the various transmit signals to the different antennas a position and an orientation of the sensing element 15 , The position information is also transmitted via the communication devices 12 . 14 transmitted to the detection device. The further execution of the sampling as well as the provision of the feedback information takes place as 2 and 3 explained.

5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Abtastvorrichtung, wobei die Abtastvorrichtung 27 zu einer automatisierten Abtastung des Karosserieelements, beispielsweise gemäß dem zu 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 1 erläutert, wobei während oder nach dem Abtastvorgang durch die Ausgabeeinrichtung 7 die dort erläuterte Rückmeldeinformation ausgegeben werden kann. 5 shows a third embodiment of a scanning device, wherein the scanning device 27 to an automated scanning of the body element, for example according to the 1 explained method is formed. The pressure measuring foil 2 is on a plate-shaped scanning element 24 arranged, which has a fixed area 25 and an elastic layer applied thereon 26 having. The scanning element 24 is through multiple actuators 18 . 19 . 20 . 21 . 22 . 23 movable by the detection device 6 for moving the scanning element 24 be driven along a scanning path. Through the actuators 18 . 19 . 20 . 21 . 22 . 23 and the mechanics shown, a six-axis robot is formed, which allows movement and rotation of the sensing element 24 in each case in three dimensions. The scanning is done as to 1 explained, during or after the sampling by the output device 7 the feedback information explained there can be output.

Claims (16)

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.Method for scanning a body element ( 1 ) for a motor vehicle, wherein a pressure measuring film ( 2 ) with matrix-like arranged pressure measuring sensors for the spatially resolved detection of pressure measured values on the body element ( 1 ) or on a scanning element ( 3 . 15 . 24 ), comprising the steps of: - moving the scanning element ( 3 . 15 . 24 ) in a contact position in which a contact section ( 8th ) of the pressure measuring foil ( 2 ) both the bodywork element ( 1 ) as well as the scanning element ( 3 . 15 . 24 ), - at a plurality of measuring points in each case determining one position of the scanning element ( 3 . 15 . 24 ) position information and in each case at least one pressure measurement value for each pressure measuring sensor by a detection device ( 6 ), wherein the sensing element ( 3 . 15 . 24 ) between the measuring times in such a way along the contour of the body element ( 1 ) is moved, that at each measurement time a respective contact section ( 8th ) of the pressure measuring foil ( 2 ) both the scanning element ( 3 . 15 . 24 ) as well as the bodywork element ( 1 ), and - output of a feedback information by an output device ( 7 ), wherein a time of the output of the feedback information and / or a content of the feedback information by the detection device ( 6 ) is determined as a function of the position information and pressure measured values acquired at the time of measurement. 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.Method according to claim 1, characterized in that the scanning element ( 3 . 15 . 24 ) by at least one actuator ( 18 . 19 . 20 . 21 . 22 . 23 ) moved by the detection device ( 6 ) for moving the scanning element ( 3 . 15 . 24 ) is driven along a scanning path. 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.A method according to claim 2, characterized in that the scanning path is fixed, or that the further course of the scanning path is determined after each measurement time as a function of each determined for the measurement time pressure readings and / or position information. 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.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a scanning element ( 24 ) is used, which has an elastic surface on which the pressure measuring film ( 2 ) is applied. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtastelement (15) ein Handschuh ist, in oder an dem die Druckmessfolie (2) angeordnet ist.Method according to claim 1 or 4, characterized in that the scanning element ( 15 ) is a glove in or on which the pressure measuring film ( 2 ) is arranged. 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.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pressure measuring film ( 2 ) on the bodywork element ( 1 ), the position information being determined by the detection device ( 6 ) is determined as a function of the pressure measured values at the respective measuring time. 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.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the position information is a sensor information or is determined from a sensor information, which by at least one arranged on the scanning element sensing element sensor ( 11 ) and / or by a stationary with respect to the body member arranged detection sensor, is detected by the at least one arranged on the sensing element marking element, and / or arranged by at least one of a storage of the sensing element, which supports the sensing element to a relative to the body member fixed support Storage sensor is provided. 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 umfasst. Method according to one of the preceding claims, characterized in that by the detection device ( 6 At least one temporal and / or spatial pressure gradient is determined for the measurement times, after which the output of the feedback information is triggered by at least one of the pressure gradients at a measurement time and / or the feedback information as content is the position information for that measurement time or includes information derived therefrom. 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.Method according to one of the preceding claims, characterized in that by the detection device ( 6 ) after a plurality of measuring times as a function of the pressure measured values and position information acquired at the measuring times, a shape of a partial surface of the body element ( 1 ), the content of the feedback information relating to the shape of the sub-surface. 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.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a desired range of the surface of the body element to be scanned ( 1 ), whereby the detection device ( 6 ) is determined after a plurality of measurement times comprehensive sampling interval as a function of the detected at the measurement points position information, which subarea of the target range has been sampled, wherein the feedback information concerns the subarea. 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.A method according to claim 10, characterized in that the desired range comprises a plurality of sub-areas, wherein only those sub-areas are assigned to the sub-area, for each of which it is determined in dependence on the pressure measurements and the position data that at least one of the measurement times in the sampling interval by the sensing element at least a predetermined minimum pressure has been exercised on the respective sub-area. 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.Method according to one of the preceding claims, characterized in that, after a sampling interval comprising a plurality of measuring times, a scanning pattern along which the scanning element was guided is determined as a function of the position information acquired at the measuring times, the feedback information relating to the scanning pattern. Abtastvorrichtung zur Abtastung eines Karosserieelements (1) für ein Kraftfahrzeugs, wobei die Abtastvorrichtung (9, 10, 27) 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.Scanning device for scanning a body element ( 1 ) for a motor vehicle, wherein the scanning device ( 9 . 10 . 27 ) one on a scanning element ( 3 . 15 . 24 ) or arranged on the body element ( 1 ) attachable pressure measuring foil ( 2 ) with matrix-like arranged pressure measuring sensors for the spatially resolved detection of pressure measured values, an output device ( 7 ) and a detection device ( 6 ), through which at a plurality of measurement times one respective position of the scanning element ( 3 . 15 . 24 ) and the pressure measurement values are detectable, wherein the sensing element ( 3 . 15 . 24 ) between the measuring times in such a way along the contour of the body element ( 1 ) is feasible, that at each measurement time a respective contact section ( 8th ) of the pressure measuring foil ( 2 ) both the scanning element ( 3 . 15 . 24 ) as well as the bodywork element ( 1 ), whereby through the output device ( 7 ) a feedback information can be output, wherein a time of the output of the feedback information and / or a content of the feedback information by the detection device ( 6 ) can be determined as a function of the position information and pressure measured values acquired at the time of measurement. Abtastvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmessfolie (2) auf eine elastische Oberfläche des Abtastelements (24) aufgebracht ist.Scanning device according to claim 13, characterized in that the pressure measuring film ( 2 ) on an elastic surface of the sensing element ( 24 ) is applied. 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.Scanning device according to claim 13 or 14, characterized in that it comprises at least one actuator ( 18 . 19 . 20 . 21 . 22 . 23 ) for moving the scanning element ( 24 ), wherein the actuator ( 18 . 19 . 20 . 21 . 22 . 23 ) by the detection device ( 6 ) is controllable for movement along a scanning path. Abtastvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtastelement (15) ein Handschuh ist, in oder an dem die Druckmessfolie (2) angeordnet ist.Scanning device according to claim 13 or 14, characterized in that the scanning element ( 15 ) is a glove in or on which the pressure measuring film ( 2 ) is arranged.
DE102016000698.6A 2016-01-18 2016-01-18 Method for scanning a bodywork element for a motor vehicle Active DE102016000698B3 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016000698.6A DE102016000698B3 (en) 2016-01-18 2016-01-18 Method for scanning a bodywork element for a motor vehicle
PCT/EP2016/002107 WO2017125119A1 (en) 2016-01-18 2016-12-14 Method for sampling a vehicle body element for a motor vehicle
EP16822108.3A EP3405311A1 (en) 2016-01-18 2016-12-14 Method for sampling a vehicle body element for a motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016000698.6A DE102016000698B3 (en) 2016-01-18 2016-01-18 Method for scanning a bodywork element for a motor vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016000698B3 true DE102016000698B3 (en) 2017-04-27

Family

ID=57714558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016000698.6A Active DE102016000698B3 (en) 2016-01-18 2016-01-18 Method for scanning a bodywork element for a motor vehicle

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3405311A1 (en)
DE (1) DE102016000698B3 (en)
WO (1) WO2017125119A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017010688B3 (en) 2017-11-17 2019-01-03 Kuka Deutschland Gmbh Method and system for controlling a robot
DE102019103073A1 (en) 2019-02-07 2020-08-06 Eckold Gmbh & Co. Kg Joining device with a frame and method for its alignment

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19939549A1 (en) * 1999-08-20 2001-02-22 Volkswagen Ag Test stand for measuring buckling strength e,g. of vehicle body components, with test head traversing along x and y axes
DE102005001068A1 (en) * 2005-01-07 2006-07-20 Continental Aktiengesellschaft Bodies pressure distribution determining method for vehicle, involves determining marking positions from signal propagation delay and reflection pattern so that pressure controlled damping of shafts results by pressure applied at positions
DE102006022243A1 (en) * 2006-05-12 2007-11-15 Zebris Medical Gmbh Device for analysis on the treadmill
DE102009052449A1 (en) * 2009-11-09 2011-05-12 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Pressure-measuring device for measuring force that is applied by safety belt on passenger of motor vehicle, has force measuring device provided in area on testing body, where belt runs in area in laid condition
US8230730B2 (en) * 2009-11-10 2012-07-31 Qingdao Sifang Rolling Stock Research Institute Co., Ltd. Comprehensive test bed for vehicle body

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060288756A1 (en) * 2003-02-21 2006-12-28 De Meurechy Guido D K Method and apparatus for scanning corrosion and surface defects
JP5003336B2 (en) * 2007-07-31 2012-08-15 ソニー株式会社 Detection device, robot device, and input device
DE112008003884T5 (en) * 2008-05-29 2011-06-22 Harmonic Drive Systems Inc. Complex sensor and robot hand
KR101014263B1 (en) * 2008-09-04 2011-02-16 삼성전기주식회사 Tactile sensor
US8515579B2 (en) * 2009-12-09 2013-08-20 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods associated with handling an object with a gripper

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19939549A1 (en) * 1999-08-20 2001-02-22 Volkswagen Ag Test stand for measuring buckling strength e,g. of vehicle body components, with test head traversing along x and y axes
DE102005001068A1 (en) * 2005-01-07 2006-07-20 Continental Aktiengesellschaft Bodies pressure distribution determining method for vehicle, involves determining marking positions from signal propagation delay and reflection pattern so that pressure controlled damping of shafts results by pressure applied at positions
DE102006022243A1 (en) * 2006-05-12 2007-11-15 Zebris Medical Gmbh Device for analysis on the treadmill
DE102009052449A1 (en) * 2009-11-09 2011-05-12 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Pressure-measuring device for measuring force that is applied by safety belt on passenger of motor vehicle, has force measuring device provided in area on testing body, where belt runs in area in laid condition
US8230730B2 (en) * 2009-11-10 2012-07-31 Qingdao Sifang Rolling Stock Research Institute Co., Ltd. Comprehensive test bed for vehicle body

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017010688B3 (en) 2017-11-17 2019-01-03 Kuka Deutschland Gmbh Method and system for controlling a robot
DE102019103073A1 (en) 2019-02-07 2020-08-06 Eckold Gmbh & Co. Kg Joining device with a frame and method for its alignment

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017125119A1 (en) 2017-07-27
EP3405311A1 (en) 2018-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004021892B4 (en) Robot-guided optical measuring arrangement and method and auxiliary device for measuring this measuring arrangement
DE60012781T2 (en) METHOD FOR DETECTING THE DYNAMIC BEHAVIOR OF A VEHICLE ON A TEST BENCH
DE102005052786B3 (en) Chassis for a mobile X-ray diagnostic facility
EP1350461A1 (en) Method and measuring device for determining blood pressure
DE102016106488B3 (en) Method for detecting a parameter of a closure element
EP3259667B1 (en) Method and arrangement for checking a surface
DE102016000698B3 (en) Method for scanning a bodywork element for a motor vehicle
KR101837324B1 (en) Deformation sensor package and method
DE102007035932A1 (en) Leak Detector
DE102015106366A1 (en) Method and device for determining a position of defects or damage to rotor blades of a wind turbine in the installed state
DE102016118616B4 (en) Measuring device for an optical measuring system
DE10119252A1 (en) Device for measuring person-specific hand, arm and whole body vibration load parameters in workplaces has measurement transducers and device worn on worker's body without hindrance
DE102016013404A1 (en) Vibration analyzer for a vibrating machine, vibration display method and computer program
DE102022105681A1 (en) Method for determining vibration of a ventilation system
EP0025532A2 (en) Testing device for determining and analysing material faults
DE102018210688A1 (en) Arrangement and method for detecting hardness properties of an object with a coordinate measuring machine
DE102012100096A1 (en) Method for detecting cracks or constriction during sheet metal formation of sheet metal blanks in forming tool of motor vehicle, involves forming sheet metal blank in forming tool, where body sound signal is transferred to forming tool
DE102011084295B4 (en) Movable C-arm X-ray machine
DE102012202279A1 (en) Ensuring a test cover during a manual inspection
DE102005005230B4 (en) Device and method for detecting obstacles
DE102005001068A1 (en) Bodies pressure distribution determining method for vehicle, involves determining marking positions from signal propagation delay and reflection pattern so that pressure controlled damping of shafts results by pressure applied at positions
DE102020103403A1 (en) IMPACT DETECTION SYSTEM FOR A VEHICLE AND IMPACT DETECTION METHOD FOR IT
DE102015210638A1 (en) Method and device for determining a voluntary movement of a limb
DE2828273A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR THE AUTOMATIC ADJUSTMENT OF ULTRASONIC TEST HEADS
DE102007046288A1 (en) Method and sensor arrangement for measuring optical characteristics

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final