DE102017210346A1 - Measuring device for weighing a arranged on a motor vehicle component and measuring method - Google Patents
Measuring device for weighing a arranged on a motor vehicle component and measuring method Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung (1) zum Wiegen eines an einem Kraftfahrzeug angeordneten Bauteils (2), mit einem in einem Fluidsystem (4) aufgenommenen Messfluid (3), sowie mit einer mit dem Messfluid (3) gekoppelten Aufnahme, mittels welcher das Bauteil mit seiner Masse aufnehmbar ist, wodurch sich ein zunächst kraftbeaufschlagungsfreier Druck des Messfluids (3) in einen kraftbeaufschlagten Druck erhöht. Darüber hinaus umfasst die Messvorrichtung (1) eine Erfassungseinrichtung (6), mittels welcher der kraftbeaufschlagungsfreie Druck des Messfluids (3) und der kraftbeaufschlagte Druck des Messfluids (3) erfassbar sind, und eine Analyseeinrichtung (7), mittels welcher die Masse des Bauteils (2) in Abhängigkeit von einem Unterschied zwischen dem kraftbeaufschlagungsfreien Druck und dem kraftbeaufschlagten Druck ermittelbar ist.The invention relates to a measuring device (1) for weighing a component (2) arranged on a motor vehicle, with a measuring fluid (3) accommodated in a fluid system (4) and with a receptacle coupled to the measuring fluid (3), by means of which the component with its mass is receivable, whereby an initially force-loading-free pressure of the measuring fluid (3) increases in a force-applied pressure. In addition, the measuring device (1) comprises a detection device (6), by means of which the force-loading-free pressure of the measuring fluid (3) and the force-loaded pressure of the measuring fluid (3) can be detected, and an analysis device (7), by means of which the mass of the component ( 2) can be determined as a function of a difference between the force-loading-free pressure and the force-applied pressure.
Description
Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zum Wiegen eines an einem Kraftfahrzeug angeordneten Bauteils mittels eines in einem Fluidsystem aufgenommenen Messfluids und ein zugehöriges Messverfahren. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Messverfahren zum Wiegen eines an einem Kraftfahrzeug angeordneten Bauteils mittels eines Piezoelements und ein zugehöriges Messverfahren.The invention relates to a measuring device for weighing a component arranged on a motor vehicle by means of a measuring fluid received in a fluid system and an associated measuring method. Furthermore, the invention relates to a measuring method for weighing a component arranged on a motor vehicle by means of a piezoelectric element and an associated measuring method.
Aus der
Darüber hinaus ist aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Messvorrichtung mit einem Messfluid, ein Messverfahren mit einem Messfluid, eine Messvorrichtung mit einem Piezoelement sowie ein Messverfahren mit einem Piezoelement zu schaffen, mittels welchen ein an einem Kraftfahrzeug angeordnetes Bauteil besonders einfach wiegbar ist.The object of the present invention is to provide a measuring device with a measuring fluid, a measuring method with a measuring fluid, a measuring device with a piezoelectric element and a measuring method with a piezoelectric element, by means of which a component arranged on a motor vehicle can be weighed in a particularly simple manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Messvorrichtung mit einem Messfluid, durch ein Messverfahren mit einem Messfluid, durch eine Messvorrichtung mit einem Piezoelement sowie durch ein Messverfahren mit einem Piezoelement mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen sowie in der folgenden Beschreibung angegeben.This object is achieved by a measuring device with a measuring fluid, by a measuring method with a measuring fluid, by a measuring device with a piezoelectric element and by a measuring method with a piezoelectric element with the features of the independent claims. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the respective dependent claims and in the following description.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zum Wiegen eines an einem Kraftfahrzeug angeordneten Bauteils mit einem in einem Fluidsystem aufgenommenen Messfluid. Die Messvorrichtung weist des Weiteren eine mit dem Messfluid gekoppelte Aufnahme auf, mittels welcher das Bauteil mit seiner Masse aufnehmbar ist, wodurch sich ein zunächst kraftbeaufschlagungsfreier Druck des Messfluids in einen kraftbeaufschlagten Druck erhöht. Die Aufnahme ist entsprechend einer Hüllkontur, worunter eine Oberflächengestaltung zu verstehen ist, des aufzunehmenden Bauteils ausgestaltet, insbesondere ist die Aufnahme korrespondierend zu der Hüllkontur des aufzunehmenden Bauteils ausgestaltet. Überdies umfasst die Messvorrichtung eine Erfassungseinrichtung, mittels welcher der kraftbeaufschlagungsfreie Druck des Messfluids und der kraftbeaufschlagte Druck des Messfluids erfassbar sind. Zusätzlich weist die Messvorrichtung eine Analyseeinrichtung auf, mittels welcher die Masse des Bauteils in Abhängigkeit von einem Unterschied zwischen dem kraftbeaufschlagungsfreien Druck und dem kraftbeaufschlagten Druck ermittelbar ist. Mit anderen Worten ist die Aufnahme mit dem Fluidsystem sowie mit dem Messfluid kraftschlüssig gekoppelt. Die Aufnahme ist beispielsweise von unten an das Kraftfahrzeug sowie an das Bauteil annäherbar. Durch eine Bewegung der Aufnahme von unten nach oben in Fahrzeughochrichtung des Kraftfahrzeugs ist das Bauteil mittels der Aufnahme aufnehmbar. Das Fluidsystem beziehungsweise das Messfluid ist vor einem Aufnehmen des Bauteils mit seiner Masse in einem kraftbeaufschlagungsfreien Zustand, in welchem das Messfluid den kraftbeaufschlagungsfreien Druck aufweist. Nach Aufnehmen des Bauteils mittels der Aufnahme ist das Messfluid in einem kraftbeaufschlagten Zustand, in welchem es den kraftbeaufschlagten Druck aufweist. Mittels der Erfassungseinrichtung ist der jeweilige Druck des Messfluids vor dem Aufnehmen des Bauteils und nach dem Aufnehmen des Bauteils erfassbar und an die Analyseeinrichtung übertragbar. Mittels der Analyseeinrichtung ist die Masse des Bauteils durch Bildung einer Differenz zwischen dem kraftbeaufschlagungsfreien Druck und dem kraftbeaufschlagten Druck ermittelbar.A first aspect of the invention relates to a measuring device for weighing a component arranged on a motor vehicle with a measuring fluid received in a fluid system. The measuring device furthermore has a receptacle coupled to the measuring fluid, by means of which the component can be received with its mass, whereby an initially force-free pressure of the measuring fluid increases into a force-applied pressure. The receptacle is designed according to a Hüllkontur, by which a surface design is to be understood, the male component, in particular the receptacle is configured corresponding to the envelope contour of the male component. Moreover, the measuring device comprises a detection device, by means of which the force-loading-free pressure of the measurement fluid and the force-applied pressure of the measurement fluid can be detected. In addition, the measuring device has an analysis device by means of which the mass of the component can be determined as a function of a difference between the force-application-free pressure and the force-applied pressure. In other words, the receptacle is frictionally coupled with the fluid system and with the measurement fluid. The recording can be approached, for example, from below to the motor vehicle and to the component. By a movement of the recording from bottom to top in the vehicle vertical direction of the motor vehicle, the component is receivable by means of the recording. The fluid system or the measuring fluid is before receiving the component with its mass in a kraftbeaufschlagungsfreien state in which the measurement fluid has the force-loading-free pressure. After receiving the component by means of the recording, the measuring fluid is in a force-loaded state in which it has the force-applied pressure. By means of the detection device, the respective pressure of the measurement fluid can be detected prior to picking up the component and after picking up the component and can be transmitted to the analysis device. By means of the analysis device, the mass of the component can be determined by forming a difference between the force-application-free pressure and the force-applied pressure.
Vorteilhafterweise kann das Bauteil mittels der Messvorrichtung derart gewogen werden, dass ein Herausnehmen des Bauteils aus dem Kraftfahrzeug nicht notwendig ist. Darüber hinaus kann das Bauteil unabhängig von seiner Temperatur gewogen werden, da die Masse des Bauteils in Abhängigkeit von dem Unterschied zwischen dem kraftbeaufschlagungsfreien Druck und dem kraftbeaufschlagten Druck ermittelbar ist.Advantageously, the component can be weighed by means of the measuring device in such a way that removal of the component from the motor vehicle is not necessary. In addition, the component can be weighed regardless of its temperature, since the mass of the component in dependence on the difference between the force-applying pressure and the force-applied pressure can be determined.
In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Aufnahme eine Teleskopschienenführung für eine positionsgenaue Annäherung von unten an das Bauteil sowie für das Aufnehmen des Bauteils mit seiner Masse umfasst. Das bedeutet, dass mittels der Teleskopschienenführung die Aufnahme an das Bauteil annäherbar ist und das Bauteil mit seiner Masse mittels der Teleskopschienenführung, insbesondere aufgrund einer Bewegung der Teleskopschienenführung, aufnehmbar ist. Vorteilhafterweise kann die Aufnahme mittels der Teleskopschienenführung somit positionsgenau an das Bauteil angenähert werden und das Bauteil durch lediglich eine besonders kleine Auslenkung der Teleskopschienenführung aufgenommen werden, sodass ein besonders genaues Wiegen des Bauteils möglich ist. Durch die besonders kleine Auslenkung der Teleskopschienenführung kann vermieden werden, dass das Bauteil während des Wiegens wenigstens ein weiteres Element des Kraftfahrzeugs kraftübertragend berührt und ein Messergebnis verfälscht würde.In this context, it has proven to be advantageous if the receptacle comprises a telescopic rail guide for a positionally accurate approach from below to the component and for receiving the component with its mass. This means that the recording on the component can be approached by means of the telescopic rail guide and the component with its mass by means of the telescopic rail guide, in particular due to a movement of the telescopic rail guide, is receivable. Advantageously, the recording by means of the telescopic rail guide can thus be approximated positionally accurate to the component and the component can be accommodated by only a particularly small deflection of the telescopic rail guide, so that a particularly accurate weighing of the component is possible. Due to the particularly small deflection of the telescopic rail guide can be avoided that the component during the weighing touched at least one further element of the motor vehicle force transmitting and a measurement result would be falsified.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aufnahme mehrere Hubzylinder umfasst, welche einzeln von unten in das Bauteil bis zu einem zumindest überwiegend kraftübertragungsfreien Anliegen an das Bauteil annäherbar sind und mittels welchen die Masse des Bauteils gleichzeitig aufnehmbar ist. Insbesondere sind die Hubzylinder einzeln ansteuerbar und einzeln bewegbar, sodass mittels der Hubzylinder das beispielsweise eine unregelmäßige Oberfläche aufweisende Bauteil gleichzeitig von mehreren Hubzylindern der Aufnahme aufnehmbar ist. Unter mehreren Hubzylindern sind zumindest zwei Hubzylinder der Aufnahme zu verstehen.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the receptacle comprises a plurality of lifting cylinders, which can be approached individually from below into the component up to an at least predominantly force-transfer-free contact with the component and by means of which the mass of the component can be accommodated simultaneously. In particular, the lifting cylinders are individually controllable and individually movable, so that by means of the lifting cylinder, for example, the irregular surface having a component of several lifting cylinders of the recording is receivable. Under several lifting cylinders are at least two lifting cylinders of the recording to understand.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Messverfahren zum Wiegen eines an einem Kraftfahrzeug angeordneten Bauteils, bei welchem eine Aufnahme, welche mit einem in einem Fluidsystem aufgenommenen Messfluid gekoppelt ist, das Bauteil aufnimmt, wodurch sich ein zunächst kraftbeaufschlagungsfreier Druck des Messfluids in einem kraftbeaufschlagten Druck erhöht. Des Weiteren werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der kraftbeaufschlagungsfreie Druck des Messfluids und der kraftbeaufschlagte Druck des Messfluids mittels einer Erfassungseinrichtung erfasst und die Masse des Bauteils in Abhängigkeit von einem Unterschied zwischen dem kraftbeaufschlagungsfreien Druck und dem kraftbeaufschlagten Druck mittels einer Analyseeinrichtung ermittelt. Dies bedeutet, dass zum Wiegen Verbindungen des Bauteils mit dem Kraftfahrzeug gelöst werden, die Aufnahme bis zu einem zumindest im Wesentlichen kraftübertragungsfreien Anliegen an das Bauteil insbesondere in Fahrzeughochrichtung von unten angenähert wird und bei dem kraftübertragungsfreien Anliegen der kraftbeaufschlagungsfreie Druck des Messfluids gemessen wird. Das kraftübertragungsfreie Anliegen der Aufnahme an dem Bauteil bedeutet, dass kein Formschluss zwischen der Aufnahme und dem Bauteil besteht und die Aufnahme die Masse des Bauteils nicht aufnimmt. Anschließend wird das Bauteil mit seiner Masse mittels der Aufnahme aufgenommen und der kraftbeaufschlagte Druck des Messfluids nach Aufnehmen des Bauteils mittels der Erfassungseinrichtung ermittelt. Beim Aufnehmen des Bauteils mittels der Aufnahme wird das Bauteil insbesondere nach oben ausgelenkt. Eine möglichst geringe Auslenkung hat den Vorteil, dass andere Komponenten des Kraftfahrzeugs einen besonders geringen Einfluss auf das Messfluid haben. Anschließend wird mittels der Analyseeinrichtung die Masse des Bauteils durch eine Unterschiedsmessung zwischen dem kraftbeaufschlagungsfreien Druck und dem kraftbeaufschlagten Druck ermittelt. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass die Masse des Bauteils ermittelt werden kann, während das Bauteil an dem Kraftfahrzeug angeordnet ist. Vorteilhafterweise ist somit ein zeitintensiver Ausbau des Bauteils aus dem Kraftfahrzeug nicht nötig.A second aspect of the invention relates to a measuring method for weighing a component arranged on a motor vehicle, in which a receptacle, which is coupled to a measuring fluid received in a fluid system, receives the component, whereby an initially force-free pressure of the measuring fluid increases in a force-applied pressure , Furthermore, in the method according to the invention, the force-loading-free pressure of the measurement fluid and the force-loaded pressure of the measurement fluid are detected by means of a detection device and the mass of the component is determined as a function of a difference between the force-loading-free pressure and the force-applied pressure by means of an analysis device. This means that for weighing compounds of the component are solved with the motor vehicle, the recording is approximated up to an at least substantially force transmission-free concern to the component in particular in the vehicle vertical direction from below and is measured in the power transmission-free concern the kraftbeaufschlagungsfreie pressure of the measurement fluid. The power transmission-free concern of the recording on the component means that there is no positive connection between the recording and the component and the recording does not absorb the mass of the component. Subsequently, the component is taken with its mass by means of the recording and determines the force-applied pressure of the measuring fluid after receiving the component by means of the detection device. When picking up the component by means of the receptacle, the component is deflected in particular upwards. The smallest possible deflection has the advantage that other components of the motor vehicle have a particularly small influence on the measurement fluid. Subsequently, by means of the analysis device, the mass of the component is determined by a difference measurement between the force-loading-free pressure and the force-applied pressure. This results in the advantage that the mass of the component can be determined while the component is arranged on the motor vehicle. Advantageously, therefore, a time-consuming removal of the component from the motor vehicle is not necessary.
In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Aufnahme senkrecht von unten an das Bauteil angenähert wird und die Aufnahme das Bauteil mit seiner Masse durch eine senkrechte Bewegung nach oben aufnimmt. Mit anderen Worten wird die Aufnahme in Fahrzeughochrichtung von unten an das Bauteil angenähert und das Bauteil mit seiner Masse durch eine Bewegung in Fahrzeughochrichtung des Kraftfahrzeugs nach oben aufgenommen. Dies ermöglicht vorteilhafterweise ein besonders einfaches Wiegen des Bauteils, sofern das Bauteil in einem Unterbodenbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Des Weiteren entfallen durch die senkrechte Annäherung der Aufnahme an das Bauteil sowie das senkrechte Aufnehmen des Bauteils komplizierte Umrechnungen, welche nötig sind, wenn die Masse des Bauteils schräg aufgenommen wird.In this context, it has proved to be advantageous if the recording is approximated perpendicularly from below to the component and the receptacle receives the component with its mass by a vertical movement upwards. In other words, the receptacle in the vehicle vertical direction is approached from below to the component and the component with its mass is taken up by a movement in the vehicle vertical direction of the motor vehicle. This advantageously allows a particularly simple weighing of the component, provided that the component is arranged in an underfloor region of the motor vehicle. Furthermore, eliminating the vertical approach of the recording to the component and the vertical recording of the component complicated conversions, which are necessary when the mass of the component is recorded obliquely.
Es hat sich darüber hinaus als vorteilhaft gezeigt, wenn als das Messfluid ein Öl in dem Fluidsystem aufgenommen ist und der Unterschied zwischen dem kraftbeaufschlagungsfreien Druck und dem kraftbeaufschlagten Druck mittels einer Druckdifferenzsensoreinrichtung der Erfassungseinrichtung durch ein Absperren eines Totvolumens mittels eines Ventils bei einem zumindest im Wesentlichen kraftübertragungsfreien Anliegen der Aufnahme am Bauteil und eine Druckmessung in einem definierten, dem Druckvolumen entsprechenden Messvolumen des Messfluids nach Aufnehmen der Masse des Bauteils ermittelt wird. Mit anderen Worten wird die Aufnahme bis zu dem zumindest im Wesentlichen kraftübertragungsfreien Anliegen an das Bauteil angenähert und anschließend das Totvolumen mittels des Ventils abgesperrt. Mittels des Ventils wird ein Auftrennen des abgesperrten Totvolumens mit dem kraftbeaufschlagungsfreiem Druck von dem Messvolumen mit dem kraftbeaufschlagten Druck ermöglicht. Das Totvolumen liegt nun einseitig an der Druckdifferenzsensoreinrichtung an. Anschließend wird das Bauteil mit seiner Masse von der Aufnahme aufgenommen und der kraftbeaufschlagte Druck des Messfluids in dem definierten, dem Totvolumen entsprechenden Messvolumen des Messfluids, welches andernseitig an der Druckdifferenzsensoreinrichtung anliegt, gemessen. Folglich liegt einseitig an der Druckdifferenzsensoreinrichtung der kraftbeauftragungsfreie Druck an und andernseitig der Druckdifferenzsensoreinrichtung der kraftbeaufschlagte Druck des Messfluids an. Mittels der Druckdifferenzsensoreinrichtung wird eine Differenz, insbesondere der Unterschied zwischen dem kraftbeaufschlagungsfreien Druck und dem kraftbeaufschlagten Druck des Messfluids gemessen und an die Erfassungseinrichtung zur Ermittlung der Masse des Bauteils übertragen. Mittels der Druckdifferenzsensoreinrichtung kann vorteilhafterweise der Unterschied zwischen dem kraftbeaufschlagungsfreien und dem kraftbeaufschlagten Druck des Messfluids besonders genau gemessen werden, sodass die Masse des Bauteils besonders genau ermittelt werden kann.It has also proven to be advantageous if an oil in the fluid system is received as the measuring fluid and the difference between the force-free pressure and the force-applied pressure by means of a pressure difference sensor means of the detection device by shutting off a dead volume by means of a valve at an at least substantially force-transfer-free Concerning the recording on the component and a pressure measurement in a defined, the pressure volume corresponding measurement volume of the measurement fluid is determined after recording the mass of the component. In other words, the recording is approximated to the at least substantially force transmission-free concerns on the component and then shut off the dead volume by means of the valve. By means of the valve, a separation of the closed dead volume with the force-loading-free pressure from the measuring volume with the force-applied pressure is made possible. The dead volume is now on one side of the pressure difference sensor device. Subsequently, the component is taken with its mass from the recording and the force-applied pressure of the measuring fluid in the defined, corresponding to the dead volume measuring volume of the measuring fluid, which is applied to the other side of the pressure difference sensor device measured. Consequently, on one side of the pressure difference sensor device, the force-application-free pressure on and on the other side of the pressure difference sensor device is applied to the force-applied pressure of the measurement fluid. By means of the pressure difference sensor device a difference, in particular the difference between the force-loading-free pressure and the force-applied pressure of the measurement fluid is measured and transmitted to the detection device for determining the mass of the component. By means of the pressure difference sensor device advantageously the difference between the force-loading-free and the force-loaded pressure of the measuring fluid can be measured particularly accurately, so that the mass of the component can be determined particularly accurately.
In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mittels der Erfassungseinrichtung der kraftbeaufschlagungsfreie Druck des Messfluids vor dem Aufnehmen des Bauteils und der kraftbeaufschlagte Druck des Messfluids nach dem Aufnehmen des Bauteils an einer selben Messstelle ermittelt werden. Das bedeutet, dass die Erfassungseinrichtung einen Absolutdrucksensor umfasst, mittels welchem ein Druckverlauf des Messfluids von vor dem Aufnehmen des Bauteils über das Aufnehmen des Bauteils bis nach dem Aufnehmen des Bauteils erstellt werden kann. Hierfür können mehrere Druckmesswerte an derselben Messstelle zu unterschiedlichen Zeitpunkten ermittelt werden. Die Masse des Bauteils kann somit vorteilhafterweise über eine den Druckverlauf repräsentierende Druckverlaufskurve des Messfluids ermittelt werden. Der kraftbeaufschlagte Druck wird hierbei mittels der Erfassungseinrichtung gemessen und digital gespeichert, anstatt wie bei dem alternativen Messverfahren mittels des Totvolumens real gespeichert zu werden. Es sind somit weder das Ventil, noch die Absperrung des Totvolumens notwendig.In an alternative advantageous embodiment of the invention, it is provided that the force-loading-free pressure of the measuring fluid before picking up the component and the force-loaded pressure of the measuring fluid after picking up the component at a same measuring point are determined by means of the detection device. This means that the detection device comprises an absolute pressure sensor, by means of which a pressure curve of the measurement fluid can be created from before picking up the component via picking up the component until after picking up the component. For this purpose, several pressure measurement values can be determined at the same measuring point at different times. The mass of the component can thus be advantageously determined by way of a pressure curve of the measuring fluid representing the pressure curve. In this case, the force-applied pressure is measured by means of the detection device and stored digitally, instead of being stored real as in the alternative measuring method by means of the dead volume. Thus, neither the valve nor the shut-off of the dead volume are necessary.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Druck des Messfluids während eines Annäherns der Aufnahme an das Bauteil mittels einer Druckeinstellvorrichtung auf einen Anfangsdruck eingestellt wird, und dass die Druckeinstellvorrichtung den Anfangsdruck mechanisch mittels eines Steuerrads oder pneumatisch mittels eines Luftkissens einstellt. Mit anderen Worten wird der Anfangsdruck des Messfluids mittels der Druckeinstellvorrichtung eingestellt und anschließend die Aufnahme an das Bauteil angenähert, um bei dem kraftübertragungsfreien Anliegen der Aufnahme an dem Bauteil den kraftbeaufschlagungsfreien Druck des Messfluids zu ermitteln. Durch die Einstellung des Anfangsdrucks kann gewährleistet werden, dass das Wiegen bei jeder Durchführung des Messverfahrens in einem ähnlichen Druckbereich durchgeführt wird. Zudem ermöglicht die Einstellung des Anfangsdrucks eine Reproduzierbarkeit von Messergebnissen des Messverfahrens. Für das Einstellen des Anfangsdrucks kann die Druckeinstellvorrichtung das Steuerrad umfassen, mittels welchem ein mechanischer Druck auf das Messfluid ausgeübt werden kann. Alternativ kann die Druckeinstellvorrichtung den Anfangsdruck mittels des Luftkissens durch ein Zuführen oder Abführen von Druckluft in das Fluidsystem einstellen.In an advantageous development of the invention it is provided that the pressure of the measuring fluid is adjusted to an initial pressure during an approach of the recording to the component by means of a Druckeinstellvorrichtung, and that the Druckeinstellvorrichtung sets the initial pressure mechanically by means of a steering wheel or pneumatically by means of an air cushion. In other words, the initial pressure of the measurement fluid is adjusted by means of the pressure adjustment device, and then the recording is approximated to the component in order to determine the force-bearing-free pressure of the measurement fluid in the force transmission-free contact of the recording on the component. By adjusting the initial pressure, it is possible to ensure that the weighing is performed every time the measurement procedure is carried out in a similar pressure range. In addition, the setting of the initial pressure allows a reproducibility of measurement results of the measurement process. For adjusting the initial pressure, the pressure adjusting device may comprise the steering wheel, by means of which a mechanical pressure can be exerted on the measuring fluid. Alternatively, the pressure adjusting device may adjust the initial pressure by means of the airbag by supplying or discharging compressed air into the fluid system.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zum Wiegen eines an einem Kraftfahrzeug angeordneten Bauteils, welches ein Piezoelement, sowie eine mit dem Piezoelement gekoppelte Aufnahme, mittels welcher das Bauteil mit seiner Masse aufnehmbar ist, wodurch sich eine zunächst kraftbeaufschlagungsfreie Spannung des Piezoelements in eine kraftbeaufschlagte Spannung erhöht, umfasst. Darüber hinaus umfasst die Messvorrichtung eine Erfassungseinrichtung, mittels welcher die kraftbeaufschlagungsfreie Spannung des Piezoelements und die kraftbeaufschlagte Spannung des Piezoelements erfassbar sind. Überdies weist die Messvorrichtung eine Analyseeinrichtung auf, mittels welcher die Masse des Bauteils in Abhängigkeit von einem Unterschied zwischen der kraftbeaufschlagungsfreien Spannung und der kraftbeaufschlagten Spannung ermittelbar ist. Das bedeutet, dass sich in dem Piezoelement durch Aufnehmen des Bauteils mit seiner Masse seine Spannung ändert, wobei die Änderung der Spannung von der Masse des Bauteils abhängig ist. Die Messvorrichtung kann darüber hinaus mehrere in Serie geschaltete Piezoelemente umfassen, welche mit der Aufnahme gekoppelt sind. Da es sich bei dem Piezoelement um ein festes Element handelt, besteht vorteilhafterweise keine Gefahr eines Auslaufens der Messvorrichtung. Darüber hinaus ist die insbesondere infolge einer durch die Aufnahme des Bauteils begründete Kompression des Piezoelements auftretende Spannungsänderung besonders genau mittels der Erfassungseinrichtung erfassbar, sodass vorteilhafterweise die Masse des Bauteils besonders genau ermittelt werden kann. Die Messvorrichtung kann zusätzlich eine Teleskopschienenführung umfassen, mittels welcher die Aufnahme positionsgenau von unten an das Bauteil angenähert werden kann. Darüber hinaus kann mittels der Teleskopschienenführung das Bauteil mit seiner Masse von der Aufnahme aufgenommen werden.A third aspect of the invention relates to a measuring device for weighing a component arranged on a motor vehicle, which has a piezoelectric element and a receptacle coupled to the piezoelectric element, by means of which the component can be accommodated with its mass, whereby a voltage of the piezoelectric element which is initially free of force is transformed into a force-loaded one Increases tension, includes. In addition, the measuring device comprises a detection device by means of which the kraftbeaufschlagungsfreie voltage of the piezoelectric element and the force-applied voltage of the piezoelectric element can be detected. Moreover, the measuring device has an analysis device by means of which the mass of the component can be determined as a function of a difference between the force-application-free voltage and the force-applied voltage. This means that its voltage changes in the piezoelectric element by picking up the component with its mass, the change in the voltage being dependent on the mass of the component. The measuring device may further comprise a plurality of piezo elements connected in series, which are coupled to the receptacle. Since it is a fixed element in the piezoelectric element, there is advantageously no risk of leakage of the measuring device. In addition, the voltage change occurring, in particular, as a result of a compression of the piezoelectric element caused by the absorption of the component, can be detected particularly accurately by means of the detection device, so that advantageously the mass of the component can be determined particularly accurately. The measuring device may additionally comprise a telescopic rail guide, by means of which the recording can be approximated positionally accurate from below to the component. In addition, by means of the telescopic rail guide, the component can be taken with its mass from the recording.
Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein Messverfahren zum Wiegen eines an einem Kraftfahrzeug angeordneten Bauteils, bei welchem eine mit einem Piezoelement gekoppelte Aufnahme das Bauteil aufnimmt, wodurch sich eine zunächst kraftbeaufschlagungsfreie Spannung des Piezoelements in eine kraftbeaufschlagte Spannung erhöht. Des Weiteren werden bei dem Messverfahren die kraftbeaufschlagungsfreie Spannung des Piezoelements und die kraftbeaufschlagte Spannung des Piezoelements mittels einer Erfassungseinrichtung erfasst und die Masse des Bauteils in Abhängigkeit von einem Unterschied zwischen der kraftbeaufschlagungsfreien Spannung und der kraftbeaufschlagten Spannung mittels einer Analyseeinrichtung ermittelt. Das bedeutet, dass bei dem erfindungsgemäßen Messverfahren die Aufnahme bis zu einem zumindest im Wesentlichen kraftübertragungsfreien Anliegen der Aufnahme an das Bauteil von unten angenähert wird und beim Anliegen der Aufnahme an dem Bauteil mittels der Erfassungseinrichtung die kraftbeaufschlagungsfreie Spannung des Piezoelements ermittelt wird. Anschließend wird das Bauteil mittels der Aufnahme durch eine zumindest im Wesentlichen senkrechte Bewegung der Aufnahme nach oben aufgenommen und die in dem Piezoelement resultierende kraftbeaufschlagte Spannung mittels der Erfassungseinrichtung erfasst. Mittels der Analyseeinrichtung werden die kraftbeaufschlagungsfreie Spannung und die kraftbeaufschlagte Spannung in dem Piezoelement verglichen und in Abhängigkeit von dem Unterschied die Masse des Bauteils ermittelt.A fourth aspect of the invention relates to a measuring method for weighing a component arranged on a motor vehicle, in which a receptacle coupled to a piezo element receives the component, whereby an initially force-loading-free voltage of the piezo element increases into a force-loaded voltage. Furthermore, in the measuring method, the force-loading-free voltage of the piezoelement and the force-loaded voltage of the piezoelectric element are detected by means of a detection device and the mass of the component is determined as a function of a difference between the force-loading-free voltage and the force-applied voltage by means of an analysis device. This means that in the measuring method according to the invention, the recording is approximated from below to at least substantially force-transfer-free concern of the recording to the component and when applying the recording to the component by means of the detection device, the force-stress-free voltage of the piezoelectric element is determined. Subsequently, the component is picked up by means of the recording by an at least substantially vertical movement of the receptacle upwards and detects the force-induced voltage resulting in the piezoelectric element by means of the detection device. By means of the analysis device, the force-loading-free voltage and the force-loaded voltage in the piezoelectric element are compared and the mass of the component is determined as a function of the difference.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or in isolation.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Schnittansicht einer Messvorrichtung zum Wiegen eines an einem Kraftfahrzeug angeordneten Bauteils mittels eines Messfluids, mit einer Druckeinstellvorrichtung, mittels welcher ein Anfangsdruck in einem das Messfluid aufnehmenden Fluidsystem einstellbar ist; -
2 eine schematische Schnittansicht eines Ausschnitts der Messvorrichtung mit drei eine Aufnahme bildenden Hubzylindern; -
3 eine schematische Perspektivansicht auf einen Ausschnitt der Aufnahme, welche in der dargestellten Perspektivansicht vier Hubzylinder umfasst; -
4 eine schematische Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform der Messvorrichtung, bei welcher die Druckeinstellvorrichtung einen Anfangsdruck mittels eines Vergleichsgewichts einstellt; -
5 eine schematische Ansicht einer Anbindung des mittels der Messvorrichtung wiegbaren Bauteils an das Kraftfahrzeug; -
6 eine schematische Schnittansicht einer alternativen Anbindung des Bauteils an das Kraftfahrzeug; -
7 ein Diagramm eines mittels einer Druckdifferenzsensoreinrichtung gemessenen Druckverlaufs des Messfluids gegen eine Zeit; und -
8 ein Diagramm des mittels eines Absolutdrucksensors gemessenen Druckverlaufs des Messfluids gegen die Zeit.
-
1 a schematic sectional view of a measuring device for weighing a arranged on a motor vehicle component by means of a measuring fluid, with a Druckeinstellvorrichtung, by means of which an initial pressure in a measuring fluid receiving the fluid system is adjustable; -
2 a schematic sectional view of a section of the measuring device with three receiving cylinders forming a lift; -
3 a schematic perspective view of a section of the receptacle, which comprises four lifting cylinder in the illustrated perspective view; -
4 a schematic sectional view of an alternative embodiment of the measuring device, wherein the Druckeinstellvorrichtung sets an initial pressure by means of a comparison weight; -
5 a schematic view of a connection of the weighing by means of the measuring device component to the motor vehicle; -
6 a schematic sectional view of an alternative connection of the component to the motor vehicle; -
7 a diagram of a measured by means of a pressure difference sensor means pressure curve of the measuring fluid against a time; and -
8th a diagram of measured by an absolute pressure sensor pressure curve of the measuring fluid against time.
In
Wie in
Des Weiteren weist die Messvorrichtung
Ein Anfangsdruck des Messfluids
Zum Wiegen des Bauteils
Vorliegend wird die Aufnahme
In
Mittels der in
In
Anstatt einer Verwendung der Teleskopschienenführung
Vorliegend wird der Adapter
In den
Die Aufnahme
Der Messvorrichtung
Mittels der im Zusammenhang mit den
Ziel der im Zusammenhang mit den
Um Messungenauigkeiten durch Einflüsse eines statischen Höhendrucks zu vermeiden, ist eine Messstrecke für die Druckdifferenzsensoreinrichtung
Für unterschiedliche Gewichtsklassen des Bauteils
Die Messvorrichtung
Mittels der im Zusammenhang mit den
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Messvorrichtungmeasuring device
- 22
- Bauteilcomponent
- 33
- Fluidsystemfluid system
- 44
- Messfluidmeasuring fluid
- 55
- Aufnahmeadmission
- 66
- Erfassungseinrichtungdetector
- 77
- Analyseeinrichtunganalyzer
- 88th
- Druckeinstellvorrichtungpressure adjustment
- 99
- Pfeilarrow
- 1010
- SteuerradeinrichtungSteuerradeinrichtung
- 1111
- DrucklufteinrichtungCompressed air device
- 1212
- SteuerradSteering wheel
- 1313
- Luftkissenair cushion
- 1414
- DruckluftaufbautasterPneumatic construction button
- 1515
- ÜberdrucktasterVia push buttons
- 1616
- Absperrventilshut-off valve
- 1717
- Totvolumendead volume
- 18 18
- DruckdifferenzsensoreinrichtungDifferential pressure sensor device
- 1919
- Messvolumenmeasuring volume
- 2020
- Adapterplatteadapter plate
- 2121
- Adapteradapter
- 2222
- TeleskopschienenführungSlide Rail
- 2323
- Hubzylinderlifting cylinder
- 2424
- Absperrventilshut-off valve
- 2525
- Referenzaufnahmereference recording
- 2626
- Referenzgewichtreference weight
- 2727
- Membranmembrane
- 2828
- Anzeigeskaladisplay scale
- 2929
- Bypassbypass
- 3030
- VerschließventilA closing
- 3131
- Tankventiltank valve
- 3232
- Trennstelleseparation point
- 3333
- Rohrendepipe end
- 3434
- Spielgame
- 3535
- Muffenverbindungsocket connection
- 3636
- Druckanstiegpressure rise
- 3737
- Druckanstiegpressure rise
- 3838
- Druckanstiegpressure rise
- 3939
- Druckverlaufpressure curve
- 4040
- Druckverlaufpressure curve
- 4141
- Druckanstiegpressure rise
- 4242
- Ausschwingendecay
- 4343
- Messpunktmeasuring point
- 4444
- Messpunktmeasuring point
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 4405000 A1 [0002]DE 4405000 A1 [0002]
- US 5178226 A [0003]US 5178226 A [0003]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017210346.9A DE102017210346A1 (en) | 2017-06-21 | 2017-06-21 | Measuring device for weighing a arranged on a motor vehicle component and measuring method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017210346.9A DE102017210346A1 (en) | 2017-06-21 | 2017-06-21 | Measuring device for weighing a arranged on a motor vehicle component and measuring method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102017210346A1 true DE102017210346A1 (en) | 2018-12-27 |
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ID=64567797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017210346.9A Pending DE102017210346A1 (en) | 2017-06-21 | 2017-06-21 | Measuring device for weighing a arranged on a motor vehicle component and measuring method |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102017210346A1 (en) |
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-
2017
- 2017-06-21 DE DE102017210346.9A patent/DE102017210346A1/en active Pending
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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CN 202 153 148 U Übersetzung der Beschreibung * |
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