DE102022114787B4 - Device and method for testing components intended for the manufacture of products and use of such a device - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (1) zum Prüfen von zum Herstellen von Erzeugnissen vorgesehenen Bauteilen (2), mit einer mobilen Erfassungseinrichtung (3), welche relativ zu einem Boden (4) bewegbar ist und eine Basis (5), über welche die mobile Erfassungseinrichtung (3) in vertikaler Richtung (9) nach unten an dem Boden (4) abstützbar ist, sowie wenigstens eine an der Basis (5) gehaltene Kamera (6) aufweist, mittels welcher wenigstens ein Bild des jeweiligen Bauteils (2) erfassbar ist, wobei die Vorrichtung (1) auch eine elektronische Recheneinrichtung (8) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, das mittels der Kamera (6) erfasste Bild des jeweiligen Bauteils (2) zu analysieren und dadurch das jeweilige Bauteil (2) zu prüfen, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (5) als ein Gestell ausgebildet ist, welches einen Aufnahmebereich (7) umgibt, wobei mittels der Kamera (6) zumindest ein Teil des Aufnahmebereiches (7) und dadurch das Bild des jeweiligen Bauteils (2) erfassbar ist, wobei die mobile Erfassungseinrichtung (3) wenigstens eine an der Basis (5) gehaltene, weitere Kamera (6) aufweist, mittels welcher zumindest ein weiterer Teil des Aufnahmebereiches (7) und dadurch ein weiteres Bild des jeweiligen Bauteils (2) erfassbar ist, wobei die elektronische Recheneinrichtung (8) dazu ausgebildet ist, die jeweiligen, mittels der Kameras (6) erfassten Bilder zu analysieren und dadurch das jeweilige Bauteil (2) zu prüfen, und wobei die Vorrichtung (1) eine elektrische oder elektronische Wiedergabeeinrichtung aufweist, mittels welcher in Abhängigkeit von dem Prüfen des jeweiligen Bauteils (2) ein von einer Person optisch und/oder haptisch und/oder akustisch wahrnehmbares Hinweissignal ausgebbar ist.Device (1) for testing components (2) intended for the manufacture of products, with a mobile detection device (3) which is movable relative to a floor (4) and a base (5) via which the mobile detection device (3) can be supported in a vertical direction (9) downwards on the floor (4), and at least one camera (6) held on the base (5), by means of which at least one image of the respective component (2) can be captured, wherein the device (1) also has an electronic computing device (8) which is designed to analyze the image of the respective component (2) captured by the camera (6) and thereby to test the respective component (2), characterized in that the base (5) is designed as a frame which surrounds a recording area (7), wherein at least part of the recording area (7) and thereby the image of the respective component (2) can be captured by means of the camera (6), wherein the mobile detection device (3) has at least one further camera (6) held on the base (5). by means of which at least a further part of the recording area (7) and thereby a further image of the respective component (2) can be captured, wherein the electronic computing device (8) is designed to analyze the respective images captured by means of the cameras (6) and thereby check the respective component (2), and wherein the device (1) has an electrical or electronic playback device by means of which, depending on the checking of the respective component (2), an indication signal that can be perceived optically and/or haptically and/or acoustically by a person can be output.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen von zum Herstellen von Erzeugnissen vorgesehenen Bauteilen. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Verwendung einer solchen Vorrichtung. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Prüfen von Bauteilen bei einer Herstellung von Erzeugnissen aus den Bauteilen.The invention relates to a device for testing components intended for the manufacture of products. The invention further relates to a use of such a device. The invention also relates to a method for testing components during the manufacture of products from the components.
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung, eine Verwendung einer solchen Vorrichtung sowie ein Verfahren zu schaffen, sodass Erzeugnisse aus Bauteilen besonders einfach sowie mit einer besonders hohen Qualität hergestellt werden können.The object of the present invention is to provide a device, a use of such a device and a method so that products from components can be manufactured particularly easily and with a particularly high quality.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Verwendung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved according to the invention by a device having the features of
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen von zum Herstellen von Erzeugnissen vorgesehenen Bauteilen. Mit anderen Worten ist die Vorrichtung dazu ausgebildet oder vorgesehen, die genannten Bauteile, welche zum Herstellen der genannten Erzeugnisse verwendet werden, zu prüfen. Die Vorrichtung umfasst hierfür eine mobile Erfassungseinrichtung, welche relativ zu einem Boden bewegbar ist. Der Boden ist beispielsweise Bestandteil einer Anlage, mittels welcher das genannte Herstellen durchgeführt wird, das heißt mittels welcher die Erzeugnisse aus den Bauteilen hergestellt werden. Insbesondere umfasst die Anlage beispielsweise ein Gebäude, in welchem die Erzeugnisse aus den Bauteilen hergestellt werden. Dabei ist der Boden Bestandteil des Gebäudes. Die Vorrichtung weist eine Basis auf, über welche die mobile Erfassungseinrichtung in vertikaler Richtung nach unten an dem Boden abstützbar ist. Hierzu ist die Basis, insbesondere direkt, in vertikaler Richtung nach unten an dem Boden abstützbar oder abgestützt. Da die mobile Erfassungseinrichtung relativ zu dem Boden bewegt werden kann, insbesondere dadurch, dass die mobile Erfassungseinrichtung und somit die Basis entlang des Bodens bewegt werden, insbesondere während die mobile Erfassungseinrichtung, insbesondere die Basis, den Boden berührt und/oder in vertikaler Richtung nach unten an dem Boden abgestützt ist, ist die mobile Erfassungseinrichtung, welche auch als mobile Station bezeichnet wird, eine so genannte Ad-hoc-Station oder die mobile Erfassungseinrichtung wird auch als Ad-hoc-Station bezeichnet. Die mobile Erfassungseinrichtung wird insbesondere deswegen als Ad-hoc-Station bezeichnet, da die mobile Erfassungseinrichtung dadurch, dass sie relativ zu dem Boden bewegt und dadurch an unterschiedliche Orte oder Stellen bewegt werden kann, bedarfsgerecht an zumindest nahezu jeder Stelle oder zumindest nahezu jedem Ort, insbesondere in der Anlage, positioniert und dort verwendet werden kann. Beispielsweise weist die Basis einen Grundkörper auf, an welchem wenigstens ein oder mehrere Bodenkontaktelemente relativ zu dem Grundkörper bewegbar gehalten sein können. Dabei ist beispielsweise die Basis über das Bodenkontaktelement in vertikaler Richtung nach unten an dem Boden abstützbar oder abgestützt, insbesondere derart, dass das Bodenkontaktelement in vertikaler Richtung nach unten hin, insbesondere direkt, an dem Boden abstützbar oder abgestützt ist. Bei dem Bodenkontaktelement handelt es sich beispielsweise um eine auch als Rad oder Fahrzeugrad bezeichnete Rolle. Wird die mobile Erfassungseinrichtung relativ zu dem Boden und entlang des Bodens bewegt, während die Basis und somit die mobile Erfassungseinrichtung in vertikaler Richtung nach unten hin an dem Boden über das Bodenkontaktelement abgestützt ist, so wird das Bodenkontaktelement relativ zu dem Grundkörper bewegt, insbesondere gedreht, wobei beispielsweise das Bodenkontaktelement, insbesondere direkt, an dem Boden abrollt. Dadurch kann die mobile Erfassungseinrichtung besonders einfach und somit zeit- und kostengünstig relativ zu dem Boden entlang des Bodens bewegt und somit an die zuvor genannten, unterschiedlichen Stellen bewegt werden, sodass die mobile Erfassungseinrichtung als Ad-hoc-Station bedarfsgerecht an zumindest nahezu jeder Stelle des Bodens, insbesondere der Anlage, positioniert werden kann.A first aspect of the invention relates to a device for testing components intended for the manufacture of products. In other words, the device is designed or intended to test the said components which are used to manufacture the said products. For this purpose, the device comprises a mobile detection device which is movable relative to a floor. The floor is, for example, part of a system by means of which the said manufacture is carried out, i.e. by means of which the products are manufactured from the components. In particular, the system comprises, for example, a building in which the products are manufactured from the components. The floor is part of the building. The device has a base by means of which the mobile detection device can be supported on the floor in a vertical direction downwards. For this purpose, the base can be supported or is supported, in particular directly, on the floor in a vertical direction downwards. Since the mobile detection device can be moved relative to the ground, in particular by the mobile detection device and thus the base being moved along the ground, in particular while the mobile detection device, in particular the base, touches the ground and/or is supported vertically downwards on the ground, the mobile detection device, which is also referred to as a mobile station, is a so-called ad hoc station or the mobile detection device is also referred to as an ad hoc station. The mobile detection device is referred to as an ad hoc station in particular because the mobile detection device can be moved relative to the ground and thus moved to different locations or places, and can be positioned and used as required at at least almost any point or at least almost any location, in particular in the system. For example, the base has a base body on which at least one or more ground contact elements can be held so as to be movable relative to the base body. For example, the base can be supported or is supported on the ground in a vertical downward direction via the ground contact element, in particular such that the ground contact element can be supported or is supported on the ground in a vertical downward direction, in particular directly. The ground contact element is, for example, a roller, also referred to as a wheel or vehicle wheel. If the mobile detection device is moved relative to the ground and along the ground while the base and thus the mobile detection device is supported on the ground in a vertical downward direction via the ground contact element, the ground contact element is moved, in particular rotated, relative to the base body, with the ground contact element, in particular directly, rolling on the ground, for example. This makes it particularly easy and therefore time- and cost-effective to move the mobile detection device along the ground relative to the ground and thus to the different locations mentioned above, so that the mobile detection device can be positioned as an ad hoc station as required at at least almost any location on the ground, in particular the system.
Die mobile Erfassungseinrichtung umfasst außerdem wenigstens eine, insbesondere elektrische oder elektronische, Kamera, welche an der Basis gehalten ist. Beispielsweise ist die Kamera an der Basis relativ zu der Basis bewegbar gehalten, sodass die Kamera beispielsweise relativ zu der Basis in unterschiedliche Positionen bewegt werden kann. Insbesondere kann beispielsweise die Kamera in der jeweiligen Position relativ zu der Basis fixiert werden. Mittels der Kamera kann wenigstens ein Bild des jeweiligen Bauteils erfasst, das heißt aufgenommen werden. Die Vorrichtung umfasst auch eine elektronische Recheneinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, das mittels der Kamera erfasste Bild des jeweiligen Bauteils zu analysieren und dadurch das jeweilige Bauteil zu prüfen. Mit anderen Worten kann die elektronische Recheneinrichtung das Bild einer Bildverarbeitung unterziehen, wobei durch die Bildverarbeitung das Bauteil geprüft werden kann. Beispielsweise kann die elektronische Recheneinrichtung das Bild empfangen. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die elektronische Recheneinrichtung beispielsweise Bilddaten empfangen kann, die das mittels der Kamera erfasste Bild des jeweiligen Bauteils charakterisieren. Die Bilddaten werden beispielsweise von der Kamera bereitgestellt. Beispielsweise wird das Bild beziehungsweise werden die Bilddaten, insbesondere von der Kamera, an die elektronische Recheneinrichtung leitungsgebunden und somit mittels wenigstens einer physischen Leitung übertragen. Ferner ist es denkbar, dass die elektronische Recheneinrichtung das Bild beziehungsweise die Bilddaten leitungslos und somit beispielsweise per Funk empfängt, wobei beispielsweise die Kamera das Bild beziehungsweise die Bilddaten per Funk bereitstellt. Die elektronische Recheneinrichtung kann die Bilddaten und somit das Bild analysieren, was auch als Bildanalyse oder Bildverarbeitung bezeichnet wird. Durch die Bildanalyse beziehungsweise durch die Bildverarbeitung kann die elektronische Recheneinrichtung das jeweilige Bauteil prüfen, insbesondere dahingehend, ob das Bauteil, insbesondere ein Zustand des Bauteils, wenigstens ein vorgebbares oder vorgegebenes Kriterium erfüllt, mithin ob beispielsweise das Bauteil einen Ist-Zustand aufweist, welcher einem Soll-Zustand entspricht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht somit insbesondere eine automatische oder automatisierte Prüfung des jeweiligen Bauteils, sodass die Bauteile zeit- und kostengünstig sowie besonders präzise geprüft werden können. Insbesondere ermöglicht es die Vorrichtung, das jeweilige Bauteil zu prüfen beziehungsweise das Bild des jeweiligen Bauteils während eines Transports des jeweiligen Bauteils zu erfassen, wobei das jeweilige Bauteil beispielsweise während des Transports relativ zu dem Boden und dabei insbesondere entlang des Bodens bewegt, insbesondere befördert oder transportiert, wird. Ferner ist es denkbar, dass der Transport des jeweiligen Bauteils vorübergehend unterbrochen wird, sodass beispielsweise die Kamera das Bild des jeweiligen Bauteils erfasst, während eine Relativbewegung zwischen dem jeweiligen Bauteil und dem Boden unterbleibt.The mobile detection device also comprises at least one, in particular electrical or electronic, camera, which is held on the base. For example, the camera is held on the base so that it can move relative to the base, so that the camera can be moved into different positions relative to the base. In particular, the camera can be fixed in the respective position relative to the base. By means of the camera, at least one Image of the respective component is captured, i.e. recorded. The device also comprises an electronic computing device which is designed to analyze the image of the respective component captured by the camera and thereby check the respective component. In other words, the electronic computing device can subject the image to image processing, whereby the component can be checked by the image processing. For example, the electronic computing device can receive the image. This is to be understood in particular that the electronic computing device can, for example, receive image data that characterize the image of the respective component captured by the camera. The image data is provided, for example, by the camera. For example, the image or image data, in particular from the camera, is wired to the electronic computing device and thus transmitted by means of at least one physical line. It is also conceivable that the electronic computing device receives the image or image data wirelessly and thus, for example, by radio, whereby, for example, the camera provides the image or image data by radio. The electronic computing device can analyze the image data and thus the image, which is also referred to as image analysis or image processing. Through image analysis or image processing, the electronic computing device can check the respective component, in particular to determine whether the component, in particular a state of the component, meets at least one predeterminable or predetermined criterion, i.e. whether, for example, the component has an actual state that corresponds to a target state. The device according to the invention thus enables, in particular, automatic or automated testing of the respective component, so that the components can be tested in a time-efficient and cost-effective manner and with particular precision. In particular, the device makes it possible to check the respective component or to capture the image of the respective component during transport of the respective component, wherein the respective component is moved, in particular conveyed or transported, relative to the ground and in particular along the ground, for example during transport. It is also conceivable that the transport of the respective component is temporarily interrupted, so that, for example, the camera captures the image of the respective component while there is no relative movement between the respective component and the ground.
Der Erfindung liegen insbesondere die folgende Erkenntnisse und Überlegungen zugrunde: Eine Herstellung oder Produktion von Erzeugnissen wie beispielsweise Fahrzeugen kann ein internationaler Prozess sein. Bauteile oder Komponenten werden beispielsweise in einem Werk gefertigt, daraufhin in einem anderen Werk montiert und daraufhin in einem wieder anderen, weiteren Werk auf einer oder mehreren, dortigen Montagelinien zu den finalen Erzeugnissen zusammengefügt, das heißt zusammengebaut. Dies bringt Herausforderungen im Bereich der Qualität mit sich. Jeder Transportprozess, welcher im Rahmen der Herstellung durchgeführt wird, ist eine potentielle Gefahrenquelle für Beschädigungen der Bauteile beziehungsweise Komponenten. Werden diese Beschädigungen erst an einem Montageband identifiziert, an welchem die Bauteile zusammengebaut werden, um dadurch die Erzeugnisse herzustellen, so kann es zu Verzögerungen der gesamten Herstellung kommen, und die Erzeugnisse können nicht hergestellt werden. Daraus können sehr hohe Mehrkosten resultieren. Um dies zu vermeiden, ist es wünschenswert, die Bauteile, aus welchen die Erzeugnisse hergestellt, insbesondere zusammengebaut werden, direkt zu untersuchen, insbesondere während sie zu einem Verbauort wie beispielsweise einem Montageband transportiert werden und/oder bevor sie an dem Verbauort ankommen. Insbesondere ist es wünschenswert, das jeweilige Bauteil direkt zu untersuchen, insbesondere zu prüfen. Bei dem jeweiligen Bauteil kann es sich um ein einzelnes, insbesondere aus einem einzigen Stück gebildetes, Element handeln, oder bei dem jeweiligen Bauteil handelt es sich um eine montierte oder vormontierte Komponente, welche beispielsweise aus mehreren, separat voneinander ausgebildeten und miteinander verbundenen Einzelteilen zusammengebaut ist.The invention is based in particular on the following findings and considerations: The manufacture or production of products such as vehicles can be an international process. Parts or components are manufactured in one factory, then assembled in another factory and then assembled in yet another factory on one or more assembly lines there to form the final products. This brings with it challenges in the area of quality. Every transport process that is carried out as part of the production is a potential source of danger for damage to parts or components. If this damage is only identified on an assembly line on which the parts are assembled to produce the products, the entire production process can be delayed and the products cannot be produced. This can result in very high additional costs. To avoid this, it is desirable to directly examine the parts from which the products are manufactured, in particular assembled, in particular while they are being transported to an installation location such as an assembly line and/or before they arrive at the installation location. In particular, it is desirable to directly examine the respective component, in particular to test it. The respective component can be a single element, in particular formed from a single piece, or the respective component can be an assembled or pre-assembled component which is, for example, assembled from several individual parts which are formed separately from one another and connected to one another.
Grundsätzlich wäre es denkbar, fixe, das heißt relativ zu dem Boden unbewegliche und somit fest installierte Kamera-Stationen zur Qualitätskontrolle zu verwenden. Dabei werden beispielsweise an, insbesondere in, einer fest fixierten Station hochauflösende Kameras angeordnet, um Bilder von den Bauteilen zu erfassen. Mittels eines zugehörigen Industrie-PCs können anschließend beispielsweise Qualitätsmerkmale manuell definiert werden. Derartige, fest installierte Stationen mit hochauflösenden Kameras sind jedoch sehr kostenintensiv. Zur Realisierung einer automatisierten Prüfung müssen Fehlerbilder bekannt sein, was üblicherweise durch eine Vielfalt an möglichen Transportschäden nicht möglich ist. Eine solche Station muss fixiert und somit relativ zu dem Boden unbeweglich sein, damit Algorithmen an Umgebungsbedingungen programmiertechnisch angepasst werden können. Außerdem ist eine solche Station nicht beliebig erweiterbar, beispielsweise um zusätzliche Kameras. Zudem ist eine solche Station an einen bestimmten Anwendungsfall angepasst. Ändert sich beispielsweise das zu prüfende beziehungsweise zu untersuchende Bauteil, so muss eine solche Station komplett neu konzipiert werden, was sehr unflexibel ist.In principle, it would be conceivable to use fixed camera stations for quality control, i.e. camera stations that are immobile relative to the ground and thus permanently installed. For example, high-resolution cameras are arranged at, particularly in, a fixed station to capture images of the components. Using an associated industrial PC, quality characteristics can then be defined manually, for example. However, such fixed stations with high-resolution cameras are very costly. To implement an automated test, error patterns must be known, which is usually not possible due to a variety of possible transport damage. Such a station must be fixed and thus immobile relative to the ground so that algorithms can be programmed to adapt to environmental conditions. In addition, such a station cannot be expanded at will, for example with additional cameras. In addition, such a station is adapted to a specific application. If, for example, the component to be tested or examined changes, such a station must be completely redesigned, which is very inflexible.
Die zuvor genannten Probleme und Nachteile können nun durch die Erfindung vermieden werden. Hierzu wird die mobile Erfassungseinrichtung als flexible und mobile Ad-hoc-Station verwendet. Daran, insbesondere darin, kann beispielsweise eine beliebige Anzahl von kostengünstigen und beispielsweise als Überwachungskameras ausgebildeten Kameras angebracht werden.The above-mentioned problems and disadvantages can now be avoided by the invention. For this purpose, the mobile detection device is used as a flexible and mobile ad hoc station. Any number of inexpensive cameras, designed as surveillance cameras, for example, can be attached to it, or in particular in it.
Das mittels der Kamera erfasste Bild wird beispielsweise mittels eines Algorithmus, welcher durch die elektronische Recheneinrichtung ausgeführt wird, analysiert und geprüft. Beispielsweise werden mittels der Kamera mehrere Bilder des jeweiligen Bauteils erfasst, oder mittels mehrerer Kameras der mobilen Erfassungseinrichtung werden mehrere Bilder des jeweiligen Bauteils erfasst. Die erfassten Bilder des jeweiligen Bauteils werden beispielsweise durch den Algorithmus bauteilunabhängig kombiniert und analysiert, wodurch das Bauteil geprüft wird. Die Kameras können beispielsweise vollständig um das zu prüfende, mithin zu untersuchende Bauteil angebracht werden. Somit können beispielsweise alle relevanten Qualitätsmerkmale durch die mobile Erfassungseinrichtung erfasst werden. Die Ad-hoc-Station kann flexibel angepasst werden, insbesondere an unterschiedliche Anwendungsfälle und/oder an Änderungen der Bauteile. Außerdem kann die Ad-hoc-Station lokal unterschiedlich eingesetzt werden. Die Erfindung ermöglicht eine Realisierung eines Niedrigkostenansatzes, da die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders kostengünstig realisiert werden kann. Somit können die Bauteile besonders kostengünstig geprüft werden, sodass in der Folge die Erzeugnisse kostengünstig und mit einer besonders hohen Qualität hergestellt werden können. Insbesondere kann geprüft werden, ob das jeweilige Bauteil, insbesondere durch dessen Transport, eine Beschädigung erfahren hat, welche es beispielsweise verhindert, dass das Bauteil zum Herstellen der Erzeugnisse verwendet wird. Wird beispielsweise durch das Prüfen des jeweiligen Bauteils ermittelt, dass das jeweilige Bauteil einen Zustand aufweist, sodass aus dem Bauteil eines der Erzeugnisse hergestellt werden kann, so kann beispielsweise die Herstellung des Erzeugnisses aus dem Bauteil freigegeben werden. Wird jedoch beispielsweise durch das Prüfen des jeweiligen Bauteils ermittelt, dass das jeweilige Bauteil beispielsweise in Folge einer Beschädigung des jeweiligen Bauteils einen solchen Zustand aufweist, dass das Bauteil nicht verwendet werden kann, um aus dem Bauteil eines der Erzeugnisse herzustellen, so kann beispielsweise wenigstens ein Hinweissignal insbesondere an eine Umgebung der Vorrichtung ausgegeben werden. Durch das Hinweissignal kann beispielsweise eine Person darauf aufmerksam gemacht werden, dass das jeweilige Bauteil übermäßig beschädigt ist. Insbesondere kann das Hinweissignal optisch und/oder haptisch und/oder akustisch von der Person wahrgenommen werden.The image captured by the camera is analyzed and checked, for example, using an algorithm that is executed by the electronic computing device. For example, several images of the respective component are captured using the camera, or several images of the respective component are captured using several cameras of the mobile capture device. The captured images of the respective component are combined and analyzed by the algorithm, for example, independently of the component, whereby the component is checked. The cameras can, for example, be mounted completely around the component to be checked, and therefore examined. This means that, for example, all relevant quality characteristics can be captured by the mobile capture device. The ad hoc station can be flexibly adapted, in particular to different applications and/or to changes in the components. In addition, the ad hoc station can be used differently locally. The invention enables a low-cost approach to be implemented, since the device according to the invention can be implemented particularly inexpensively. The components can thus be checked particularly inexpensively, so that the products can subsequently be manufactured inexpensively and with a particularly high quality. In particular, it can be checked whether the respective component has been damaged, in particular during transport, which, for example, prevents the component from being used to manufacture the products. If, for example, it is determined by checking the respective component that the respective component is in a condition such that one of the products can be manufactured from the component, then the manufacture of the product from the component can be approved. However, if it is determined, for example, by checking the respective component that the respective component is in a condition such that the component cannot be used to manufacture one of the products from the component, for example as a result of damage to the respective component, then at least one warning signal can be issued, in particular to an area surrounding the device. The warning signal can, for example, alert a person that the respective component is excessively damaged. In particular, the warning signal can be perceived by the person visually and/or haptically and/or acoustically.
Bei der Erfindung weist die Vorrichtung eine elektrische oder elektronische Wiedergabeeinrichtung auf, mittels welcher das von der Person optisch und/oder haptisch und/oder akustisch von der Person Hinweissignal in Abhängigkeit von dem Prüfen ausgebbar, mithin bereitstellbar ist.In the invention, the device has an electrical or electronic playback device by means of which the indication signal can be output and thus provided by the person optically and/or haptically and/or acoustically as a function of the testing.
Um das Bild des jeweiligen Bauteils besonders vorteilhaft erfassen und in der Folge das Bauteil besonders präzise prüfen zu können, ist es bei der Erfindung vorgesehen, dass die Basis als ein Gestell ausgebildet ist, welches einen Aufnahmebereich umgibt, in welchem das Bauteil anordenbar ist. Mittels der Kamera ist zumindest ein Teil des Aufnahmebereichs erfassbar. Mit anderen Worten kann mittels der Kamera zumindest der Teil der Aufnahmebereichs erfasst werden, sodass mittels der Kamera als das Bild ein Bild zumindest des Teils des Aufnahmebereichs erfasst werden kann. Somit kann beispielsweise das Bauteil zumindest in den Teil des Aufnahmebereichs angeordnet werden, sodass dadurch, dass die Kamera das Bild des Teils des Aufnahmebereichs erfasst, das Bild des in dem Aufnahmebereich angeordneten Bauteils erfasst. Somit kann beispielsweise auch ein in vertikaler Richtung nach oben weisende Oberseite des Bauteils mittels der Kamera erfasst werden, sodass das Bauteil einfach und präzise geprüft werden kann.In order to be able to capture the image of the respective component particularly advantageously and subsequently check the component particularly precisely, the invention provides that the base is designed as a frame which surrounds a recording area in which the component can be arranged. At least part of the recording area can be captured by the camera. In other words, at least part of the recording area can be captured by the camera, so that an image of at least part of the recording area can be captured by the camera as the image. Thus, for example, the component can be arranged at least in part of the recording area, so that the image of the component arranged in the recording area is captured by the camera capturing the image of part of the recording area. Thus, for example, an upper side of the component pointing vertically upwards can also be captured by the camera, so that the component can be checked easily and precisely.
Bei der Erfindung weist die mobile Erfassungseinrichtung wenigstens eine an der Basis gehaltene, weitere Kamera auf. Die vorherigen und folgenden Ausführungen zur ersten Kamera sind ohne weiteres auch auf die weitere Kamera übertragbar und umgekehrt. Mittels der weiteren Kamera kann wenigstens ein weiteres Bild des jeweiligen Bauteils erfasst, mithin aufgenommen werden, wobei die elektronische Recheneinrichtung dazu ausgebildet ist, die jeweiligen, mittels der Kameras erfassten Bilder zu analysieren und dadurch das jeweilige Bauteil zu prüfen. Dadurch kann das jeweilige Bauteil besonders präzise wie auf besonders einfache Weise geprüft werden. Insbesondere können die Kameras beispielsweise das Bauteil aus unterschiedlichen Erfassungs- beziehungsweise Blinkwinkeln, mithin aus unterschiedlichen Perspektiven aufnehmen, sodass insbesondere unterschiedliche Seiten des Bauteils mittels der Kameras erfasst werden können. Dadurch kann das Bauteil besonders präzise und somit aussagekräftig geprüft werden.In the invention, the mobile detection device has at least one additional camera held on the base. The previous and following statements regarding the first camera can also be easily transferred to the additional camera and vice versa. At least one additional image of the respective component can be detected and thus recorded using the additional camera, with the electronic computing device being designed to analyze the respective images captured by the cameras and thereby check the respective component. This allows the respective component to be checked particularly precisely and in a particularly simple manner. In particular, the cameras can, for example, record the component from different detection or blinking angles, and therefore from different perspectives, so that different sides of the component can be detected using the cameras. This allows the component to be checked particularly precisely and thus meaningfully.
Dabei ist mittels der weiteren Kamera zumindest ein weiterer Teil des Aufnahmebereichs und dadurch ein weiteres Bild des jeweiligen Bauteils erfassbar. Die die elektronische Recheneinrichtung ist dazu ausgebildet, die jeweiligen, mittels der Kameras erfassten Bilder zu analysieren und dadurch das jeweilige Bauteil zu prüfen Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die an dem Gestell gehaltenen Kameras unterschiedlich ausgerichtet sind, sodass mittels der Kameras das Bauteil aus unterschiedlichen Perspektiven erfasst werden kann. Dadurch kann beispielsweise unterschiedliche, zu prüfende Merkmale des Bauteils vorteilhaft erfasst werden, sodass das Bauteil präzise, einfach und prozesssicher geprüft werden kann.At least another part of the recording area and thus another image of the respective component can be captured by means of the additional camera. The electronic computing device is designed to To analyze images captured by cameras and thereby inspect the respective component. This means in particular that the cameras held on the frame are aligned differently so that the component can be captured from different perspectives using the cameras. This makes it possible, for example, to advantageously capture different features of the component that are to be inspected so that the component can be inspected precisely, easily and reliably.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Verwendung einer Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Bei der Verwendung wird die Vorrichtung bei einer Herstellung von Erzeugnisse, mithin der zuvor genannten Erzeugnisse verwendet, um zur Herstellung der Erzeugnisse vorgesehene Bauteile, mithin die zuvor genannten Bauteile zu prüfen. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.A second aspect of the invention relates to a use of a device according to the first aspect of the invention. When used, the device is used in the manufacture of products, thus the aforementioned products, in order to test components intended for the manufacture of the products, thus the aforementioned components. Advantages and advantageous embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the second aspect of the invention and vice versa.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen von Bauteilen bei beziehungsweise während einer Herstellung von Erzeugnissen aus den Bauteilen. Dies bedeutet, dass das Verfahren während der Herstellung der Erzeugnisse durchgeführt wird, die bei der Herstellung aus den genannten Bauteilen hergestellt werden. Bei dem Verfahren werden die Bauteile geprüft. Bei dem Verfahren wird eine Vorrichtung verwendet, welche eine mobile Erfassungseinrichtung aufweist. Die mobile Erfassungseinrichtung wird relativ zu einem Boden und insbesondere entlang des Bodens bewegt. Beispielsweise werden die Bauteile entlang des Bodens bewegt, um aus den Bauteilen die Erzeugnisse herzustellen. Durch relativ zu dem Boden erfolgendes Bewegen der mobilen Erfassungseinrichtung wird die mobile Erfassungseinrichtung beispielsweise von einer ersten Stelle zu einer von der ersten Stelle unterschiedlichen, zweiten Stelle des Bodens bewegt, weil es denkbar ist, dass die mobile Erfassungseinrichtung an der zweiten Stelle verweilt, mithin nicht zu dem Boden bewegt wird, während die mobile Erfassungseinrichtung an der zweiten Stelle ist.A third aspect of the invention relates to a method for testing components during the manufacture of products from the components. This means that the method is carried out during the manufacture of the products that are manufactured from the said components during manufacture. In the method, the components are tested. In the method, a device is used which has a mobile detection device. The mobile detection device is moved relative to a floor and in particular along the floor. For example, the components are moved along the floor in order to produce the products from the components. By moving the mobile detection device relative to the floor, the mobile detection device is moved, for example, from a first location to a second location on the floor that is different from the first location, because it is conceivable that the mobile detection device remains at the second location, and is therefore not moved to the floor, while the mobile detection device is at the second location.
Die mobile Erfassungseinrichtung weist eine Basis auf, über welche die mobile Erfassungseinrichtung in vertikaler Richtung nach unten an dem Boden abgestützt wird, insbesondere an der zweiten Stelle. Die mobile Erfassungseinrichtung weist außerdem wenigstens eine an der Basis gehaltene Kamera auf, mittels welcher wenigstens ein Bild des jeweiligen Bauteils erfasst wird. Die Vorrichtung weist auch eine elektronische Recheneinrichtung auf, mittels welcher zum Prüfen des jeweiligen Bauteils das mittels der Kamera erfasste Bild des jeweiligen Bauteils analysiert wird. Mit anderen Worten führt die elektronische Recheneinrichtung eine Bildanalyse durch. Durch die Bildanalyse wird das Bild analysiert, und durch die Bildanalyse wird das Bauteil geprüft, sodass das jeweilige Bauteil anhand des erfassten Bilds geprüft wird. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts und des zweiten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts anzusehen und umgekehrt. Insbesondere erfasst die Kamera das Bild des jeweiligen Bauteils, während sich die mobile Erfassungseinrichtung an der zweiten Stelle befindet und/oder während Relativbewegungen zwischen der mobilen Erfassungseinrichtung und dem Boden unterbleiben.The mobile detection device has a base, by means of which the mobile detection device is supported vertically downwards on the ground, in particular at the second location. The mobile detection device also has at least one camera held on the base, by means of which at least one image of the respective component is captured. The device also has an electronic computing device, by means of which the image of the respective component captured by the camera is analyzed in order to check the respective component. In other words, the electronic computing device carries out an image analysis. The image is analyzed by the image analysis, and the component is checked by the image analysis, so that the respective component is checked using the captured image. Advantages and advantageous embodiments of the first aspect and the second aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the third aspect and vice versa. In particular, the camera captures the image of the respective component while the mobile detection device is at the second location and/or while relative movements between the mobile detection device and the ground are avoided.
Grundsätzlich wäre es denkbar, dass die elektronische Recheneinrichtung Bestandteil der mobilen Erfassungseinrichtung ist. Denkbar ist jedoch ferner auch, dass die elektronische Recheneinrichtung kein Bestandteil der mobilen Erfassungseinrichtung ist, sodass die mobile Erfassungseinrichtung relativ zu dem Boden und relativ zu der elektronischen Recheneinrichtung bewegbar ist, insbesondere während Relativbewegungen zwischen der elektronischen Recheneinrichtung und dem Boden unterbleiben. Durch das Verfahren können die Bauteile automatisch oder automatisiert und somit zeit- und kostengünstig sowie präzise geprüft werden, insbesondere bevor die Bauteile an einem jeweiligen Verbau, an welchem die Bauteile verbaut und dabei beispielsweise mit anderen Bauteilen verbunden werden oder miteinander verbunden werden, ankommen, sodass die Erzeugnisse zeit- und kostengünstig sowie mit einer besonders hohen Qualität hergestellt werden können.In principle, it would be conceivable for the electronic computing device to be part of the mobile detection device. However, it is also conceivable for the electronic computing device not to be part of the mobile detection device, so that the mobile detection device can be moved relative to the ground and relative to the electronic computing device, in particular while relative movements between the electronic computing device and the ground are avoided. The method allows the components to be tested automatically or automatically and thus quickly, cost-effectively and precisely, in particular before the components arrive at a respective installation where the components are installed and, for example, connected to other components or connected to one another, so that the products can be manufactured quickly and cost-effectively and with a particularly high quality.
Bei der Erfindung ist die Basis als ein Gestell ausgebildet, welches einen Aufnahmebereich umgibt. Dabei wird das jeweilige Bauteil in dem Aufnahmebereich angeordnet. Mittels der Kamera wird zumindest ein Teil des Aufnahmebereichs und dadurch das Bild des jeweiligen Bauteils erfasst, während das jeweilige Bauteil in dem Aufnahmebereich angeordnet ist und insbesondere während Relativbewegungen zwischen dem jeweiligen Bauteil und dem Boden unterbleiben und ganz insbesondere während Relativbewegungen zwischen der mobilen Erfassungseinrichtung und dem Boden verbleiben und ganz insbesondere während sich die mobile Erfassungseinrichtung an der zweiten Stelle befindet. Dadurch kann das jeweilige Bauteil besonders präzise sowie zeit- und kostengünstig geprüft werden. Die Vorrichtung weist eine elektrische oder elektronische Wiedergabeeinrichtung auf, mittels welcher in Abhängigkeit von dem Prüfen des jeweiligen Bauteils ein von einer Person optisch und/oder haptisch und/oder akustisch wahrnehmbares Hinweissignal ausgegeben wird.In the invention, the base is designed as a frame which surrounds a recording area. The respective component is arranged in the recording area. The camera records at least part of the recording area and thus the image of the respective component while the respective component is arranged in the recording area and in particular while relative movements between the respective component and the ground are avoided and in particular while relative movements between the mobile detection device and the ground remain and in particular while the mobile detection device is in the second location. This allows the respective component to be tested particularly precisely and in a time- and cost-effective manner. The device has an electrical or electronic playback device by means of which, depending on the testing of the respective component, an indication signal is output which can be perceived by a person visually and/or haptically and/or acoustically.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des dritten Aspekts der Erfindung umfasst das Analysieren des Bildes, das wenigstens ein Merkmal des jeweiligen Bauteils erkannt wird. Dabei ist es vorgesehen, dass das Prüfen des jeweiligen Bauteils umfasst, das geprüft wird, ob das Merkmal wenigstens ein vorgegebenes Kriterium erfüllt. Dadurch kann das jeweilige Bauteil präzise wie zeit- und kostengünstig geprüft werden.In a particularly advantageous embodiment of the third aspect of the invention, analyzing the image includes recognizing at least one feature of the respective component. It is provided that checking the respective component includes checking whether the feature meets at least one predetermined criterion. This allows the respective component to be checked precisely, quickly and cost-effectively.
Um das jeweilige Bauteil besonders präzise sowie zeit- und kostengünstig prüfen zu können, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die mobile Erfassungseinrichtung wenigstens eine an der Basis gehaltene, weitere Kamera aufweist, mittels welcher zumindest ein weiterer Teil des Aufnahmebereichs und dadurch wenigstens ein weiteres Bild des Bauteils erfasst wird, während das jeweilige Bauteil in dem Aufnahmebereich angeordnet ist. Zum Prüfen des jeweiligen Bauteils werden mittels der elektronischen Recheneinrichtung die jeweiligen, mittels der Kameras erfassten Bilder des jeweiligen Bauteils analysiert. Beispielsweise kann mittels der Kameras das Bauteil aus unterschiedlichen Perspektiven erfasst werden, sodass das Bauteil besonders präzise und besonders umfangreich geprüft werden kann.In order to be able to check the respective component particularly precisely and in a time- and cost-effective manner, a further embodiment of the invention provides that the mobile detection device has at least one additional camera held on the base, by means of which at least another part of the recording area and thus at least one additional image of the component is recorded while the respective component is arranged in the recording area. To check the respective component, the respective images of the respective component recorded by the cameras are analyzed by means of the electronic computing device. For example, the cameras can be used to capture the component from different perspectives, so that the component can be checked particularly precisely and extensively.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn als die Erzeugnisse einfach auch als Fahrzeuge bezeichnete Kraftfahrzeuge hergestellt werden. Beispielsweise handelt es sich bei den Kraftfahrzeugen um Kraftwagen, insbesondere um Personenkraftwagen. Dieser Ausführungsform liegt die Erkenntnis zugrunde, dass insbesondere die Herstellung, insbesondere die Serien- oder Massenproduktion, von Kraftfahrzeugen sehr komplex und aufwendig ist. Vor diesem Hintergrund ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine zeit- und kostengünstige sowie besonders präzise Prüfung der Bauteile, sodass die Kraftfahrzeuge trotz der Komplexität ihrer Herstellung zeit- und kostengünstig sowie mit einer besonders hohen Qualität hergestellt werden können.Finally, it has been shown to be particularly advantageous if the products are motor vehicles, also referred to simply as vehicles. For example, the motor vehicles are motor vehicles, in particular passenger cars. This embodiment is based on the knowledge that the manufacture, in particular the series or mass production, of motor vehicles is very complex and expensive. Against this background, the method according to the invention enables time-efficient, cost-effective and particularly precise testing of the components, so that the motor vehicles can be manufactured in a time-efficient and cost-effective manner and with a particularly high quality despite the complexity of their manufacture.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit der zugehörigen Zeichnung. Dabei zeigt die einzige
Bei den Erzeugnissen handelt es sich beispielsweise um Kraftfahrzeuge, welche auch einfach als Fahrzeuge bezeichnet werden. Somit kann das Bauteil 2 beispielsweise ein Fahrzeugbauteil sein. Insbesondere kann es sich bei dem Bauteil 2 um einen beispielsweise als elektrische Maschine oder aber als Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Antriebsmotor handeln, welcher verwendet wird, um eines der Fahrzeuge anzutreiben. Ferner kann es sich bei Bauteil 2 um ein Karosseriebauteil oder um ein Fahrwerksbauteil oder um ein anderes Bauteil handeln.
The products are, for example, motor vehicles, which are also simply referred to as vehicles.
Bei dem Verfahren wird die Vorrichtung 1 verwendet, um das jeweilige Bauteil, mithin das Bauteil 2 zu prüfen. Hierfür umfasst die Vorrichtung 1 eine auch als Ad-hoc-Station bezeichnete, mobile Erfassungseinrichtung 3, welche relativ zu einem Boden 4 bewegbar ist. Dies bedeutet, dass die mobile Erfassungseinrichtung 3 bei dem Verfahren relativ zu dem Boden 4 und insbesondere entlang des Bodens 4 bewegt, insbesondere gefahren, wird, wodurch beispielsweise die mobile Erfassungseinrichtung 3 von einer ersten Stelle des Bodens 4 zu einer von der ersten Stelle unterschiedlichen, zweiten Stelle des Bodens 4 bewegt wird. Der Boden 4 ist beispielsweise Bestandteil einer Anlage, mittels, insbesondere in, welcher die Erzeugnisse aus den Bauteilen hergestellt werden. Es ist erkennbar, dass die mobile Erfassungseinrichtung 3 eine Basis 5 aufweist, welche in vertikaler Richtung nach unten, insbesondere direkt, an dem Boden 4 abgestützt ist, insbesondere während die mobile Erfassungseinrichtung 3 relativ zu dem Boden 4 bewegt wird und während sich die mobile Erfassungseinrichtung 3 an der zweiten Stelle befindet und während beispielsweise Relativbewegungen zwischen der mobilen Erfassungseinrichtung 3 und dem Boden 4 unterbleiben. In
Hierfür umfasst die mobile Erfassungseinrichtung 3 mehrere Kameras 6, welche an der vorliegend als Gestell ausgebildeten Basis 5 gehalten sind. Die Kameras 6 sind jeweilige, bezüglich einander externe Komponenten, welche voneinander beabstandet sind und somit an unterschiedlichen Stellen der Basis 5 angeordnet sind.For this purpose, the
Die Basis 5 umgibt einen Aufnahmebereich 7, in welchem das Bauteil 2 angeordnet wird und ist. Mittels der jeweiligen Kamera 6 wird ein jeweiliges Bild des Bauteils 2 erfasst, während das Bauteil 2 in dem Aufnahmebereich 7 angeordnet ist, insbesondere während Relativbewegungen zwischen der mobilen Erfassungseinrichtung 3 und dem Boden 4 unterbleiben, ganz insbesondere während Relativbewegungen zwischen dem Bauteil 2 und dem Boden 4 unterbleiben und ganz insbesondere während sich die mobile Erfassungseinrichtung 3 an der genannten, zweiten Stelle des Bodens 4 befindet und beispielsweise während Relativbewegungen zwischen der Erfassungseinrichtung 3 und dem Bauteil 2 unterbleiben. Da die Kameras 6 voneinander beabstandet sind, erfassen die Kameras 6 das Bauteil 2 aus unterschiedlichen Perspektiven, sodass sich die mittels der Kamera 6 erfassten Bilder des Bauteils 2 voneinander unterscheiden und dabei insbesondere das Bauteil 2 aus den genannten, voneinander unterschiedlichen Perspektiven abbilden oder zeigen.The
Die Vorrichtung 1 weist außerdem eine elektronische Recheneinrichtung 8 auf, welche bei dem in
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- BauteilComponent
- 33
- mobile Erfassungseinrichtungmobile recording device
- 44
- BodenFloor
- 55
- BasisBase
- 66
- Kameracamera
- 77
- AufnahmebereichRecording area
- 88th
- elektronische Recheneinrichtungelectronic computing device
- 99
- DoppelpfeilDouble arrow
Claims (6)
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-
2022
- 2022-06-13 DE DE102022114787.8A patent/DE102022114787B4/en active Active
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