[发明专利]确定机动车辆的车身件的间隙和/或齐平性的方法及测量装置

说明书

技术领域

在接合机动车辆的车身件时在车身件之间形成缝隙和齐平性。在质量检查的范围中，为了控制机器人或者在反馈回路中优选地以自动化方式测量间隙和齐平性。在这种测量中，所确定的测量值例如也递交给上级的制造自动化系统。

背景技术

为了测量车身件的间隙和齐平性，至今应用二维的测量方法，这些测量方法基于激光三角测量系统或者基于特殊的照明系统，借助这些照明系统使得边缘对于摄像记录特别良好地可见。激光三角测量系统仅仅提供沿着采样线或者采样曲线的测量值，例如作为弯曲表面的边缘到观察平面或测量平面上的投影。相关的分析算法因此仅仅能够实现在平面内走向的曲线的分析。在这种基础上根据至今的方法借助二维中的线拟合、圆拟合或者多项式拟合来计算间隙和齐平性。借助突出边缘的照明系统的测量方法虽然同样仅仅提供二维测量值，然而其类似于(parallel)要测量的缝隙。基本上，基于激光三角测量系统的测量方法和使用突出边缘的照明系统的测量方法都不提供三维测量数据。

在EP 1355126A1中公开了一种用于测量第一部件和第二部件之间的接合区域的二维方法，其中第一部件具有第一表面并且第二部件具有第二表面。在此构造匹配于第一表面的走向的第一直线。附加地构造有匹配于第二表面的走向的第二直线。此外构造有第三直线，其在接合区域中与第一直线和第二直线相交。第三直线与第一直线成第一角度。以相应的方式，第三直线与第二直线成第二角度。此外，第三直线距第一部件具有第一距离，而第三直线距第二部件具有第二距离。两个角度和两个距离都形成彼此间的预先确定的关系。根据第三直线的位置可以确定接合区域的至少一个特征。

另外的二维测量方法在US 4,498,776和US 5,129,010中公开。对于每个车辆的每个要测量的缝隙需要一个传感器。由此，会对于每个测量位置根据要检验的车辆类型而要使用两位数的采样装置。由此形成这种测试站的高成本，其尤其在转换为新的车辆类型时带来高的间接成本。使用激光三角测量系统的二维测量方法的另一缺点在于，必须始终将激光三角测量系统定向为使得所投影的激光线垂直于要测量的缝隙。否则，缝隙借助二维的测量方法测量为比其实际要宽。在US 4,498,776和US 5,129,010中公开的测量方法中此外有问题的是，仅仅逐点地沿着与要测量的缝隙理想情况下垂直相切的采样线路测量齐平性。如果两个通过缝隙分离的车身件相对于彼此围绕通过采样线路走向的轴线相对于彼此旋转，则以上述方式确定的齐平性测量值不改变，该测量值因此只是不充分地代表两个彼此对准的车身件之间的齐平性。

发明内容

本发明因此基于如下任务：提出一种精确并且可以成本低廉地实施的、用于确定机动车辆的车身件的间隙和齐平性的方法以及该方法的一种合适的实现。

根据本发明，该任务通过一种具有在权利要求1中说明的特征的方法，一种带有在权利要求8中说明的特征的控制程序以及一种具有在权利要求9中说明的特征的测量设备来解决。本发明的有利改进方案在从属权利要求中说明。

根据本发明，为了确定机动车辆的车身件的间隙和齐平性，在多个可预先给定的测量区域上分别借助采样装置以三维方式对要对准彼此的车身件进行采样。采样装置在此对准至少一个车身接合处并且不仅仅沿着采样线或者采样曲线而且在平面的测量区域内对要对准的车身件进行采样。根据借助采样装置采集的采样值确定测量区域内与要对准的车身件关联的三维的表面单元。对于要确定的三维表面单元在空间中分别确定类型、位置和定向。根据至少两个相邻的三维表面单元的类型、位置和定向确定至少两个要对准彼此的车身件的间隙或齐平性。根据本发明通过三维的轮廓测定法取代二维测量方法能够实现将明显更稳定和更灵活的3D算法用于计算间隙和齐平性。

附图说明

下面根据附图借助实施例进一步阐述本发明。其中：

图1示出了用于确定机动车辆的车身件的间隙和齐平性的测量设备的示意图，

图2示出了用于测量间隙和齐平性的流程图，

图3示出了用于测量间隙和齐平性以及接下来将校正值传送给机器人控制装置的流程图，

图4示出了两个车身件和与测量区域内的车身件关联的三维的表面单元的示意图。

具体实施方式