WO2013092177A1 - Manual product processing with dynamic result projection - Google Patents

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WO2013092177A1
WO2013092177A1 PCT/EP2012/074198 EP2012074198W WO2013092177A1 WO 2013092177 A1 WO2013092177 A1 WO 2013092177A1 EP 2012074198 W EP2012074198 W EP 2012074198W WO 2013092177 A1 WO2013092177 A1 WO 2013092177A1
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WO
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product
detection device
values
processing
projection unit
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PCT/EP2012/074198
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Inventor
Lukasz Adam Bienkowski
Christian Homma
Hubert Mooshofer
Max Rothenfusser
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0616—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for processing a product.
  • manual processing of products which can likewise be referred to as components
  • an acquisition of an actual state is an important step in order to check an ongoing processing.
  • Manually editing can be, for example, form type by grinding or milling, or applying, removing ⁇ gene of layers, straightening and the like. Such editing should be constantly monitored.
  • Other examples of manual processing in industrial practice may be a so-called straightening of castings as well as the application of ceramic thermal insulation layers on, for example, turbine blades with, for example, a method of flame spraying. Straightening of castings may be required due to a delay due to uneven cooling processes after a casting process.
  • Senso ⁇ reindeer for example, mechanically tentative distance sensors, which detect the form of a product or object at selected Po ⁇ sitions, or ultrasonic or eddy current sensors for the measurement of component or layer thicknesses.
  • readings are displayed on a display panel or on a screen. After a measuring operation member and sensors are isolated from each other again, to continue the loading ⁇ processing. Processing and testing steps thus alternate, resulting in an iterative, inef ⁇ -efficient approach results. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for effectively manually processing a product such that desired properties produce the product easily, quickly and effectively.
  • the object is achieved by a method according to the main claim and a device according to the independent claim.
  • a method for processing a product comprising the steps of proceedings ⁇ sets: executed by a processing person manually editing of the product; detecting actual values of at least one parameter of the product, carried out by means of a detection device; comparing the acquired actual values with desired values of the at least one parameter of the product by means of a computer device; projecting by means of a projection unit projected comparisons of visualized deviations onto the product.
  • an apparatus for machining of a product with the following facilities is headphonesge ⁇ represents: a detecting means for detecting actual values of at least one parameter of the product at a processing executed by a person manually editing of the product; a computer device for comparing the detected actual values with desired values of the at least one parameter of the product; a projection unit for Pro ⁇ jifug of calculated by means of comparing visualization ⁇ overbased deviations on the product.
  • the present invention is characterized in that a result of a manual processing step is immediately apparent on the product or object.
  • Projection by means of dynamic measurement results to a product, that is to say in particular during the measurement Bezie ⁇ hung as detection process can, manual processing steps ⁇ be controlled more effectively. It can be particularly advantageous any type of measurement or testing technology be used, the results of which can be depicted graphically.
  • All methods and devices which can detect a current state of a component shape or product shape can be used as the measurement or acquisition technique.
  • the detection device can detect three-dimensional surface coordinates of the product. In this way, three-dimensional surface coordinates are recorded as actual values of the product.
  • the three-dimensional surgicallykoordi- naten of the product by means of a depth sensor camera, he ⁇ grasp.
  • tie-fensensorabs can be used to apply the method based on Stsammlunglichtpro ⁇ jection or laser cut to capture the 3D shape of the product.
  • the conventional "Kinect" system of the company "Microsoft” can be used.
  • the detection device can detect layer thicknesses of layers of the product to be applied or removed.
  • the detection device can detect layer thicknesses of the product by means of flash thermography. It can, for example, a
  • Layer thickness measuring system for the spatially resolved determination of a layer thickness in particular be provided for example by means of flash thermography.
  • the desired values can be stored as data values for specific or all three-dimensional surface coordinates of the product by means of a memory device assigned to the computer device. So by means of the computer device
  • Target-actual comparison can be performed, the target data may be stored, for example, as CAD or computer aided ⁇ te data or as data to selected positions or three-dimensional coordinates of the product in the system or in the device.
  • the projecting unit may project the visualized deviations as a gray scale image ⁇ , Color, numbers or arrows on the product.
  • a projection of a deviation in the product, component or test piece may be conducted in various ways from ⁇ .
  • gray-scale image in which the gray value, which can also be coded in color, represents the deviation continuously.
  • color image in which given colors represent an overshoot or undershoot binary, for example in the colors red and green.
  • arrows at which point or in which direction a tool is to be set and moved. This makes sense, for example, when processing the product by means of straightening, in which both the position and the direction of the processing can advantageously be displayed.
  • the projection unit may be a so-called "beamer”.
  • manual processing can be shaping, ablation, application or straightening.
  • Figure 1 shows a first embodiment of an inventions ⁇ to the invention device
  • Figure 2 shows a second embodiment of an inventions ⁇ to the invention device
  • Figure 3 shows a third embodiment of an inventions ⁇ to the invention device
  • FIG. 4 shows a first exemplary embodiment of visualized deviations
  • FIG. 5 shows a second embodiment of visualized deviations
  • FIG. 6 shows a first embodiment of an OF INVENTION ⁇ to the invention method.
  • 1 shows a first embodiment of a device OF INVENTION ⁇ to the invention.
  • the device has a detection device 3, which detects a three-dimensional shape of a product 1.
  • the parameter according to FIG. 1 is the three-dimensional extent of the surface of the product 1.
  • the detection device 3 detects actual values that are compared in ei ⁇ ner computer device 9 with target values of the three-dimensional surface coordinates of the product 1.
  • Corresponding difference data are presented on a projection unit 13, for control thereof, so that the projection unit 13 projects the calculation means of comparing ⁇ th visualized deviations on the product.
  • FIG. 1 shows, to the right of the product 1, a file with which a processor person manually processes the product 1. According to the present invention, selected measurement results during manual processing of the
  • Components 1 are projected onto selbiges. Unlike conventional methods or devices which require time-consuming, discrete, alternating editing and measuring. According to the present invention, component processing can be carried out in a time-saving, continuous and therefore more efficient manner. In contrast to conventional machining ⁇ processing a measurement time required for the determination of actual values at the product 1 can be effectively reduced. Editing is now only interrupted for a short period of time for a new measurement. A required measuring period only requires fractions of a second or a maximum of a few seconds depending on the required accuracy or depending on the parameter of the product. For example, for processing the product 1 to provide a desired product geometry only fractions of a second are required for measurements using coded light stripe projection and only a few seconds for a highly accurate three-dimensional measurement.
  • a device according to the invention as detection means 3 comprises, for example, a depth sensor camera for detecting a 3-D shape and in ⁇ play a projector as a projection device 13.
  • the target-deviation of measured shape by means of CAD-data, that is computer-aided-design data compared and projected continuously onto the component during the machining process.
  • the current 3D shape of the product 1 is detected by means of a testing technique.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of an arrangement OF INVENTION ⁇ to the invention.
  • the manual processing of a product 1 is now an application of layers to the product 1.
  • This is shown in Figure 2 as a spraying device to the right of the product 1.
  • a thermographic camera 3a and a flash-generating device 3b are used as the detection device 3 for a layer thickness determination.
  • the current layer thickness can be detected according to this second exemplary embodiment. For example, one operator may apply ceramic heat shields to turbine blades be applied by flame spraying.
  • the flash thermography layer thickness measurement system according to the two ⁇ th embodiment spatially resolved the layer thicknesses be true ⁇ be.
  • a measurement period may take, for example, a flash thermography on thin layers.
  • a flash thermography on di ⁇ cken layers or at a high required accuracy a measurement period last up to several seconds.
  • the desired-actual deviation of the layer thickness is determined by means of CAD data or predetermined data for the layer thickness by means of a computer device 9 and continuously by means of a projection unit 13, corresponding to Figure 1, and according to all Ausure ⁇ tion examples of a device according to the invention, during the processing operation on the Component or product 1 projected.
  • FIG. 3 shows a third embodiment of a device OF INVENTION ⁇ to the invention.
  • the third embodiment ent ⁇ speaks substantially to the first embodiment, with the difference that the manual editing is now a so- ⁇ -called straightening of the product 1 and for the visualization of deviations as arrows are projected onto the article 1, wherein display the individual arrows at which point or in which direction the tool, which is shown here to the right of the product 1 as a hammer, is to be set. Accordingly, both the position and the direction of the machining can be displayed on the product during straightening.
  • FIG. 4 shows a first exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 5 shows a second exemplary embodiment of visualized deviations.
  • numerical values at the given locations indicate the corresponding deviations from the target data.
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment of a method according to the invention.
  • a product is processed effectively by the following method steps Ver ⁇ : a processing person manipulates the product manually.
  • This first step Sl can be, for example, filing or straightening.
  • a detection device detects actual values of a parameter of the product.
  • the parameter may be, for example, the three-dimensional surface course of the product.
  • a third step S3 ver ⁇ similar computer means, the detected actual values with desired values of the parameter of the product.
  • a projection unit projects the visualized comparison result onto the surface of the product. All process steps can be carried out basically as often and be ⁇ arbitrarily fast. Particularly advantageous is an embodiment of the above method, so that the manu ⁇ elle editing can be performed continuously or quasi-continuously.
  • the present invention relates to a method and a device for processing a product, so that desired properties of the product can be effected easily, quickly and effectively ⁇ sam.
  • a processing person can bring about the desired values of the product ⁇ ses a simple and effective way.

Abstract

The present invention relates to a method and an apparatus for processing a product, with the result that desired properties of the product can be effected in a simple, time-saving and effective manner. A processing person can effect the desired values for the product in a simple and effective manner by means of a comparison of actual values with desired values for the product (1), which is carried out during the manual processing of the product (1), and by projecting visualized discrepancies onto the surface of the product (1).

Description

Beschreibung description
Manuelle Erzeugnisbearbeitung mit dynamischer Ergebnisprojektion Manual product processing with dynamic result projection
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines Erzeugnisses. Bei einem manuellen Bearbeiten von Erzeugnissen, die ebenso als Bauteile bezeichnet werden können, ist eine Erfassung eines Ist- Zustandes ein wichtiger Schritt, um eine laufende Bearbeitung zu überprüfen. Manuelles Bearbeiten kann beispielsweise Form geben mittels Schleifens oder Fräsens, Abtragen oder Auftra¬ gen von Schichten, Richten und dergleichen sein. Ein derartiges Bearbeiten soll laufend kontrolliert werden. Weitere Bei- spiele vom manuellen Bearbeiten in der industriellen Praxis können ein sogenanntes Richten von Gussteilen sowie das Auftragen von keramischen Wärmeschutzschichten auf beispielsweise Turbinenschaufeln mit beispielsweise einem Verfahren des Flammspritzens sein. Ein Richten von Gussteilen kann aufgrund eines Verzuges infolge ungleichmäßiger Abkühlprozesse nach einem Gießprozess erforderlich sein. The present invention relates to a method and apparatus for processing a product. In the case of manual processing of products, which can likewise be referred to as components, an acquisition of an actual state is an important step in order to check an ongoing processing. Manually editing can be, for example, form type by grinding or milling, or applying, removing ¬ gene of layers, straightening and the like. Such editing should be constantly monitored. Other examples of manual processing in industrial practice may be a so-called straightening of castings as well as the application of ceramic thermal insulation layers on, for example, turbine blades with, for example, a method of flame spraying. Straightening of castings may be required due to a delay due to uneven cooling processes after a casting process.
Herkömmliche Verfahren verwenden in der Regel einzelne Senso¬ ren, beispielsweise mechanisch tastende Abstandssensoren, die die Form eines Erzeugnisses oder Objektes an ausgewählten Po¬ sitionen erfassen, oder Ultraschall- oder Wirbelstromsensoren zur Messung von Bauteil- beziehungsweise Schichtdicken. Herkömmlicherweise werden Messwerte auf einer Anzeigetafel oder auf einem Bildschirm angezeigt. Nach einem Messvorgang werden Bauteil und Sensoren erneut voneinander getrennt, um die Be¬ arbeitung weiterführen zu können. Bearbeitungs- und Prüf- schritte wechseln sich somit ab, woraus eine iterative, inef¬ fiziente Vorgehensweise resultiert. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur wirksamen manuellen Bearbeitung eines Erzeugnisses derart bereit zu stellen, dass Solleigenschaften des Erzeugnisses einfach, zeitsparend und effektiv bewirkt werden . Conventional methods typically use individual Senso ¬ reindeer, for example, mechanically tentative distance sensors, which detect the form of a product or object at selected Po ¬ sitions, or ultrasonic or eddy current sensors for the measurement of component or layer thicknesses. Traditionally, readings are displayed on a display panel or on a screen. After a measuring operation member and sensors are isolated from each other again, to continue the loading ¬ processing. Processing and testing steps thus alternate, resulting in an iterative, inef ¬-efficient approach results. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for effectively manually processing a product such that desired properties produce the product easily, quickly and effectively.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem Hauptanspruch und eine Vorrichtung gemäß dem Nebenanspruch gelöst. The object is achieved by a method according to the main claim and a device according to the independent claim.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zur Bearbeitung eines Erzeugnisses, mit den folgenden Schritten bereitge¬ stellt: durch eine Bearbeitungsperson ausgeführtes manuelles Bearbeiten des Erzeugnisses; mittels einer Erfassungseinrichtung ausgeführtes Erfassen von Ist-Werten mindestens eines Parameters des Erzeugnisses; mittels einer Rechnereinrichtung ausgeführtes Vergleichen der erfassten Ist-Werte mit Soll- Werten des mindestens ein Parameter des Erzeugnisses; mittels einer Projektionseinheit ausgeführtes Projizieren von mittels Vergleichens berechneten visualisierten Abweichungen auf das Erzeugnis . According to a first aspect, a method for processing a product, comprising the steps of bereitge ¬ sets: executed by a processing person manually editing of the product; detecting actual values of at least one parameter of the product, carried out by means of a detection device; comparing the acquired actual values with desired values of the at least one parameter of the product by means of a computer device; projecting by means of a projection unit projected comparisons of visualized deviations onto the product.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Vorrichtung zur Bearbei- tung eines Erzeugnisses mit folgenden Einrichtungen bereitge¬ stellt: eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Ist- Werten mindestens eines Parameters des Erzeugnisses bei einem durch eine Bearbeitungsperson ausgeführten manuellen Bearbeiten des Erzeugnisses; eine Rechnereinrichtung zum Vergleichen der erfassten Ist-Werte mit Soll-Werten des mindestens einen Parameters des Erzeugnisses; eine Projektionseinheit zum Pro¬ jizieren von mittels des Vergleichens berechneten visuali¬ sierten Abweichungen auf das Erzeugnis. Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Ergebnis eines manuellen Bearbeitungsschrittes unmittelbar nach diesem am Erzeugnis oder Objekt ersichtlich ist. According to a second aspect an apparatus for machining of a product with the following facilities is bereitge ¬ represents: a detecting means for detecting actual values of at least one parameter of the product at a processing executed by a person manually editing of the product; a computer device for comparing the detected actual values with desired values of the at least one parameter of the product; a projection unit for Pro ¬ jizieren of calculated by means of comparing visualization ¬ overbased deviations on the product. The present invention is characterized in that a result of a manual processing step is immediately apparent on the product or object.
Mittels dynamischer Projektion von Messergebnissen auf ein Erzeugnis, das heißt insbesondere während des Mess- bezie¬ hungsweise Erfassungsvorgangs, können manuelle Bearbeitungs¬ schritte wirksamer kontrolliert werden. Es kann besonders vorteilhaft jede Art von Mess- beziehungsweise Prüftechnik verwendet werden, deren Ergebnisse sich bildhaft darstellen lassen . Projection by means of dynamic measurement results to a product, that is to say in particular during the measurement Bezie ¬ hung as detection process can, manual processing steps ¬ be controlled more effectively. It can be particularly advantageous any type of measurement or testing technology be used, the results of which can be depicted graphically.
Als Mess- beziehungsweise Erfassungstechnik können alle Ver- fahren und Vorrichtungen verwendet werden, die einen aktuellen Zustand einer Bauteilform beziehungsweise Erzeugnisform erfassen können. All methods and devices which can detect a current state of a component shape or product shape can be used as the measurement or acquisition technique.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden in Verbindung mit den Unteransprüchen beansprucht. Further advantageous embodiments are claimed in conjunction with the subclaims.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Erfassungseinrichtung dreidimensionale Oberflächenkoordinaten des Erzeugnisses erfassen. Auf diese Weise werden als Ist-Werte dreidimensionale Oberflächenkoordinaten als Parameter des Erzeugnisses erfasst. According to an advantageous embodiment, the detection device can detect three-dimensional surface coordinates of the product. In this way, three-dimensional surface coordinates are recorded as actual values of the product.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Erfassungseinrichtung die dreidimensionalen Oberflächenkoordi- naten des Erzeugnisses mittels einer Tiefensensorkamera er¬ fassen. Insbesondere in industriellen Prozessen können Tie- fensensorkameras verwendet werden, die auf Streifenlichtpro¬ jektion oder Laserschnitt beruhende Verfahren zur Erfassung der 3D-Form des Erzeugnisses anwenden. Ebenso kann das her- kömmliche „Kinect"-System der Firma „Microsoft" verwendet werden . According to a further advantageous embodiment of the sensing means, the three-dimensional Oberflächenkoordi- naten of the product by means of a depth sensor camera, he ¬ grasp. In particular, in industrial processes tie-fensensorkameras can be used to apply the method based on Streifenlichtpro ¬ jection or laser cut to capture the 3D shape of the product. Likewise, the conventional "Kinect" system of the company "Microsoft" can be used.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Erfassungseinrichtung Schichtdicken von aufzutragenden oder ab- zutragenden Schichten des Erzeugnisses erfassen. According to a further advantageous embodiment, the detection device can detect layer thicknesses of layers of the product to be applied or removed.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Erfassungseinrichtung Schichtdicken des Erzeugnisses mittels Blitzthermografie erfassen. Es kann beispielsweise ein According to a further advantageous embodiment, the detection device can detect layer thicknesses of the product by means of flash thermography. It can, for example, a
Schichtdickenmesssystem zur ortsaufgelösten Bestimmung einer Schichtdicke insbesondere beispielsweise mittels Blitzthermo- grafie bereitgestellt werden. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die Soll-Werte mittels einer der Rechnereinrichtung zugeordneten Speichereinrichtung als Datenwerte zu bestimmten oder allen dreidimensionalen Oberflächenkoordinaten des Erzeugnisses ge- speichert sein. Damit mittels der Rechnereinrichtung einLayer thickness measuring system for the spatially resolved determination of a layer thickness in particular be provided for example by means of flash thermography. According to a further advantageous embodiment, the desired values can be stored as data values for specific or all three-dimensional surface coordinates of the product by means of a memory device assigned to the computer device. So by means of the computer device
Soll-Ist-Vergleich ausgeführt werden kann, können die Soll- Daten beispielsweise als CAD- beziehungsweise rechnergestütz¬ te Daten oder als Datenwerte zu ausgewählten Positionen oder dreidimensionalen Koordinaten des Erzeugnisses im System be- ziehungsweise in der Vorrichtung hinterlegt sein. Target-actual comparison can be performed, the target data may be stored, for example, as CAD or computer aided ¬ te data or as data to selected positions or three-dimensional coordinates of the product in the system or in the device.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Projektionseinheit die visualisierten Abweichungen als Grau¬ wertbild, Farbbild, Zahlenwerte oder Pfeile auf das Erzeugnis projizieren. Eine Projektion einer Abweichung auf das Erzeugnis, Bauteil oder Prüfteil, kann auf verschiedene Arten aus¬ geführt werden. Als Grauwertbild, bei dem der Grauwert, der ebenso farbig kodiert sein kann, die Abweichung kontinuierlich darstellt. Als Farbbild, bei dem vorgegebene Farben eine Über- oder Unterschreitung binär darstellen, beispielsweise in den Farben Rot und Grün. Als Zahlenwerte für die Abwei¬ chung an vorgegebenen Stellen. Als Pfeile, an welcher Stelle beziehungsweise in welcher Richtung ein Werkzeug anzusetzen und zu bewegen ist. Dies ist beispielsweise bei einer Bear- beitung des Erzeugnisses mittels Richten sinnvoll, bei dem sowohl Position als auch Richtung der Bearbeitung vorteilhaft angezeigt werden können. According to a further advantageous embodiment, the projecting unit may project the visualized deviations as a gray scale image ¬, Color, numbers or arrows on the product. A projection of a deviation in the product, component or test piece, may be conducted in various ways from ¬. As gray-scale image in which the gray value, which can also be coded in color, represents the deviation continuously. As a color image in which given colors represent an overshoot or undershoot binary, for example in the colors red and green. As numerical values for the deviate ¬ chung at predetermined locations. As arrows, at which point or in which direction a tool is to be set and moved. This makes sense, for example, when processing the product by means of straightening, in which both the position and the direction of the processing can advantageously be displayed.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Projektionseinheit ein sogenannter „Beamer" sein. According to a further advantageous embodiment, the projection unit may be a so-called "beamer".
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können manuelle Bearbeitungen Formgeben, Abtragen, Auftragen oder Richten sein. According to a further advantageous embodiment, manual processing can be shaping, ablation, application or straightening.
Die vorliegende Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispie¬ len in Verbindung mit den Figuren näher beschrieben. Es zeigen : Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung; Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung; The present invention will be described in more detail with reference to Ausführungsbeispie ¬ len in connection with the figures. Show it : Figure 1 shows a first embodiment of an inventions ¬ to the invention device; Figure 2 shows a second embodiment of an inventions ¬ to the invention device;
Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung; Figure 3 shows a third embodiment of an inventions ¬ to the invention device;
Figur 4 ein erstes Ausführungsbeispiel von visuali- sierten Abweichungen; FIG. 4 shows a first exemplary embodiment of visualized deviations;
Figur 5 ein zweites Ausführungsbeispiel von visuali- sierten Abweichungen; FIG. 5 shows a second embodiment of visualized deviations;
Figur 6 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens . Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung. Die Vorrichtung weist eine Erfassungseinrichtung 3 auf, die eine dreidimensionale Form eines Erzeugnisses 1 erfasst. Der Parameter gemäß Figur 1 ist die dreidimensionale Erstreckung der Oberfläche des Erzeugnisses 1. Die Erfassungseinrichtung 3 erfasst Ist-Werte, die in ei¬ ner Rechnereinrichtung 9 mit Soll-Werten der dreidimensionalen Oberflächenkoordinaten des Erzeugnisses 1 verglichen werden. Entsprechende Unterschiedsdaten werden an eine Projektionseinheit 13, zu deren Steuerung, vorgeführt, sodass die Projektionseinheit 13 die mittels des Vergleichens berechne¬ ten visualisierten Abweichungen auf das Erzeugnis 1 projiziert. Figur 1 stellt rechts neben dem Erzeugnis 1 eine Feile dar, mit der eine Bearbeiterperson das Erzeugnis 1 manuell bearbeitet. Gemäß der vorliegenden Erfindung können ausge- wählte Messergebnisse während der manuellen Bearbeitung des6 shows a first embodiment of an OF INVENTION ¬ to the invention method. 1 shows a first embodiment of a device OF INVENTION ¬ to the invention. The device has a detection device 3, which detects a three-dimensional shape of a product 1. The parameter according to FIG. 1 is the three-dimensional extent of the surface of the product 1. The detection device 3 detects actual values that are compared in ei ¬ ner computer device 9 with target values of the three-dimensional surface coordinates of the product 1. Corresponding difference data are presented on a projection unit 13, for control thereof, so that the projection unit 13 projects the calculation means of comparing ¬ th visualized deviations on the product. 1 FIG. 1 shows, to the right of the product 1, a file with which a processor person manually processes the product 1. According to the present invention, selected measurement results during manual processing of the
Bauteiles 1 auf selbiges projiziert werden. Im Unterschied zu herkömmlichen Verfahren oder Vorrichtungen, die ein zeitintensives diskretes abwechselndes Bearbeiten und Messen erfor- dern, kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine Bauteilbearbeitung zeitsparend, kontinuierlich und damit effizienter ausgeführt werden. Im Unterschied zur herkömmlichen Bearbei¬ tung kann eine erforderliche Messzeit zur Bestimmung von Ist- Werten am Erzeugnis 1 wirksam verringert werden. Eine Bearbeitung ist nun lediglich für eine kurze Zeitdauer für eine neue Messung zu unterbrechen. Eine erforderliche Messperiode benötigt lediglich je nach geforderter Genauigkeit oder je nach Parameter des Erzeugnisses Bruchteile einer Sekunde oder maximal einige Sekunden. Beispielsweise zur Bearbeitung des Erzeugnisses 1 zur Bereitstellung einer Soll- Erzeugnisgeometrie werden bei Messungen mittels kodierter Streifenlichtprojektion lediglich Bruchteile einer Sekunde und bei einer hochgenauen dreidimensionalen Messung lediglich einige Sekunden erforderlich. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst als Erfassungseinrichtung 3 beispielsweise eine Tiefensensorkamera zur Erfassung einer 3D-Form sowie bei¬ spielsweise einen Beamer als Projektionseinrichtung 13. Die Soll-Ist-Abweichung der gemessenen Form wird mittels CAD- Daten, das heißt Computer-gestützte-Design-Daten, verglichen und während des Bearbeitungsvorgangs kontinuierlich auf das Bauteil projiziert. Gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel wird mittels einer Prüftechnik die aktuelle 3D-Form des Erzeugnisses 1 erfasst. Components 1 are projected onto selbiges. Unlike conventional methods or devices which require time-consuming, discrete, alternating editing and measuring. According to the present invention, component processing can be carried out in a time-saving, continuous and therefore more efficient manner. In contrast to conventional machining ¬ processing a measurement time required for the determination of actual values at the product 1 can be effectively reduced. Editing is now only interrupted for a short period of time for a new measurement. A required measuring period only requires fractions of a second or a maximum of a few seconds depending on the required accuracy or depending on the parameter of the product. For example, for processing the product 1 to provide a desired product geometry only fractions of a second are required for measurements using coded light stripe projection and only a few seconds for a highly accurate three-dimensional measurement. A device according to the invention as detection means 3 comprises, for example, a depth sensor camera for detecting a 3-D shape and in ¬ play a projector as a projection device 13. The target-deviation of measured shape by means of CAD-data, that is computer-aided-design data , compared and projected continuously onto the component during the machining process. According to this first embodiment, the current 3D shape of the product 1 is detected by means of a testing technique.
Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfin¬ dungsgemäßen Anordnung. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist das manuelle Bearbeiten eines Erzeugnisses 1 nun ein Auftragen von Schichten auf das Erzeugnis 1. Dies ist in Figur 2 als Sprühvorrichtung rechts neben dem Erzeugnis 1 dargestellt. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbei¬ spiel gemäß Figur 1 werden als Erfassungseinrichtung 3 für eine Schichtdickenbestimmung eine Thermografiekamera 3a und eine Blitzerzeugungseinrichtung 3b verwendet. Mittels der Mess-, Prüf- beziehungsweise Erfassungstechnik kann gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel die aktuelle Schichtdicke erfasst werden. Beispielsweise können durch eine Bearbeiterperson keramische Wärmeschutzschichten auf Turbinenschaufeln mittels Flammspritzens aufgetragen werden. Mittels des Blitz- thermografie-Schichtdickenmesssystems können gemäß dem zwei¬ ten Ausführungsbeispiel die Schichtdicken ortsaufgelöst be¬ stimmt werden. Die Erzeugnisbearbeitung kann kontinuierlich und auf diese Weise effizienter gegenüber dem Stand der Technik ausgeführt werden, auch hier ist eine Bearbeitung lediglich jeweils kurz für eine neue Messung zu unterbrechen. Eine Messperiode kann je nach geforderter Genauigkeit oder je nach geforderter Schichtdicke im Bereich von Bruchteilen einer Se- künde beispielsweise bei einer Blitzthermografie an dünnen Schichten dauern. Ebenso kann eine Blitzthermografie an di¬ cken Schichten oder bei einer hohen geforderten Genauigkeit eine Messperiode bis zu einigen Sekunden dauern. Die Soll- Ist-Abweichung der Schichtdicke wird mittels CAD-Daten oder vorgegebenen Daten für die Schichtdicke mittels einer Rechnereinrichtung 9 ermittelt und mittels einer Projektionseinheit 13, entsprechend Figur 1, und entsprechend allen Ausfüh¬ rungsbeispielen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, während des Bearbeitungsvorgangs kontinuierlich auf das Bauteil be- ziehungsweise Erzeugnis 1 projiziert. Figure 2 shows a second embodiment of an arrangement OF INVENTION ¬ to the invention. In contrast to the first embodiment, the manual processing of a product 1 is now an application of layers to the product 1. This is shown in Figure 2 as a spraying device to the right of the product 1. In contrast to the first exemplary embodiment according to FIG. 1, a thermographic camera 3a and a flash-generating device 3b are used as the detection device 3 for a layer thickness determination. By means of the measuring, testing or detection technology, the current layer thickness can be detected according to this second exemplary embodiment. For example, one operator may apply ceramic heat shields to turbine blades be applied by flame spraying. Using the flash thermography layer thickness measurement system, according to the two ¬ th embodiment spatially resolved the layer thicknesses be true ¬ be. The product processing can be carried out continuously and in this way more efficiently compared to the prior art, again, processing is only interrupted in each case briefly for a new measurement. Depending on the required accuracy or depending on the required layer thickness in the range of fractions of a sec- ond, a measurement period may take, for example, a flash thermography on thin layers. Similarly, a flash thermography on di ¬ cken layers or at a high required accuracy a measurement period last up to several seconds. The desired-actual deviation of the layer thickness is determined by means of CAD data or predetermined data for the layer thickness by means of a computer device 9 and continuously by means of a projection unit 13, corresponding to Figure 1, and according to all Ausfüh ¬ tion examples of a device according to the invention, during the processing operation on the Component or product 1 projected.
Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung. Das dritte Ausführungsbeispiel ent¬ spricht im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel, mit dem Unterschied, dass das manuelle Bearbeiten nun ein soge¬ nanntes Richten des Erzeugnisses 1 ist und zur Visualisierung von Abweichungen als Pfeile auf dem Erzeugnis 1 projiziert sind, wobei die einzelnen Pfeile anzeigen, an welcher Stelle beziehungsweise in welcher Richtung das Werkzeug, das hier rechts neben dem Erzeugnis 1 als ein Hammer dargestellt ist, anzusetzen ist. Entsprechend können beim Richten sowohl Position als auch Richtung der Bearbeitung auf dem Erzeugnis angezeigt werden. Figur 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer auf dasFigure 3 shows a third embodiment of a device OF INVENTION ¬ to the invention. The third embodiment ent ¬ speaks substantially to the first embodiment, with the difference that the manual editing is now a so-¬-called straightening of the product 1 and for the visualization of deviations as arrows are projected onto the article 1, wherein display the individual arrows at which point or in which direction the tool, which is shown here to the right of the product 1 as a hammer, is to be set. Accordingly, both the position and the direction of the machining can be displayed on the product during straightening. FIG. 4 shows a first exemplary embodiment of the invention
Erzeugnis visualisierten Abweichungsprojektion. Auf der Oberfläche des Erzeugnisses 1 werden Abweichungen der Ist-Werte von den Soll-Werten beispielsweise hinsichtlich der Erzeug- nisform als Grauwertbild auf das Erzeugnis 1 projiziert. Beim Grauwertbild stellt der Grauwert die Abweichung kontinuier¬ lich dar. Alternativ kann ein Farbbild mittels vorgegebenen Farben Über- oder Unterschreitungen zu Soll-Daten binär dar- stellen, beispielsweise mittels der Farben Rot und Grün. Product visualized deviation projection. On the surface of the product 1, deviations of the actual values from the desired values, for example with regard to the product nisform projected as gray value image on the product 1. When gray-scale image, the gray value of the deviation kontinuier ¬ Lich. Alternatively, a color image by means of predetermined colors over- or undershoots to target data can DAR provide binary, for example by means of the colors red and green.
Figur 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel von visuali- sierten Abweichungen. Auf einem Erzeugnis 1 geben Zahlenwerte an den vorgegebenen Stellen die entsprechenden Abweichungen zu den Soll-Daten an. FIG. 5 shows a second exemplary embodiment of visualized deviations. On a product 1, numerical values at the given locations indicate the corresponding deviations from the target data.
Figur 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Ein Erzeugnis wird wirksam mittels folgender Ver¬ fahrensschritte bearbeitet: eine Bearbeitungsperson bearbei- tet das Erzeugnis manuell. Bei diesem ersten Schritt Sl kann es sich beispielsweise um Feilen oder Richten handeln. Mit einem zweiten Schritt S2 erfasst eine Erfassungseinrichtung Ist-Werte eines Parameters des Erzeugnisses. Der Parameter kann beispielsweise der dreidimensionale Oberflächenverlauf des Erzeugnisses sein. Mit einem dritten Schritt S3 ver¬ gleicht eine Rechnereinrichtung die erfassten Ist-Werte mit Soll-Werten des Parameters des Erzeugnisses. Abschließend projiziert eine Projektionseinheit das visualisierte Ver¬ gleichsergebnis auf die Oberfläche des Erzeugnisses. Alle Verfahrensschritte können grundsätzlich beliebig oft und be¬ liebig schnell ausgeführt werden. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung des vorstehenden Verfahrens, sodass das manu¬ elle Bearbeiten kontinuierlich oder quasi kontinuierlich ausgeführt werden kann. FIG. 6 shows an exemplary embodiment of a method according to the invention. A product is processed effectively by the following method steps Ver ¬: a processing person manipulates the product manually. This first step Sl can be, for example, filing or straightening. In a second step S2, a detection device detects actual values of a parameter of the product. The parameter may be, for example, the three-dimensional surface course of the product. With a third step S3 ver ¬ similar computer means, the detected actual values with desired values of the parameter of the product. Finally, a projection unit projects the visualized comparison result onto the surface of the product. All process steps can be carried out basically as often and be ¬ arbitrarily fast. Particularly advantageous is an embodiment of the above method, so that the manu ¬ elle editing can be performed continuously or quasi-continuously.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines Erzeugnisses, sodass Soll- Eigenschaften des Erzeugnisses einfach, zeitsparend und wirk¬ sam bewirkt werden können. Mittels eines während des manuel- len Bearbeitens des Erzeugnisses (1) ausgeführten Vergleichs von Ist-Werten mit Soll-Werten hinsichtlich des Erzeugnisses (1) und Projizierens von visualisierten Abweichungen auf die Oberfläche des Erzeugnisses (1) kann eine Bearbeitungsperson auf einfache und wirksame Weise die Soll-Werte des Erzeugnis¬ ses bewirken. The present invention relates to a method and a device for processing a product, so that desired properties of the product can be effected easily, quickly and effectively ¬ sam. By means of a comparison of actual values with desired values with respect to the product (1) and projecting visualized deviations onto the surface of the product (1) during manual processing of the product (1), a processing person can bring about the desired values of the product ¬ ses a simple and effective way.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Bearbeitung eines Erzeugnisses (1), mit den Schritten : 1. A method of processing a product (1), comprising the steps of:
- durch eine Bearbeitungsperson ausgeführtes manuelles Bearbeiten des Erzeugnisses; a manual processing of the product carried out by a processor;
- mittels einer Erfassungseinrichtung (3) ausgeführtes Erfas¬ sen von Istwerten mindestens eines Parameters des Erzeugnis¬ ses; - executed by means of a detection device (3) Erfas ¬ sen of actual values of at least one parameter of the product ¬ ses;
- mittels einer Rechnereinrichtung (9) ausgeführtes Verglei¬ chen der erfassten Istwerte mit Sollwerten des mindestens ei¬ nen Parameters des Erzeugnisses; - executed by a computer device (9) Verglei ¬ chen the detected actual values with desired values of the at least ei ¬ NEN parameter of the product;
- mittels einer Projektionseinheit (13) ausgeführtes Proji¬ zieren von mittels des Vergleichens berechneten visualisier- ten Abweichungen auf das Erzeugnis. - by means of a projection unit (13) executed Proji ¬ cation of computed by means of comparing visualisier- th deviations on the product.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung dreidimensionale Oberflächenkoordi¬ naten des Erzeugnisses erfasst. 2. The method according to claim 1, characterized in that the detecting means detects three-dimensional Oberflächenkoordi ¬ naten of the product.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (3) die dreidimensionale Oberflä¬ chenkoordinaten des Erzeugnisses mittels einer Tiefensensor- kamera, insbesondere mittels Streifenlichtprojektion oder La- serschnitt, erfasst. 3. The method according to claim 2, characterized in that the detection device (3) the three-dimensional Oberflä ¬ chen coordinates of the product by means of a depth sensor camera, in particular by Streifenlichtprojektion or laser cut, detected.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung Schichtdicken des Erzeugnisses erfasst . 4. The method according to claim 1, characterized in that the detection device detects layer thicknesses of the product.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung Schichtdicken des Erzeugnisses mittels Blitzthermografie erfasst. 5. The method according to claim 4, characterized in that the detection device detects layer thicknesses of the product by means of flash thermography.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollwerte mittels einer der Rechnereinrichtung zugeordne¬ ten Speichereinrichtung als Datenwerte zu bestimmten oder al- len dreidimensionalen Oberflächen-Koordinaten des Erzeugnisses gespeichert sind. 6. The method according to claim 1, characterized in that the desired values by means of the computing device supplied arrange ¬ th memory means as data values for certain or al- len three-dimensional surface coordinates of the product are stored.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionseinheit die visualisierten Abweichungen als7. The method according to claim 1, characterized in that the projection unit, the visualized deviations as
Grauwertbild, Farbbild, Zahlenwerte oder Pfeile auf das Er¬ zeugnis projiziert. Gray scale image, Color, numbers or arrows on the testimony ¬ He projected.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionseinheit ein Beamer ist. 8. The method according to claim 1, characterized in that the projection unit is a beamer.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das manuelle Bearbeiten Formgeben, Abtragen, Auftragen, oder Richten ist. 9. The method according to claim 1, characterized in that the manual processing is shaping, ablation, application, or straightening.
10. Vorrichtung zur Bearbeitung eines Erzeugnisses, aufwei¬ send : 10. Device for processing a product, aufwei ¬ send:
- eine Erfassungseinrichtung (3) zum Erfassen von Istwerten mindestens eines Parameters des Erzeugnisses (1) bei einem durch eine Bearbeitungsperson ausgeführten manuellen Bearbeiten des Erzeugnisses;  - a detection device (3) for detecting actual values of at least one parameter of the product (1) in the case of a manual processing of the product carried out by a processing person;
- eine Rechnereinrichtung (9) zum Vergleichen der erfassten Istwerte mit Sollwerten des mindestens einen Parameters des Erzeugnisses ;  - Computer means (9) for comparing the detected actual values with set values of the at least one parameter of the product;
- eine Projektionseinheit (13) zum Projizieren von mittels des Vergleichens berechneten visualisierten Abweichungen auf das Erzeugnis. a projection unit (13) for projecting visualized deviations calculated by means of the comparison onto the product.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (3) dreidimensionale Oberflä¬ chenkoordinaten des Erzeugnisses erfasst. 11. The device according to claim 10, characterized in that the detection device (3) detects three-dimensional Oberflä ¬ Chen coordinates of the product.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (3) die dreidimensionale Ober- flächenkoordinaten des Erzeugnisses mittels einer Tiefensen- sorkamera, insbesondere mittels Streifenlichtprojektion oder Laserschnitt, erfasst. 12. The device according to claim 10, characterized in that the detection device (3) detects the three-dimensional surface coordinates of the product by means of a depth sensor camera, in particular by means of strip light projection or laser cutting.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (3) Schichtdicken des Erzeugnisses erfasst. 13. The device according to claim 10, characterized in that the detection device (3) detects layer thicknesses of the product.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (3) Schichtdicken des Erzeugnisses mittels einer Blitzthermografie ausführenden eine Blitzlichterzeugungseinrichtung (3b) aufweisenden Thermogra- fiekamera (3a) erfasst. 14. The device according to claim 13, characterized in that the detection device (3) layer thicknesses of the product by means of a flash thermography exporting a flashlight generating device (3b) having Thermogra- fiekamera (3a) detected.
15. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollwerte mittels einer der Rechnereinrichtung zuge¬ ordneten Speichereinrichtung als Datenwerte zu bestimmten oder allen dreidimensionalen Oberflächen-Koordinaten des Er- Zeugnisses gespeichert sind. 15. The device according to claim 10, characterized in that the desired values supplied ¬ associated memory means are stored as data values to some or all of the three-dimensional surface coordinate ER certificate using one of the computer device.
16. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionseinheit die visualisierten Abweichungen als Grauwertbild, Farbbild, Zahlenwerte oder Pfeile auf das Erzeugnis projiziert. 16. The device according to claim 10, characterized in that the projection unit projects the visualized deviations as gray value image, color image, numerical values or arrows on the product.
17. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionseinheit ein Beamer ist. 17. The apparatus according to claim 10, characterized in that the projection unit is a beamer.
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