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Patent Searching and Data


Title:
TESTING OF ASSEMBLIES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/080065
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method, system, program and computer program product for testing of at least one component of an assembly. In order to specify a simple and rapid solution for identification of faults in components in assemblies, it is proposed that a thermal image at least of the component is recorded from the assembly in which at least that component is operated, and is compared with a reference thermal image of a physically identical reference assembly, in which at least one reference component which corresponds to that component has been operated, possibly with existing image differences being displayed graphically and/or by outputting the component designations of the at least one faulty component.

Inventors:
HINTERLEITNER MATTHIAS (DE)
SCHWAAB MARCO (DE)
TAYLOR LEE-GREGORY (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/072108
Publication Date:
June 21, 2012
Filing Date:
December 07, 2011
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
HINTERLEITNER MATTHIAS (DE)
SCHWAAB MARCO (DE)
TAYLOR LEE-GREGORY (DE)
International Classes:
G01N25/00; G06T7/00; G01R31/28
Foreign References:
EP1614864A12006-01-11
US5032727A1991-07-16
US20080075351A12008-03-27
US5637871A1997-06-10
Other References:
ICARE: "Infrared Analysis Software and CSI 9830 Machinery Health Imager", vol. T-RBIR-092008, September 2008 (2008-09-01), XP002671164, Retrieved from the Internet [retrieved on 20120308]
HERNÃ N DARÃO BENÃTEZ ET AL: "Content Based Thermal Images Retrieval", 30 June 2010, IMAGE AND SIGNAL PROCESSING, SPRINGER BERLIN HEIDELBERG, BERLIN, HEIDELBERG, PAGE(S) 479 - 487, ISBN: 978-3-642-13680-1, XP019144550
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Testen zumindest eines Bauteils (2) einer Baugruppe (3), wobei von der Baugruppe (3), bei der zumindest das Bauteil (2) angesteuert wird, ein Wärmebild zumindest des Bauteils (2) aufgenommen und mit einem Referenzwärmebild ei¬ ner baugleichen Referenzbaugruppe verglichen wird, bei der zumindest ein dem Bauteil (2) entsprechendes Referenzbauteil angesteuert wurde, wobei ggf. vorhandene Bilddifferenzen gra¬ fisch und/oder durch Ausgabe der Bauteilbezeichnungen des zumindest einen fehlerhaften Bauteils (2) aufgezeigt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

wobei das zumindest eine zu überprüfende Bauteil (2) automa¬ tisch angesteuert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

wobei das Bauteil (2) und/oder die Baugruppe (3) automatisch erkannt werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein von einem Referenzwärmebild abweichendes Wärmebild mit einer Angabe der fehlerhaften Bauteile (2) gespeichert wird .

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein von einem Referenzwärmebild abweichendes Wärmebild mit einer Handlungsanweisung zur Fehlerbehebung gespeichert wird .

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,

wobei bei vorhandenen Bilddifferenzen das Wärmebild mit be¬ reits gespeicherten abweichenden Wärmebildern verglichen wird und die zugeordnete Angabe der fehlerhaften Bauteile (2) und/oder Handlungsanweisung zur Fehlerbehebung ausgegeben wird .

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein fehlerhaftes Bauteil (2) über ein Logistik-System automatisch bestellt wird.

8. System (1) zum Testen zumindest eines Bauteils (2) einer Baugruppe (3) aus zumindest einer Wärmebildkamera (4), einer Abschirmung (5), Mittel zur Ansteuerung zumindest des Bauteils (2) der Baugruppe (3) sowie einer Rechnereinheit (6) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche .

9. Programm zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-7 bei Ablauf in einer Rechnereinheit (6) ei¬ nes Systems (1) nach Anspruch 8.

10. Computerprogrammprodukt mit einem Programm nach An¬ spruch 8.

Description:
Beschreibung

Testen von Baugruppen Die Erfindung betrifft ein Verfahren, System, Programm und Computerprogrammprodukt zum Testen zumindest eines Bauteils einer Baugruppe.

Ein solcher Test kommt insbesondere in der Baugruppenrepara- tur zum Einsatz. Hier wird die Fehlersuche gewöhnlich nach einer vordefinierten Zeit (z.B. 1,5 h) erfolglos abgebrochen, wenn der Fehler nicht erkannt werden kann. Dieses Problem war bis dato nicht oder nur unwirtschaftlich (z.B. Fehlersuche, bis der Fehler gefunden wird) lösbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und schnelle Lösung zur Erkennung von Fehlern von Bauteilen von Baugruppen anzugeben. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Testen zumindest eines Bauteils einer Baugruppe, wobei von der Bau ¬ gruppe, bei der zumindest das Bauteil angesteuert wird, ein Wärmebild zumindest des Bauteils aufgenommen und mit einem Referenzwärmebild einer baugleichen Referenzbaugruppe vergli- chen wird, bei der zumindest ein dem Bauteil entsprechendes Referenzbauteil angesteuert wurde, wobei ggf. vorhandene Bilddifferenzen grafisch und/oder durch Ausgabe der Bauteilbezeichnungen des zumindest einen fehlerhaften Bauteils aufgezeigt werden.

Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein System, ein Programm und ein Computerprogrammprodukt mit den in den Ansprüchen 7-9 angegebenen Merkmalen. Durch die Aufnahme und den Vergleich des Wärmebildes der

(mutmaßlich) defekten Baugruppe mit dem Wärmebild der Gutbau ¬ gruppe (Referenzwärmebild) können defekte Bauteile durch Auf ¬ spüren von Bilddifferenzen schnell und einfach erkannt wer- den. Die Referenzwärmebilder funktionierender Baugruppen können dabei in einer Datenbank abgelegt sein, auf die die Rechnereinheit des erfindungsgemäßen Systems beispielsweise über eine Internetverbindung Zugriff hat, oder auch fallbezogen direkt vor (oder nach) einem Test aufgenommen werden - was die Verfügbarkeit einer Referenzbaugruppe natürlich voraus ¬ setzt. Die Bilddifferenzen werden von einer Bildverarbeitungssoftware, der Teil des erfindungsgemäßen Programms ist, erkannt und vorteilhafterweise grafisch ausgegeben. Alterna ¬ tiv oder zusätzlich kann auch die Bauteilbezeichnung des zumindest einen fehlerhaften Bauteils ausgegeben werden, die beispielsweise vorher manuell eingegeben worden sein kann, um auch das passende Referenzwärmebild aus der Datenbank zu su ¬ chen. Sollte ein gesuchtes Referenzwärmebild bei Verwendung einer Datenbank in dieser noch nicht vorhanden sein, so muss es für den Test aufgenommen werden und kann dann anschließend natürlich der Datenbank hinzugefügt werden.

Durch den Vergleich von zwei Wärmebildern und Aufzeigen der Differenzen können Fehlfunktionen erkannt werden und die Zeit für die Fehleranalyse entsprechend reduziert werden. Hier ¬ durch wird die Reparaturquote erhöht - auch für günstigere Baugruppen, für die sich bislang eine Reparatur nicht gelohnt hätte - und somit anfallender Elektroschrott reduziert (Green Solution) . Dabei ermöglicht der Einsatz von Wärmebildern eine risiko- und berührungslose Messung, bei der das Objekt auch während des Betriebes geprüft werden kann und sogar Maßnahmen durchführbar sind, bevor Störungen auftreten. Zudem können durch die Überprüfung thermischer Auffälligkeiten an den Bauteilen auch verdeckte Fehler sichtbar gemacht werden, da die Fehlererkennung nicht nur eine übermäßige Erwärmung berücksichtigt, sondern durch den Vergleich mit der Referenzbaugruppe auch erkennt, wenn bei einer defekten Baugruppe bei ¬ spielsweise Ausgänge nicht angesteuert werden und kalt blei ¬ ben. Die erfindungsgemäße Lösung ist dabei auf verschiedenste Baugruppen anwendbar, zum Beispiel zur Überprüfung von Motoren, Leistungsschaltern, Monitoren etc. In einer vorteilhaften Form der Ausgestaltung wird das zumindest eine zu überprüfende Bauteil automatisch angesteuert. In einer weiteren vorteilhaften Aus führungs form werden das Bauteil und/oder die Baugruppe automatisch erkannt. Durch diese Ausführungsbeispiele wird die erfindungsgemäße Lösung für ei ¬ nen Anwender noch weiter vereinfacht.

In einer weiteren vorteilhaften Aus führungs form wird ein von einem Referenzwärmebild abweichendes Wärmebild mit einer An ¬ gabe der fehlerhaften Bauteile gespeichert. In einer weiteren vorteilhaften Aus führungs form wird ein von einem Referenzwärmebild abweichendes Wärmebild mit einer Handlungsanweisung zur Fehlerbehebung gespeichert. Hierdurch kann eine Datenbank aufgebaut werden, die einem Anwender insbesondere die Suche nach der Ursache von versteckten Fehlern (z.B. Ausgänge bleiben kalt) erleichtert, wenn hierzu schon einmal vermerkt wur ¬ de "Baugruppe XY defekt" oder "ersetze Kondensator X durch Kondensator Y" .

In einer weiteren vorteilhaften Aus führungs form wird dabei bei vorhandenen Bilddifferenzen das Wärmebild mit bereits ge ¬ speicherten abweichenden Wärmebildern verglichen und die zugeordnete Angabe der fehlerhaften Bauteile und/oder Hand ¬ lungsanweisung zur Fehlerbehebung ausgegeben. Hierdurch ist das erfindungsgemäße System dann in der Lage, die Fehlerana ¬ lyse für den Anwender zu übernehmen und nach einer kurzen Zeit (gewöhnlich 1-5 min) das Fehlerbild mit der Vorgabe, wie dieses zu beheben ist, auszugeben. Die Zeit für die Fehleranalyse wird durch den automatischen Abgleich mit den gespeicherten abweichenden Wärmebildern somit noch einmal weiter reduziert .

In einer weiteren vorteilhaften Aus führungs form wird ein feh- lerhaftes Bauteil über ein Logistik-System automatisch bestellt. Hierdurch wird der Mitarbeiter noch weiter entlastet. Im Folgenden wird die Erfindung anhand des in der Figur dar- gestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläu- tert. Die Figur zeigt:

FIG 1 Ein erfindungsgemäßes System zum Testen von Bau ¬ gruppen .

Die Figur zeigt ein erfindungsgemäßes System 1 zum Testen zu ¬ mindest eines Bauteils 2 einer Baugruppe 3. Zur Durchführung des Tests wird zumindest das zu überprüfende Bauteil 2 der Baugruppe 3 angesteuert und mit einer Wärmebildkamera 4 auf ¬ genommen und das entstehende Wärmebild mit einem Referenzwär ¬ mebild einer baugleichen, funktionierenden Referenzbaugruppe - bei dessen Aufnahme natürlich ebenfalls zumindest das dem zu überprüfenden Bauteil entsprechende Referenzbauteil ange ¬ steuert wurde - verglichen. Für die Aufnahme ist zur Reduzie ¬ rung von Störeinflüssen sowohl die Kamera 4 als auch die Testbaugruppe 3 mit einer Abschirmung 5 versehen, die im in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel als eine auf ei ¬ nem Tisch befindliche Box ausgeführt ist, bei der die Vorder ¬ seite wie ein Rolltor geschlossen werden kann. Zur Durchführung des Tests ist ferner eine Rechnereinheit 6 mit einem auf diesem laufenden Programm vonnöten, die vorteilhafterweise sowohl die Testbaugruppe 3 als auch die Kamera 4 ansteuert und die Bildverarbeitung sowie die Ausgabe der Testergebnisse übernimmt. Zudem ist die Rechnereinheit 6 (Prüf-PC) mit einer Datenbank-Anbindung - zum Beispiel über Internet - versehen, wobei in der Datenbank neben den für das erfindungsgemäße Verfahren benötigten Referenzwärmebildern auch schon weitere Wärmebilder von Schlechtbaugruppen gespeichert sein können.

Durch den Bildvergleich von Wärmebild mit Referenzwärmebild können nicht nur zu heiße Bauteile 3, sondern auch zu kalte detektiert werden - wie beispielsweise nicht angesteuerte Ausgänge. Wird eine Bilddifferenz festgestellt, kann der Prüf-PC 6 in der Datenbank nachschauen, ob hier schon ein Wärmebild mit einer ähnlichen oder gleichen Abweichung gespeichert ist und hierzu schon eine Handlungsanweisung hin- terlegt ist (oder zumindest das defekte Bauteil 2), so dass bei wiederkehrenden Fehlern, d.h. im "eingeschwungenen" Zustand des Systems, der Fehler automatisch erkannt und die Maßnahme zur Abhilfe des Problems mit ausgegeben wird. Der Vorteil ist, dass das Gesamtsystem 1 dann in der Lage ist, die Fehleranalyse für den Mitarbeiter zu übernehmen und nach einer kurzen Zeit (typisch 1-5 min) das Fehlerbild mit der Vorgabe, wie dieses zu beheben ist, auszugeben.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Verfahren, System, Programm und Computerprogrammprodukt zum Testen zumindest ei ¬ nes Bauteils einer Baugruppe. Um eine einfache und schnelle Lösung zur Erkennung von Fehlern von Bauteilen von Baugruppen anzugeben, wird vorgeschlagen, dass von der Baugruppe, bei der zumindest das Bauteil angesteuert wird, ein Wärmebild zu ¬ mindest des Bauteils aufgenommen und mit einem Referenzwärme ¬ bild einer baugleichen Referenzbaugruppe verglichen wird, bei der zumindest ein dem Bauteil entsprechendes Referenzbauteil angesteuert wurde, wobei ggf. vorhandene Bilddifferenzen gra ¬ fisch und/oder durch Ausgabe der Bauteilbezeichnungen des zumindest einen fehlerhaften Bauteils aufgezeigt werden.