CN108732183A - 用于光学地检查物体的表面区域的设施 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于光学地检查物体的表面区域的设施，所述物体特别是被涂漆的车辆车身，所述设施包括：检测光设备，用于利用检测光来照射位于设施的检测区域中的物体和/或用于在表面区域上产生检测图案，其中，检测光设备具有发光系统，该发光系统具有多个用于将检测光发射到检测区域中的发光单元，其中，发光单元具有朝向检测区域的透明盖板。根据本发明设有操作设备，从检测区域看该操作设备布置在透明盖板后方并且被设计为用于通过接触盖板的至少一个部段和/或通过接近这种部段能够实现操作设备的操纵。本发明还涉及一种用于所述设施的发光系统和用于装配所述设施的检测光模块。

Description

用于光学地检查物体的表面区域的设施

技术领域

本发明涉及一种用于光学地检查物体的表面区域的设施，所述物体特别是被涂漆的车辆车身，所述设施包括：

a)检测光设备，用于利用检测光来照射位于设施的检测区域中的物体和/或用于在表面区域上产生检测图案，其中，

b)检测光设备具有发光系统，该发光系统具有多个用于将检测光发射到检测区域中的发光单元，其中，发光单元具有朝向检测区域的透明盖板。

本发明还涉及一种用于所述设施的发光系统，该发光系统具有至少一个第一发光装置和第二发光装置，本发明还涉及一种用于装配所述设施的检测光模块。

背景技术

在这种设施中特别是被涂漆的车辆车身的表面的质量被检测人员视觉地检查。在表面中的瑕疵导致投影到车辆车身上的检测图案相比于同一个检测图案在理想的无瑕疵的表面上的投影有局部变形。以这种方式，有经验的检测人员迅速注意到存在的表面瑕疵并且能以合适的方式标明该表面瑕疵。

存在多个不同的可能在涂漆过程中出现的表面瑕疵。这些在被涂漆的表面中的表面瑕疵可以归属于不同的类别。仅示例性地和非穷尽地，这些表面瑕疵可以是漆脏点、浸湿或分布缺陷、凹坑、污斑、色差和类似瑕疵。

在鉴定被涂漆的车辆车身的表面时可能需要的是，改变用于更准确的鉴定的检测光发射。例如可能需要的是，打开或关闭单独的发光单元和/或调整在检测区域内部的整体照明情况。为此可以例如设置控制面板，以便操控检测区域的单独的发光单元或全部检测区域。然而，如果表面的准确鉴定需要分级调整照明情况，则这可能对于检测人员意味着需要大量行走的过程。对于每个控制指令，检测人员必须行走到最接近的控制面板，给出控制指令并重新进行鉴定。

发明内容

本发明的目的是提出一种开头所述类型的设施，在该设施中，相对于现有技术改进了检查的效率和功效。

所述目的通过根据独立权利要求1所述的设施来实现。

根据本发明的设施用于光学地检查物体的表面区域，所述物体特别是被涂漆的车辆车身，所述设施具有检测光设备，用于利用检测光来照射位于设施的检测区域中的物体。检测光设备还用于在表面区域上产生检测图案。检测光设备具有发光系统，该发光系统具有多个用于将检测光发射到检测区域中的发光单元。发光单元配备有朝向检测区域的透明盖板。

根据本发明规定，设有操作设备，从检测区域看该操作设备布置在照明单元的透明盖板后方。该操作设备被设计为用于通过例如由检测人员接触盖板的至少一个部段和/或通过例如由检测人员接近这种部段能够实现操作设备的操纵。

以这种方式和方法可以实现，检测人员能直接在她检测要检查的物体的表面区域的位置上通过简单的手部运动朝向发光单元的盖板的方向对操作设备进行操纵并且因此例如能影响为检测设置的光线情况。不再需要走到最接近的控制面板。同时，将操作设备安装在透明盖板内部的方法提供了以下优点，即不会由于安装操作设备而在检测区域内部产生棱边。这能够实现易于清洁的表面，这是因为在棱边处可能容易积累灰尘或其它杂质。在清洁这种棱边时出现的瑕疵会导致杂质的转移并且因此可能会导致涂装过程的污染。检测区域的内表面因此易于清洁并且操作设备易于操纵。

作为另外的优点可以将这样构造的操作设备设计为没有机械按键。消除了与之相联系的机械磨损。

在一个有利的实施方式中规定，操作设备包括电容式传感器。

其优点在于，许多常用的电绝缘材料——像特别是玻璃——可以被电容式传感器的电场穿透，因此电容式传感器可以被安装在盖板的背侧上，也就是说背对检测区域的一侧上。以这种方式使得盖板的面对检测区域的一侧不变，特别是不会形成棱边或接缝。

在设施的一个有利的实施方式中可以规定，操作设备布置在发光单元的不用于朝向检测区域的方向发射检测光的区域中。这种区域可以例如是为了发光单元已经存在的控制板的周边。优选的是，透明盖板在该区域中被设计为不透明的。

另选地或附加地，发光单元的盖板的被设置用于操作设备的区域能被为检测人员光学地标记。这可以例如通过具有另一种配色的标记来实现。

在本发明的一个改进方案中规定，操作设备具有显示区，该显示区布置在透明盖板后方并且被设计为用于显示与操作设备的操纵有关的信息。因此可能的是，例如在操纵操作设备之前为检测人员显示当前的发光场景。此外可以例如显示出，这能通过操作设备的操纵来触发。

在本发明的一个实施方式中规定，操作元件被这样设计，即，借助于操作元件的操纵能触发一个或多个下述的过程：

打开和关闭进入检测区域中的检测光的发射；和/或

激活在检测区域内部的特定的照明情况；和/或

控制发光单元和/或发光系统的光强度；和/或

触发设施的质量停止/质检停止；和/或

触发供应要求。

打开和关闭检测光的发射可以包括单个发光单元或全部检测区域。在本文中设施的质量停止/质检停止被理解为中断要经过检测区域被检测的物体的输送。

供应要求可以例如当检测物体所必需的耗材被用尽或必须被更换时实现。

所述目的还通过一种用于上述设施的发光系统来实现，该发光系统至少具有一个第一发光单元和一个第二发光单元，其中，第一发光单元和第二发光单元具有相同的结构。其优点在于，发光单元可被成本有利地制造并且在检测区域内部存在相应大量的用于设置操作设备的可能性。必要时也可以在每个所述发光单元中布置操作设备。同时为了更换发光单元仅需储存一种发光单元。

所述目的还通过一种用于构建所述设施的检测光模块来实现。该检测光模块具有至少一个发光单元，其中，检测光模块还包括至少一个用于操作装置的至少一条线路的连接元件，使得能通过操作技术和控制技术连接第一检测光模块与第二检测光模块。以这种方式，检测室能由多个检测光模块被有效地构造而成并且必要时被改进。

附图说明

下面根据附图详细说明本发明的实施例。其中：

图1示出用于光学地检查物体的表面区域的、具有可动的检测光设备的设施的透视图；

图2示出用于光学地检查物体的表面区域的设施的透视图，其中，借助于输送系统将物体输送经过检测室；和

图3a、3b、3c示出图2的细节视图，包括细节放大部分以及剖面图。

具体实施方式

图1在透视图中示出用于光学地或者说视觉地检查物体12的表面区域的设施10。在当前的实例中，车辆车身14作为物体12的例子被示出。在图1中显示的物体12具有要检查的表面区域16，这些表面区域中的一些带有相应的附图标记。在检测过程中通过以下方式检测物体12的全部表面：由检测人员依次监控各个表面区域16。

在此，在图1中显示的设施10的实施例中，车辆车身14的涂漆质量由检测人员视觉地检验。为此，在设施10中设置检测区18，该检测区具有检测人员可在其上通行的地面20。车辆车身14借助于运输系统22被输送到检测区18中。

在当前的实施例中，运输系统22包括多个运输车24，在所述多个运输车上运输车辆车身14。运输车24在轨道系统26上移动。在图1中示出所述运输车24中的一者。

轨道系统26包括支承轨道28，运输车24在该支承轨道上移动并且该支承轨道被以已知的方式设计为I型材以及锚定在地面上。和地面连接的支承轨道28是单轨的。当然也可以另选地使用多轨的、特别是双轨的轨道系统。

运输车24包括固定装置30，在该固定装置上可以固定车辆车身14。固定装置30因此直接接纳车辆车身14，且车辆车身14不被固定在工件支架、例如滑板上。

另选地也可以设置输送系统，其中，车辆车身固定在工件支架上并且以这种方式被输送。这详细地参考图2在下面进行说明。此外可以使用其它常见的合适的输送系统、例如与地面连接的其它轨道系统、高空钢缆系统或板带式运输机。

检测区18的可通行的地面20具有连接通道32，该连接通道能够实现运输车24的行驶机构与固定装置30之间的连接并且因此能够输送车辆车身14穿过检测区18。

为了评估车辆车身14的表面区域16，在检测区18中设置检测光设备34，借助于该检测光设备能利用检测光照射车辆车身14。在此可以产生检测图案35，只要车辆车身14位于检测区18中，则该检测图案就可运动经过要检查的表面区域16。原则上，车辆车身14应该在检测过程中在检测区18中停顿。然而运输系统22也允许了，即车辆车身14在检测过程中在检测区18中被移动。

检测图案35在当前的实施例中被设计为条纹图案，其中，亮条纹与暗条纹以彼此平行的方式交替布置。在所示出的实施例中亮条纹和暗条纹垂直于车辆车身14的纵向方向36。车辆车身14的纵向方向36同时相当于车辆车身14的输送方向。

为了产生检测光和所属的检测图案35，检测光设备34包括发光系统38，该发光系统由可动的检测装置40支承和运载。检测装置40能沿预先规定的运动轨迹移动。在当前的实施例中，检测装置40可以被沿着以及反向于车辆车身14的纵向方向36移动。这在图1中通过双箭头42表明。

可动的检测装置40可以配备有用于人员防护的安全元件、像例如机械接线板或光学装置、如光栅。

检测装置40在图1所示的实施例中被设计为检测桥门44，该检测桥门具有两个竖直支柱46，48和连接这两个竖直支柱46，48的桥门弧形段50。竖直支柱46，48基本上从下向上延伸，但是不必具有严格竖直的走向。

检测装置40的运动被以导轨引导并且为此在当前的实施例中具有两个平行的轨道52，54，该轨道被固定在检测区18的地面20上并且在侧面接合于车辆车身14。检测桥门44可以借助于驱动装置在轨道52，54上运动。另选地，该驱动装置也可以被分离，因此也能手动地移动检测桥门44。以这种方式，检测桥门44可以例如手动地从要检测的表面区域16运动到下一个要检测的表面区域16。随后可以机动地以预先规定的速度驶过各个表面区域16。

检测桥门44在其竖直支柱46，48上支承两个侧面发光装置56，58以及在其桥门弧形段50上支承顶部发光装置60。侧面发光装置56，58构造相同，因此下面仅介绍侧面发光装置58。该侧面发光装置包括多个发光单元62，64，66，这些发光单元被设计为发光板61并且自身又分别由多个发光元件68构成。在当前的实施例中，在每个侧面发光装置56，58中以3×2的布置结构设有四个发光单元62，64，66。也可以容易地实现其它布置结构。也可以仅设置一个发光板。

在图1所示的实施例中，每个发光单元62，64，66都包括多个发光元件68，这些发光元件自身又可以分别具有例如四个单独的发光体——例如LED。各个发光体可以例如是白光发光二极管、黄光发光二极管和/或RGB发光二极管。

白光发光二极管可以例如具有6500K的光温并且产生所谓的日光白光。黄光发光二极管可以具有2700K的温度并且产生所谓的暖白光。如果由白光发光二极管和黄光发光二极管发出的光被以相同的份额混合，因此得出4000K的光温，这也被称为冷白光或中性白光。该光温更不易使人眼感到疲劳。

顶部发光装置60被相应于侧面发光装置58构造并且同样包括多个发光单元。

侧面发光装置56，58和顶部发光装置60的各个发光单元62至66的发光元件90可以符合目标地并且独立于其余发光元件和/或发光板地激活和去激活。例如，可以借助于检测光和检测图案35照射车辆车身14的选择性地确定的表面区域16。

如果必要的话，对于产生检测图案35所不需要的那些发光板61可以被用于检测区18或者在检测桥门44下方的区域的一般性照明。为此可以将各个发光元件68中的光强度选择性地降低或提高到需要的程度。此外，可以例如通过在检测区18的地面20中的发光单元来保证检测区18的基础照明。

如已经在图1的图示中可看出地，发光单元62除了发光元件68之外还具有操作设备70。操作设备70的结构和功能在下面参考图3详细说明。

图2示出用于光学地检查物体12的表面区域的设施100的透视图。和图1所示的实施方式的特征相同的或可参照的特征在图2的实施方式中用提高了100的附图标记标出。为了避免重复，仅描述那些具有重要区别的特征。

设施100包括具有壳体121的检测区域118。可以借助于输送系统122将车辆车身114输送穿过壳体121。图2所示的实施方式的输送系统122和图1所示的运输系统22是可参照的。另选地，例如输送系统122也可能被设计为滚轮输送器，在该滚轮输送器上可以运输所谓的滑板。在设施100的检测区域——在本实施例中该检测区域被设计为检测室118并且可以被称为光隧道——中安设有检测光设备134，该检测光设备在很大程度上与图1的实施例的检测光设备34结构相同。

主要区别在于，检测光设备134被设计为固定式的和不可动的。检测光设备的发光系统138同样包括顶部发光装置160和两个侧面发光装置156，158。和图1的实施方式不同的是，侧面发光装置156，158和顶部发光装置160在全部检测区域上延伸并且因此形成检测室118或光隧道。

如前面已经关于图1的实施例描述的那样，被设计为发光板161的发光单元162至166具有多个发光元件168。发光单元166除了多个发光元件168之外也包括操作设备170。其具体结构和工作方式在下面参考图3说明。

图3a示出图2的局部，图3b示出图3a的放大局部。图3c示出从检测区域的视角看沿图3b的线c-c的剖视图。

操作设备170具有多个电容式传感器172，174。电容式传感器172，174被安装在例如由玻璃制成的保护盖板171的背离检测隧道118的一侧上。每个所述电容式传感器172，174可以产生显示出操作设备170的操作的信号。

发光板161的保护盖板171在操作设备170的区域中具有黑区176。黑区可以在保护盖板171的内部，在保护盖板171的背侧上(也就是说背对检测区域并且在其上布置有电容式传感器172，174的一侧)或也在保护盖板171的外侧上(也就是说在面对检测区域的一侧上)安装。操作区178被以颜色突出。操作区178也能以和黑区176相同的方式设置在外侧、内侧或设置在保护盖板171本身中。

为电容式传感器172，174分派了不同的功能。第一组173传感器172形成开/关按键。在操纵传感器172时打开或关闭被相应操纵的发光单元166。

第二组175传感器174形成键盘，通过该键盘例如能输入用于识别进行操作的检测人员的数字代码。通过第二组175实现的输入可以例如在显示器180上显示。同时地或另选地可以在显示器180上显示信息，该信息对于操作人员来说在检测过程中是重要的，例如关于要检测的车辆车身14和/或其涂漆的数据，等等。

以这种方式，操作设备170形成被集成在发光单元166中的分散的控制和操作单元。操作设备170可以被设计为用于一个发光单元166并且仅设置用于操作此一个操作设备。另选地可以通过操作设备170操作多个发光单元。

通过操作设备170能触发不同的功能。例如可以除了已经提到的开/关功能之外还能控制、调节和/或调用检测区域的单独模块、多个模块或所有模块的特定的光场景、光色和/或光强度。

多组传感器也可以通过共用的壳体组合到一起。在一个变型方案中，操作设备的操作侧在外观和功能方面是可自由配置的。

除了和光有关的调节之外，还可以通过操作设备170触发或操控其它功能、例如输送系统122的质量停止/质检停止或对耗材的要求，以便因此确保在涂漆设施或光隧道中的改进的过程。

通过操作设备170接收或产生的信号可以被传递到发光单元的控制板并且在那里处理。此后可以触发相应的动作。因此能够实现对发光单元166进行分散控制。另一方面能实现：借助于分散接收的信号通过信号的中央处理例如通过控制中心来操控多个发光单元。控制中心获得并随后发出信号，该信号又可以是指令或信息以及报错。

以这种方式能够实现单独发光单元的分散控制、多个发光单元的部分中央控制以及所有发光单元的中央控制以及通过例如单独操作设备本身或从控制中心进行的其它过程的操控。

在操作设备上这种信号的激活可以例如依赖于所存储的特定最小时间，以便防止触发错误信号。其它安全措施也是可能的。

在不改变光隧道的设计的情况下可以容易地集成其它功能。

Claims (7)

1.一种用于光学地检查物体(12)的表面区域(16)的设施(100)，所述物体特别是被涂漆的车辆车身(14)，所述设施包括：

a)检测光设备(134)，用于利用检测光来照射位于所述设施的检测区域(118)中的物体(14)和/或用于在表面区域(16)上产生检测图案(135)，其中，

b)检测光设备(134)具有发光系统(138)，该发光系统具有多个用于将检测光发射到检测区域(118)中的发光单元(162，164，166)，其中，发光单元(162，164，166)具有朝向检测区域(118)的透明盖板(171)，

其特征在于，

c)设有操作设备(170)，从检测区域(118)看该操作设备布置在透明盖板(171)后方并且被设计为用于：

d)通过接触盖板(171)的至少一个部段(178)和/或通过接近这种部段(178)能够实现对操作设备(170)的操纵。

2.根据权利要求1所述的设施，其中，操作设备(170)包括电容式传感器(172，174)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的设施，其中，操作设备(170)布置在发光单元(166)的不用于发光的区域中。

4.根据前述权利要求中任一项所述的设施，其中，操作设备(170)具有显示区(180)，该显示区布置在透明盖板(171)后方并且被设计为用于显示与对操作设备(170)的操纵有关的信息。

5.根据前述权利要求中任一项所述的设施，其中，操作元件(170)被这样设计，即，借助于操作元件(170)的操纵，

a)能打开和关闭进入检测区域(118)的检测光的发射，和/或

b)能激活在检测区域(118)内部的特定的照明情况，和/或

c)能控制发光单元(166)和/或发光系统(138)的光强度，和/或

d)能触发设施(100)的质量停止，和/或

e)能触发供应要求。

6.一种发光系统(138)，用于根据前述权利要求中任一项所述的设施(100)，该发光系统至少具有一个第一发光单元(162)和一个第二发光单元(164)，其中，发光单元具有相同的结构。

7.一种检测光模块(134)，用于构建根据权利要求1至5中任一项所述的设施(100)。