DE10025692A1 - System zur Darstellung einer Lackschichtdickenverteilung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Darstellung der Schichtdickenverteilung einer Lackschicht auf der Oberfläche eines Gegenstandes, wobei eine Datenverarbeitungseinrichtung vorhanden ist, die wenigstens einen Datenspeicher enthält, in dem simulierte oder gemessene Daten gespeichert sind sowie die Schichtdicken an bestimmten Orten auf der Oberfläche repräsentieren. Der Datenverarbeitungseinrichtung ist eine Anzeigeeinrichtung zugeordnet, auf deren Anzeigefläche (5) mehrere, wenigstens eine Draufsicht (14) sowie zwei Schnittbilder (22, 28) enthaltende Ansichten (14, 22, 28, 36) der Lackschicht nebeneinander darstellbar sind. Des weiteren ist mittels des Mauszeigers einer Computer-Maus oder einer gleichartigen Zeigevorrichtung der Datenverarbeitungseinrichtung ein bestimmter Ort auf der Oberfläche jeweils in der Draufsicht wählbar, und die Datenverarbeitungseinrichtung dafür eingerichtet, aufgrund der mit der Wahl des bestimmten Ortes (20) jeweils festgelegten x-Richtung (16) ein erstes Schnittbild (22) sowie der mit der Wahl des bestimmten Ortes (20) jeweils festgelegten y-Richtung (18) ein zweites Schnittbild (28) der Lackschicht zur Anzeige zu bringen.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Darstellung der Schichtdickenverteilung einer Lackschicht auf der Oberfläche eines Gegenstandes.

Bei Lackierprozessen ist die Schichtdickenverteilung der Lackschichten für die Qua­ lität der Lackierung von entscheidender Bedeutung. Die erforderliche Qualität einer Lackierung ist erreicht, wenn eine bestimmte minimale Lackschichtdicke überschrit­ ten sowie eine bestimmte maximale Lackschichtdicke nicht überschritten wird.

Es gibt Lackieranwendungen, insbesondere in der Autoindustrie, bei denen Gegen­ stände in einer großen Stückzahl lackiert werden. Hier sind häufig Lackierroboter eingesetzt, welche die Gegenstände, also beispielsweise eine Karosserie, auf effek­ tive Weise lackieren. Dabei erfolgt der Lackiervorgang normalerweise auf eine be­ stimmte, zuvor programmierte Art, das heißt mit sich wiederholenden Bewegungen des Roboters, so daß das Ergebnis des Lackiervorgangs möglichst bei allen Gegen­ ständen gleich ist. Daher ist eine Optimierung des Lackierprozesses von besonderer technischer, qualitativer und wirtschaftlicher Bedeutung.

Zur Optimierung der Lackierprozesse werden unter anderem Simulationen einge­ setzt, die das Lackierergebnis prognostizieren, bevor tatsächlich Gegenstände lac­ kiert werden. Die Simulationen dienen insbesondere der Optimierung von Randparametern des Lackierprozesses mit dem Ziel, daß das Lackierergebnis einem be­ stimmten Ideal möglichst nahe kommt. Zur Beurteilung einer Lackierung werden als Kriterien insbesondere eine möglichst gleichmäßige Lackschichtdicke auf der zu lac­ kierenden Oberfläche, die Vermeidung der Unterschreitung einer bestimmten mini­ malen Lackschichtdicke zwecks Farbdeckung sowie die Vermeidung der Über­ schreitung einer bestimmten Lackschichtdicke zur Vermeidung einer Tropfenbildung des Lacks herangezogen.

Um das Ergebnis einer Simulation oder einer tatsächlichen Lackschichtdickenvertei­ lung schnell erfassen sowie beurteilen zu können, ist eine möglichst übersichtliche graphische Darstellung der Lackierergebnisse anzustreben.

Hierzu sind einige Möglichkeiten der graphischen Darstellung solcher Ergebnisse bekannt.

Eine Möglichkeit besteht darin, die Lackschichtdicke entlang eines Vermessungspfa­ des als Schnittbild darzustellen. Diese Darstellungsform beschränkt sich auf eine Darstellung einer quasi eindimensionalen Strecke auf der Oberfläche des lackierten Gegenstandes und gibt daher keinen Gesamteindruck der lackierten Fläche wieder.

Eine weitere Möglichkeit ist die Lackschichtdickenverteilung als farbige Fläche dar­ zustellen, wobei die Farbintensität oder unterschiedlich gewählte Farben die ver­ schiedenen Lackschichtdicken darstellen. Hierbei ist angestrebt, eine Draufsicht auf einen Gegenstand durch Verwendung von Farben zu verbessern.

Eine dritte Möglichkeit besteht darin, die Lackschichtdicken in einer dreidimensiona­ len Ansicht als Gebirge darzustellen.

Bei der letztgenannten Darstellungsmöglichkeit ist der Gesamteindruck durch eine plastische Darstellung zur Beurteilung der lackierten Oberfläche verbessert. Diese Darstellungsart erschwert jedoch das Erkennen von tatsächlichen Schichtdicken für beispielsweise diejenigen Stellen der Lackierung, die in der dreidimensionalen An­ sicht durch einen im Vordergrund dargestellten Schichtdickenverlauf verdeckt sind, also beispielsweise die Schichtdicke einer vergleichsweise dünn lackierten Stelle, die in der Ansicht hinter einer vergleichsweise dick lackierten Stelle liegt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung ein System anzugeben, das die graphische Darstellung der Schichtdickenverteilung von lackier­ ten Oberflächen oder deren Simulationen verbessert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein System zur Darstellung der Schicht­ dickenverteilung einer Lackschicht auf der Oberfläche eines Gegenstandes mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.

Demnach ist bei dem erfindungsgemäßen System zur Darstellung der Schichtdic­ kenverteilung einer Lackschicht auf der Oberfläche eines Gegenstandes eine Daten­ verarbeitungseinrichtung vorhanden, die wenigstens einen Datenspeicher enthält, in dem simulierte oder gemessene Daten gespeichert sind und die Schichtdicken an bestimmten Orten auf der Oberfläche repräsentieren. Der Datenverarbeitungsein­ richtung ist eine Anzeigeeinrichtung zugeordnet, auf deren Anzeigefläche mehrere, wenigstens eine Draufsicht sowie zwei Schnittbilder enthaltende Ansichten der Lack­ schicht nebeneinander darstellbar sind. Mittels des Mauszeigers einer Computer- Maus oder einer gleichartigen Zeigevorrichtung der Datenverarbeitungseinrichtung ist ein bestimmter Ort auf der Oberfläche jeweils in der Draufsicht wählbar, und die Datenverarbeitungseinrichtung ist dafür eingerichtet, aufgrund der mit der Wahl des bestimmten Ortes jeweils festgelegten x-Richtung ein erstes Schnittbild sowie der mit der Wahl des bestimmten Ortes jeweils festgelegten y-Richtung ein zweites Schnittbild der Lackschicht zur Anzeige zu bringen.

Die Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung ist also vorteilhafterweise derart aufgeteilt, daß mehrere Ansichten gleichzeitig dargestellt werden können. Die Draufsicht ist zu­ sätzlich zur ihrer primären Funktion als Informationsträger, die Ansicht zur Auswahl der Schnittebenen für die beiden Schnittbilder. Indem in der Draufsicht eine be­ stimmte, hinsichtlich der Lackschicht zu beurteilende Stelle erkannt wird, kann auf besonders bedienungsfreundliche Weise beispielsweise der Mauszeiger auf diese Stelle positioniert werden. Damit ist eine Auswahl getroffen und die entsprechenden Koordinaten beziehungsweise den Koordinaten zugeordneten Koordinatenachsen für die Schnittbilder festgelegt. Entsprechend werden die den Koordinatenachsen zuge­ ordneten Werte für die Lackschichtdicken auf den Ansichten als Schnittbilder ent­ sprechend angezeigt. Die Informationen über die Lackschichtdickenverteilung aus der Draufsicht und den Schnittbilder zusammen enthalten alle wesentlichen Angaben zu Beurteilung der Lackierung an der gewählten Stelle beziehungsweise in dem dar­ gestellten Abschnitt.

Die Koordinatenachsen bilden häufig ein kartesisches System. Das ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Wenn es sich für einen bestimmten Gegenstand beziehungs­ weise dessen Darstellung als nützlich erweist, können die Koordinatenachsen einen frei wählbaren Winkel zueinander haben oder einem anderen Koordinatensystem folgen, beispielsweise einem System mit Polarkoordinaten.

Insgesamt wird also durch das erfindungsgemäße System erreicht, daß die Schicht­ dickenverteilung auf besonders nützliche Weise graphisch dargestellt wird.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Oberfläche beziehungswei­ se die Oberflächenform eines zu lackierenden Gegenstandes in eine zweidimensio­ nale, ebene Gestalt transformiert wird. Die entsprechenden, ersten Informationen über die zweidimensionale, ebene Gestalt sind in einer ersten Datei beziehungswei­ se in einem ersten Bereich der Datenverarbeitungsanlage gespeichert, wobei diese ersten Informationen dann unabhängig von anderen Informationen über die zu lac­ kierende Oberfläche, beispielsweise den jeweiligen Lackschichtdicken, vorliegen. Die tatsächliche Gestalt der zu lackierenden Oberfläche kann eine beliebige räumli­ che Gestalt aufweisen, wird jedoch zur Datenspeicherung in eine zweidimensionale, ebene Gestalt überführt.

Beispielsweise wird in einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gegenstandes in der ersten Datei beziehungsweise in dem ersten Bereich der Da­ tenverarbeitungsanlage die Informationen über die zweidimensionale, ebene Gestalt als Farbinformationen gespeichert. Auf diese Weise kann eine virtuelle, ebene Ober­ fläche definiert werden, indem dieser eine Farbe beziehungsweise eine Farbwert für die Datenverarbeitungsanlage zugeordnet wird, also zum Beispiel weiß oder der Farbwert 255, welcher der Farbe Weiß entspricht. Die zweidimensionale, ebene Ge­ stalt der zu lackierenden Oberfläche innerhalb der zweidimensionalen, ebenen Ober­ fläche ist definiert durch die Speicherung einer anderen Farbe beziehungsweise ei­ nes anderen Farbwertes als Weiß, bzw. 255, für diejenigen Punkte der virtuellen, ebenen Oberfläche, die Teil der zweidimensionalen, ebenen Gestalt sind.

In einer weiteren Datei beziehungsweise in einem weiteren Bereich der Datenverar­ beitungsanlage sind zweite Informationen insbesondere über die Lackschichtdicken für bestimmte Stellen auf dem zu lackierenden Gegenstand gespeichert. Dabei ist es für die Erfindung nur von untergeordneter Bedeutung, ob die zweiten Informationen von einer Messung stammen oder von einer Lackiersimulation.

Es ist auch unerheblich, in welchem Format die zweiten Informationen vorliegen, also beispielsweise als Farbwerte, die bestimmten Lackschichtdicken entsprechen, oder als Zahlenangaben über Lackschichtdicken.

Durch die Verwendung von wenigstens zwei Dateien beziehungsweise wenigstens zwei Speicherbereichen zur Speicherung der ersten sowie zweiten Informationen, ist vorteilhafterweise erreicht, daß die Systeme, welche die genannten Informationen zur Verfügung stellen, beispielsweise speziell dafür eingerichtete Computer oder Meßsysteme, unabhängig voneinander arbeiten können. Die ersten sowie zweiten Informationen können insbesondere eine unterschiedliche Auflösung, beziehungs­ weise eine unterschiedliche Informationstiefe verwenden, wobei diese unterschiedli­ chen Auflösungen oder Informationstiefen durch das erfindungsgemäße System auf­ einander anpaßbar sind, beispielsweise durch datentechnische Streckung oder Stauchung der ersten Informationen bis zur Kongruenz mit den zweiten Informatio­ nen.

Die aufeinander angepaßten ersten und zweiten Informationen sind dann besonders leicht überlagerbar. Insbesondere kann eine zweite Information, beispielsweise ein lackschichtdickenbezeichnender Farbwert, für eine bestimmte Stelle den entspre­ chenden Farbwert der ersten Information für diese gewählte Stelle ersetzen. Das heißt, daß gerade diejenigen zweiten Informationen den ersten Informationen über­ lagert werden, die eine sich entsprechende Stelle auf der zu lackierenden Oberfläche beziehungsweise auf der zweidimensionalen, ebenen Gestalt aufweisen. Das Ergeb­ nis der Überlagerung ist gemäß dem erfindungsgemäßen System darstellbar, insbe­ sondere auf der Anzeigeeinrichtung der Datenverarbeitungsanlage.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprü­ chen zu entnehmen.

Anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen sollen die Er­ findung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung, sowie be­ sondere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung einer Lackschichtdickenverteilung mittels des erfindungsgemäßen Systems,

Fig. 2 ein zweidimensionales Objektbild,

Fig. 3 das Objektbild mit überlagerter Lackschichtdickenverteilung, so­ wie

Fig. 4 eine Darstellung einer Lackschichtdickenverteilung.

Die Fig. 1 zeigt eine Darstellung einer Lackschichtdickenverteilung mittels des erfin­ dungsgemäßen Systems mit einem kreisförmig lackierten Bereich 10 einer Oberflä­ che 12 in einer ersten Ansicht 14. Zur Verdeutlichung ist der lackierte Bereich 10 be­ wußt inhomogen gewählt, um zu zeigen, daß die verschiedenen Lackschichtdicken durch unterschiedliche Grautöne dargestellt werden können. Gleichwertig hierzu können auch unterschiedliche Farben, Farbpaletten oder Farbabstufungen zur Kenntlichmachung unterschiedlicher Lackschichtdicken gewählt werden. In den vor­ genannten Fällen besteht jeweils ein Zusammenhang zwischen einem bestimmten Farbton oder einer bestimmten Farbe und einer dieser Farbe oder diesem Farbton zugeordneten Lackschichtdicke, beziehungsweise einem Lackschichtdickenbereich. In der ersten Ansicht 14 ist eine x-Achse 16 sowie eine y-Achse 18 dargestellt, die sich in einem willkürlich gewählten Punkt 20 schneiden. Die Position beider Achsen 16, 18 ist prinzipiell frei wählbar, beispielsweise durch Vorgabe von entsprechenden x-beziehungsweise y-Werten oder durch Positionierung eines Mauszeigers bei ei­ ner Bildschirmdarstellung an einem Computer.

In der Achsverlängerung der x-Achse 16 ist seitlich neben der ersten Ansicht 14, eine zweite Ansicht 22 mit einer zweiten x-Achse 24 sowie einer zweiten y-Achse 26 an­ geordnet. Die zweite Ansicht 22 zeigt das Schnittbild durch die durch die Lage der y- Achse 18 bestimmte y-Schnittebene der Oberfläche 12. Die Skalierung der zweiten x-Achse 24 ist in nützlicher Weise an die Lackschichtdicke angepaßt, während dlie Skalierung der zweiten y-Achse 26 identisch mit der Skalierung der ersten y-Achse 18 ist, wobei das keine erfindungsrelevante Eigenschaft ist, sondern der Übersicht­ lichkeit halber so gewählt wurde. Eine erste Verteilungskurve der Lackschichtdicke 27 hat gemäß der gewählten Schnittbilddarstellung eine gebirgsartige Form. Zur An­ zeige der aktuellen Position der x-Achse, ist diese bis in den Darstellungsbereich der zweiten Ansicht hinein verlängert. Auf diese Weise ist sofort ersichtlich, welche Lack­ schichtdicke an der, der dem Schnittpunkt 20 zugeordneten Stelle vorhanden ist.

In der Achsverlängerung der y-Achse 18 ist seitlich neben der ersten Ansicht 14, eine dritte Ansicht 28 mit einer dritten x-Achse 30 sowie einer dritten y-Achse 32 ange­ ordnet. Der Aufbau sowie die Aussage der dritten Ansicht 28 sind vergleichbar mit denjenigen der zweiten Ansicht 22, mit dem Unterschied, daß eine zweite Vertei­ lungskurve der Lackschichtdicke 34 die entsprechende Verteilung entlang der x- Achse 16 angibt. Die y-Achse 18 ist bis in die dritte Ansicht hinein verlängert darge­ stellt, so daß auch hier ersichtlich ist, welche Lackschichtdicke an der, der dem Schnittpunkt 20 zugeordneten Stelle vorhanden ist.

Im dem Bereich der in der Verlängerung der zweiten y-Achse 26 sowie in der Ver­ längerung der dritten x-Achse 30 liegt, ist eine vierte Ansicht 36 angeordnet. Die vierte Ansicht ist zur Darstellung von allgemeinen Informationen zur weiten sowie dritten Ansicht 22, 28 vorgesehen, wie beispielsweise minimale und maximale Dic­ kenwerte der betrachteten Lackschichten.

Diese und andere Werte über beispielsweise die Lackschichtdicke der aktuell be­ trachteten Stelle im Schnittpunkt 20 können aber auch in der ersten, zweiten oder dritten Ansicht 14, 22, 28 dargestellt werden.

Die Fig. 2 zeigt ein zweidimensionales Objektbild 40, eine zweidimensionale Abbil­ dung einer Seitenansicht auf ein Seitenelement einer Kraftfahrzeugkarosserie. Das Objektbild 40 ist in einem Speicher als Formvorgabe für das erfindungsgemäße Verfahren hinterlegt, beispielsweise als Graphik in Pixelform mit einer bestimmten Auflösung.

Die Fig. 3 zeigt das Objektbild 40 dem graphisch die Informationen über die Lack­ schichtdickenverteilung, häufig bereits in Form einer Farbinformation, zugeordnet sind. Die Farbinformationen können beispielsweise in Form einer Bitmap vorhanden sein, wobei die Farbinformation aber jeweils einer bestimmten Stelle auf der lackier­ ten Oberfläche, beziehungsweise der entsprechenden Stelle auf dem Objektbild zu­ geordnet ist. Die Auflösungen der Bitmap sowie des Objektbildes brauchen nicht gleich gewählt zu sein. Die Bitmap kann ohne weiters auf die virtuelle Oberfläche des Objektbildes durch Streckung oder Stauchung angepaßt werden.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß beliebige Objektbilder in das System importiert werden können, ohne auf spezielle CAD Werkzeuge zurückgreifen zu müssen.

Schließlich zeigt die Fig. 4 eine Darstellung einer Lackschichtdickenverteilung für einen Bereich der Kraftfahrzeugkarosserie aus den Fig. 2 und 3. Der Aufbau der Darstellung ist wie in Fig. 1 mit der ersten, zweiten, dritten sowie vierten Ansicht 14, 22, 28, 36.

Claims (6)

1. System zur Darstellung der Schichtdickenverteilung einer Lackschicht auf der Oberfläche eines Gegenstandes, wobei eine Datenverarbeitungseinrichtung vor­ handen ist, die wenigstens einen Datenspeicher enthält, in dem simulierte oder ge­ messene Daten gespeichert sind, die Schichtdicken an bestimmten Orten auf der Oberfläche repräsentieren, wobei der Datenverarbeitungseinrichtung eine Anzeige­ einrichtung zugeordnet ist, auf deren Anzeigefläche (5) mehrere, wenigstens eine Draufsicht (14) sowie zwei Schnittbilder (22, 28) enthaltende Ansichten (14, 22, 28, 36) der Lackschicht nebeneinander darstellbar sind, und wobei mittels des Mauszei­ gers einer Computer - Maus oder einer gleichartigen Zeigevorrichtung der Datenver­ arbeitungseinrichtung ein bestimmter Ort auf der Oberfläche jeweils in der Draufsicht wählbar ist, und die Datenverarbeitungseinrichtung dafür eingerichtet ist, aufgrund der mit der Wahl des bestimmten Ortes (20) jeweils festgelegten x-Richtung (16) ein erstes Schnittbild (22) sowie der mit der Wahl des bestimmten Ortes (20) jeweils festgelegten y-Richtung (18) ein zweites Schnittbild (28) der Lackschicht zur Anzei­ ge zu bringen.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweidimensio­ nale, ebene Gestalt (40) der Oberfläche in einer ersten Datei gespeichert ist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beliebige Oberflächen oder Oberflächenformen in eine zweidimensionale, ebene Gestalt (40) zur Speicherung in der ersten Datei, beziehungsweise in einem ersten Speicherbe­ reich der Datenverarbeitungsanlage, oder zur Darstellung in wenigstens einer der Ansichten transformiert sind.

4. System nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lackschichtdicken beziehungsweise die den Lackschichtdicken zugeordne­ ten Farben oder Farbintensitäten als Informationen in einer zweiten Datei, beziehungsweise in einem zweiten Speicherbereich in der Datenverarbeitungsanlage hin­ terlegt sind.

5. System nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung der Informationen über die Lackschichtdicken beziehungsweise Farben zu den Informationen über die zweidimensionale, ebene Gestalt (40) der Oberfläche im Falle unterschiedlicher Auflösungen der Informationen, aufeinander anpaßbar sind.

6. System nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansichten des ersten sowie des zweiten Schnittbilds (22, 28) rechtwinkelig zueinander sind.