DE10111409A1 - Optical surface flaw marking method e.g. for automobile paint finish inspection, uses projector image directed onto surface so that bright markings in image coincide with detected flaws - Google Patents

Optical surface flaw marking method e.g. for automobile paint finish inspection, uses projector image directed onto surface so that bright markings in image coincide with detected flaws

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Abstract

The surface flaw marking method uses a projector image with bright optical markings directed onto the inspected surface, so that the optical markings coincide with the positions of surface flaws previously detected via an electrooptical surface inspection method. Also included are Independent claims for the following: (a) an application of an optical surface flaw marking method to automobile paint finish inspection; (b) a device for optical marking of surface flaws

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Markieren von Fehlern in der Oberfläche eines Objektes.The invention relates to a method for marking errors in the Surface of an object.

Z. B. nach der Lackierung von Fahrzeugkarossen erfolgt bisher eine Inspektion der Lackoberfläche nach vorhandenen Fehlern durch eingewiesenes Personal durch Inaugenscheinnahme. Die Fahrzeugkarosse fährt dazu in einen speziell beleuchteten Prüfbereich, wo mittels visueller Kontrolle relevante Lackfehler erkannt und beseitigt werden. Eine gleich bleibende Kontrollgüte kann durch das Personal jedoch nicht gewährleistet werden.For example, an inspection has so far been carried out after painting vehicle bodies the paint surface after existing defects by trained personnel by inspection. The vehicle body drives in a special Illuminated test area, where relevant paint defects by means of visual control be recognized and eliminated. A constant quality of control can be achieved through however, the staff cannot be guaranteed.

Durch den Einsatz von Bildverarbeitung als visuelles Prüfsystem, wie sie bspw. aus der DE 34 11 578 A1 oder DE 198 20 536 C1 oder der noch nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung 101 04 425.9 oder der vorgeschlagen worden ist, kann die Kontrollgüte zwar verbessert werden, die bei der Oberflächeninspektion erkannten Lackfehler müssen jedoch für die Bearbeitung auf der Oberfläche markiert werden.By using image processing as a visual inspection system, such as from DE 34 11 578 A1 or DE 198 20 536 C1 or not yet published German patent application 101 04 425.9 or the has been proposed, the quality of control can be improved Lacquer defects identified during surface inspection must, however, be Machining can be marked on the surface.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Markieren der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit welchem einerseits eine eindeutige schnelle und zuverlässige Markierung der Fehler möglich ist, andererseits aber die Oberfläche, wie z. B. die Lackoberfläche einer Fahrzeugkarosse, dabei nicht beeinträchtigt wird. Die Markierung soll ferner problemlos der nachfolgenden Beseitigung der ermittelten Fehler dienen können.The object of the present invention is to provide a method for marking the to propose the type mentioned at the beginning, with which on the one hand a clear fast and reliable marking of errors is possible, on the other hand the surface, such as B. the paint surface of a vehicle body, not  is affected. The marking should also easily follow the one below Eliminate the identified errors.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art im Wesentlichen dadurch gelöst, dass man sich eines Projektorbildes bedient, welches auf der die zu markierenden Fehler enthaltenden Oberfläche ein Bild mit z. B. hellen Markierungen projeziert, welche in ihren Positionen den mittels vorheriger Oberflächeninspektion ermittelten Positionen der Oberflächenfehler entspricht.This object is achieved according to the invention in a method of the beginning essentially solved by looking at one Projector image operated, which on the the errors to be marked containing surface an image with z. B. projected bright markings, which in their positions determined by means of previous surface inspection Positions of the surface defects.

Dieses Verfahren zur kontaktfreien Visualisierung von Oberflächenfehlern ist einfach, schnell, zuverlässig und selbsttätig auszuführen. Die Lichtpunkte können beliebig geformt und unterschiedlich schwarz, weiß, grau und farbig sein, wobei beliebige Kombinationen von Form und Farbstellung möglich sind. Derartige Kombinationen können zur Kennzeichnung unterschiedlicher Fehlertypen dienen.This method is for contactless visualization of surface defects easy, fast, reliable and automatic to carry out. The light spots can have any shape and different black, white, gray and color be, with any combination of shape and color possible. Such combinations can be used to identify different Serve error types.

Die vorherige Oberflächeninspektion und die dabei erfolgte Ermittlung der Positionen, das heißt Lagekoordinaten, der zu markierenden Oberflächenfehler erfolgt vorzugsweise mittels elektrooptischer Verfahren, so dass eine individuelle Fehlererkennung durch Personal nicht erforderlich ist. Hierfür können die oben erwähnten bekannten bzw. bereits vorgeschlagenen Fehlererkennungsverfahren dienen.The previous surface inspection and the determination of the Positions, i.e. position coordinates, of the surface defects to be marked is preferably carried out by means of electro-optical methods, so that a individual error detection by staff is not required. Therefor can the known or already proposed above Error detection procedures are used.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens bedient man sich für die Erzeugung des Projektorbildes wenigstens eines Videoprojektors der Art, dass sich das auf der die zu markierenden Fehler enthaltenden Oberfläche entworfene Projektorbild mit einer bewegten, die zu markierenden Fehler enthaltenden Oberfläche mitbewegt. Auf dieser Weise kann die Markierung, ggf. einschließlich der vorgeschalteten Ermittlung der Positionen der zu markierenden Oberflächenfehler, im Durchlaufverfahren erfolgen, was insbesondere bei der Lackierung von Fahrzeugkarossen von besonderem Vorteil ist. Die Synchronisation zwischen Objekt und Videoprojektion kann dabei mittels Weggeberinformationen erfolgen.In a further embodiment of the inventive concept, one makes use of Generation of the projector image of at least one video projector of the type that this is on the surface containing the defects to be marked designed projector image with a moving mistake to be highlighted containing surface moved. In this way, the marking, if necessary including the upstream determination of the positions of the  marking surface defects, what is done in a continuous process especially in the painting of vehicle bodies Advantage is. The synchronization between object and video projection can by means of encoder information.

Bei nicht ebenen Oberflächen, wie dies bspw. bei Fahrzeugkarossen der Fall ist, können der die zu markierenden Fehler enthaltenden Oberfläche mehrere Projektbilder zugeordnet werden, welche jeweils nur einen definierten Teilbereich der gesamten Oberfläche abdecken.In the case of non-flat surfaces, as is the case, for example, with vehicle bodies, can the surface containing the errors to be marked several Project images are assigned, each of which only one defined Cover part of the entire surface.

Wie bereits erwähnt ist das erfindungsgemäße Verfahren mit besonderem Vorteil auf die Markierung von Lackoberflächen, insbesondere Fahrzeugkarossen anzuwenden.As already mentioned, the method according to the invention is special Advantage on marking paint surfaces, in particular To use vehicle bodies.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des zuvor erläuterten Verfahrens zeichnet sich bspw. durch eine Markierstraße aus, durch welche das Objekt mit der die zu markierenden Fehler enthaltenden Oberfläche hindurch transportiert wird und oberhalb welcher ein oder mehrere Bildprojektoren, insbesondere Videoprojektoren, vorzugsweise in Reihe hintereinander, angeordnet sind. Mit einer solchen Vorrichtung lässt sich bspw. bei vorgeschalteter Oberflächeninspektion die Markierung von Lackfehlern von Fahrzeugkarossen und die nachfolgende Beseitigung dieser Fehler einfach bewerkstelligen.A device according to the invention for performing the previously explained The process is characterized, for example, by a marking line through which the Object with the surface containing the defects to be marked is transported and above which one or more image projectors, especially video projectors, preferably in series one after the other, are arranged. With such a device, for example upstream surface inspection the marking of paint defects from Vehicle bodies and the subsequent elimination of these errors simply accomplish.

In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn die Objekte mit den die zu markierenden Fehler enthaltenden Oberflächen, insbesondere Fahrzeugkarossen, durch die Markierstraße im Abstand voneinander transportiert werden.In this case it is advantageous if the objects are marked with the Defective surfaces, especially vehicle bodies, through the Marking line can be transported at a distance from each other.

Weitere Ziele, Merkmal, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination ein Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehungen.Further objects, feature, advantages and possible uses of the invention result from the following description of exemplary embodiments  based on the drawing. All of them are described and / or illustrated presented features alone or in any combination an object of the invention, regardless of their summary in detail Claims or their relationships.

Die einzige Figur veranschaulicht schematisch in Seitenansicht eine die Erfindung aufweisende Markierstraße, in welcher das erfindungsgemäße Verfahren besonders einfach im Falle von Fahrzeugkarossen K ausgeführt werden kann. Dargestellt sind drei Fahrzeugkarossen K, welche in Reihe hintereinander von einem Transportsystem T der Markierstraße (in der Zeichnung von links nach rechts) gefördert werden. Oberhalb des Prüfbereichs, also oberhalb der Fahrzeugkarossen K ist eine Reihe von Videoprojektoren VP angeordnet. Zu jedem Videoprojektor VP ist ein Projektorbild, z. B. PB1, PB2, dargestellt, welches auf die Karossenoberfläche O projiziert wird. Jedes Projektorbild PB deckt einen definierten Bereich der durchfahrenden Fahrzeugkarosse K ab. Wählt man bspw. eine Länge von 200 mm, in Fahrtrichtung gesehen, und eine Auflösung des Bildes von 800 Pixel in X- Richtung, das heißt in Transportrichtung, so erhält man eine Genauigkeit von 2,5 mm pro Pixel. Hieraus ergibt sich eine Breite des Projektorbildes PB von 1500 mm (600 px × 2,5 mm/Pixel), was etwa der Fahrzeugbreite entspricht. Je nach Länge des Prüfbereichs ergeben sich damit eine Anzahl von Videoprojektoren VP. Die Projektorbilder PB für die zu markierenden Fehler werden in Abhängigkeit mit der aktuellen Karossenposition ermittelt. Dies bedeutet, dass beim Durchfahren der Fahrzeugkarosse K die Markierungen des Projektorbildes PB äquivalent mitwandern. Den Videoprojektoren VP werden dabei die zu einer bestimmten Fahrzeugkarosse K vorher ermittelten Fehlerpositionen, das heißt deren Koordinaten, von der vorherigen elektrooptischen Oberflächeninspektion zur Verfügung gestellt, und zwar in Abhängigkeit des jeweils beobachteten Oberflächenteilbereiches und der relativen Position der Fahrzeugkarosse K zu dem jeweiligen Videoprojektor VP. The single figure schematically illustrates a side view of the Invention marking line, in which the inventive The method is particularly simple in the case of vehicle bodies K. can be. Three vehicle bodies K are shown, which are in series successively from a transport system T of the marking line (in the Drawing from left to right). Above the test area, So above the vehicle bodies K is a series of video projectors VP arranged. For each video projector VP there is a projector image, e.g. B. PB1, PB2, shown, which is projected onto the body surface O. Each Projector image PB covers a defined area of the vehicle passing through Vehicle body K from. For example, if you choose a length of 200 mm, in Seen driving direction, and a resolution of the image of 800 pixels in X- Direction, i.e. in the direction of transport, you get an accuracy of 2.5 mm per pixel. This results in a width of the projector image PB of 1500 mm (600 px × 2.5 mm / pixel), which corresponds approximately to the vehicle width. Each depending on the length of the test area, this results in a number of Video projectors VP. The projector images PB for the errors to be marked are determined depending on the current body position. This means that the markings of the Equivalent with the projector image PB. The VP video projectors the previously determined for a specific vehicle body K. Error positions, that is, their coordinates, from the previous one electro-optical surface inspection provided, namely in Dependence of the observed partial surface area and the relative position of the vehicle body K to the respective video projector VP.  

Auf diese Weise erhält das Personal eine eindleutige visuelle Kennzeichnung der Oberflächenfehler, welche zu bearbeiten sind. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, besteht darin, dass sowohl während als auch nach der Bearbeitung des Oberflächenfehlers die Markierung mittels der Videoprojektoren VP für weitere Kontrollfunktionen erhalten bleiben kann, bspw. im Prüfbereich der letzten 3 Videoprojektoren VP in der dargestellten Markierstraße. In this way, the personnel receive an unambiguous visual identification the surface defects to be processed. The advantage of The method according to the invention is that both during and after processing the surface defect, mark using the Video projectors VP can be retained for further control functions, for example. in the test area of the last 3 video projectors VP in the shown Marking road.  

BezugszeichenlisteReference list

K Fahrzeugkarossen
O Karosserieoberfläche
PB Projektbild
T Transporteinrichtung
VP Videoprojektoren
K vehicle bodies
O body surface
PB project picture
T transport device
VP video projectors

Claims (7)

1. Verfahren zum Markieren von Fehlern in der Oberfläche eines Objektes, dadurch gekennzeichnet, dass man sich eines Projektorbildes bedient, welches auf der die zu markierenden Fehler enthaltenden Oberfläche ein Bild mit z. B. hellen optischen Markierungen projeziert, welche in ihren Position den mittels vorheriger Oberflächeninspektion ermittelten Positionen der Oberflächenfehler entspricht.1. A method for marking defects in the surface of an object, characterized in that one uses a projector image which, on the surface containing the defects to be marked, contains an image with e.g. B. bright optical markings projected, which corresponds in its position to the positions of the surface defects determined by means of previous surface inspection. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorherige Oberflächeninspektion und die dabei erfolgte Ermittlung der Positionen der zu markierenden Oberflächenfehler mittels elektrooptischer Verfahren erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the previous one Surface inspection and the determination of the positions of the to marking surface defects by means of electro-optical processes. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man sich für die Erzeugung des Projektorbildes wenigstens eines Videoprojektors der Art bedient, dass sich das auf der die zu markierenden Fehler enthaltenden Oberfläche entworfene Projektorbild mit einer bewegten, die zu markierenden Fehler enthaltenden Oberfläche mit bewegt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that yourself for the generation of the projector image of at least one video projector is operated in such a way that it is based on the errors to be marked Projector image designed with a moving surface to be highlighted Defect containing surface with moves. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der die zu markierenden Fehler enthaltenden Oberfläche mehrere Projektbilder zugeordnet werden, welche jeweils nur einen definierten Teilbereich der gesamten Oberfläche abdecken. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the surface containing the defects to be marked has several Project images are assigned, each of which only one defined Cover part of the entire surface.   5. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 auf die Markierung von Lackoberflächen, insbesondere Fahrzeugkarossen.5. Application of the method according to one of claims 1 to 4 on the Marking of paint surfaces, especially vehicle bodies. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Markierstraße, durch welche das Objekt mit der die zu markierenden Fehler enthaltenden Oberfläche hindurch transportiert wird und oberhalb welcher ein oder mehrere Bildprojektoren, insbesondere Videoprojektoren, vorzugsweise in Reihe hintereinander angeordnet sind.6. Device for performing the method according to one of the claims 1 to 4, characterized by a marking line through which the object with which transports the surface containing the defects to be marked and above which one or more image projectors, in particular Video projectors are preferably arranged in series one behind the other. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Markierstraße im Abstand voneinander Objekte mit die zu markierenden Fehler enthaltenden Oberflächen, insbesondere Fahrzeugkarossen, transportiert werden.7. The device according to claim 6, characterized in that by the Marking line at a distance from objects with the errors to be marked containing surfaces, in particular vehicle bodies, transported become.
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