DE102009025334B4

DE102009025334B4 - Verfahren zum Ermitteln eines idealen Erscheinungsbildes lackierter Oberflächen von Bauteilen wie Karosseriebauteilen

Info

Publication number: DE102009025334B4
Application number: DE102009025334A
Authority: DE
Inventors: Jochen Käb; Frank Meißen; Peter Bannwitz
Original assignee: Inpro Innovationsgesellschaft fuer Fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH
Current assignee: Inpro Innovationsgesellschaft fuer Fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH
Priority date: 2008-12-03
Filing date: 2009-06-18
Publication date: 2012-07-19
Anticipated expiration: 2028-12-04
Also published as: DE102009025334A1; DE102008060115B4; DE102008060115A1

Abstract

Verfahren zum Ermitteln eines idealen Erscheinungsbildes der lackierten Oberfläche von Bauteilen wie Karosseriebauteilen beim automatischen Vorausbestimmen der Struktur endlackierter Oberflächen eines aus einem Ausgangsmaterial wie einem Stahlfeinblechcoil herzustellenden Bauteils in Abhängigkeit von der jeweiligen Oberflächenstruktur des Bauteils in den einzelnen Stufen (1H–MH und 1L–NL) eines M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses bzw. eines diesem nachgeordneten N-stufigen Bauteillackierprozesses, mit folgenden, mittels Steuerungsschleifen des Bauteilherstellungsprozesses und des nachgeordneten Bauteillackierprozesses aufeinanderfolgend auszuführenden Verfahrensschritten: – in einer Stufe 0 wird die Oberfläche des angelieferten Stahlfeinblechcoils mittels eines flächenhaft messenden Topographiemesssystems (T) topographisch vermessen, – aus den Topographiemesswerten (W) werden mittels eines dem Topographiemesssystem (T) nachgeschalteten Prozessrechners (P) die klassischen Rauheitsparameter (Ra, Rz usw.) sowie flächenhafte Rauheitsparameter (maximale offene Leerflächenzahl usw.) und über diese die charakteristische Blechqualität Qe des verwendeten Stahlfeinblechcoils mit der Spitzenzahl Rpc usw. bestimmt, – die ermittelte charakteristische Blechqualität (Qe) wird von einem dem Prozessrechner (P) nachgeschalteten ersten Signal-Komparator (SK1) mit dem deklarierten...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines idealen Erscheinungsbildes (Appearance) lackierter Oberflächen von Bauteilen wie Karosseriebauteilen beim automatischen Vorausbestimmen der Struktur endlackierter Oberflächen eines aus einem Ausgangsmaterial wie einem Stahlfeinblechcoil oder einem Kunststoffrohling herzustellenden Bauteils in Abhängigkeit von der jeweiligen Oberflächenstruktur des Bauteils in den einzelnen Stufen eines M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses und eines diesem nachgeordneten N-stufigen Bauteillackierprozesses gemäß dem deutschen Patent 10 2008 060 115 .
Die Blechumformung gehört nach wie vor zu den bedeutendsten Fertigungsverfahren im Automobilbau. Hierbei erweist sich immer noch die Optimierung der mit den zur Zeit bekannten Tiefziehprozessen herstellbaren Topographien als schwierig, da noch nicht bekannt ist, welche geometrischen Eigenschaften der Blechoberfläche eine optimales Erscheinungsbild, d. h. die Appearance der lackierten Top-Oberfläche garantieren. Untersuchungen zeigen jedoch, dass die Appearance endlackierter Bauteiloberflächen und insbesondere die Oberflächenstruktur stark von der Qualität des verwendeten Ausgangsmaterials wie z. B. der Blechqualität beeinflusst werden.
Aus der DE 103 36 111 A1 geht ein Verfahren zur Herstellung eines mehrteiligen Produktes mit optimiertem Erscheinungsbild hervor, bei dem sich das Produkt aus einer Mehrzahl von Produktelementen ergibt, die aus einem oder mehreren Ausgangsmaterialien hergestellt sind und zu einzelnen Produktkomponenten montiert werden, wobei die Ausgangsmaterialien mit Ausgangsmaterial-Prozessparametern erzeugt werden und ihre Qualität durch Erfassung von Ausgangsmaterialmesswerten charakterisiert ist und die Produktelemente mit Produktelement-Prozessparametern hergestellt werden und ihre Qualität durch Produktelementmesswerte charakterisiert ist. Hierbei werden ferner zur Gewährleistung eines optimierten Erscheinungsbildes die Steuervorgänge zur Einstellung der Ausgangsmaterial-Prozessparameter und Produktelement-Prozessparameter in einem automatischen Steuerungsablauf aus voneinander abhängigen Vorwärts- und/oder Rückwärtsverknüpfungen mit Messwerterfassungsschritten zur Erfassung von Ausgangsmaterialmesswerten, Produktelementmesswerten oder Produktkomponentenmesswerten ausgeführt.
Aus der EP 20 06 037 A1 ist weiterhin ein Verfahren zur Ermittlung eines Erscheinungsbildes von Metallflachprodukten mit einer feingliedrigen Oberflächenstruktur für eine automobil-typische Lackapplikation entnehmbar, wobei die Oberfläche des jeweils betrachteten Flachprodukts untersucht und die dabei erfasste Oberflächentopografie mittels eines Messsystems mit ausreichender Ortsauflösung vermessen wird und durch geeignete mathematische Verfahren Kenngrößen wie z. B. die Häufigkeitsverteilung der Höhenwerte mit einer bestimmten Klassenbreite ermittelt werden.
Die Appearance der Lackierung stellt bei der Automobilherstellung ein eigenständiges Qualitätsmerkmal dar. Auffällige Disharmonien in der Oberflächenstruktur des Lackes, wie z. B. starke Orangehaut auf großflächigen Außenteilen, verschlechtern das Aussehen der Produkte. Dies kann sich auf die Akzeptanz des Kunden auswirken, da Oberflächenstrukturen aufgrund des hohen Auflösevermögens und Kontrastumfangs des menschlichen Auges sensibel wahrgenommen werden.
In der Produktion ist der Einsatz von wave-scan Geräten bei der Qualitätskontrolle üblich. Die mit den wave-scan Geräten gemessenen älteren Long- und Shortwave-Werte sind jedoch unzureichend. So treten Unterschiede in der Appearance zwischen Karosserien bzw. Anbauteilen auf, die visuell wahrgenommen werden, aber deren Messwerte innerhalb der vorgegebenen Toleranzen liegen. Derzeit können die Teilstrukturen in der Lackoberfläche, die die Appearance beeinflussen, nicht richtig unabhängig voneinander beurteilt sowie ihre Wechselwirkung und deren Einfluss auf die Wahrnehmung nicht bewertet werden. Die Erfahrung fehlt, weil Lackstrukturen nur sehr eingeschränkt gezielt lackiert werden können.
Mit der Erfindung wird angestrebt, eine Festlegung einer „schönen/idealen” Appearance und der Toleranzen in den Produktionslinien zu erleichtern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art derart auszubilden, dass Oberflächenstrukturen, die nicht als lackierte Probe zur Verfügung stehen können, zu bewerten und zu vergleichen sind. Zugleich soll ermöglicht werden, den Einfluss von Teilstrukturen gezielt untersuchen zu können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch folgende Verfahrensschritte:

– die lackierte Oberfläche jedes einer Vielzahl von Probeblechen wird mittels des flächenhaft messenden Topographiemeßsystems topographisch vermessen,
– aus den jeweiligen Topographiemesswerten jedes Probebleches werden mit dem dem Topographiemesssystem nachgeschalteten Prozessrechner mittels der vorbestimmten Berechnungsfunktion jeweils Kenngrößen ermittelt,
– die Kenngrößen jeder der Vielzahl der Probebleche werden in einer Datenbank des Prozessrechners abgelegt,
– zugleich wird von der lackierten Oberfläche jedes der Vielzahl der Probebleche mittels einer Digitalkamera ein den Ist-Zustand der jeweiligen lackierten Oberfläche dokumentierendes Digitalfoto erstellt,
– dann wird aus den gespeicherten Kenngrößen der lackierten Oberfläche des jeweiligen Probebleches mittels einer Ray-Tracing-Rendering-Stufe des Prozessrechners eine virtuelle Darstellung der lackierten Oberfläche des entsprechenden Probebleches sich wiederholend simuliert, bis ein mit dem vom Digitalfoto dokumentierten Ist-Zustand der lackierten Oberfläche visuell übereinstimmender Soll-Zustand des Erscheinungsbildes der virtuellen Darstellung der lackierten Oberfläche des entsprechendes Probebleches erreicht ist,
– anschließend werden aus der Datenbank die Kenngröße einer auszuwählenden lackierten Oberfläche in eine Regelstufe des Prozessrechners eingelesen und aus diesen eingelesenen Kenngrößen in einer nachgeschalteten Rechnerstufe eine virtuelle Topographie berechnet, die dann mittels der Ray-Tracing-/Rendering-Stufe zu einer virtuellen Darstellung der ausgewählten lackierten Oberfläche gerendert wird,
– das Erscheinungsbild der virtuellen Darstellung der ausgewählten lackierten Oberfläche wird dann visuell als „nicht schön/n. i. O.” oder „schön/i. O.” eingestuft, wobei alternativ
– bei Einstufung des Erscheinungsbildes der virtuellen Darstellung der ausgewählten lackierten Oberfläche als „nicht schön/n. i. O.” werden über eine Rückkopplung zur Regelstufe auf Befehl des Betrachters solange die Kenngrößen der ausgewählten lackierten Oberfläche mittels der Regelstufe variiert oder aus der Datenbank solange die Kenngrößen einer anderen auszuwählenden lackierten Oberfläche in die Regelstufe eingelesen, dann wird aus diesen mittels der Rechnerstufe eine entsprechende variierte virtuelle Topographie berechnet, die anschließend mittels der Ray-Tacing-/Rendering-Stufe zu einer erneuten virtuellen Darstellung gerendert wird, bis visuell das Erscheinungsbild der erneuten virtuellen Darstellung der lackierten Oberfläche als „schön/i. O.” eingestuft wird, wobei die von der Regelstufe variierten Kenngrößen bzw. die in letztere erneut eingelesenen Kenngrößen, auf denen die endgültige virtuelle Darstellung basiert, als die in dem zweiten Signalkomparator zu speichernden Sollkenngrößen der Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche verwendet und mit der Vorhersage hinsichtlich einer Korrelation verglichen werden, oder
– bei unmittelbarer Einstufung des Erscheinungsbildes der anfänglichen virtuellen Darstellung der ausgewählten lackierten Oberfläche als „schön/i. O” werden die entsprechenden Kenngrößen, auf denen die anfängliche virtuelle Darstellung basiert, als die in dem zweiten Signalkomparator zu speichernden Sollkenngrößen der Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche verwendet und mit der Vorhersage hinsichtlich einer Korrelation verglichen.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Ermitteln eines idealen Erscheinungsbildes (Appearance) von lackierten Bauteilen wie Karosseriebauteilen, das durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:

– die lackierte Oberfläche jedes einer Vielzahl Probebleche wird mittels des flächenhaft messenden Topographiemesssystems topographisch vermessen,
– aus den jeweiligen Topographiemesswerten jedes Probebleches werden mit dem dem Topographiemesssystem nachgeschalteten Prozessrechner mittels der vorbestimmten Berechnungsfunktion jeweils Kenngrößen ermittelt,
– die Kenngrößen jeder der Vielzahl der Probebleche werden in einer Datenbank des Prozessrechners abgelegt,
– zugleich wird von der lackierten Oberfläche jedes der Vielzahl der Probebleche mittels einer Digitalkamera ein den Ist-Zustand der jeweiligen lackierten Oberfläche dokumentierendes Digitalfoto erstellt,
– dann wird aus den gespeicherten Kenngrößen der lackierten Oberfläche des jeweiligen Probebleches mittels einer Ray-Tracing-Rendering-Stufe des Pozessrechners eine virtuelle Darstellung der lackierten Oberfläche des entsprechenden Probebleches sich wiederholend simuliert, bis ein mit dem vom Digitalfoto dokumentierten Ist-Zustand der lackierten Oberfläche visuell übereinstimmender Soll-Zustand des Erscheinungsbildes der virtuellen Darstellung der lackierten Oberfläche des entsprechendes Probebleches erreicht ist,
– anschließend werden aus der Datenbank die Kenngrößen einer auszuwählenden lackierten Oberfläche in eine Regelstufe des Prozessrechners eingelesen und aus diesen eingelesenen Kenngrößen in einer nachgeschalteten Rechnerstufe eine virtuelle Topographie berechnet, die dann mittels der Ray-Tracing-/Rendering-Stufe zu einer virtuellen Darstellung der ausgewählten lackierten Oberfläche gerendert wird,
– das Erscheinungsbild der virtuellen Darstellung der ausgewählten lackierten Oberfläche wird dann visuell als „nicht schön/n. i. O.” oder „schön/i. O.” eingestuft, wobei alternativ
– bei Einstufung des Erscheinungsbildes der virtuellen Darstellung der ausgewählten lackierten Oberfläche als „nicht schön/n. i. O.” werden über eine Rückkopplung zur Regelstufe auf Befehl des Betrachters solange die Kenngrößen der ausgewählten lackierten Oberfläche mittels der Regelstufe variiert oder aus der Datenbank solange die Kenngrößen einer anderen auszuwählenden lackierten Oberfläche in die Regelstufe eingelesen, dann wird aus diesen mittels der Rechnerstufe eine entsprechende variierte virtuelle Topographie berechnet, die anschließend mittels der Ray-Tracing-/Rendering-Stufe zu einer erneuten virtuellen Darstellung gerendert wird, bis visuell das Erscheinungsbild der erneuten virtuellen Darstellung der lackierten Oberfläche als „schön/i. O.” eingestuft wird, oder
– das Erscheinungsbild der anfänglichen virtuellen Darstellung der ausgewählten lackierten Oberfläche wird unmittelbar als „schön/i. O” eingestuft.

Vorzugsweise beinhalten die Kenngrößen der lackierten Oberfläche jedes der Vielzahl der Probebleche jeweils eine Grundtopographie, die als Koordinatenmatrix vorliegt, der lackierten Oberfläche des entsprechenden lackierten Probebleches.
Vorteilhafterweise beinhalten die Kenngrößen der lackierten Oberfläche jedes der Vielzahl (z) der Probebleche einen Wert, der mittels der Berechnungsfunktion A gebildet wird,

– indem die flächige Messung der Topographie der lackierten Oberfläche jedes der Vielzahl der unterschiedlich lackierten Probebleche als L-fache Linienmessung interpretiert wird,
– für jede Linienmessung das Spektrum (Amplitude als Funktion der Wellenzahl bzw. Wellenlänge) mittels Fourier-Transformation ermittelt wird,
– für jede einzelne Wellenzahl eine Mittelwertbildung über die erhaltenen L-Spektren durchgeführt wird,
– die erhaltenen Mittelwerte als Funktion der Wellenzahl bzw. der Wellenlänge dargestellt werden und somit ein Mittleres Spektrum erhalten wird und
– aus dem Mittleren Spektrum ein bestimmter Wellenzahlbereich/Wellenlängenbereich ausgewählt und das Integral über letzteren oder der Mittelwert gebildet wird, der die jeweilige Grundtopographie der lackierten Oberfläche jedes der Vielzahl der Probebleche darstellt.

Die Kenngrößen der lackierten Oberfläche jedes der Vielzahl der Probebleche können auch einen Wert beinhalten, der gebildet wird,

– indem für die flächige Messung der Topographie der lackierten Oberfläche jedes der Vielzahl der unterschiedlich lackierten Probebleche das 2D-Spektrum (Amplitude als Funktion der Wellenzahl bzw. Wellenlänge) mittels 2D-Z-Transformation (zweidimensionale Z-Transformation) ermittelt wird, und
– aus dem 2D-Spektrum ein bestimmter Wellenzahlbereich bzw. Wellenlängenbereich ausgewählt und das Integral über letzteren oder der Mittelwert gebildet wird, das bzw. der die jeweilige Grundtopographie der lackierten Oberfläche jedes der Vielzahl der Probebleche darstellt.

Für jedes der Vielzahl der Probebleche kann die aus der Ray-Tracing-Rendering-Stufe erhaltene Information der Simulation, bei der das Digitalfoto mit der virtuellen Darstellung der lackierten Oberfläche (O) des entsprechenden Probebleches übereinstimmt, ebenfalls in der Datenbankabgelegt wird.
Bevorzugt wird als Topographiemesssystem ein Weißlichtinterferometer oder ein konfokales Mikroskop verwendet wird.
Die lackierte Oberfläche jedes der Vielzahl Probebleche kann auch mittels Shading-Verfahren oder Triangulationsverfahren topographisch vermessen werden.
Im weiteren Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Gewährleistung der Qualität der Appearance der endlackierten Bauteiloberfläche in jedem Stadium des Bauteilherstellungsprozesses und des nachfolgenden Bauteillackierprozesses die Einhaltung der entsprechenden Kenngröße, auf der das als „schön/i. O.” eingestufte Erscheinungsbild der lackierten Oberfläche basiert, als vorgegebene Sollkenngrößen der Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche überwacht und die jeweilige Vorhersage V mit diesen vorgegebenen Sollkenngrößen hinsichtlich einer Korrelation verglichen.
Für die virtuelle Darstellung der lackierten Oberfläche mittels der Raytracing-/Rendering-Stufe finden die Software Maya mit Mentalray und ein speziell programmierte Shader Verwendung, der es ermöglicht, eine lackierte Oberfläche zu simulieren. Die virtuelle Darstellung kann auf einem Bildschirm, als Fotodruck oder in entsprechend geeigneter Weise erfolgen.
Aus der Grundtopographie ist mittels Rendering ein virtuelles Abbild der lackierten Oberfläche eines Probebleches, eines Bauteils, einer Karosserie oder einer Teilansicht davon berechenbar, das die Betrachtung aus verschiedenen Blickrichtungen auf die Spieglung des Hell-Dunkelmusters erlaubt. Einzelne Strukturanteile wie Wellenlängenbereiche des gefilterten Profils der jeweiligen Grundtopographie können unabhängig von einander in ihrer Ausprägung variiert werden, wobei aus dem veränderten Topographiedatensatz wieder eine virtuelle Darstellung zu berechnen ist. Aus dem Einfluss einzelner Strukturanteile auf die Appearance können somit Toleranzen für die Produktion abgeleitet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht in vorteilhafter Weise eine online-fähige, mit ermittelten Sollwerten, die die Einstufung „schön/i. O” des Erscheinungsbildes symbolisieren, korrelierende Vorausbestimmung und Beeinflussung der Struktur der zu erreichenden endlackierten Oberfläche eines z. B. aus einer Kunststoffbahn oder einem Stahlfeinblechcoil herzustellenden Bauteils in Abhängigkeit von der jeweiligen Oberflächenstruktur des Bauteils in dessen einzelnen Herstellungs- und nachfolgenden Lackierstufen.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung erläutert. In diesen sind
1 ein Blockschaltbild, aus dem schematisch eine Steuerungssystem zum virtuellen Darstellen eines idealen Erscheinungsbildes der lackierten Oberfläche eines Bauteils in Verbindung mit einer Steuerungsschleife zur Kalibrierung dieses Steuerungssystems hervorgeht, und
2 ein Blockschaltbild, das das Steuerungssystem gemäß 1 in Kombination mit dem Steuerungssystem zum automatischen Vorausbestimmen der Struktur der endlackierten Oberfläche des Bauteils gemäß dem deutschen Patent 10 2008 060 115 zeigt.
Wie aus 1 hervorgeht, wird zum virtuellen Ermitteln eines idealen Erscheinungsbildes der lackierten Oberfläche eines Bauteils wie eines Karosseriebauteils von der lackierten Oberfläche O jedes einer Vielzahl z von Probeblechen PB mittels eines flächenhaft messenden Topographiemesssystems T topographisch vermessen. Aus den Topographiemesswerten W jedes Probebleches PB = 1, ..., z werden mit einem dem Topographiemesssystem T nachgeschalteten Prozessrechner P mittels einer vorbestimmten Berechnungsfunktion A Kenngrößen K_PB, PB = 1, ..., z ermittelt, die jeweils eine Grundtopographie G_PB, PB = 1, ..., z der lackierten Oberfläche O des entsprechenden lackierten Probebleches PB = 1, ..., z beinhalten können. Die Grundtopographie G_PB, PB = 1, ..., z jedes der Vielzahl z der lackierten Probebleche PB = 1, ..., z wird in einer Datenbank DT des Prozessrechners P abgelegt.
Gleichzeitig wird von der lackierten Oberfläche O jedes der Vielzahl z der lackierten Probebleche PB = 1, ..., z mittels einer Digitalkamera DK ein den Ist-Zustand der jeweiligen lackierten Oberfläche O dokumentierendes Digitalfoto F erstellt.
Dann wird aus den gespeicherten Kenngrößen K_PB, PB = 1, ..., z des jeweiligen lackierten Probebleches, PB = 1, ..., z mittels einer Ray-Tracing-Rendering-Stufe RTR des Prozessrechners P eine virtuelle Darstellung D der lackierten Oberfläche O des entsprechenden Probebleches, PB = 1, ..., z entsprechend dem visuellen Abgleich VA bei einem n. i. O.-Ergebnis sich wiederholend simuliert, bis ein mit dem vom Digitalfoto F dokumentierten Ist-Zustand der lackierten Oberfläche O visuell übereinstimmender Soll-Zustand des Erscheinungsbildes der virtuellen Darstellung D der lackierten Oberfläche O des entsprechenden lackierten Probebleches PB = 1, ..., z (i. O.-Ergebnis) erreicht ist. Das i. O.-Ergebnis wird von der Ray-Tracing-Rendering-Stufe RTR der Datenbank DT zugeführt. Das Steuerungssystem zur virtuellen Darstellung eines idealen Erscheinungsbildes einer auszuwählenden lackierten Oberfläche ist somit kalibriert.
Wie aus 1 weiterhin hervorgeht, werden anschließend aus der Datenbank DT die Kenngröße K_PB, PB = 1, ..., z einer auszuwählenden lackierten Oberfläche O in eine Regelstufe RGS des Prozessrechners eingelesen und aus diesen eingelesenen Kenngrößen K_PB, PB = 1, ..., z in einer nachgeschalteten Rechnerstufe RS eine virtuelle Topographie VT berechnet, die dann mittels der Ray-Tracing-/Rendering-Stufe RTR zu einer virtuellen Darstellung D der ausgewählten lackierten Oberfläche O gerendert wird.
Das Erscheinungsbild der virtuellen Darstellung der ausgewählten lackierten Oberfläche O wird dann visuell als „nicht schön/n. i. O.” oder „schön/i. O.” eingestuft.
Hierbei werden bei Einstufung des Erscheinungsbildes der virtuellen Darstellung D der ausgewählten lackierten Oberfläche O als „nicht schön/n. i. O.” über eine Rückkopplung zur Regelstufe RGS auf Befehl des Betrachters solange die Kenngrößen K_PB, PB = 1, ..., z der ausgewählten lackierten Oberfläche mittels der Regelstufe RGS variiert oder aus der Datenbank DT solange die Kenngrößen K_PB, PB = 1, ..., z einer anderen auszuwählenden lackierten Oberfläche O in die Regelstufe RGS eingelesen, dann aus diesen mittels der Rechnerstufe RS eine entsprechende variierte virtuelle Topographie VT berechnet, die anschließend mittels der Ray-Tacing-/Rendering-Stufe RTR zu einer erneuten virtuellen Darstellung D gerendert wird, bis visuell das Erscheinungsbild der erneuten virtuellen Darstellung D der lackierten Oberfläche O als „schön/i. O.” eingestuft wird, wobei die von der Regelstufe RGS variierten Kenngrößen K_PB, PB = 1, ..., z bzw. die in letztere erneut eingelesenen Kenngrößen K_PB, PB = 1, ..., z, auf dem die endgültige virtuelle Darstellung D basiert, als die in dem zweiten Signalkomparator SK₂ zu speichernde Sollkenngrößen der Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche verwendet und mit der Vorhersage V hinsichtlich einer Korrelation verglichen werden. Aus den variierten Kenngrößen K_PB, PB = 1, ..., z auf denen die endgültige virtuelle Darstellung D basiert, sind dann Toleranzen für die Produktion zu verwendenden Bauteile abzuleiten.
Alternativ werden bei unmittelbarer Einstufung des Erscheinungsbildes der anfänglichen virtuellen Darstellung (D) der ausgewählten lackierten Oberfläche (O) als „schön/i. O” die entsprechenden Kenngrößen (K_PB, PB = 1, ..., z), auf denen die anfängliche virtuelle Darstellung (D) basiert, als die in dem zweiten Signalkomparator (SK₂) zu speichernde Sollkenngrößen (S) der Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche verwendet und mit der Vorhersage (V) hinsichtlich einer Korrelation verglichen.
Die visuelle Beurteilungen der Digitalfotos F der lackierten Oberflächen O der Probebleche PB = 1, ..., z erfolgt geeigneterweise nach SCHENE (Schene, H.: Untersuchungen über den optisch-physiologischen Eindruck der Oberflächenstruktur von Lackfilmen; Springer Verlag; 1990).
Das unter Bezug auf 1 beschriebene erfindungsgemäße Verfahren zum Ermitteln eines idealen Erscheinungsbildes (Appearance) von lackierten Bauteilen, wird, wie aus 2 hervorgeht, bevorzugt beim automatischen Vorausbestimmen der Struktur endlackierter Oberflächen eines aus einem Ausgangsmaterial wie z. B. einem Stahlfeinblechcoil herzustellenden Bauteils gemäß dem deutschen Patent 10 2008 060 115 eingesetzt. 2 zeigt im oberen Teil das Steuerungssystem zum virtuellen Darstellen eines idealen Erscheinungsbildes der auszuwählenden lackierten Oberfläche sowie die Steuerungsschleife zum Kalibrieren dieses Steuerungssystems in Kombination mit dem Steuerungssystem zum Vorausbestimmen der Struktur der endlackierten Oberflächen des jeweiligen Bauteils.
Bei diesem Verfahren wird zunächst in Abhängigkeit von der jeweiligen Oberflächenstruktur des Bauteils die Oberfläche des in einer Null-Stufe angelieferten Stahlfeinblechcoils in dieser mittels des flächenhaft messenden Topographiemesssystems T topographisch vermessen. Dann werden die Topographiemesswerte W des dem Topographiemesssystem T nachgeschalteten Prozessrechner P eingegeben, von dem aus den Topographiemesswerten W die klassischen Rauheitsparameter Ra, Rz usw. sowie flächenhaften Rauheitsparameter R wie die maximale offene Leerflächenzahl usw. und über diese die charakteristische Blechqualität Q_e des angelieferten Stahlfeinblechcoils mit der Spitzenzahl Rpc usw. bestimmt werden.
Die vom Prozessrechner P ermittelte charakteristische Blechqualität Q_e wird einem diesem nachgeschalteten ersten Signal-Komparator SK₁ eingegeben, in dem der deklarierte Istwert der charakteristischen Blechqualität Q_Ist des in der Stufe 0 angelieferten Stahlfeinblechs gespeichert worden ist. Vom ersten Signal-Komparator SK wird dann die vom Prozessrechner P ermittelte charakteristische Blechqualität Q_e mit dem gespeicherten deklarierten Istwert der charakteristischen Blechqualität Q_Ist des in der Stufe 0 angelieferten Stahlfeinblechcoils verglichen.
Ergibt sich durch diesen Vergleich am Ausgangs des ersten Signal-Komparators SK ein n. i. O.-Signal, so wird damit der notwendige Austausch des Stahlfeinblechcoils in der Stufe 0 angezeigt. Zugleich wird schaltungsmäßig die Einleitung der Stufe 1 des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses blockiert und somit die Erzeugung eines möglichen Materialausschusses verhindert.
Tritt hingegen am Ausgang des ersten Signal-Komparators SK₁ ein i. O.-Signal auf, so wird der Prozessrechner P aktiviert, um aus den Topographiemesswerten W des Stahlfeinblechcoils in der Stufe 0 mittels einer vorgegebenen Berechnungsfunktion A neue Kenngrößen K_V zu ermitteln, wobei die erhaltenen Kenngrößen K_V eine Vorhersage V der erreichbaren Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche bezogen auf den deklarierten Istwert der charakteristischen Blechqualität Q_Ist des in der Stufe 0 angelieferten Stahlfeinblechcoils symbolisieren.
Wie aus 2 hervorgeht, werden die mit dem Steuerungssystem zum Simulieren einer virtuellen Darstellung eines idealen Erscheinungsbildes einer ausgewählten lackierten Oberfläche erhaltenen variierten Kenngrößen K_PB, PB = 1, ..., z bzw. die entsprechende Kenngröße K_PB=1, auf denen bzw. der die endgültige bzw. die anfängliche virtuelle Darstellung basiert, als Sollkenngrößen S der Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche in dem zweiten Signalkomparator SK₂ gespeichert.
Die sich ergebende Vorhersage V wird dann vom Prozessrechner P dem zweiten Signal-Komparator SK₂ zugeführt, in dem die erhaltene Vorhersage V mit diesen gespeicherten Sollkenngrößen S der Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche auf Korrelation verglichen werden.
Wird durch den Vergleich am Ausgang der zweiten Signal-Komparators SK₂ ein erstes n. i. O₁.-Signal erhalten, das oberhalb eines vorbestimmten Schwellwertes liegt, so wird ebenfalls der notwendige Austausch des in der Stufe 0 angelieferten Stahlfeinblechcoils angezeigt und zugleich schaltungsmäßig die Einleitung der Stufe 1 des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses blockiert und die Erzeugung eines möglichen Materialausschusses abermals verhindert.
Ergibt sich hingegen durch den Vergleich am Ausgang des zweiten Signal-Komparators SK₂ ein i. O.-Signal oder ein zweites n. i. O₂.-Signal, das maximal dem vorbestimmten Schwellwert entspricht, so wird schaltungsmäßig unmittelbar der Start der Stufe 1 des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses freigegeben und das Bauteil dann in der Stufe 1 aus dem angelieferten Stahlfeinblechcoil hergestellt.
Für den Fall, dass am Ausgang des zweiten Signal-Komparators SK₂ das zweite n. i. O₂.-Signal auftritt, wird zugleich schaltungsmäßig eine vom zweiten Signal-Komparator SK₂ zu mindestens einer der Stufen des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses und/oder des N-stufigen Bauteillackierprozesses geführte Korrekturschleife KS aktiviert. Über diese aktivierte Korrekturschleife KS werden die durch das zweite n. i. O₂.-Signal des zweiten Signal-Komparators SK₂ signalisierten Fehler der Stufe 0 bei der Ausführung der mindestens einen nachfolgenden Stufe des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses und/oder N-stufigen Bauteillackierprozesses kompensiert.
Im Anschluss an die Herstellung des Bauteils aus dem Stahlfeinblechcoil in der Stufe 1 des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses wird die Oberfläche des Bauteils mittels des flächenhaft messenden Topographiemesssystems T topographisch vermessen und dann werden aus den Topographiemesswerten W₁ der Stufe 1 des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses von dem Prozessrechner P, der dem Topographiemesssystem T nachgeschaltet ist, mittels der vorbestimmten Berechnungsfunktion A die neuen Kenngrößen K_V1 ermittelt, die eine Vorhersage V₁ der erreichbaren Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche bezogen auf die Stufe 1 des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses symbolisieren.
Die Ermittlung der jeweiligen Kenngrößen K_V, die die Vorhersage V der erreichbaren Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche auf die Stufe 0 wie die jeweilige Stufe des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses und des diesem nachfolgenden N-stufigen Bauteillackierprozesses symbolisieren, erfolgt vorzugsweise, indem

– die flächigen Messung der Topographie der Oberfläche des Stahlfeinblechcoils bzw. der Bauteiloberfläche in jeder Stufe des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses und des N-stufigen Bauteillackierprozesses als L-fache Linienmessung interpretiert wird,
– für jede Linienmessung das Spektrum (Amplitude der Wellenzahl bzw. Wellenlänge) mittels Fourier-Transformation ermittelt wird,
– für jede einzelne Wellenzahl eine Mittelwertbildung über die erhaltenen L-Spektren durchgeführt wird,
– die erhaltenen Mittelwerte als Funktion der Wellenzahl bzw. der Wellenlänge dargestellt werden und somit ein Mittleres Spektrum erhalten wird und
– aus dem Mittleren Spektrum ein bestimmter Wellenzahlbereich/Wellenlängenbereich ausgewählt und das Integral über letzteren oder der Mittelwert gebildet wird, dessen Wert die die Vorhersage V symbolisierenden Kenngrößen K_V darstellt.

Die sich ergebende Vorhersage V₁ der erreichbaren Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche bezogen auf die Stufe 1 des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses wird dann in dem zweiten Signal-Komparator SK₂ mit den in diesem gespeicherten Sollkenngrößen S der Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche hinsichtlich einer Korrelation verglichen.
Ergibt sich bei dem Vergleich am Ausgang des zweiten Signal-Komparators SK₂ ein drittes n. i. O₃.-Signal, das oberhalb eines vorbestimmten Schwellwertes liegt, so wird hierdurch die Unbrauchbarkeit des in der Stufe 1 des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses gewonnenen Bauteils angezeigt und zugleich schaltungsmäßig die Einleitung der Stufe 2 des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses blockiert.
Tritt jedoch am Ausgang des zweiten Signal-Komparators SK₂ ein i. O.-Signal oder ein viertes n. i. O₄.-Signal auf, das maximal dem vorbestimmten Schwellwert entspricht, so wird schaltungsmäßig unmittelbar der Start der Stufe 2 des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses freigegeben. Hierbei wird beim Auftreten des vierten n. i. O₄.-Signals am Ausgang des zweiten Signal-Komparators SK₂ zugleich von diesem die Korrekturschleife KS, die mindestens zu einer der Stufe 1 nachfolgenden Stufe des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses und/oder des Bauteillackierprozesses geführt ist, aktiviert, um die durch das vierte i. n. O₄.-Signal des zweiten Signal-Komparators SK₂ signalisierten Fehler der Stufe 1 des Bauteilherstellungsprozesses bei der Ausführung der mindestens einen nachfolgenden Stufe des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses und/oder des N-stufigen Bauteillackierprozesses zu kompensieren.
Anschließend werden für die Stufe 2 und jede weitere Stufe des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses sowie für jede Stufe des nachfolgenden N-stufigen Bauteillackierprozesses die im Zusammenhang mit der Stufe 1 beschriebenen Verfahrensschritte zur Ermittlung der Vorhersage V der Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche mit den entsprechenden Steuerungsschleifen durchgeführt. Hierbei wird in der letzten Stufe N_L des N-stufigen Bauteillackierprozesses die in dieser erreichte Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche nur noch mit den in dem zweiten Signal-Komparator SK₂ gespeicherten Sollkenngrößen S der Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche hinsichtlich einer Korrelation verglichen.
Es ist somit gewährleistet, für die vorauszubestimmende Struktur der endlackierten Oberflächen des jeweiligen Bauteils ein ideales Erscheinungsbild (Appearance) zu ermitteln.
Liste der Bezugszeichen

0

Stufe der Anlieferung des Ausgangsmaterials (z. B. Stahlfeinblechcoil)

1_H–M_H

Stufen des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses

1_L–N_L

Stufen des N-stufigen Bauteillackierprozesses

T

Topographiemesssystem

W

Topographiemesswerte

P

Prozessrechner

A

vorgegebene Berechnungsfunktion

R

klassische und flächenhafte Rauheitsparameter

Q_e

ermittelte charakteristische Blechqualität

Q_Ist

deklarierter Ist-Wert der charakteristischen Blechqualität

SK₁

erster Signal-Komparator

SK₂

zweiter Signal-Komparator

K_V

Kenngrößen, die die Vorhersage symbolisieren

V

Vorhersage

S

Sollkenngrößen

KS

Korrekturschleife

H

Weißlichtinterferometer

I

Konfokales Mikroskop

PB

Probeblech

O

lackierte Oberfläche des Probebleches

K_PB

Kenngröße

RTR

Ray-Tracing-Rendering-Stufe

D

virtuelle Darstellung

DT

Datenbank

G

Grundtopographie

VA

visueller Abgleich

z

Vielzahl der Probebleche

DK

Digitalkamera

F

Digitalfoto

RGS

Regelstufe

RS

Rechnerstufe

IS

Information der Simulation

VT

virtuelle Topographie

Claims

Verfahren zum Ermitteln eines idealen Erscheinungsbildes der lackierten Oberfläche von Bauteilen wie Karosseriebauteilen beim automatischen Vorausbestimmen der Struktur endlackierter Oberflächen eines aus einem Ausgangsmaterial wie einem Stahlfeinblechcoil herzustellenden Bauteils in Abhängigkeit von der jeweiligen Oberflächenstruktur des Bauteils in den einzelnen Stufen (1_H–M_H und 1_L–N_L) eines M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses bzw. eines diesem nachgeordneten N-stufigen Bauteillackierprozesses, mit folgenden, mittels Steuerungsschleifen des Bauteilherstellungsprozesses und des nachgeordneten Bauteillackierprozesses aufeinanderfolgend auszuführenden Verfahrensschritten: – in einer Stufe 0 wird die Oberfläche des angelieferten Stahlfeinblechcoils mittels eines flächenhaft messenden Topographiemesssystems (T) topographisch vermessen, – aus den Topographiemesswerten (W) werden mittels eines dem Topographiemesssystem (T) nachgeschalteten Prozessrechners (P) die klassischen Rauheitsparameter (Ra, Rz usw.) sowie flächenhafte Rauheitsparameter (maximale offene Leerflächenzahl usw.) und über diese die charakteristische Blechqualität Q_e des verwendeten Stahlfeinblechcoils mit der Spitzenzahl Rpc usw. bestimmt, – die ermittelte charakteristische Blechqualität (Q_e) wird von einem dem Prozessrechner (P) nachgeschalteten ersten Signal-Komparator (SK₁) mit dem deklarierten Istwert der charakteristischen Blechqualität (Q_Ist) des angelieferten Stahlfeinblechcoils in der Stufe 0 verglichen, alternativ wird in der Stufe 0 – durch ein n. i. O.-Signal des ersten Signal-Komparators (SK₁) entweder der notwendige Austausch des Stahlfeinblechcoils angezeigt und zugleich die Einleitung der ersten Stufe (1_H) des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses blockiert oder – durch ein i. O.-Signal des ersten Signal-Komparators (SK₁) der Prozessrechner (P) aktiviert zur Ermittlung von Kenngrößen (K) aus den Topographiemesswerten (W) des Stahlfeinblechcoils in der Stufe 0 mittels einer vorbestimmten Berechnungsfunktion (A), wobei die erhaltenen Kenngrößen (K) eine Vorhersage (V) der erreichbaren Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche bezogen auf den deklarierten Istwert der charakteristischen Blechqualität (Q_Ist) des in der Stufe 0 angelieferten Stahlfeinblechcoils symbolisieren, – diese Vorhersage (V) wird dann in einem dem Prozessrechner (P) nachgeschalteten zweiten Signal-Komparator (SK₂) mit in diesem gespeicherten Sollkenngrößen (S) der Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche hinsichtlich einer Korrelation verglichen, alternativ wird – durch ein erstes n. i. O₁.-Signal des zweiten Signal-Komparators (SK₂), das oberhalb eines vorbestimmten Schwellwertes liegt, ebenfalls der notwendige Austausch des in der Stufe 0 angelieferten Stahlfeinblechcoils angezeigt und zugleich die Einleitung der ersten Stufe (1_H) des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses blockiert, oder – entweder durch ein i. O.-Signal des zweiten Signal-Komparators (SK₂) oder durch ein zweites n. i. O₂.-Signal des letzteren, das maximal einem vorbestimmten Schwellwert entspricht, unmittelbar der Start der ersten Stufe (1_H) des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses freigegeben, in der das Bauteil dann aus dem Stahlfeinblechcoil gewonnen wird, wobei beim Auftreten des zweiten n. i. O₂.-Signals des zweiten Signal-Komparators (SK₂) zugleich eine von diesem zu mindestens einer der Stufen (1_H–M_H und/oder 1_L–N_L) des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses und/oder des N-stufigen Bauteillackierprozesses geführte Korrekturschleife (KS) aktiviert wird zur Kompensation der durch das zweite n. i. O₂.-Signal des zweiten Signal-Komparators (SK₂) signalisierten Fehler der Stufe 0 im Vollzug der mindestens einen nachfolgenden Stufe des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses und/oder N-stufigen Bauteillackierprozesses, – anschließend wird die Oberfläche des in der ersten Stufe (1_H) des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses gewonnenen Bauteils mittels des flächenhaft messenden Topographiemesssystems (T) topographisch vermessen, – dann werden aus den Topographiemesswerte (W) der ersten Stufe (1_H) des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses von dem dem Topographiemesssystem (T) nachgeschalteten Prozessrechner (P) mittels der vorbestimmten Berechnungsfunktion (A) Kenngrößen (K) ermittelt, die eine Vorhersage (V) der erreichbaren Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche bezogen auf die erste Stufe (1_H) des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses symbolisieren, – die sich ergebende Vorhersage (V) wird dann in dem zweiten Signal-Komparator (SK₂) mit den in diesem gespeicherten Sollkenngrößen (S) der Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche hinsichtlich einer Korrelation verglichen, alternativ wird – durch ein drittes n. i. O₃.-Signal des zweiten Signal-Komparators (SK₂), das oberhalb eines vorbestimmten Schwellwertes liegt, die Unbrauchbarkeit des in der ersten Stufe (1_H) des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses gewonnenen Bauteils angezeigt und zugleich die Einleitung der zweiten Stufe (2_H) des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses blockiert, oder – entweder durch ein i. O.-Signal des zweiten Signal-Komparators (SK₂) oder durch ein viertes n. i. O₄.-Signal des letzteren, das maximal dem vorbestimmten Schwellwert entspricht, unmittelbar der Start der zweiten Stufe (2_H) des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses freigegeben, wobei beim Auftreten des vierten n. i. O₄.-Signals des zweiten Signal-Komparators (SK₂) zugleich von diesem eine Korrekturschleife (KS), die mindestens zu einer der ersten Stufe (1_H) nachfolgenden Stufe des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses und/oder des Bauteillackierprozesses geführt ist, aktiviert wird zur Kompensation der durch das vierte n. i. O₄.-Signal des zweiten Signal-Komparators (SK₂) signalisierten Fehler der ersten Stufe (1_H) des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses im Vollzug der mindestens einen nachfolgenden Stufe des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses und/oder des N-stufigen Bauteillackierprozesses, – anschließend werden für die zweite und jede weitere Stufe des M-stufigen Bauteilherstellungsprozesses sowie für jede Stufe des nachfolgenden N-stufigen Bauteillackierprozesses die im Zusammenhang mit der ersten Stufe (1_H) beschriebenen Verfahrensschritte zur Ermittlung der Vorhersage (V) der Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche mit den entsprechenden Steuerungsschleifen durchgeführt, wobei – in der letzten Stufe (N_L) des N-stufigen Bauteillackierprozesses die in dieser erreichte Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche nur noch mit den in dem zweiten Signal-Komparator (SK₂) gespeicherten Sollkenngrößen (S) der Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche hinsichtlich Korrelation verglichen wird, gemäß Patentanspruch 1 der des deutschen Patents 10 2008 060 115 , gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – die lackierte Oberfläche (O) jedes einer Vielzahl (z) von Probeblechen (PB = 1, ..., z) wird mittels des flächenhaft messenden Topographiemeßsystems (T) topographisch vermessen, – aus den jeweiligen Topographiemeßwerten (W) jedes Probebleches (PB = 1, ..., z) werden mit dem dem Topographiemeßsystem (T) nachgeschalteten Prozeßrechner (P) mittels der vorbestimmten Berechnungsfunktion (A) jeweils Kenngrößen (K_PB, PB = 1, ..., z) ermittelt, – die Kenngrößen (K_PB, PB = 1, ..., z) jeder der Vielzahl (z) der Probebleche (PB = 1, ..., z) werden in einer Datenbank (DT) des Prozeßrechners (P) abgelegt, – zugleich wird von der lackierten Oberfläche (O) jedes der Vielzahl (z) der Probebleche (PB = 1, ..., z) mittels einer Digitalkamera (DK) ein den Ist-Zustand der jeweiligen lackierten Oberfläche (O) dokumentierendes Digitalfoto (F) erstellt, – dann wird aus den gespeicherten Kenngrößen (K_PB, PB = 1, ..., z) der lackierten Oberfläche (O) des jeweiligen Probebleches (PB = 1, ..., z) mittels einer Ray-Tracing-Rendering-Stufe (RTR) des Pozeßrechners (P) eine virtuelle Darstellung (D) der lackierten Oberfläche (O) des entsprechenden Probebleches (PB = 1, ..., z) sich wiederholend simuliert, bis ein mit dem vom Digitalfoto (F) dokumentierten Ist-Zustand der lackierten Oberfläche (O) visuell übereinstimmender Soll-Zustand des Erscheinungsbildes der virtuellen Darstellung (D) der lackierten Oberfläche (O) des entsprechendes Probebleches (PB = 1, ..., z) erreicht ist, – anschließend werden aus der Datenbank (DT) die Kenngrößen (K_PB, PB = 1, ..., z) einer auszuwählenden lackierten Oberfläche (O) in eine Regelstufe (RGS) des Prozeßrechners eingelesen und aus diesen eingelesenen Kenngrößen (K_PB, PB = 1, ..., z) in einer nachgeschalteten Rechnerstufe (RS) eine virtuelle Topographie (VT) berechnet, die dann mittels der Ray-Tracing-/Rendering-Stufe (RTR) zu einer virtuellen Darstellung (D) der ausgewählten lackierten Oberfläche (O) gerendert wird, – das Erscheinungsbild der virtuellen Darstellung (D) der ausgewählten lackierten Oberfläche (O) wird dann visuell als „nicht schön/n. i. O.” oder „schön/i. O.” eingestuft, wobei alternativ – bei Einstufung des Erscheinungsbildes der virtuellen Darstellung (D) der ausgewählten lackierten Oberfläche (O) als „nicht schön/n. i. O.” werden über eine Rückkopplung zur Regelstufe (RGS) auf Befehl des Betrachters solange die Kenngrößen (K_PB, PB = 1, ..., z) der ausgewählten lackierten Oberfläche mittels der Regelstufe (RGS) variiert oder aus der Datenbank (DT) solange die Kenngrößen (K_PB, PB = 1, ..., z) einer anderen auszuwählenden lackierten Oberfläche (O) in die Regelstufe (RGS) eingelesen, dann aus diesen mittels der Rechnerstufe (RS) eine entsprechende variierte virtuelle Topographie (VT) berechnet wird, die anschließend mittels der Ray-Tracing-/Rendering-Stufe (RTR) zu einer erneuten virtuellen Darstellung (D) gerendert wird, bis visuell das Erscheinungsbild der erneuten virtuellen Darstellung (D) der lackierten Oberfläche (O) als „schön/i. O.” eingestuft wird, wobei die von der Regelstufe (RGS) variierten Kenngrößen (K_PB, PB = 1, ..., z) bzw. die in letztere erneut eingelesenen Kenngrößen (K_PB, PB = 1, ..., z), auf denen die endgültige virtuelle Darstellung (D) basiert, als die in dem zweiten Signalkomparator (SK₂) zu speichernden Sollkenngrößen der Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche verwendet und mit der Vorhersage (V) hinsichtlich einer Korrelation verglichen werden, oder – bei unmittelbarer Einstufung des Erscheinungsbildes der anfänglichen virtuellen Darstellung (D) der ausgewählten lackierten Oberfläche (O) als „schön/i. O” werden die entsprechenden Kenngrößen (K_PB, PB = 1, ..., z), auf denen die anfängliche virtuelle Darstellung (D) basiert, als die in dem zweiten Signalkomparator (SK₂) zu speichernden Sollkenngrößen (S) der Struktur der endlackierten Bauteiloberfläche verwendet und mit der Vorhersage (V) hinsichtlich einer Korrelation verglichen.
Verfahren zum Ermitteln eines idealen Erscheinungsbildes (Appearance) von lackierten Bauteilen, wie Karosseriebauteilen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – die lackierte Oberfläche (O) jedes einer Vielzahl (z) von Probeblechen (PB = 1, ..., z) wird mittels eines flächenhaft messenden Topographiemeßsystems (T) topographisch vermessen, – aus den jeweiligen Topographiemeßwerten (W) jedes Probebleches (PB = 1, ..., z) werden mit einem dem Topographiemeßsystem (T) nachgeschalteten Prozeßrechner (P) mittels einer vorbestimmten Berechnungsfunktion (A) jeweils Kenngrößen (K_PB, PB = 1, ..., z) ermittelt, – die Kenngrößen (K_PB, PB = 1, ..., z) jeder der Vielzahl (z) der Probebleche (PB = 1, ..., z) werden in einer Datenbank (DT) des Prozeßrechners (F) abgelegt, – zugleich wird von der lackierten Oberfläche (O) jedes der Vielzahl (z) der Probebleche (PB = 1, ..., z) mittels einer Digitalkamera (DK) ein den Ist-Zustand der jeweiligen lackierten Oberfläche (O) dokumentierendes Digitalfoto (F) erstellt, – dann wird aus den gespeicherten Kenngrößen (K_PB, PB = 1, ..., z) der lackierten Oberfläche (O) des jeweiligen Probebleches (PB = 1, ..., z) mittels einer Ray-Tracing-Rendering-Stufe (RTR) des Pozeßrechners (P) eine virtuelle Darstellung (D) der lackierten Oberfläche (O) des entsprechenden Probebleches (PB = 1, ..., z) sich wiederholend simuliert, bis ein mit dem vom Digitalfoto (F) dokumentierten Ist-Zustand der lackierten Oberfläche (O) visuell übereinstimmender Soll-Zustand des Erscheinungsbildes der virtuellen Darstellung (D) der lackierten Oberfläche (O) des entsprechendes Probebleches (PB = 1, ..., z) erreicht ist, – anschließend werden aus der Datenbank (DT) die Kenngrößen (K_PB, PB = 1, ..., z) einer auszuwählenden lackierten Oberfläche (O) in eine Regelstufe (RGS) des Prozeßrechners eingelesen und aus diesen eingelesenen Kenngrößen (K_PB, PB = 1, ..., z) in einer nachgeschalteten Rechnerstufe (RS) eine virtuelle Topographie (VT) berechnet, die dann mittels der Ray-Tracing-/Rendering-Stufe (RTR) zu einer virtuellen Darstellung (D) der ausgewählten lackierten Oberfläche (O) gerendert wird, – das Erscheinungsbild der virtuellen Darstellung (D) der ausgewählten lackierten Oberfläche (O) wird dann visuell als „nicht schön/n. i. O.” oder „schön/i. O.” eingestuft, wobei alternativ – bei Einstufung des Erscheinungsbildes der virtuellen Darstellung (D) der ausgewählten lackierten Oberfläche (O) als „nicht schön/n. i. O.” werden über eine Rückkopplung zur Regelstufe (RGS) auf Befehl des Betrachters solange die Kenngrößen (K_PB, PB = 1, ..., z) der ausgewählten lackierten Oberfläche mittels der Regelstufe (RGS) variiert oder aus der Datenbank (DT) solange die Kenngrößen (K_PB, PB = 1, ..., z) einer anderen auszuwählenden lackierten Oberfläche (O) in die Regelstufe (RGS) eingelesen, dann wird aus diesen mittels der Rechnerstufe (RS) eine entsprechende variierte virtuelle Topographie (VT) berechnet, die anschließend mittels der Ray-Tracing-/Rendering-Stufe (RTR) zu einer erneuten virtuellen Darstellung (D) gerendert wird, bis visuell das Erscheinungsbild der erneuten virtuellen Darstellung (D) der lackierten Oberfläche (O) als „schön/i. O.” eingestuft wird, oder – das Erscheinungsbild der anfänglichen virtuellen Darstellung (D) der ausgewählten lackierten Oberfläche (O) wird unmittelbar als „schön/i. O” eingestuft.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kenngrößen (K_PB, PB = 1, ..., z) der lackierten Oberfläche jedes der Vielzahl (z) der Probebleche (PB = 1, ..., z), jeweils eine Grundtopographie (G_PB, PB = 1, ..., z), die als Koordinatenmatrix (X, Y, Z) vorliegt, der lackierten Oberfläche (O) des entsprechenden lackierten Probebleches (PB = 1, ..., z) beinhalten.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kenngrößen (K_PB, PB = 1, ..., z) der lackierten Oberfläche jedes der Vielzahl (z) der Probebleche (PB = 1, ..., z) einen Wert beinhalten, der gebildet wird, – indem die flächige Messung der Topographie der lackierten Oberfläche (O) jedes der Vielzahl (z) der unterschiedlich lackierten Probebleche (PB = 1, ..., z) als L-fache Linienmessung interpretiert wird, – für jede Linienmessung das Spektrum (Amplitude als Funktion der Wellenzahl bzw. Wellenlänge) mittels Fourier-Transformation ermittelt wird, – für jede einzelne Wellenzahl eine Mittelwertbildung über die erhaltenen L-Spektren durchgeführt wird, – die erhaltenen Mittelwerte als Funktion der Wellenzahl bzw. der Wellenlänge dargestellt werden und somit ein Mittleres Spektrum erhalten wird und – aus dem Mittleren Spektrum ein bestimmter Wellenzahlbereich/Wellenlängenbereich ausgewählt und das Integral über letzteren oder der Mittelwert gebildet wird, der die jeweilige Grundtopographie (G_PB, PB = 1, ..., z) der lackierten Oberfläche (O) jedes der Vielzahl (z) der Probebleche (PB = 1, ..., z) darstellt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kenngrößen (K_PB, PB = 1, ..., z) der lackierten Oberfläche (O) jedes der Vielzahl (z) der Probebleche (PB = 1, ..., z) einen Wert beinhalten, der gebildet wird, – indem für die flächige Messung der Topographie der lackierten Oberfläche (O) jedes der Vielzahl (z) der unterschiedlich lackierten Probebleche (PB = 1, ..., z) das 2D-Spektrum (Amplitude als Funktion der Wellenzahl bzw. Wellenlänge) mittels 2D-Z-Transformation (zweidimensionale Z-Transformation) ermittelt wird, und – aus dem 2D-Spektrum ein bestimmter Wellenzahlbereich bzw. Wellenlängenbereich ausgewählt und das Integral über letzteren oder der Mittelwert gebildet wird, das bzw. der die jeweilige Grundtopographie (G_PB, PB = 1, ..., z) der lackierten Oberfläche (O) jedes der Vielzahl (z) der Probebleche (PB = 1, ..., z) darstellt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes der Vielzahl (z) der Probebleche (PB = 1, ..., z) die aus der Ray-Tracing-Rendering-Stufe (RTR) erhaltene Information der Simulation (IS), bei der das Digitalfoto (F) mit der virtuellen Darstellung (D) der lackierten Oberfläche (O) des entsprechenden Probebleches (PB = 1, ..., z) übereinstimmt, in der Datenbank (DT) abgelegt wird.
Verfahren nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Topographiemesssystem (T) ein Weißlichtinterferometer (H) oder ein konfokales Mikroskop (I) verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die topographische Vermessung der lackierten Oberfläche (O) jedes der Vielzahl (z) der Probebleche (PB = 1, ..., z) mittels Shading-Verfahren oder Triangulationsverfahren erfolgt.