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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ausleuchtung der Oberfläche eines Bauteils, mit einer Lichtquelle, einem zwei Teilflächen bereitstellenden Reflektor und zwei Reflektoreinrichtungen, wobei die erste Reflektoreinrichtung mit der einen Teilfläche und die zweite Reflektoreinrichtung mit der anderen Teilfläche zusammenwirkt.
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Eine Einrichtung der eingangs genannten, das heißt gattungsgemäßen, Art ist aus der
DE 20 2009 013 555 bekannt geworden.
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Die aus der
DE 20 2009 013 555 bekannt gewordene Einrichtung zur Ausleuchtung der Oberfläche eines Bauteils findet insbesondere in der Automobilindustrie in sogenannten Inspektionstunneln Verwendung. Sie dient dazu, die Karosserie eines Fahrzeuges in der Weise ausleuchten zu können, dass Oberflächenfehlstellen, wie zum Beispiel Riefen, Risse, Aus- und/oder Einbeulungen, Orangenhautausbildungen und/oder dergleichen, gut erkannt werden können.
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Obgleich sich die aus dem Stand der Technik vorbekannte Einrichtung zur Ausleuchtung der Oberfläche eines Bauteils im alltäglichen Praxiseinsatz bewährt hat, besteht Verbesserungsbedarf, insbesondere mit Blick auf ein weiter verbessertes Ausleuchtungsergebnis.
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Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, die aus der
DE 20 2009 013 555 bekannte Einrichtung zur Ausleuchtung der Oberfläche eines Bauteils dahingehend weiterzuentwickeln, dass ein verbessertes Ausleuchtergebnis erzielt werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass die Teilflächen jeweils durch eine Mehrzahl von Reflektorlamellen gebildet sind, wobei benachbarte Reflektorlamellen einer Teilfläche unter Belassung eines jeweiligen Spalts beabstandet voneinander angeordnet sind.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung verfügt in an sich bekannter Weise über eine Lichtquelle. Das von der Lichtquelle abgegebene Licht wird vom Reflektor aufgeteilt, das heißt in Lichtströme unterteilt. Reflektorseitig sind zu diesem Zweck Teilflächen vorgesehen, die jeweils mit Bezug auf die Anordnung der Lichtquelle im Wesentlichen konvex ausgebildet sind.
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Das von der Lichtquelle abgegebene Licht wird von diesen Teilflächen des Reflektors aufgenommen und umgelenkt, infolgedessen eine Aufteilung des von der Lichtquelle abgegebenen Lichtes erfolgt. Es ist bevorzugterweise vorgesehen, dass der Reflektor über zwei Teilflächen verfügt, so dass es zu einer Aufteilung des von der Lichtquelle abgegebenen Lichtes in zwei Lichtströme kommt.
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Das vom Reflektor aufgeteilte und umgelenkte Licht gelangt von dort aus zu Reflektoreinrichtungen. Dabei ist jeder Teilfläche des Reflektors eine Reflektoreinrichtung zugeordnet. Im Falle zweier Teilflächen kommen eine erste Reflektoreinrichtung und eine zweite Reflektoreinrichtung zum Einsatz, wobei die erste Reflektoreinrichtung mit der einen Teilfläche des Reflektors und die zweite Reflektoreinrichtung mit der anderen Teilfläche des Reflektors zusammenwirkt.
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Über die Reflektoreinrichtungen gelangt das von der Lichtquelle abgegebene Licht auf die Oberfläche des auszuleuchtenden Bauteils. Dabei kann eine jede Reflektoreinrichtung aus einer Mehrzahl von Lichtlamellen gebildet sein, die relativ zueinander bewegbar ausgebildet sind. Diese Ausgestaltung macht es möglich, eine optimierte Ausleuchtung der Oberfläche des in Augenschein zu nehmenden Bauteils zu erreichen, wobei im Zuge der Umlenkung des Lichts durch die Reflektoreinrichtungen quasi-paralleles Licht erzeugt wird, das eine detaillierte und vor allem über die gesamte Oberfläche des Bauteils gleichmäßige Kontrolle derselben ermöglicht.
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Die erfindungsgemäße Besonderheit besteht in der Ausgestaltung der Teilflächen des Reflektors.
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Im Unterschied zum Stand der Technik nach der
DE 20 2009 013 555 wird mit der Erfindung vorgeschlagen, die Teilflächen des Reflektors in mehrere Unterteilflächen aufzulösen. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, dass die Teilflächen jeweils durch eine Mehrzahl von Reflektorlamellen gebildet sind. Eine Unterteilfläche wird durch eine Reflektorlamelle bereitgestellt, so dass in der Zusammenwirkung sämtlicher Reflektorlamellen die Teilfläche des Reflektors entsteht. Bei einem zwei Teilflächen bereitstellenden Reflektor ist eine jede Teilfläche des Reflektors durch eine entsprechende Mehrzahl von Reflektorlamellen gebildet.
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Es ist erfindungsgemäß des Weiteren vorgesehen, dass zwei benachbarte Reflektorlamellen einer Teilfläche unter Belassung eines jeweiligen Spalts beabstandet voneinander angeordnet sind. Das von der Lichtquelle abgegebene Licht kann somit zumindest zum Teil durch die Spalte zwischen den Reflektorlamellen hindurchtreten.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat gegenüber der nach der
DE 20 2009 013 555 vorgesehenen Konstruktion im Wesentlichen zwei Vorteile. Zum einen lässt sich unter Verwendung der Reflektorlamellen eine weiter optimierte Ausleuchtung der zu untersuchenden Bauteiloberfläche erreichen. Dies deshalb, weil die Reflektorlamellen unabhängig voneinander in ihrer relativen Lage eingestellt und ausgerichtet werden können. Auf besondere geometrische Ausgestaltungen des zu untersuchenden Bauteils kann so in besonderer Weise Rücksicht genommen werden. Zum anderen erweist sich die erfindungsgemäße Ausgestaltung deshalb von Vorteil, weil von der Lichtquelle abgegebenes Licht durch die zwischen einzelnen Reflektorlamellen vorgesehenen Spalte hindurch in Richtung auf das zu untersuchende Bauteil gelangen kann. Aufgrund dieser Ausgestaltung können insbesondere solche Oberflächenbereiche des Bauteils optimiert ausgeleuchtet werden, die sich direkt unterhalb des Reflektors, das heißt im eigentlichen Lichtschatten des Reflektors befinden. Damit können auch die Oberflächenbereiche des Bauteils gezielt ausgeleuchtet werden, die über die mit dem Reflektor zusammenwirkenden Reflektoreinrichtungen nur schwer erreicht werden können.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht insgesamt ein optimiertes Ausleuchtungsergebnis. Die Stellung der Reflektorlamellen ermöglicht eine gezielte Einflussnahme auf die Lichtumlenkung. Damit kann Einfluss auf die Größe des auszuleuchtenden Bereichs und/oder Lichtintensitäten in einzelnen Abschnitten des ausgeleuchteten Bereichs genommen werden. Eigentlich im Lichtschatten des Reflektors liegende Bereiche können gleichfalls gezielt ausgeleuchtet werden, da der Reflektor Lichtdurchtrittsspalte zur Verfügung stellt, durch die hindurch von der Lichtquelle abgegebenes Licht direkt auf die Bauteiloberfläche geleitet werden kann, das heißt ohne Zwischenschaltung einer Reflektoreinrichtung.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der Reflektor Umlenklamellen aufweist, die im Lichtschatten der Reflektorlamellen angeordnet sind. In Ergänzung zu den Reflektorlamellen verfügt der Reflektor über Umlenklamellen. Diese sind mit Blick auf die Richtung des von der Lichtquelle abgegebenen Lichtes hinter den Reflektorlamellen angeordnet. Insofern werden die Umlenklamellen von den Reflektorlamellen abgeschirmt und befinden sich quasi in deren Lichtschatten.
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Sinn und Zweck der Umlenklamellen ist es, das durch die Lichtspalte des Reflektors hindurchtretende Licht zielgerichtet in Richtung auf die auszuleuchtende Bauteiloberfläche umzulenken. Dabei sind die Umlenklamellen bevorzugterweise relativ zueinander verstellbar ausgebildet.
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Die Reflektorlamellen einerseits und die Umlenklamellen andererseits sind in ihrer relativen Lage zueinander derart positioniert, dass durch einen Spalt zwischen zwei Reflektorlamellen hindurchtretendes Licht von einer Umlenklamelle auf die auszuleuchtende Oberfläche des Bauteils umlenkbar ist. Es wird insofern sichergestellt, dass das auszuleuchtende Bauteil nicht unkontrolliert sondern vielmehr zielgerichtet ausgeleuchtet wird.
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Um von der Lichtquelle abgegebenes Licht gezielt durch ein zelne Lichtspalte des Reflektors lenken zu können, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass die Reflektorlamellen über entsprechende Reflektionsflächen verfügen, die beispielsweise stirnseitig einer Reflektorlamelle ausgebildet sein können. Einer Reflektorlamelle kommen insofern zwei Aufgaben zu. Ein Teil des von der Lichtquelle abgegebenen Lichtes wird von der Reflektorlamelle in Richtung auf die zugehörige Reflektoreinrichtung umgelenkt. Dort findet dann eine weitere Umlenkung in Richtung des auszuleuchtenden Bauteiles statt. Ein anderer Teil des von der Lichtquelle abgegebenen Lichtes wird von der Reflektorlamelle durch einen Lichtspalt des Reflektors hindurchgelenkt. Dieser Teil des reflektierten Lichtes gelangt zu einer Umlenklamelle des Reflektors, wo dann gleichfalls eine Umlenkung in Richtung auf das auszuleuchtende Bauteil stattfindet. Dabei besteht die Besonderheit bei der Umlenklamelle darin, dass sie im eigentlichen Lichtschatten der Reflektorlamellen angeordnet ist, was im Ergebnis den positiven Effekt erzielt, dass direkt unterhalb des Reflektors liegende Bereiche der auszuleuchtenden Bauteiloberfläche zielgerichtet erreicht, das heißt ausgeleuchtet, werden können, wobei die Lichtumlenkung in diesem Fall nicht über die Reflektoreinrichtungen erfolgt.
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Es ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung eine Steuereinrichtung zur automatisierten Lageeinstellung der Reflektorlamellen einerseits und/oder der Umlenklamellen andererseits vorgesehen. Mittels dieser Steuereinrichtung können zuvor erlernte Lage- und Ausrichtungsszenarien automatisiert angefahren werden. Eine solche Ausgestaltung bietet sich insbesondere an, um automatisierte Oberflächenkontrollen durchführen zu können.
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Es lässt sich mittels der Steuereinrichtung beispielsweise realisieren, dass besondere Bereiche der zu überprüfenden Bauteiloberfläche zeitgetaktet im Einzelnen abgefahren, das heißt die zu kontrollierenden Bereiche mit besonderen Lichtintensitäten ausgeleuchtet werden. Es kann auch vorgesehen sein, die Ausleuchtung auf bestimmte Oberflächenbereiche zu konzentrieren, andere hingegen unausgeleuchtet zu lassen. Mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Steuereinrichtung können die hierfür notwendigen Lamelleneinstellungen, seien es die Reflektor- und/oder Umlenklamellen des Reflektors oder die Lichtlamellen der Reflektoreinrichtungen vorgenommen werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:
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1 in einer schematischen Darstellung die erfindungsgemäße Einrichtung und
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2 in einer schematischen Detailansicht den Reflektor der erfindungsgemäßen Einrichtung.
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1 lässt die erfindungsgemäße Einrichtung 1 zur Ausleuchtung der Oberfläche 3 eines Bauteils 2 in schematischer Darstellung erkennen. Die erfindungsgemäße Einrichtung 1 dient der visuellen Bauteiloberflächenüberprüfung. Es soll an Bauteiloberflächen Ungenauigkeiten, wie zum Beispiel Risse, Ein- und/oder Ausbeulungen, Kratzer, aber auch Verfärbungen, wie zum Beispiel Polierflecken und/oder dergleichen, ausfindig gemacht werden können. Ein mögliches Anwendungsgebiet ist die Automobilindustrie. Die mit der Erfindung vorgeschlagene Einrichtung kann hier insbesondere in sogenannten Inspektionstunneln Verwendung finden.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung 1 verfügt über eine Lichtquelle 4. Bei dieser Lichtquelle kann es sich um eine Glühlampe, eine Halogenlampe, eine Halogenmetalldampflampe, eine Hochdruckentladungslampe oder auch um eine Leuchtstofflampe und/oder eine Kombination hiervon handeln. Bevorzugterweise hat die Lichtquelle eine Beleuchtungsstärke von wenigstens 1.500 Lux, bevorzugt mehr als 2.100 Lux. Dieser Lichtquelle 4 ist ein Reflektor 5 zugeordnet, der zwei Teilflächen 6 und 7 bereitstellt, die jeweils mit Bezug auf die relative Lage der Lichtquelle 4 zum Reflektor 5 konvex ausgebildet sind. Mittels dieses Reflektors 5, der auch als Lichtverteil- und Umlenkreflektor bezeichnet werden kann, wird das von der Lichtquelle 4 abgegebene Licht 10 unterteilt und im Wesentlichen in zwei Lichtströme 11 und 12 aufgeteilt.
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Den Teilflächen 6 und 7 des Reflektors 5 sind Reflektoreinrichtungen 8 und 9 zugeordnet, wobei die Teilfläche 6 mit der ersten Reflektoreinrichtung 8 und die Teilfläche 7 mit der zweiten Reflektoreinrichtung 9 zusammenwirkt.
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Das von den Teilflächen 6 und 7 abgegebene Licht gelangt von dort aus zu den Reflektoreinrichtungen 8 und 9. Diese stellen jeweils Reflektionsflächen 13 und 14 zur Verfügung, die bevorzugterweise durch Lichtlamellen bereitgestellt sind, die in ihrer relativen Lage verstellbar zueinander ausgebildet sind. Von den Reflektionsflächen 13 bzw. 14 der Reflektoreinrichtungen 8 und 9 gelangt das Licht auf die Oberfläche 3 des auszuleuchtenden Bauteils 2. Dabei handelt es sich bei dem das Bauteil 2 treffende Licht um quasi-paralleles Licht, was in optimierter Weise eine Überprüfung der Bauteiloberfläche 3 ermöglicht.
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Wie insbesondere die Darstellung nach 2 erkennen lässt, sind die Teilflächen 6 und 7 des Reflektors 5 jeweils durch eine Mehrzahl von Reflektorlamellen 15 und 16 gebildet.
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Die jeweiligen Teilflächen 6 und 7 sind durch die Reflektorlamellen 15 bzw. 16 aufgelöst, wobei durch jede Reflektorlamelle 15 bzw. 16 quasi eine Teilunterfläche zur Verfügung gestellt wird. In der Zusammenstellung bilden die Reflektorlamellen 15 bzw. 16 die Teilflächen 6 bzw. 7 aus, wobei die Reflektorlamellen 16 die Teilfläche 7 und die Reflektorlamellen 15 die Teilfläche 6 bereitstellen.
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Mit Bezug auf die Blattebene nach 2 sind in Richtung des von der Lichtquelle 4 ausgehenden Lichtes unterhalb der Reflektorlamellen 15 und 16 Umlenklamellen 17 und 18 angeordnet. Diese befinden sich quasi im Lichtschatten der Reflektorlamellen 15 und 16.
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Sowohl die Reflektorlamellen 15 und 16 als auch die Umlenklamellen 17 und 18 sind in ihrer relativen Lage zueinander verstellbar ausgebildet, wobei die nach 2 dargestellte Ausführungsform um einen jeweiligen Drehpunkt 20 verschwenkbare Lamellen vorsieht.
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Benachbarte Reflektorlamellen 15 bzw. 16 sind unter Belassung eines Spalts S beabstandet voneinander angeordnet. Diese Spalte können auch als Lichtdurchtrittsspalte bezeichnet werden. Das von der Lichtquelle 4 abgegebene Licht wird zum Teil durch diese Lichtspalte hindurchgeführt, wobei es auf zugehörige Umlenklamellen 17 bzw. 18 trifft, von wo aus es dann auf die auszuleuchtende Oberfläche 3 des Bauteils 2 gelenkt wird. Dieser Sachzusammenhang ist in 2 beispielhaft anhand zweier Lichtstrahlen 19 und 21 dargestellt.
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Wie sich aus 2 im Einzelnen entnehmen lässt, treffen die Lichtstrahlen 19 und 21 jeweils stirnseitig auf eine Reflektorlamelle 15. An der jeweiligen Stirnfläche 22 reflektiert das einfallende Licht und wird durch den jeweils zugehörigen Lichtdurchlassspalt S hindurchgeführt. Dort gelangt das Licht zu den Umlenklamellen 17 bzw. 18, die sodann für eine weitere Umlenkung in Richtung auf das auszuleuchtende Bauteil sorgen.
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2 lässt ferner erkennen, dass der von den Teilflächen 6 und 7 insgesamt umgelenkte Lichtstrom 11 bzw. 12 aus Einzellichtströmen 23 bzw. 24 gebildet ist, die sich in ihrer Anzahl in Abhängigkeit der insgesamt vorgesehenen Reflektorlamellen 15 bzw. 16 ergeben.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Einrichtung
- 2
- Bauteil
- 3
- Bauteiloberfläche
- 4
- Lichtquelle
- 5
- Reflektor
- 6
- Teilfläche
- 7
- Teilfläche
- 8
- Reflektoreinrichtung
- 9
- Reflektoreinrichtung
- 10
- Licht
- 11
- Lichtstrom
- 12
- Lichtstrom
- 13
- Reflektionsfläche
- 14
- Reflektionsfläche
- 15
- Reflektorlamelle
- 16
- Reflektorlamelle
- 17
- Umlenklamelle
- 18
- Umlenklamelle
- 19
- Lichtstrahl
- 20
- Drehpunkt
- 21
- Lichtstrahl
- 22
- Stirnfläche
- 23
- Lichtstrom
- 24
- Lichtstrom
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202009013555 [0002, 0003, 0005, 0012, 0014]
