DE102014118460B3

DE102014118460B3 - Verfahren sowie System zur Bewertung von flächigen Materialien

Info

Publication number: DE102014118460B3
Application number: DE102014118460.2A
Authority: DE
Inventors: Willibald Schneider
Original assignee: Pqc - Process Quality Competence GmbH; Pqc Process Quality Competence GmbH
Current assignee: Adeno Solution Ug Haftungsbeschraenkt De
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2016-03-24
Anticipated expiration: 2034-12-12

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur optischen Analyse von flächigen Materialien mit zumindest einem ersten Bewertungszyklus (410) umfassend folgende Schritte: – Aufnahme von digitalen Bildinformationen des flächigen Materials (S411); – Unterteilung der Bildinformationen in eine Vielzahl von Rasterbereichen, wobei jeder Rasterbereich Bildteilinformationen aufweist, die einem definierten Abschnitt des flächigen Materials zugeordnet sind (S412); – Ermitteln von Abweichungen (S413) in den den jeweiligen Rasterbereichen zugeordneten Bildteilinformationen gegenüber einem Referenzdatensatz; einen zweiten, auf den ersten Bewertungszyklus (410) folgenden Bewertungszyklus (420) umfassend folgende Schritte: – Aufnahme von digitalen Bildinformationen des flächigen Materials (S421); – Unterteilung der Bildinformationen in eine Vielzahl von Rasterbereichen, wobei jeder Rasterbereich Bildteilinformationen aufweist, die einem definierten Abschnitt des flächigen Materials zugeordnet sind (S422); – Ermitteln von Abweichungen (S423) in den den jeweiligen Rasterbereichen zugeordneten Bildteilinformationen gegenüber einem Referenzdatensatz; und einem Analysevorgang (430), bei dem die im ersten Bewertungszyklus (410) ermittelten Abweichungen mit den im zweiten Bewertungszyklus (420) ermittelten Abweichungen verglichen und Unterschiede ermittelt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Bewertung von flächigen Materialien, insbesondere Haut oder Leder.
In der Lederverarbeitung ist es bekannt, Haut in verschiedenen Bearbeitungszuständen durch geschultes Personal zu begutachten. Dabei wird die jeweilige Haut einzeln gesichtet und im Hinblick auf optische Auffälligkeiten bzw. Abweichungen von der Norm untersucht. Abhängig von dem Untersuchungsergebnis wird die jeweilige Haut klassifiziert und einer der Klassifizierung entsprechenden Verwendung zugeführt.
Bei der weiteren Verarbeitung der Haut bzw. des Leders werden wiederum durch geschultes Personal Schnittlinien für aus der Haut bzw. dem Leder herauszuschneidende Materialstücke festgelegt. Diese Materialstücke müssen bestimmte Qualitätskriterien, insbesondere optische Qualitätskriterien erfüllen, d.h. dürfen keine oder nur geringe optische Fehler aufweisen. Typischerweise weist aber Haut aufgrund der Herkunftszone bzw. den Lebensbedingungen der Tiere, aus denen die Haut gewonnen wird, optische Auffälligkeiten, beispielsweise entstanden durch Narben, Insektenstiche, etc., auf, die die Qualität der Haut beeinträchtigen und einem möglichst verschnittfreien Herausschneiden der jeweiligen Materialstücke entgegenstehen.
Aus den Druckschriften DE 197 37 703 A1 , DE 102 11 293 A1 , DE 102 07 574 A1 und AT 509 382 A1 sind Vorrichtungen bzw. Verfahren zur Prüfung von Tierhäuten bekannt.
Die Druckschrift DE 10 2008 001 174 A1 offenbart ein Inspektionssystem für die optische Untersuchung von Waferoberflächen.
Ferner offenbart die Druckschrift DE 10 2006 040 365 A1 ein System und ein Verfahren zum Beurteilen einer bearbeiteten Oberfläche einer Metallgusskomponente.
Nachteilig an dem bekannten Verfahren zur optischen Klassifizierung und Weiterverarbeitung von Haut bzw. Leder ist, dass die Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Haut bzw. des Leders nur unzureichend ist und damit die Herstellungskosten von Produkten, die aus Leder gefertigt werden oder zumindest Leder enthalten, unnötig hoch sind.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur optischen Bewertung und Verarbeitung von flächigen Materialien aufzuzeigen, mittels dem eine optimale Ausnutzung der Haut gepaart mit einer hohen Bewertungsgüte erreicht wird.
Die Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Ein System zur optischen Bewertung von flächigen Materialien ist Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 15.
Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur optischen Analyse von flächigen Materialien mit zumindest einem ersten Bewertungszyklus, einem zweiten, zeitlich nach dem ersten Bewertungszyklus vollzogenen Bewertungszyklus und einem nach den Bewertungszyklen vollzogenen Analysevorgang. Der erste Bewertungszyklus umfasst folgende Schritte:

– Aufnahme von digitalen Bildinformationen des flächigen Materials;
– Unterteilung der Bildinformationen in eine Vielzahl von Rasterbereichen, wobei jeder Rasterbereich Bildteilinformationen aufweist, die einem definierten Abschnitt des flächigen Materials zugeordnet sind;
– Ermitteln von Abweichungen in den den jeweiligen Rasterbereichen zugeordneten Bildteilinformationen gegenüber einem Referenzdatensatz.

Der zweite, auf den ersten Bewertungszyklus folgende Bewertungszyklus umfasst die Schritte:

– Aufnahme von digitalen Bildinformationen des flächigen Materials;
– Unterteilung der Bildinformationen in eine Vielzahl von Rasterbereichen, wobei jeder Rasterbereich Bildteilinformationen aufweist, die einem definierten Abschnitt des flächigen Materials zugeordnet sind; und
– Ermitteln von Abweichungen in den den jeweiligen Rasterbereichen zugeordneten Bildteilinformationen gegenüber einem Referenzdatensatz.

Es ist auch möglich, dass mehr als zwei Bewertungszyklen vollzogen werden.
Nach der Durchführung dieser zumindest zwei Bewertungszyklen schließt sich ein Analysevorgang an, bei dem die im ersten Bewertungszyklus ermittelten Abweichungen mit den im zweiten Bewertungszyklus ermittelten Abweichungen verglichen und Unterschiede zwischen den in den unterschiedlichen Bewertungszyklen erhaltenen Abweichungen ermittelt werden. Basierend auf den in den Bewertungszyklen ermittelten Abweichungen und den ermittelten Unterschieden zwischen den in den unterschiedlichen Bewertungszyklen erhaltenen Abweichungen erfolgt zuletzt die Bewertung des flächigen Materials.
Die Aufnahme der digitalen Bildinformationen des zu bewertenden flächigen Materials (pro Bewertungszyklus) kann beispielsweise durch eine Kamera, insbesondere eine Zeilenkamera, erfolgen, die gegenüber dem zu bewertenden flächigen Material verfahren wird. Dabei können insbesondere Teilbildinformationen gewonnen werden, die durch Aneinanderfügen und Überlagern zu einem Gesamtbild zusammengesetzt werden.
Bei der Unterteilung der ermittelten Bildinformationen in eine Vielzahl von Rasterbereichen ist jeder Rasterbereich einem definierten Abschnitt des flächigen Materials zugeordnet. Das Raster kann beispielsweise ein quadratisches Raster sein. Die einzelnen Rasterbereiche schließen dabei jeweils aneinander derart an, so dass durch die Gesamtheit der Rasterbereiche das gesamte flächige Material abgedeckt ist. Durch die Einteilung in Rasterbereiche ist es möglich, die den jeweiligen Rasterbereichen zugeordneten Abschnitte des flächigen Materials getrennt voneinander zu analysieren und zu bewerten.
Der bei der Ermittlung von Abweichungen verwendete Referenzdatensatz ist insbesondere ein dem jeweiligen zu bewertenden Materialtyp (beispielsweise Wet-Blue-Leder, Glattleder, Prägeleder etc.) zugeordneter Datensatz, der Informationen hinsichtlich der natürlichen Struktur bzw. der natürlichen Eigenschaften des flächigen Materials dieses Materialtyps beinhaltet. Der Referenzdatensatz kann beispielsweise basierend auf einem Referenzmaterial erzeugt sein, wobei das Referenzmaterial als fehlerfrei bewertet wurde. Bei der Bestimmung der Abweichungen gegenüber dem Referenzdatensatz werden die durch die Kamera gewonnenen Bildinformationen in ihrem Informationsgehalt dahingehend reduziert, dass ausschließlich oder nahezu ausschließlich optische Auffälligkeiten, die in Bezug auf die Bewertung des flächigen Materials entscheidend sind, erhalten bleiben.
Das vorgeschlagene Verfahren hat den entscheidenden Vorteil, dass durch das Vollziehen von mehreren Bewertungszyklen hintereinander, wobei jeweils ein und dasselbe Stück des flächigen Materials (z.B. nicht in einzelne Materialstücke zerschnittene Haut eines Tiers) in unterschiedlichen Verarbeitungszuständen bewertet wird, und den anschließenden Analysevorgang Informationen ein und desselben Stücks des flächigen Materials in unterschiedlichen Verarbeitungszuständen gewonnen werden. Diese gewonnenen Informationen können zu einer verbesserten Festlegung der Verwendbarkeit des gesamten flächigen Materials oder eines Teilstücks desselben verwendet werden. Beispielsweise können bestimmte Defekte besser in einem frühen Verarbeitungsstadium erkannt werden und somit besser in die Beurteilung der Verwendbarkeit des flächigen Materials einfließen. Zudem ist es möglich, Fehler, die durch die Verarbeitung des flächigen Materials entstehen, frühzeitig zu erkennen und abzustellen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden zwischen dem ersten Bewertungszyklus und dem zweiten Bewertungszyklus Eigenschaften des flächigen Materials aufgrund einer Materialweiterverarbeitung verändert. Durch diese Weiterverarbeitung des flächigen Materials werden insbesondere optische Eigenschaften, die durch die Aufnahme von digitalen Bildinformationen erfassbar sind, verändert. Beispielsweise kann eine Weiterverarbeitung des flächigen Materials in einer Lackierung, einem Falzen (Abtragen von Materialbestandteilen), einem Gerbschritt etc. bestehen. Durch diese Materialweiterverarbeitung können mögliche Defekte am flächigen Material erst aufgedeckt, aber auch überdeckt bzw. verdeckt werden, wobei durch eine mehrstufige Kette von Bewertungszyklen Fehler in unterschiedlichen Verarbeitungsschritten erkannt und zu einer optimierten Bewertung des flächigen Materials herangezogen werden.
Vorzugsweise ist das verarbeitete flächige Material Haut oder Leder und der erste Bewertungszyklus wird unmittelbar nach einem ersten Gerbschritt vollzogen. In diesem Verarbeitungsstadium sind bestimmte Defekte am flächigen Material, beispielsweise Bakterienbefall, Abhäutungsverletzungen (Metzgerschnitt), etc., sehr gut erkennbar, wohingegen diese Defekte nach Vollzug weiterer Verarbeitungsschritte schwieriger erkennbar sind.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird das flächige Material vor oder während des ersten Bewertungszyklus mit einer eindeutigen Identifikation versehen. Diese eindeutige Identifikation kann insbesondere in einem vordefinierten Bereich des flächigen Materials angebracht werden, beispielsweise durch unmittelbares Aufbringen eines Codes mittels eines Lasers, eines Druckverfahrens, eines Prägeverfahrens o.ä.. Mittels dieser eindeutigen Identifikation ist es möglich, ein definiertes Stück des flächigen Materials (beispielsweise eine bestimmte Haut) wiederzuerkennen, so dass die in den unterschiedlichen Bewertungszyklen ermittelten Abweichungen ein und demselben flächigen Material zugeordnet werden können.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die im ersten Bewertungszyklus ermittelten Abweichungen korreliert mit der eindeutigen Identifikation des flächigen Materials in einer Speichereinheit abgelegt. Damit werden die ermittelten Abweichungen eindeutig einem definierten Stück des flächigen Materials (beispielsweise einer bestimmten Haut) zugeordnet und diese Zuordnung wird auch bei Abspeicherung der ermittelten Abweichungen als Daten beibehalten, so dass nach dem Auslesen der Daten aus der Speichereinheit eindeutig ermittelt werden kann, welchem Stück des flächigen Materials die Abweichungen zuzuordnen sind.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird im zweiten Bewertungszyklus die eindeutige Identifikation der Haut eingelesen und die in diesem zweiten Bewertungszyklus ermittelten Abweichungen werden mit den basierend auf dieser Identifikation aus der Speichereinheit ausgelesenen, im ersten Bewertungszyklus ermittelten Abweichungen verglichen. Das Einlesen kann beispielsweise durch Erfassen der auf der Haut aufgebrachten Identifikation mittels einer Kamera erfolgen. Durch das Erfassen der Identifikation können die korreliert mit dieser Identifikation in der Speichereinheit abgelegten Daten aus dem ersten Bewertungszyklus, insbesondere die Informationen hinsichtlich der Abweichungen vom Referenzdatensatz, aus der Speichereinheit ausgelesen und mit den im zweiten Bewertungszyklus ermittelten Abweichungen verglichen werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die im ersten Bewertungszyklus ermittelten Abweichungen korreliert mit einer oder mehreren eindeutigen Rasterkennungen des Rasters, in dem die jeweilige Abweichung erkannt wurde, abgespeichert. Im Falle, dass sich eine ermittelte Abweichung über mehrere Rasterbereiche erstreckt, werden mehrere Rasterkennungen abgespeichert, wobei die Rasterkennungen den Rasterbereichen zugeordnet sind und diese Rasterbereiche, in denen die Abweichung erkannt wurde, eindeutig identifizieren. Dadurch kann eine örtliche Eingrenzung erfolgen, in welchem Bereich des flächigen Materials die Abweichung erkannt wurde.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt die Rasterunterteilung im zweiten Bewertungszyklus basierend auf an dem flächigen Material angebrachten Marken. Alternativ erfolgt nach der Rasterunterteilung im zweiten Bewertungszyklus eine Rasteranpassung an die Rasterunterteilung im ersten Bewertungszyklus. Damit wird erreicht, dass die Rasterunterteilung im ersten und zweiten Bewertungszyklus deckungsgleich oder im Wesentlichen deckungsgleich ist und damit eine örtliche Zuordnung der in den jeweiligen Bewertungszyklen ermittelten Abweichungen über die Rasterkennungen erfolgen kann.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird das flächige Material im ersten Bewertungszyklus und/oder im zweiten Bewertungszyklus sowohl oberseitig als auch unterseitig analysiert. Beispielsweise erfolgt eine beidseitige Aufnahme von digitalen Bildinformationen am flächigen Material, d.h. eine vorderseitige und eine rückseitige Aufnahme von digitalen Bildinformationen. Vorzugsweise werden beide aufgenommenen Bildinformationen ausgewertet und Abweichungen ermittelt, wobei eine Zuordnung des Bewertungskriteriums zu einem Rasterbereich basierend auf den ermittelten Abweichungen der vorderseitigen und der rückseitigen Aufnahme der digitalen Bildinformationen erfolgt. Damit wird erreicht, dass beispielsweise rückseitig erkannte Auffälligkeiten, beispielsweise Narben, die vorderseitig nicht oder nur schwer erkennbar sind, zu einer qualitativen Abwertung des jeweiligen Rasterbereichs führen, da beispielsweise an derartigen Narben ein Riss des Leders auftreten kann.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird im zweiten Bewertungszyklus oder im ersten und zweiten Bewertungszyklus jedem Rasterbereich zumindest ein Bewertungskriterium basierend auf den ermittelten Abweichungen zugeordnet. Aus diesen (Einzel-)Bewertungskriterien kann dann ein Gesamtbewertungskriterium für jeden Rasterbereich ermittelt werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird nach Abschluss des zweiten Bewertungszyklus jedem Rasterbereich ein Bewertungskriterium basierend auf den in beiden Bewertungszyklen ermittelten Abweichungen zugeordnet. Insbesondere können dabei auch die ermittelten Unterschiede zwischen den im ersten und zweiten Bewertungszyklus ermittelten Abweichungen bei der Zuordnung des Bewertungskriteriums berücksichtigt werden. In anderen Worten werden bei der Vergabe des Bewertungskriteriums nicht nur Informationen eines einzigen Bewertungszyklus, sondern Informationen zumindest zweier Bewertungszyklen berücksichtigt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel basiert der Referenzdatensatz auf Daten eines Referenzmaterials, das als fehlerfrei beurteilt ist.
Beispielsweise wird der Referenzdatensatz basierend auf Daten erzeugt, die von einem Referenzmaterial erhalten wurden. Das Referenzmaterial ist beispielsweise eine Haut oder ein Leder mit einer typischen Oberflächenstruktur, die als optisch einwandfrei beurteilt wurde. Dieses Referenzmaterial bildet damit eine „Gutreferenz“, bezüglich der Abweichungen ermittelt werden, um optische Auffälligkeiten zu detektieren. Der wesentliche Vorteil besteht darin, dass keine vorgegebenen bzw. abgespeicherten Fehlerbilder erkannt werden, sondern die optischen Abweichungen von einer festgelegten „Gutreferenz“ automatisch ermittelt werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein Datenspeicher enthaltend mehrere Referenzdatensätze vorgesehen und jeweils einem zu verarbeitenden Materialtyp ist ein Referenzdatensatz zugeordnet. Der Datenspeicher kann beispielsweise durch eine Datenbank gebildet werden. Zur Verarbeitung unterschiedlicher Materialtypen (z.B. Wet-Blue-Leder, Glattleder, Prägeleder etc.) können unterschiedliche Referenzdatensätze in dem Speicher abgelegt sein, wobei abhängig von dem zu bewertenden Materialtyp ein Referenzdatensatz ausgewählt wird, basierend auf dem die optischen Abweichungen ermittelt werden. Damit ist sichergestellt, dass unterschiedliche Haut- bzw. Ledertypen basierend auf speziellen Referenzdatensätzen beurteilt werden, um den unterschiedlichen Oberflächenbeschaffenheiten und -strukturen Rechnung tragen zu können. Vorzugsweise können damit im ersten und zweiten Bewertungszyklus unterschiedliche Referenzdatensätze zur Beurteilung des flächigen Materials herangezogen werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt im zweiten Bewertungszyklus ein Festlegen von Schnittlinien für aus dem flächigen Material herauszuschneidende Materialstücke basierend auf Daten der herauszuschneidenden Materialstücke und zumindest einem dem jeweiligen Rasterbereich zugeordneten Bewertungskriterium, wobei das Bewertungskriterium vorzugsweise basierend auf den in beiden Bewertungszyklen ermittelten Abweichungen erhalten wurde.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das flächige Material mehrere Materialzonen auf und jedem Rasterbereich wird eine Materialzoneninformation zugeordnet. Das zu bewertende flächige Material kann unterschiedliche Materialzonen aufweisen. Im Falle von Haut bzw. Leder seien beispielshaft die Materialzonen „Nacken“, „Rücken“ und „Bauch“ genannt. Durch die Zuordnung von Materialzoneninformationen zu dem jeweiligen Rasterbereich ist es möglich, dass in einem späteren Verarbeitungsschritt diese Informationen ausgewertet werden.
Vorzugsweise wird basierend auf der Materialzoneninformation das Bewertungskriterium des Rasterbereichs angepasst. So ist es beispielsweise möglich, dass Rasterbereiche in Materialzonen, in denen die Haut bzw. das Leder typischerweise schlechtere Materialeigenschaften aufweist, diese unabhängig von dem mittels des optischen Bewertungsverfahrens vergebenen Bewertungskriterium abzuwerten. Dies kann beispielsweise notwendig sein, um zu verhindern, dass Materialstücke, die eine sehr hohe Qualität aufweisen müssen, aus Materialbereichen gefertigt werden, die bekanntermaßen diese sehr hohe Qualität nicht erfüllen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird eine Rasterbereichsgruppe gebildet, die mehrere Rasterbereiche umfasst, wobei den Rasterbereichen der Rasterbereichsgruppe ein einheitliches Bewertungskriterium zugeordnet wird, das dem schlechtesten Bewertungskriterium entspricht, das einem Rasterbereich dieser Rasterbereichsgruppe zugeordnet worden ist. Die Bewertungskriterien können dabei, wie zuvor beschrieben, basierend auf den in beiden Bewertungszyklen ermittelten Abweichungen ermittelt werden. Insbesondere in Bereichen, in denen den unterschiedlichen Rasterbereichen unterschiedliche Bewertungskriterien zugeordnet werden, kann durch eine Clusterbildung erreicht werden, dass mehreren aneinander angrenzenden Rasterbereichen ein einheitliches Bewertungskriterium zugeordnet wird. Dabei wird vorzugsweise eine geringe Anzahl von Rasterbereichen, deren Bewertungskriterien besser sind als die Bewertungskriterien der umliegenden Rasterbereiche, durch Abwerten an die Bewertungskriterien der umliegenden Rasterbereiche angepasst, so dass dadurch ein mit dieser Rasterbereichsgruppe korrelierter Materialbereich mit einheitlichem Bewertungskriterium entsteht. Ein derartiger Materialbereich kann damit in optimaler Weise für ein verschnittminimiertes Herausschneiden von großflächigen Materialstücken verwendet werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird nach dem Zuordnen zumindest eines Bewertungskriteriums zu jedem Rasterbereich (und ggf. einer Anpassung der Bewertungskriterien) basierend auf Informationen über die herauszuschneidenden Materialstücke und den Bewertungskriterien der Rasterbereiche eine Festlegung getroffen, aus welchem Bereich des flächigen Materials ein Materialstück herausgeschnitten wird. Die Informationen über die herauszuschneidenden Materialstücke können beispielsweise die Form bzw. Größe des jeweiligen Materialstücks bzw. ein Qualitätskriterium sein, das das jeweilige Materialstück zu erfüllen hat. Diese Informationen können beispielsweise in einer Datenbank abgelegt sein. Vorzugsweise wird eine iterative Optimierung dahingehend vorgenommen, dass eine optimale Ausnutzung des flächigen Materials erreicht wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist den herauszuschneidenden Materialstücken ein Qualitätskriterium zugeordnet und die Festlegung des Bereichs, aus dem das Materialstück herausgeschnitten wird, erfolgt mittels eines Vergleichs des Qualitätskriteriums mit den Bewertungskriterien der Rasterbereiche, aus denen das Materialstück herausgeschnitten werden kann. Beispielsweise werden zunächst basierend auf Informationen hinsichtlich der Form und Größe des herauszuschneidenden Materialstücks sowie dem Qualitätskriterium, das das herauszuschneidende Materialstück zu erfüllen hat, Materialbereiche ermittelt, aus denen dieses Materialstück gewonnen werden kann. Vorzugsweise wird anschließend der Materialbereich für das Herausschneiden gewählt, dessen Form bzw. Größe der Form bzw. Größe des herauszuschneidenden Materialstücks am besten entspricht. Dadurch wird eine verschnittoptimierte Ausnutzung des flächigen Materials erreicht.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden Schnittlinien für mehrere unterschiedlich geformte Materialstücke festgelegt und das Festlegen der Schnittlinien erfolgt unter Berücksichtigung von den herauszuschneidenden Materialstücken zugeordneten Prioritätsinformationen. Beispielsweise sind in einer Datenbank die Schnittmuster für mehrere unterschiedlich geformte, unterschiedliche Größen aufweisende Materialstücke abgelegt. Ferner sind in einer Datenbank Bedarfsinformationen für die jeweiligen Materialstücke abgelegt. Diese Bedarfsinformationen können beispielsweise in der Schnittmuster-Datenbank aber auch in einer davon getrennten Datenbank abgelegt sein. Die Bedarfsinformationen können dabei Informationen dahingehend enthalten, mit welcher Priorität bestimmte Materialstücke aus dem flächigen Material herauszuschneiden sind, d.h. können als Prioritätsinformationen ausgewertet werden. Beispielsweise können die Bedarfsinformationen vorrätige Stückzahlen der jeweiligen Materialstücke enthalten. Damit ist es möglich, dass die aus dem flächigen Materialstück jeweils herauszuschneidenden Materialstücke bedarfsgerecht ausgewählt werden, um Produktionsengpässe bei der nachgelagerten Weiterverarbeitung der herausgeschnittenen Materialstücke zu vermeiden.
Vorzugsweise werden die Prioritätsinformationen basierend auf einer Datenbank enthaltend die Soll-Anzahl und die Ist-Anzahl der jeweiligen herauszuschneidenden Materialstücke ermittelt. Für den Fall, dass die Ist-Anzahl um einen bestimmten Betrag von der Soll-Anzahl abweicht, wird die Priorität, mit der dieses Materialstück aus dem flächigen Material herauszuschneiden ist, angehoben, um die Ist-Anzahl an die Soll-Anzahl anzunähern.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt das Festlegen von Schnittlinien unter Berücksichtigung der Größe und/oder einem dem herauszuschneidenden Materialstück jeweils zugeordneten Qualitätskriterium. So kann beispielsweise versucht werden, dass zunächst möglichst großflächige Materialstücke mit hohem Qualitätskriterium aus dem flächigen Material gewonnen werden, da häufig die Gewinnung von großflächigen, qualitativ hochwertigen Materialstücken an einzelnen Fehlerstellen im Material scheitert.
Vorzugsweise wird unter Berücksichtigung der Form der herauszuschneidenden Materialstücke und den den jeweiligen Materialstücken zugeordneten Qualitätskriterien eine Rasterbereichsgruppe gebildet, bei der der überwiegende Anteil der Rasterbereiche Bewertungskriterien aufweist, die dem Qualitätskriterium des jeweiligen Materialstücks entsprechen und die übrigen Rasterbereiche der Rasterbereichsgruppe Bewertungskriterien aufweisen, die das Qualitätskriterium des jeweiligen Materialstücks übertreffen. Dadurch wird erreicht, dass großflächige Materialbereiche die nur selektiv einzelne, hochqualitative Rasterbereiche aufweisen, aufgrund der hochqualitativen Rasterbereiche nicht unnötig zerlegt werden. Damit können häufiger großflächige Materialstücke aus dem flächigen Material gewonnen werden.
Vorzugsweise erfolgt das Festlegen von Schnittlinien unter Berücksichtigung von Informationen über Bereiche der herauszuschneidenden Materialstücke, die nach einer Weiterverarbeitung der Materialstücke in einem nicht sichtbaren Bereich zu liegen kommen. Nicht sichtbare Bereiche können beispielsweise Umbugstellen sein, d.h. Materialbereiche, die umgebogen und anschließend verklebt werden. Diese häufig im Randbereich befindlichen, nicht sichtbaren Bereiche können optische Auffälligkeiten enthalten und müssen keineswegs die hohen Qualitätsanforderungen des übrigen Materialstücks erfüllen. Damit kann vorzugsweise unter Berücksichtigung der nicht sichtbaren Bereiche ein Materialstück aus dem flächigen Material herausgeschnitten werden, das im nicht sichtbaren Bereich eine Fehlerstelle aufweist.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein System zur optischen Bewertung von flächigen Materialien umfassend zumindest eine Einrichtung zur Aufnahme von digitalen Bildinformationen des flächigen Materials und eine Rechnereinheit ausgebildet zur:

– Unterteilung der Bildinformationen in eine Vielzahl von Rasterbereichen, wobei jeder Rasterbereich Bildteilinformationen aufweist, die einem definierten Abschnitt des flächigen Materials zugeordnet sind; und
– Ermittlung von Abweichungen in den den jeweiligen Rasterbereichen zugeordneten Bildteilinformationen gegenüber einem Referenzdatensatz;

Flächige Materialien im Sinne der Erfindung sind insbesondere Naturmaterialien, beispielsweise Haut oder Leder in unterschiedlichen Bearbeitungszuständen oder aber auch andere flächige Naturmaterialien.
Die Ausdrücke „näherungsweise“, „im Wesentlichen“ oder „etwa“ bedeuten im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/–10%, bevorzugt um +/–5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 beispielhaft eine Vorrichtung zur Bewertung von flächigen Materialien in einer perspektivischen Ansicht;
2 beispielhaft ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Beurteilung von flächigen Materialien;
3 beispielhaft der Verfahrensschritt der Aufbereitung von Bildinformationen gemäß 2 in einem schematischen Ablaufdiagramm;
4 beispielhaft der Verfahrensschritt des bereichsweisen Bewertens von Bildinformationen gemäß 2 in einem schematischen Ablaufdiagramm;
5 beispielhaft der Verfahrensablauf des Festlegens von Schnittlinien basierend auf Informationen der herauszuschneidenden Materialstücke und Bewertungsinformationen des flächigen (Ausgangs-)Materials in einem schematischen Blockdiagramm;
6 beispielhaft ein schematisches Ablaufdiagramm eines mehrstufigen Verfahrens zur Beurteilung von flächigen Materialien; und
7 beispielhaft ein System zur optischen Beurteilung von flächigen Materialien.
In 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 eine Vorrichtung zum Bewerten von flächigen Materialien gezeigt. Die in dem Ausführungsbeispiel gezeigte Vorrichtung ist insbesondere zur Beurteilung von tierischer Haut oder Leder ausgebildet. Die Vorrichtung 1 umfasst einen Auflagetisch 2, auf dem das zu bewertende flächige Material aufgelegt wird. Der Auflagetisch 2 weist beispielsweise eine Auflagefläche 2.1 auf, an der eine Vielzahl von Ansaugöffnungen vorgesehen sind. Diese Ansaugöffnungen sind mit einem Unterdruck derart beaufschlagbar, dass das zu bewertende Material gegenüber der Auflagefläche 2.1 des Auflagetisches 2 angesaugt und damit fixiert wird. Vor dem Ansaugen des Materials erfolgt vorzugsweise ein Ausstreifvorgang, bei dem Falten im flächigen Material beseitigt oder zumindest in Randbereiche des flächigen Materials verlagert werden.
Ferner weist die Vorrichtung 1 eine Einrichtung zur Aufnahme von digitalen Bildinformationen des zu bewertenden Materials auf. Die Einrichtung ist insbesondere eine Kamera 3, mittels der nacheinander eine Vielzahl von digitalen Bildinformationen aufgenommen werden, wobei diese nacheinander aufgenommenen Bildinformationen jeweils unterschiedlichen Bereichen des flächigen Materials zugeordnet sind. Die Kamera 3 ist in zwei zueinander orthogonal verlaufenden Raumrichtungen, im gezeigten Ausführungsbeispiel der x-Richtung und der y-Richtung, über einen hochgenauen Verstellmechanismus 4 verfahrbar. Der Verstellmechanismus 4 kann insbesondere durch einen Schlitten 4.1 gebildet werden, der brückenartig die Auflagefläche 2.1 überspannt. Dieser Schlitten 4.1 ist beispielsweise in eine erste Raumrichtung, im gezeigten Ausführungsbeispiel die y-Richtung, über geeignete Führungsmittel, beispielsweise Führungsschienen o.ä., verfahrbar. Das Verfahren kann durch geeignete Antriebsmittel, beispielsweise einen Servoantrieb, bewirkt werden. Die Kamera 3 selbst ist wiederum verfahrbar am Schlitten 4.1 vorgesehen, und zwar vorzugsweise in einer zur Verfahrrichtung des Schlitten 4.1 senkrecht verlaufenden Raumrichtung (x-Richtung). Das Verfahren der Kamera 3 kann ebenfalls durch geeignete Antriebsmittel, beispielsweise einen Servoantrieb, erfolgen, wobei das Verfahren des Schlittens 4.1 gegenüber dem Auflagetisch 2 unabhängig vom Verfahren der Kamera 3 am Schlitten 4.1 erfolgt. Damit kann die Kamera 3 über die gesamte Fläche des zu bewertenden Materials bewegt werden und damit aufeinanderfolgend Bildinformationen von unterschiedlichen Bereichen des Materials aufgenommen werden.
Beispielsweise wird der Schlitten 4.1 zunächst in einer definierten Stellung (y-Position) positioniert und anschließend die Kamera 3 in x-Richtung verfahren, so dass Bildinformationen eines ersten Streifens des zu bewertenden flächigen Materials aufgenommen werden. Dieser Streifen kann beispielsweise eine Breite von 50 cm bis 80 cm, vorzugsweise 70 cm haben. Die Bewegung der Kamera 3 gegenüber dem Schlitten 4.1 kann intermittierend oder kontinuierlich erfolgen. Die Kamera 3 kann dabei insbesondere eine Zeilenkamera sein, d.h. die Kamera nimmt Bildinformationen in Form von einzelnen Zeilen auf, wobei diese Zeilen im gezeigten Ausführungsbeispiel in y-Richtung ausgerichtet sind. Durch das Verfahren der Kamera 3 in x-Richtung werden nacheinander eine Vielzahl von zeilenförmigen Bildinformationen aufgenommen, die einem streifenförmigen Bereich des zu bewertenden flächigen Materials zugeordnet sind. Nachdem dieser Streifen aufgenommen ist, kann der Schlitten 4.1 in y-Richtung um eine definierte Wegstrecke verfahren werden. Dieser Verfahrweg ist an die Breite der aufgenommenen Bildinformationen angepasst und kann damit beispielsweise ebenfalls im Bereich zwischen 50 cm und 80 cm liegen. Damit kann nach dem Verfahren des Schlittens 4.1 in y-Richtung ein weiterer streifenförmiger Bereich des zu bewertenden Materials aufgenommen werden.
Vorzugsweise erfolgen mehrere Aufnahmen von Bildinformationen pro Materialbereich, und zwar insbesondere jeweils mit unterschiedlichen Beleuchtungen des flächigen Materials. Beispielsweise kann eine erste Aufnahme mit einer Auflicht-Beleuchtung, d.h. einem senkrecht bzw. im Wesentlichen senkrecht zur Auflagefläche 2.1 einfallenden Licht, eine zweite Aufnahme mit einer ersten Seitenlicht-Beleuchtung und eine dritte Aufnahme mit einer zweiten Seitenlicht-Beleuchtung erfolgen. Die Seitenlicht-Beleuchtungen können dabei insbesondere von unterschiedlichen Seiten her erfolgen.
Alternativ kann die Bewegung der Kamera relativ zum zu bewertenden Material auch durch andere Verstellmechanismen erfolgen, beispielsweise durch einen hochgenauen Roboter, mittels dem die Kamera 3 über das zu bewertende flächige Material bewegt wird.
Vorteilhafterweise erfolgt die Aufnahme von Bildinformationen nicht nur an einer Seite des flächigen Materials sondern an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des flächigen Materials, beispielsweise der Oberseite und der Unterseite. Dadurch können insbesondere bei der Beurteilung von Haut nicht nur die Oberseite, sondern auch die Unterseite der Haut inspiziert werden und beispielsweise an der Unterseite der Haut sichtbare Defekte, beispielsweise tiefe Narben, Schnitte (beispielsweise entstanden durch das Ablösen der Haut) etc. zur Beurteilung der Haut herangezogen werden.
Um das flächige Material auch an der Unterseite beurteilen zu können, weist die Vorrichtung 1 eine weitere Aufnahmefläche 5 auf, mittels der das flächige Material bei der unterseitigen Aufnahme von Bildinformationen gehalten bzw. fixiert wird. Die weitere Aufnahmefläche 5 kann insbesondere ebenfalls eine Vielzahl von Ansaugöffnungen aufweisen, die mit einem Unterdruck derart beaufschlagbar sind, dass eine Fixierung des flächigen Materials durch Ansaugen gegenüber der Aufnahmefläche 5 erfolgt.
Wie in 1 ersichtlich, ist die weitere Aufnahmefläche 5 oberhalb des Auflagetisches 2 vorgesehen. Die Halterung der weiteren Aufnahmefläche 5 kann beispielsweise durch ein den Auflagetisch 2 zumindest abschnittsweise überspannendes Gestell erfolgen.
Nachdem Bildinformationen der ersten Oberfläche des zu beurteilenden Materials aufgenommen wurden, erfolgt die Übergabe des flächigen Materials von dem Auflagetisch 2 an die weitere Aufnahmefläche 5. Dabei wird vorzugsweise der die Kamera 3 tragende Verstellmechanismus 4 in eine Parkposition verfahren, so dass die Kamera 3 außerhalb der Fläche des zu beurteilenden Materials zu liegen kommt. Anschließend erfolgt ein Absenken der Aufnahmefläche 5 auf den Auflagetisch 2, so dass die die Ansaugöffnungen aufweisende Unterseite der Aufnahmefläche 5 auf dem zu beurteilenden Material aufliegt. Daran anschließend werden die Ansaugöffnungen der Aufnahmefläche 5 mit einem Vakuum beaufschlagt und die Vakuumbeaufschlagung der Ansaugöffnungen an der Auflagefläche 2.1 wird deaktiviert. Durch das anschließende Anheben der weiteren Aufnahmefläche 5 wird das flächige Material von der Auflagefläche 2.1 abgehoben und mit der Aufnahmefläche 5 nach oben gehoben. Anschließend kann die Kamera 3 unterhalb der Aufnahmefläche 5 positioniert und das flächige Material an der vorher gegenüber der Auflagefläche 2.1 anliegenden Unterseite analysiert werden. Die Aufnahme von Bildinformationen kann analog zu der vorher beschriebenen Bildinformationsaufnahme an der Oberseite erfolgen.
Nach der Aufnahme der Bildinformationen bei Fixierung des zu bewertenden Materials in der Aufnahmefläche 5 kann eine Abnahme des Materials erfolgen und ein weiteres Materialstück zur Bewertung in die Vorrichtung eingebracht werden.
Nachfolgend wird der Vorgang der Bewertung des flächigen Materials und das Festlegen von Schnittlinien für aus dem bewerteten Material herauszuschneidende Materialstücke anhand von 2 näher beschrieben. Zunächst erfolgt, wie zuvor beschrieben, die Aufnahme der Bildinformationen mittels der Vorrichtung 1 (S100). Die Kamera 3 überträgt dabei die ermittelten digitalen Bildinformationen zu einer Rechnereinheit, mittels der die Bildinformationen aufbereitet werden (S110). Diese Aufbereitung kann insbesondere die Unterteilung der Bildinformationen in eine Vielzahl von Rasterbereichen umfassen. Jeder Rasterbereich weist dabei Bildteilinformationen auf, die einem definierten Abschnitt des flächigen Materials zugeordnet sind.
Anschließend werden Abweichungen der aufbereiteten Bildinformationen im Vergleich zu einem Referenzdatensatz ermittelt (S120). Dieser Referenzdatensatz wurde beispielsweise durch Analyse eines Referenzmaterials erhalten. Für den Fall, dass es sich bei dem zu bewertenden Material um Haut bzw. Leder handelt, ist das Referenzmaterial ebenfalls eine Haut bzw. ein Leder, dessen Aussehen bzw. Hautstruktur für gut befunden wurde und damit als „Gutreferenz“ dient.
Abhängig davon, in welchem Verarbeitungszustand die zu bewertende Haut bzw. das Leder vorliegt (beispielsweise Wet-blue-Haut (Haut nach dem ersten Gerbeschritt), Glattleder, Prägeleder o.ä.), können mehrere Referenzdatensätze vorhanden sein, wobei abhängig von dem aktuell zu beurteilenden Material ein Referenzdatensatz ausgewählt wird.
Nach der Ermittlung von Abweichungen gegenüber dem Referenzdatensatz erfolgt eine Analyse der Abweichungen (S130). Hierbei können beispielsweise die Abmessungen der Abweichungen (z.B. Länge einer Narbe, Fläche einer rauen Stelle etc.) ermittelt werden. Vorzugsweise können ebenfalls aufgrund der Größe und der Beschaffenheit der Abweichungen bzw. deren Lage auf dem flächigen Material Rückschlüsse hinsichtlich des Typs der Abweichung (z.B. Mastfalte, Narbe, Insektenstich o.ä.) gezogen werden.
Daran anschließend erfolgt ein bereichsweises Bewerten der Bildinformationen (S140). Dabei wird den Rasterbereichen basierend auf den zuvor analysierten Abweichungen jeweils zumindest ein Bewertungskriterium zugeordnet. Dieses Bewertungskriterium kann beispielsweise Information dahingehend beinhalten, welche Qualität bzw. Güte der dem jeweiligen Rasterbereich zugeordnete Abschnitt des flächigen Materials aufweist.
Basierend auf dieser Bewertung der Bildinformationen und der Form bzw. den Qualitätskriterien der aus dem bewerteten Material herauszuschneidenden Materialstücken erfolgt anschließend eine Festlegung von Schnittlinien für die herauszuschneidenden Materialstücke (S150). Diese Schnittinformationen können anschließend über eine geeignete Datenschnittstelle an eine Schneideinrichtung übermittelt werden, so dass das bewertete flächige Materialstück gemäß diesen Schnittinformationen in die benötigten Materialstücke zerschnitten wird.
3 zeigt den Schritt der Aufarbeitung der Bildinformationen (S110) in einem höheren Detaillierungsgrad. Die aufgenommenen digitalen Bildinformationen werden zunächst einer digitalen Bildverarbeitung unterzogen (S111). Dabei wird mithilfe von mathematischen Algorithmen eine Reduzierung von Bildinformationen vorgenommen. Beispielsweise werden mithilfe der mathematischen Algorithmen Bildinformationen ausgefiltert, so dass lediglich Auffälligkeiten, die sich in dem Referenzmaterialstück und damit im Referenzdatensatz nicht wieder finden, in den aufbereiteten Bildinformationen erhalten bleiben.
Daran anschließend erfolgt eine Unterteilung der Bildinformationen in Rasterbereiche (S112). Alternativ hierzu kann jedoch auch die Einteilung in Rasterbereiche vor dem Schritt der digitalen Bildverarbeitung erfolgen. Das für diese Einteilung verwendete Raster kann beispielsweise eine quadratische Rasterform aufweisen. Beispielsweise weist das Raster eine Rasterkantenlänge von 0,2 cm bis 5cm, insbesondere eine Rasterkantenlänge von 0,5cm, 1cm oder 2cm auf. Durch diese Einteilung in Rasterbereiche wird erreicht, dass eine flächenselektive Bewertung von relativ kleinen Materialbereichen vorgenommen werden kann, und darauf aufbauend eine selektive Verwertbarkeit dieser kleinen Materialbereiche bestimmt werden kann. Durch die flächenselektive Bewertung lässt sich ein hoher Anteil des zu bewertenden Materials für die gewünschte Verwendung nutzen, d.h. die Materialausnutzung wird wesentlich verbessert. Zur Rastereinteilung können beispielsweise die an der Auflagefläche 2.1 bzw. der Aufnahmefläche 5 vorgesehenen Ansaugöffnungen als Hilfsmittel herangezogen werden.
Bei der Aufnahme von Bildinformationen werden ebenfalls die Randbereiche des flächigen Materials erkannt (S113), d.h. die Bereiche, in denen das flächige Material endet und die darunter befindliche Auflagefläche 2.1 sichtbar wird. Im Falle von der Verarbeitung von Haut oder Leder können diese erkannten Randbereiche dazu verwendet werden, das flächige Material in Materialzonen zu unterteilen. Beispielsweise weist Haut oder Leder (im unzerschnittenen Zustand) eine Nackenzone, eine Rückenzone und eine Bauchzone auf. Anhand der erkannten Randbereiche und der typischen Form von Haut lassen sich diese Hautzonen auf der jeweiligen zu bewertenden Haut definieren. Vorzugsweise werden den jeweiligen Rasterbereichen Materialzoneninformationen zugeordnet (S114), so dass festgelegt ist, in welcher Materialzone der jeweilige Rasterbereich liegt. Vorzugsweise wird ebenfalls die genaue Gesamtfläche des flächigen Materials ermittelt.
Die Ermittlung der Abweichungen in Bezug auf einen Referenzdatensatz (erhalten aus einem Referenzmaterial) (S120) und die Analyse der Abweichungen (S130) (s. 2) erfolgt ebenfalls auf Basis der definierten Rasterbereiche. In anderen Worten wird für jeden Rasterbereich festgestellt, ob eine Abweichung gegenüber dem Referenzmaterial vorhanden ist. Für den Fall, dass eine Abweichung vorliegt, wird diese Information in einem Datenspeicher abgelegt. Ferner wird die festgestellte Abweichung anhand definierter Kriterien analysiert. Beispielsweise wird die Größe der Abweichung analysiert. Ferner kann auch die Lage des Rasterbereichs an dem zu bewertenden Material für die Analyse der Abweichung herangezogen werden. Ferner erfolgt vorzugsweise eine Korrelierung der mit unterschiedlichen Beleuchtungseinrichtungen (Auflicht, erstes Seitenlicht, zweites Seitenlicht etc.) aufgenommenen Bildinformationen. Durch die Analyse von Bildinformationen mit unterschiedlicher Beleuchtung können beispielsweise Informationen über eine dreidimensionale Ausbildung der jeweiligen Abweichung gewonnen werden (z.B. Erhebungen an der Haut bei Insektenstichen).
Weiterhin vorzugsweise erfolgt ebenfalls eine Korrelation zwischen von der ersten Oberflächenseite und der dieser ersten Oberflächenseite gegenüberliegenden, zweiten Oberflächenseite aufgenommenen Bildinformationen. Dadurch können beispielsweise Auffälligkeiten an der Oberseite des zu bewertenden Materials mit Auffälligkeiten an der Unterseite des zu bewertenden Materials in Verbindung gebracht werden und damit Rückschlüsse auf die Schwere der Beeinträchtigung (z.B. nicht verwachsene Narbe) gezogen werden.
Nach Abschluss der Analyse der Abweichungen kann eine bereichsweise Bewertung der Bildinformationen fußend auf den durch die Analyse der Abweichungen gewonnenen Informationen erfolgen. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm des Schrittes des bereichsweisen Bewertens der Bildinformationen. Dabei wird für jeden Rasterbereich zunächst getrennt die erkannte bzw. analysierte Abweichung mit einem Bewertungsmaßstab verglichen (S141). Dieser Bewertungsmaßstab enthält beispielsweise Informationen hinsichtlich der analysierten Abweichung und ordnet diese einem Bewertungskriterium zu. Beispielsweise kann der Bewertungsmaßstab Größenbereiche für die erkannten Abweichungen enthalten, wobei diesen Größenbereichen jeweils ein definiertes Bewertungskriterium zugeordnet ist. Die Bewertungskriterien können beispielsweise Noten sein. Somit wird basierend auf dem Bewertungsmaßstab jedem Rasterbereich zumindest ein Bewertungskriterium zugeordnet (S142). Dieses Bewertungskriterium dient anschließend zur Feststellung der Einsetzbarkeit des jeweiligen dem Rasterbereich zugeordneten Materialbereichs für einen bestimmten Einsatzzweck.
Vorzugsweise kann nach der Festlegung eines Bewertungskriteriums für den jeweiligen Rasterbereich eine Anpassung dieses Bewertungskriteriums erfolgen (S143). Diese Anpassung kann beispielsweise unter Berücksichtigung der Materialzoneninformation erfolgen, die dem jeweiligen Rasterbereich zugeordnet ist. So ist es beispielsweise möglich, dass in einem Rasterbereich erkannte Abweichungen aufgrund der jeweiligen Materialzone, in der dieser Rasterbereich liegt, stärker bewertet werden, als Abweichungen, die in einer anderen Materialzone liegen. Dadurch kann beispielsweise eine Abwertung eines Auffälligkeiten aufweisenden Rasterbereichs erfolgen.
Vorzugsweise kann eine weitere Anpassung des zumindest einen Bewertungskriteriums basierend auf Informationen der umliegenden Rasterbereiche erfolgen (S144). Insbesondere kann eine Abwertung eines Rasterbereichs um eine oder mehrere Stufen erfolgen, wenn eine Vielzahl von an diesen Rasterbereich angrenzenden bzw. umliegenden Rasterbereichen ein niedrigeres Bewertungskriterium aufweisen als dieser Rasterbereich selbst. Dadurch kann erreicht werden, dass ein größerer Flächenbereich mit einem einheitlichen Bewertungskriterium geschaffen wird, der für einen großflächigen Materialstückzuschnitt verwendet werden kann, der eine Materialgüte gemäß diesem einheitlichen Bewertungskriterium aufweisen soll.
5 zeigt ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung der Festlegung von Schnittmustern basierend auf Daten der bewerteten flächigen Materialien. Das mittels 5 aufgezeigte Verfahren zur Festlegung von Schnittmustern dient dabei der Verringerung des Verschnitts an flächigem Material durch dessen optimale Ausnutzung unter Berücksichtigung einer Vielzahl von unterschiedlichen Formen und Größen von Materialstücken bzw. der Qualitätsanforderungen an die jeweiligen Materialstücke, die aus dem flächigen Material herauszuschneiden sind.
Zunächst ist eine Datenbank 210 vorgesehen, in der Daten hinsichtlich der aus dem flächigen Material herauszuschneidenden Materialstücke abgelegt sind. Diese Daten enthalten insbesondere Informationen hinsichtlich der Form und Größe der Materialstücke und Informationen hinsichtlich eines Qualitätskriteriums, das das jeweilige Materialstück zu erfüllen hat. Vorzugsweise enthält die Datenbank 210 ferner weitere Informationen, beispielsweise Informationen hinsichtlich eines Umbugbereichs. Ein Umbug im Sinne der Erfindung ist ein Bereich eines Materialstücks, insbesondere eines Lederstücks, der vor dem Verkleben derart umgebogen wird, dass er nach dem Verkleben nicht sichtbar ist.
Des Weiteren ist eine Datenbank 220 vorgesehen, in der Bewertungsinformationen für das jeweils zu verarbeitende flächige Material abgelegt sind. Insbesondere sind dies Informationen hinsichtlich der Bewertungskriterien der einzelnen Rasterbereiche des jeweiligen flächigen Materials, die wie voranstehend beschrieben ermittelt werden.
Vorzugsweise ist eine dritte Datenbank 230 vorgesehen, die Informationen hinsichtlich des Bedarfs an bestimmten Materialstücken enthält. Beispielsweise für den Fall, dass das zu verarbeitende Material ein Leder ist und die aus diesem Material herauszuschneidenden Materialstücke für eine Lederinnenausstattung eines Kfz verwendet werden sollen, sind in der ersten Datenbank 210 Informationen hinsichtlich der Form und Größe der für diese Lederinnenausstattung benötigten Materialstücke abgelegt. Ferner sind in dieser ersten Datenbank 210 auch Informationen enthalten, die sich auf ein Qualitätskriterium des jeweiligen Materialstücks beziehen. So muss beispielsweise ein Materialstück, das für die Sitzfläche eines Kfz-Sitzes verwendet wird, ein hohes Qualitätskriterium erfüllen, wohingegen ein Materialstück für eine Rückseite der Sitzlehne ein niedrigeres Qualitätskriterium erfüllen muss. In diesem Beispiel speichert die Datenbank 230 den aktuellen Bedarf an Materialstücken. Beispielsweise kann die Datenbank die Anzahl von verfügbaren Materialstücken unterschiedlicher Materialstücktypen enthalten, beispielsweise eine erste Zahl, die die Anzahl verfügbarer Materialstücke für eine Sitzfläche angibt, und eine zweite Zahl, die die Anzahl verfügbarer Materialstücke für eine Seitenverkleidung angibt.
Es versteht sich, dass die in den Datenbanken 210 bis 230 enthaltenen Informationen ebenfalls in einer einzigen Datenbank enthalten oder lediglich auf zwei Datenbanken verteilt sein können.
Anschließend wird in einem ersten Schritt für ein bestimmtes bewertetes Material (beispielsweise eine zuvor bewertete Haut oder ein Leder) und den Materialstückinformationen (Form, Größe und Qualität eines Materialstücks) ermittelt, welche Materialstücke aus dem Material herausgeschnitten werden können (S300). Diese Ermittlung kann basierend auf einer Priorisierung von Materialstücken erfolgen. Beispielsweise können große Materialstücke eine höhere Priorität aufweisen als kleinflächige Materialstücke. Alternativ kann die Priorisierung auch basierend auf Informationen der Datenbank 230 erfolgen, d.h. basierend auf Bedarfsinformationen. Die Bedarfsinformationen können beispielsweise angeben, wie häufig ein Materialstück eines bestimmten Typs noch lagernd vorhanden ist. Um zu vermeiden, dass beispielsweise eine Innenausstattung eines Kfz nicht vollständig fertiggestellt werden kann, da bestimmte Materialstücke fehlen, können Materialstücke, die nur noch in einer geringen Anzahl verfügbar sind, gegenüber Materialstücken priorisiert werden, die in einer größeren Anzahl vorhanden sind.
Anschließend kann eine Verschnittreduzierungsroutine angestoßen werden (S 310), mittels der die Ausnutzung des flächigen Materials optimiert wird. Die Verschnittreduzierungsroutine kann beispielsweise einen oder mehrere Rasterbereiche ermitteln, die gegenüber angrenzenden Rasterbereichen mit ihrem Bewertungskriterium abweichen und damit eine Zerklüftung eines Materialbereichs bewirken, die für die Verwendbarkeit dieses Materialbereichs nachteilig ist. In diesem Fall kann die Verschnittreduzierungsroutine bewirken, dass ein Rasterbereich oder mehrere Rasterbereiche in ihrem Bewertungskriterium abgewertet werden und damit an die umliegenden Rasterbereiche angepasst werden, so dass sich ein größerer Materialbereich enthaltend eine Vielzahl von Rasterbereichen mit einem einheitlichen Bewertungskriterium ergibt. Dadurch kann ein größeres Materialstück, das ein Qualitätskriterium gemäß diesem einheitlichen Bewertungskriterium zu erfüllen hat, aus diesem Materialbereich herausgeschnitten werden.
Die Verschnittreduzierungsroutine kann ebenfalls die Umbugbereiche des herauszuschneidenden Materialstücks ausnutzen, um ein Materialstück mit einem gewissen Qualitätskriterium aus einem Materialbereich herausschneiden zu können. So ist es beispielsweise möglich, dass Schnittlinien für das herauszuschneidende Materialstück derart gelegt werden, dass ein oder mehrere Rasterbereiche, die ein schlechteres Beurteilungskriterium aufweisen, derart an dem herauszuschneidenden Materialstück zu liegen kommen, dass diese Rasterbereiche mit schlechteren Beurteilungskriterien im Umbugbereich und damit im nicht sichtbaren Bereich des Materialstück nach dessen Verarbeitung zu liegen kommen.
Die Verschnittreduzierungsroutine (S 310) kann ggf. eine neuerliche Ermittlung der dem jeweiligen beurteilten Material herauszuschneidenden Materialstücke (S 300) erforderlich machen, so dass diese Schritte auch rekursiv ablaufen können.
Nach der Verschnittreduzierungsroutine (S 310) erfolgt die Festlegung der jeweiligen Schnittmuster (S320) und die Ausgabe der Schnittdaten an einer mit der Schneideinrichtung gekoppelten Schnittstelle (S330), so dass ein Zuschnitt des flächigen Materials basierend auf diesen Schnittdaten erfolgen kann.
Zur Korrelation der mittels des vorbeschriebenen Verfahrens erhaltenen Bewertungsinformationen mit dem jeweiligen Stück des flächigen Materials ist es vorteilhaft, jedes Stück des flächigen Materials eindeutig zu identifizieren. Vorzugsweise erfolgt eine Anbringung einer eindeutigen Identifikation des bewerteten flächigen Materials an dem flächigen Material. Diese Anbringung kann beispielsweise noch bei der Auflage auf dem Auflagetisch 2 bzw. der Aufnahmefläche 5 erfolgen. Vorzugsweise wird zumindest ein Rasterbereich für die Anbringung dieser eindeutigen Identifikation reserviert. In diesem zumindest einen Rasterbereich wird beispielsweise über einen Laser ein eindeutiges Identifikationsmerkmal auf das flächige Material aufgebracht. Auch andere Mittel zur Anbringung des eindeutigen Identifikationsmerkmals sind möglich. Somit kann nach der Bewertung des flächigen Materials in nachfolgenden Verarbeitungsschritten auf die Bewertungsinformationen zu diesem flächigen Material zugegriffen werden.
6 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, bei dem in zwei aufeinanderfolgenden Bewertungszyklen 410, 420 das flächige Material analysiert und anschließend einem Analysevorgang 430 unterzogen wird.
Die Bewertungszyklen 410, 420 werden dabei aufeinanderfolgend, d.h. zu unterschiedlichen Zeitpunkten vollzogen. Vorzugsweise wird in dem ersten Bewertungszyklus 410 das flächige Material in einem ersten Bearbeitungszustand und dasselbe flächige Material(-stück) (z.B. eine bestimmte Haut) in dem zweiten Bewertungszyklus 420 in einem zweiten Bearbeitungszustand analysiert. In anderen Worten können zwischen dem ersten Bewertungszyklus 410 und dem zweiten Bewertungszyklus 420 ein oder mehrere Verarbeitungsschritte vollzogen werden, die eine Eigenschaft des flächigen Materials, beispielsweise Farbe, Dicke, Weichheit, Dehnbarkeit, etc. verändern. In einem derartigen Verarbeitungsschritt kann im Falle von Haut oder Leder beispielsweise ein Färben, ein Fetten, ein Gerben oder eine Dickenveränderung des flächigen Materials durch Falzen (Abtragen von Falzspäne vom Leder) erfolgen.
Durch diese Verarbeitungsschritte kann eine Veränderung des flächigen Materials bewirkt werden, durch die ein im flächigen Material vorhandener Fehler nicht oder nur unzureichend erkennbar ist. In einem Bewertungsszenario, bei dem ein flächiges Material nur in einem einzigen Bewertungszyklus analysiert wird (vorzugsweise nach dem letzten Verarbeitungsschritt vor dem Zerschneiden des flächigen Materials), ist es möglich, dass ein Materialfehler nicht erkannt wird, der beispielsweise später die Langzeitqualität des flächigen Materials negativ beeinflusst (z.B. Aderverdickung). Durch die mehrfache Analyse des flächigen Materials zu unterschiedlichen Zeitpunkten und unterschiedlichen Verarbeitungszuständen ist es möglich, ein umfassenderes Bild hinsichtlich der Qualität des flächigen Materials zu erhalten.
Zum anderen ist es möglich, durch die Analyse und Bewertung des optischen Materials in unterschiedlichen Verarbeitungszuständen Prozessfehler im Verarbeitungsprozess des flächigen Materials frühzeitig zu erkennen und schnell zu beheben. So kann beispielsweise in dem Fall, dass im zweiten Bewertungszyklus zumindest teilweise wiederkehrend (d.h. an unterschiedlichen Stücken des flächigen Materials) Fehler erkannt werden, die im ersten Bewertungszyklus noch nicht vorhanden waren, ein Rückschluss gezogen werden, dass dem flächigen Material durch die maschinelle oder manuelle Bearbeitung Fehler oder Defekte zugefügt wurden. Damit ist es möglich, die technischen Einrichtungen, aber auch manuelle Bearbeitungsschritte, die die Materialverarbeitung zwischen dem ersten Bewertungszyklus und dem zweiten Bewertungszyklus bewirken (z.B. Färben, Fetten, Gerben, Falzen etc.), auf Fehler hin zu überprüfen, die an dem flächigen Material Fehlerstellen bzw. Defekte hervorrufen. Damit lässt sich der aufgrund von menschlichen Fehlern oder Maschinendefekten hervorgerufene Ausschuss auf ein Minimum reduzieren.
Unter Bezug auf 6 werden beispielsweise im ersten Bewertungszyklus 410 die Schritte der Aufnahme der Bildinformationen (S411), der Aufbereitung der Bildinformationen (S412) und des Ermittelns von Abweichungen (S413) vollzogen. Diese Schritte entsprechen den im Zusammenhang mit 2 und 3 beschriebenen, äquivalenten Schritten (S100–S120), so dass in Bezug auf die im ersten Bewertungszyklus (410) vollzogenen Schritte (S411–S413) auf die vorherige Beschreibung verwiesen sei. Die im ersten Bewertungszyklus 410 erhaltenen Daten werden in einer Speichereinheit, beispielsweise in einer Datenbank, abgelegt. Vorzugsweise kann auch ein weiterer Schritt zur Analyse der erkannten Abweichungen vollzogen werden (vergleichbar zu Schritt S130 aus 2). Hierbei können beispielsweise die Abmessungen der Abweichungen (z.B. Länge einer Narbe, Fläche einer rauen Stelle etc.) ermittelt werden. Vorzugsweise können ebenfalls aufgrund der Größe und der Beschaffenheit der Abweichungen bzw. deren Lage auf dem flächigen Material Rückschlüsse hinsichtlich des Typs der Abweichung (z.B. Mastfalte, Narbe, Insektenstich o.ä.) gezogen werden. Auch diese gewonnenen Informationen können in der Speichereinheit abgelegt werden.
Nach der Durchführung des ersten Bewertungszyklus liegen damit Informationen hinsichtlich der erkannten Abweichungen von einem Referenzdatensatz bzw. Informationen hinsichtlich der Art und/oder Größe der erkannten Abweichungen und Informationen hinsichtlich der Lage dieser Abweichungen am flächigen Material (z.B. in Form einer oder mehrerer Rasternummern) vor. Vorzugsweise wird dieser erste Bewertungszyklus 410 in einem sehr frühen Stadium der Verarbeitung des flächigen Materials vollzogen. Bei Haut bzw. Leder kann dieser beispielsweise unmittelbar nach dem ersten Gerbschritt sein (sog. Wet-Blue-Leder).
Anschließend folgen zumindest ein, vorzugsweise mehrere weitere Verarbeitungsschritte des flächigen Materials, beispielsweise Färben, Fetten, Falzen, oder weitere Gerbschritte. Durch diese Verarbeitungsschritte wird, wie zuvor bereits beschrieben, zumindest eine Eigenschaft, beispielsweise die Beschaffenheit, das Aussehen, die Form, die Materialstärke bzw. Dicke, die Farbe, die Weichheit und/oder die Dehnbarkeit des flächigen Materials verändert.
Nach Vollziehen dieser Verarbeitungsschritte, insbesondere nach dem Erhalt des Endzustands des flächigen Materials (im Falle von Leder vor dem Zerschneiden und Vernähen der Lederstücke) wird der zweite Bewertungszyklus 420 vollzogen. Dieser zweite Bewertungszyklus 420 weist ebenfalls zumindest die Schritte der Aufnahme der Bildinformationen (S421), der Aufbereitung der Bildinformationen (S422) und des Ermittelns von Abweichungen (S423) auf. Diese vorgenannten Schritte entsprechen wiederum den im Zusammenhang mit 2 und 3 beschriebenen, äquivalenten Schritten (S100–S130), so dass in Bezug auf die im zweiten Bewertungszyklus (420) vollzogenen Schritte (S421–S424) auf die vorherige Beschreibung verwiesen sei. Die im zweiten Bewertungszyklus 420 erhaltenen Daten werden wiederum in einer Speichereinheit, beispielsweise in einer Datenbank, abgelegt.
Vorzugsweise kann auch im zweiten Bewertungszyklus 420 ein weiterer Schritt zur Analyse der erkannten Abweichungen vollzogen werden (vergleichbar zu Schritt S130 aus 2). Hierbei können beispielsweise die Abmessungen der Abweichungen (z.B. Länge einer Narbe, Fläche einer rauen Stelle etc.) ermittelt werden. Vorzugsweise können ebenfalls aufgrund der Größe und der Beschaffenheit der Abweichungen bzw. deren Lage auf dem flächigen Material Rückschlüsse hinsichtlich des Typs der Abweichung (z.B. Mastfalte, Narbe, Insektenstich o.ä.) gezogen werden. Auch diese gewonnenen Informationen können in der Speichereinheit abgelegt werden.
Nach dem Vollziehen der beiden Bewertungszyklen 410, 420 liegen damit Informationen hinsichtlich der ermittelten Abweichungen gegenüber einem Referenzdatensatz bei unterschiedlichen Verarbeitungszuständen vor. Vorzugsweise werden im ersten und zweiten Bewertungszyklus unterschiedliche Referenzdatensätze verwendet, wobei diese Referenzdatensätze jeweils an den Verarbeitungszustand des flächigen Materials angepasst sind, in dem das flächige Material bei Durchlaufen des jeweiligen Bewertungszyklus 410, 420 vorliegt.
In dem anschließenden Analysevorgang 430 werden die ermittelten Abweichungen verglichen (S431) und Unterschiede zwischen diesen Abweichungen ermittelt (S432). Durch die Ermittlung von Unterschieden bei den Abweichungen kann insbesondere festgestellt werden, ob Abweichungen, die im ersten Bewertungszyklus in einem gewissen Rasterbereich noch vorhanden waren, nicht mehr erkennbar sind oder ob weitere Abweichungen hinzugekommen sind. Im ersteren Fall können beispielsweise durch Verarbeitungsschritte Defekte des flächigen Materials überdeckt oder abgetragen worden sein (beispielsweise durch Falzen). Jedoch können dabei tiefe Defekte vorhanden geblieben sein, die jedoch aufgrund der Weiterverarbeitung nicht mehr erkennbar sind. Derartige tiefe Defekte können aber zu Qualitätsverlusten am flächigen Material, beispielsweise zu Rissen im Leder bei Langzeitbeanspruchung führen. Im zweiten Fall (Hinzukommen von Abweichungen) können diese Abweichungen erst durch die nachfolgenden Verarbeitungsschritte sichtbar werden oder aber durch diese Verarbeitungsschritte entstehen, beispielsweise durch Defekte der diese Verarbeitungsschritte durchführenden Maschinen oder Personen. Für den Fall, dass die neu erkannten Abweichungen regelmäßig, d.h. bei mehreren aufeinanderfolgend verarbeiteten Stücken des flächigen Materials (z.B. Häuten) auftreten, kann auf einen derartigen Maschinendefekt oder Personenfehler rückgeschlossen werden.
Daher wird vorzugsweise bei Abweichungen, die während des zweiten Bewertungszyklus 420 erkannt werden und im ersten Bewertungszyklus 410 nicht vorhanden waren, überprüft, ob derartige Abweichungen, d.h. Abweichungen in einer gewissen Form, Größe oder Verteilung auch auf anderen, zeitlich vorangehenden analysierten Stücken des flächigen Materials (z.B. Häuten) im zweiten Bewertungszyklus 420 erkannt wurden. Hierzu können beispielsweise die Abweichungen mehrerer flächiger Materialien, die in der Speichereinheit dem jeweiligen flächigen Material zugeordnet abgespeichert sind, miteinander verglichen werden. Für den Fall, dass eine gewisse Abweichung bzw. ein Abweichungsmuster mehrfach oder periodisch lediglich beim zweiten Bewertungszyklus 420 erkannt wird, kann auf einen Maschinendefekt oder durch Werker verursachte Fehler rückgeschlossen werden, der/die die Defekte an dem flächigen Material verursacht/verursachen.
Somit kann durch den Analysevorgang 430 eine optimierte Analyse des flächigen Materials vollzogen werden, die zu einer besseren Fehlererkennung, aber auch zu einer Prozessüberwachung bei der Verarbeitung des flächigen Materials führt.
Wie zuvor bereits beschrieben, kann an jedem analysierten Stück des flächigen Materials eine eindeutige Identifikation angebracht werden, um die in den jeweiligen Bewertungszyklen 410, 420 erhaltenen Informationen einem Stück des flächigen Materials eindeutig zuordnen zu können. Diese eindeutige Identifikation wird vorzugsweise vor dem oder während dem ersten Bewertungszyklus 410 an dem Stück des flächigen Materials angebracht. Vorzugsweise wird die eindeutige Identifikation mittels eines Lasers unmittelbar in die Oberfläche des flächigen Materials eingebrannt. Auch andere Möglichkeiten der Anbringung/Einbringung sind denkbar, beispielsweise Aufdrucken, Einprägen etc. Die während des ersten Bewertungszyklus 410 erhaltenen Informationen werden vorzugsweise korreliert mit dieser eindeutigen Identifikation in einer Speichereinheit abgelegt.
Im zweiten Bewertungszyklus 420 erfolgt vorzugsweise ein Einlesen der an dem Stück des flächigen Materials angebrachten Identifikation, um die während des zweiten Bewertungszyklus 420 ermittelten Informationen den zu demselben Stück des flächigen Materials im ersten Bewertungszyklus 410 ermittelten Informationen zuordnen zu können. Vorzugsweise werden auch die im zweiten Bewertungszyklus 420 gewonnenen Informationen korreliert mit der eindeutigen Identifikation des jeweiligen Stücks des flächigen Materials in der Speichereinheit abgelegt. Durch die eindeutige Identifikation ist damit eine eindeutige Zuordnung der während des ersten und zweiten Bewertungszyklus 410, 420 ermittelten Informationen zu dem jeweiligen Stück des flächigen Materials möglich.
Vorzugsweise erfolgt der Vergleich der im ersten und zweiten Bewertungszyklus 410, 420 ermittelten Informationen (S431) ortsabhängig, d.h. es wird nicht nur ermittelt, ob eine gewisse Abweichung irgendwo am Stück des flächigen Materials im ersten Bewertungszyklus 410 erkannt wurde sondern es wird festgestellt, ob eine gewisse Abweichung in einem gewissen Bereich des flächigen Materials bereits im ersten Bewertungszyklus 410 vorhanden war. Dieser ortabhängige Vergleich erfolgt vorzugsweise durch Zuordnen einer erkannten Abweichung zu einer Rasterkennung. Vorzugsweise wird die erkannte Abweichung korreliert mit der Kennung des Rasters, in dem die Abweichung liegt, abgespeichert. Im zweiten Bewertungszyklus 420 erfolgt wiederum eine Zuordnung der während dieses zweiten Bewertungszyklus 420 erkannten Abweichungen zu einem gewissen Raster über die Rasterkennung.
Um sicherzustellen, dass die im ersten und zweiten Bewertungszyklus 410, 420 verwendeten Raster deckungsgleich oder im Wesentlichen deckungsgleich sind, kann die Rasterunterteilung während des zweiten Bewertungszyklus 420 unter Berücksichtigung der Rasterunterteilung des ersten Bewertungszyklus 410 erfolgen. Beispielsweise kann die Festlegung der Rasterunterteilung während des zweiten Bewertungszyklus 420 basierend auf an dem jeweiligen flächigen Material angebrachten Marken erfolgen. Die Anbringung dieser Marken kann beispielsweise während des ersten Bewertungszyklus 410 erfolgen.
Alternativ kann die Rasterunterteilung während des zweiten Bewertungszyklus 420 basierend auf Merkmalen des jeweiligen flächigen Materials an die während des ersten Bewertungszyklus 410 verwendete Rasterunterteilung angepasst werden. Beispielsweise kann zunächst während des zweiten Bewertungszyklus 420 ein vorläufiges Raster vergeben werden und dieses Raster durch Verdrehung bzw. Verschiebung des Rasters an das während des ersten Bewertungszyklus 410 verwendete Raster angepasst werden. Zu dieser Rasteranpassung können beispielsweise die äußere Form bzw. Kontur des flächigen Materials oder am flächigen Material vorhandene Abweichungen oder auch während dem ersten Bewertungszyklus ermittelte Abweichungen herangezogen werden.
Nach dem Vergleich der ermittelten Unterschiede (S431) und der Ermittlung der Unterschiede der Abweichungen aus den unterschiedlichen Bewertungszyklen (S432) kann basierend auf den in beiden Bewertungszyklen (410, 420) erkannten Abweichungen eine Gesamtanalyse der erkannten Abweichungen (analog zu Schritt S130 aus 1) und ein bereichsweises Bewerten der Bildinformationen basierend auf den in dieser Gesamtanalyse erkannten Abweichungen (analog zu Schritt S140 aus 1) erfolgen. Beispielsweise kann ein im ersten Bewertungszyklus 410 erkannter Defekt, der im zweiten Bewertungszyklus 420 nicht mehr oder nur noch schwach erkennbar ist, dazu führen, dass einem Rasterbereich oder einer Materialzone um diesen Rasterbereich ein schlechteres Beurteilungskriterium zugeordnet wird, als dies allein aufgrund eines einzigen Bewertungszyklus im Endverarbeitungszustand des flächigen Materials der Fall wäre. Das bereichsweise Bewerten der Bildinformationen erfolgt damit aufgrund der in den Bewertungszyklen 410, 420 und im Analysevorgang 430 erhaltenen Informationen, insbesondere den im ersten und zweiten Bewertungszyklus ermittelten Abweichungen vom jeweiligen Referenzdatensatz (S413, S423) und den ermittelten Unterschieden zwischen den Abweichungen aus den jeweiligen Bewertungszyklen (analog zu S140 in 1 und 4).
Zuletzt erfolgt anschließend das Festlegen von Schnittlinien für die aus dem flächigen Material herauszuschneidenden Materialstücke basierend auf Informationen erhalten durch das bereichsweise Bewerten der Bildinformationen. In anderen Worten werden im Unterschied zu dem in 2 bis 5 beschriebenen Beispiel, bei dem lediglich Bildinformationen herangezogen werden, die in einem einzigen Bewertungszyklus erhalten wurden, im Ausführungsbeispiel gemäß 6 mehrere in unterschiedlichen Bewertungszyklen erhaltene Bildinformationen zur Bewertung des flächigen Materials herangezogen. Jedoch können die in Bezug auf die 2 bis 5 beschriebenen Methoden ebenfalls bei dem mehrstufigen Bewertungsverfahren gemäß 6 verwendet werden. Insbesondere kann das Festlegen der Schnittlinien analog zu dem oben im Zusammenhang mit 5 beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgen.
7 zeigt ein System 500 zur optischen Bewertung von flächigen Materialien in einer schematischen Darstellung. Das gezeigte System weist zwei Vorrichtungen 510, 520 zum Bewerten von flächigen Materialien auf. Die Vorrichtungen 510, 520 können beispielsweise der in 1 gezeigten Vorrichtung 1 entsprechen. Die Vorrichtungen 510, 520 können beispielsweise an unterschiedlichen Orten stehen, wobei die erste Vorrichtung 510 zur Durchführung des ersten Bewertungszyklus 410 und die zweite Vorrichtung 520 zur Durchführung des zweiten Bewertungszyklus 420 vorgesehen ist. Alternativ ist es möglich, dass lediglich eine einzige Vorrichtung 510 vorgesehen ist, an der sowohl der erste als auch der zweite Bewertungszyklus 410, 420 vollzogen wird.
Die Vorrichtungen 510, 520 sind mit einer Speichereinheit 530 gekoppelt, in der die durch die Vorrichtungen 510, 520 ermittelten Informationen, wie zuvor beschrieben, abgespeichert werden. Des Weiteren ist eine Analyseeinheit 540 vorgesehen, die mit der Speichereinheit 530 gekoppelt ist. Die Analyseeinheit 540 ist zur Durchführung des Analysevorgangs 430 ausgebildet. Die Analyseeinheit 540 kann als eigenständige, abgesetzte Einheit aber auch integriert in die Vorrichtung 510, 520 vorgesehen sein.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegend Erfindungsgedanke verlassen wird.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Auflagetisch
2.1: Auflagefläche
3: Kamera
4: Verstellmechanismus
4.1: Schlitten
5: Aufnahmefläche
S100: Aufnahme Bildinformationen
S110: Aufbereitung Bildinformationen
S111: digitaler Bildverarbeitungsschritt
S112: Einteilung Rasterbereiche
S113: Randbereichserkennungsschritt/Materialzonenfestlegungsschritt
S114: Zuordnung Materialzoneninformation zu Rasterbereich
S120: Abweichungsermittlung
S130: Abweichungsanalyse
S140: Bereichsweises Bewerten von Bildinformationen
S141: Vergleich der Abweichung mit Bewertungsmaßstab
S142: Zuordnen Beurteilungskriterium
S143: Anpassungsschritt Beurteilungskriterium (basierend auf Materialzone)
S144: Anpassungsschritt Beurteilungskriterium (basierend auf umliegenden Rasterbereichen)
S150: Schnittlinienfestlegung
210: Datenbank Materialstücke
220: Datenbank bewertete Materialien
230: Datenbank Bedarf
S300: Ermittlung herauszuschneidender Materialstücke
S310: Verschnittreduzierungsroutine
S320: Festlegung Schnittlinien
S330: Ausgabe Schnittdaten
410: erster Bewertungszyklus
S411: Aufnahme Bildinformationen
S412: Aufbereitung Bildinformationen
S413: Abweichungsermittlung
S414: Abweichungsanalyse
420: erster Bewertungszyklus
S421: Aufnahme Bildinformationen
S422: Aufbereitung Bildinformationen
S423: Abweichungsermittlung
S424: Abweichungsanalyse
430: Analysevorgang
S431: Vergleich der ermittelten Abweichungen
S432: Ermittlung der Unterschiede zwischen den ermittelten Abweichungen
500: optisches Bewertungssystem
510: Bewertungsvorrichtung
520: Bewertungsvorrichtung
530: Speichereinheit
540: Analyseeinheit

Claims

1) Verfahren zur optischen Analyse von flächigen Materialien mit zumindest einem ersten Bewertungszyklus (410) umfassend folgende Schritte: – Aufnahme von digitalen Bildinformationen des flächigen Materials (S411); – Unterteilung der Bildinformationen in eine Vielzahl von Rasterbereichen, wobei jeder Rasterbereich Bildteilinformationen aufweist, die einem definierten Abschnitt des flächigen Materials zugeordnet sind (S412); – Ermitteln von Abweichungen (S413) in den den jeweiligen Rasterbereichen zugeordneten Bildteilinformationen gegenüber einem Referenzdatensatz; einen zweiten, auf den ersten Bewertungszyklus (410) folgenden Bewertungszyklus (420) umfassend folgende Schritte: – Aufnahme von digitalen Bildinformationen des selben flächigen Materials (S421); – Unterteilung der Bildinformationen in eine Vielzahl von Rasterbereichen, wobei jeder Rasterbereich Bildteilinformationen aufweist, die einem definierten Abschnitt des flächigen Materials zugeordnet sind (S422); – Ermitteln von Abweichungen (S423) in den den jeweiligen Rasterbereichen zugeordneten Bildteilinformationen gegenüber einem Referenzdatensatz; und einem Analysevorgang (430), bei dem die im ersten Bewertungszyklus (410) ermittelten Abweichungen mit den im zweiten Bewertungszyklus (420) ermittelten Abweichungen verglichen und Unterschiede zwischen den in den unterschiedlichen Bewertungszyklen (410, 420) erhaltenen Abweichungen ermittelt werden, wobei zwischen dem ersten Bewertungszyklus (410) und dem zweiten Bewertungszyklus (420) Eigenschaften des flächigen Materials aufgrund einer Materialweiterverarbeitung verändert werden.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das verarbeitete flächige Material Haut oder Leder ist und dass der erste Bewertungszyklus (410) unmittelbar nach einem ersten Gerbschritt vollzogen wird.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Material vor oder während des ersten Bewertungszyklus (410) mit einer eindeutigen Identifikation versehen wird.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im ersten Bewertungszyklus (410) ermittelten Abweichungen korreliert mit der eindeutigen Identifikation des flächigen Materials in einer Speichereinheit (530) abgelegt werden.

Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Bewertungszyklus (420) die eindeutige Identifikation der Haut eingelesen wird und dass die in diesem zweiten Bewertungszyklus (420) ermittelten Abweichungen mit den basierend auf dieser Identifikation aus der Speichereinheit (530) ausgelesenen, im ersten Bewertungszyklus (410) ermittelten Abweichungen verglichen werden.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im ersten Bewertungszyklus (410) ermittelten Abweichungen korreliert mit einer oder mehreren eindeutigen Rasterkennungen des Rasters, in dem die jeweilige Abweichung erkannt wurde, abgespeichert werden.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Bewertungszyklus (420) die Rasterunterteilung basierend auf an dem flächigen Material angebrachten Marken erfolgt oder nach der Rasterunterteilung im zweiten Bewertungszyklus (420) eine Rasteranpassung an die Rasterunterteilung im ersten Bewertungszyklus (410) erfolgt, so dass die Rasterunterteilung im ersten und zweiten Bewertungszyklus (410, 420) deckungsgleich oder im Wesentlichen deckungsgleich ist.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Material im ersten Bewertungszyklus (410) und/oder im zweiten Bewertungszyklus (420) sowohl oberseitig als auch unterseitig analysiert wird.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Bewertungszyklus (420) oder im ersten und zweiten Bewertungszyklus (410, 420) jedem Rasterbereich zumindest ein Bewertungskriterium basierend auf den ermittelten Abweichungen zugeordnet wird.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Abschluss des zweiten Bewertungszyklus (420) jedem Rasterbereich ein Bewertungskriterium basierend auf den in beiden Bewertungszyklen ermittelten Abweichungen zugeordnet wird.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzdatensatz auf Daten eines Referenzmaterials basiert, das als fehlerfrei beurteilt ist.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Datenspeicher enthaltend mehrere Referenzdatensätze vorgesehen ist und dass jeweils einem zu verarbeitenden Materialtyp ein Referenzdatensatz zugeordnet ist.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Bewertungszyklus (420) ein Festlegen von Schnittlinien (S320) für aus dem flächigen Material herauszuschneidende Materialstücke basierend auf Daten der herauszuschneidenden Materialstücke und zumindest einem dem jeweiligen Rasterbereich zugeordneten Bewertungskriterium erfolgt, wobei das Bewertungskriterium basierend auf den in beiden Bewertungszyklen ermittelten Abweichungen erhalten wurde.

System zur optischen Bewertung von flächigen Materialien umfassend zumindest eine Einrichtung (510, 520) zur Aufnahme von digitalen Bildinformationen des flächigen Materials und eine Rechnereinheit ausgebildet zur: – Unterteilung der Bildinformationen in eine Vielzahl von Rasterbereichen, wobei jeder Rasterbereich Bildteilinformationen aufweist, die einem definierten Abschnitt des flächigen Materials zugeordnet sind (S412, S422); und – Ermittlung von Abweichungen in den den jeweiligen Rasterbereichen zugeordneten Bildteilinformationen gegenüber einem Referenzdatensatz (S423, S423); wobei die Rechnereinheit mit einer Speichereinheit (530) gekoppelt ist, in der Daten bezüglich der ermittelten Abweichungen und/oder Daten erhalten aus der Analyse der ermittelten Abweichungen ablegbar sind und dass eine Analyseeinheit (540) vorgesehen ist, die zum Vergleich von bei einem ersten Bewertungszyklus (410) ermittelten Abweichungen mit den in einem zweiten, darauffolgenden Bewertungszyklus (420) von demselben flächigen, einer Materialweiterverarbeitung unterzogenen Material ermittelten Abweichungen und zur Ermittlung der Unterschiede zwischen den in unterschiedlichen Bewertungszyklen(410, 420) erhaltenen Abweichungen ausgebildet ist.