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Die Erfindung betrifft eine Anlage zur optischen Überprüfung von Oberflächenbereichen von Gegenständen, insbesondere von lackierten Fahrzeugkarosserien, mit
- a) einer Prüflichtvorrichtung, mittels welcher Gegenstände, die sich in einer Prüfzone befinden, mit einem Prüflicht bestrahlbar sind und ein Prüfmuster auf dem Oberflächenbereich erzeugbar ist;
- b) einem Leuchtsystem, das mehrere Leuchteinheiten umfasst, mittels welchen Prüflicht emittierbar ist.
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In derartigen Anlagen werden insbesondere die Oberflächen von lackierten Fahrzeugkarosserien visuell von Prüfpersonen auf ihre Güte überprüft. Fehler in der Oberfläche führen zu lokalen Verzerrungen des Prüfmusters im Vergleich zu dessen Abbildung auf einer ideal fehlerfreien Oberfläche, wodurch eine geübte Prüfperson rasch auf vorhandene Oberflächenfehler aufmerksam wird. Es gibt eine Vielzahl verschiedener Oberflächenfehler, welche beim Lackiervorgang auftreten können. Solche Oberflächenfehler bei lackierten Oberflächen lassen sich unterschiedlichen Kategorien zuordnen. Lediglich beispielhaft und nicht abschließend können solche Oberflächenfehler in Form von Lackeinschlüssen, Benetzungs- oder Verlaufstörungen, Kratern, Wolken, Farbabweichungen und dergleichen vorliegen.
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Bei vom Markt her bekannten Anlagen wird die Fahrzeugkarosserie in einem Lichttunnel weitgehend vollständig mit einem Prüfmuster ausgeleuchtet, was eine Vielzahl von Leuchteinheiten und einen verhältnismäßig hohen Energiebedarf bedingt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die Effektivität und die Effizienz der Überprüfung gegenüber dem Stand der Technik verbessert sind.
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Diese Aufgabe wird bei einer Anlage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass
- c) das Leuchtsystem von einer beweglichen Prüfeinrichtung getragen und mitgeführt ist, welche mittels eines Antriebs auf einer vorgegebenen Bewegungsbahn bewegbar ist.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass ein schlanker Aufbau mit einer derartigen beweglichen Prüfeinrichtung eine ausreichend hochwertige und genaue Qualitätskontrolle sicherstellt. Es muss kein Lichttunnel zur Verfügung gestellt werden, der weitgehend vollständig ausgeleuchtet werden muss, wodurch die Anzahl der Leuchteinheiten und folglich der Energiebedarf der Anlage beträchtlich gesenkt werden kann.
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Um insbesondere dem Aufbau von Fahrzeugkarosserien Rechnung zu tragen, ist es günstig, wenn die Prüfeinrichtung eine oder zwei Vertikalstützen mit jeweils einer Seitenleuchteinrichtung und/oder eine Tragstruktur, insbesondere einen Portalbogen, mit einer Oberseitenleuchteinrichtung umfasst.
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Um eine weitgehend umgreifende Beleuchtung des Gegenstands mit nur einer Prüfeinrichtung zu erreichen, ist es günstig, wenn zwei Vertikalstützen und ein Portalbogen vorhanden sind, die ein Prüfportal ausbilden, wobei jede Vertikalstütze eine Seitenleuchteinrichtung und der Portalbogen die Oberseitenleuchteinrichtung trägt.
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Eine reproduzierbare Bewegung der Prüfeinrichtung wird vorzugsweise dadurch sichergestellt, dass die Bewegung der Prüfeinrichtung zwangsgeführt, insbesondere schienengeführt, ist.
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Es ist von Vorteil, wenn mittels der Leuchteinheiten wahlweise die Lichtfarbe oder sowohl die Lichtfarbe als auch die Lichtintensität des Prüflichts einstellbar ist.
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Die visuelle Erkennbarkeit des Prüfmusters für eine Prüfperson kann insbesondere dadurch verbessert werden kann, dass die Lichtfarbe des Prüflichts abhängig von der Farbe des Gegenstandes eingestellt wird. Die Einstellung der Lichtfarbe hängt auch zusammen mit der Einstellung der Lichttemperatur des Prüflichts. Abhängig von der Farbe des Gegenstandes werden unterschiedliche Wellenlängen des Prüflichts absorbiert bzw. reflektiert, so dass das Auge eines Betrachters eine andere Farbe wahrnimmt, als es bei einer weißen Oberfläche der Fall wäre. Gegebenenfalls kann dadurch der Kontrast des Prüfmusters auf der Oberfläche leiden. Durch eine entsprechende Veränderung der Lichtfarbe des Prüflichts kann dem entgegengewirkt werden. Die zusätzlich mögliche Einstellung der Lichtintensität kann zum Beispiel hilfreich sein, wenn sich die Umgebungshelligkeit ändert.
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Vorzugsweise sind die Leuchteinheiten jeweils als Leuchtpanel mit mehreren Leuchtelementen ausgebildet.
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Eine gute Auflösung des Prüfmusters kann erreicht werden, wenn wenigstens ein Leuchtelement mehrere Leuchtmittel umfasst.
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Besonders bevorzugt ist wenigstens eines der vorhandenen Leuchtmittel ein LED-Leuchtmittel.
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Vorzugsweise umfasst das Leuchtmittel eine Weißlicht-Leuchtdiode und eine Gelblicht-Leuchtdiode.
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Um das Farbspektrum beträchtlich zu erweitern, ist es günstig, wenn das Leuchtmittel außerdem eine RGB-LED mit einer Rotlicht-Leuchtdiode, einer Grünlicht-Leuchtdiode und einer Blaulicht-Leuchtdiode umfasst.
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Es ist günstig, wenn als Prüfmuster ein Streifenmuster aus alternierend angeordneten Hellstreifen und Dunkelstreifen erzeugbar ist.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. In diesen zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Anlage zur optischen und visuellen Überprüfung von Oberflächenbereichen von Gegenständen, bei welcher Gegenstände mittels eines Fördersystems in eine Prüfzone gefördert werden, in der die Gegenstände durch eine Prüflichtvorrichtung mit einen Prüflicht bestrahlt werden können, wobei ein Prüfmuster auf der Oberfläche erzeugt wird;
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2 eine Frontansicht der Anlage von 1, wobei eine Seitenleuchteinrichtung, welche die Gegenstände seitlich flankiert, und eine Oberseitenleuchteinrichtung, welche oberhalb der Gegenstände angeordnet ist, aktiviert gezeigt sind;
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3 ein Layout eines Steuersystems der Anlage.
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In den 1 und 2 ist mit 10 insgesamt eine Anlage zur optischen Überprüfung von Oberflächenbereichen von Gegenständen 12 bezeichnet. Als Gegenstände 12 sind vorliegend beispielhaft Fahrzeugkarosserien 14 gezeigt; einige zu überprüfende Oberflächenbereiche sind mit 16 gekennzeichnet. Beim Prüfvorgang wird die gesamte Oberfläche des Gegenstandes 12 geprüft, indem einzelne Oberflächenbereiche 16 nacheinander kontrolliert werden.
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Wie eingangs erläutert wurde, wird in der Anlage 10 die Qualität der Lackierung von lackierten Fahrzeugkarosserien 14 visuell durch eine Prüfperson überprüft. Hierfür umfasst die Anlage eine Prüfzone 18 mit einem von einer Prüfperson begehbaren Boden 20, in welche die Fahrzeugkarosserien 14 mit Hilfe eines Transportsystems 22 gefördert werden können.
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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Transportsystem 22 eine Vielzahl von Transportwagen 24, auf denen die Fahrzeugkarosserien 14 transportiert werden und welche auf einem Schienensystem 26 verfahren werden, wobei in den Figuren nur ein einziger Transportwagen 24 gezeigt ist.
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Das Schienensystem 26 umfasst eine Tragschiene 28 auf welcher der Transportwagen 24 verfährt und welche in an und für sich bekannter Weise als I-Profil ausgebildet und am Boden verankert ist. Die somit bodengebundene Tragschiene 28 ist einspurig. Alternativ kann auch ein mehrspuriges, insbesondere zweispuriges Schienensystem 26 vorhanden sein.
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Der Transportwagen 24 umfasst eine Befestigungseinrichtung 30, an welcher eine Fahrzeugkarosserie 14 befestigt werden kann. Hierfür umfasst die Befestigungseinrichtung 30 ein Tragprofil 32 mit in den Figuren nicht zu erkennenden Lagerbolzen, welche in an und für sich bekannter Art und Weise mit Gegenelementen an der Fahrzeugkarosserie 14 zusammenarbeiten, so dass die Fahrzeugkarosserie 14 an der Befestigungseinrichtung 30 fixiert werden kann. Die Befestigungseinrichtung 30 kann auch mehrere Sätze von solchen Lagerbolzen aufweisen, die an unterschiedliche Fahrzeugkarosserien 14 mit verschiedenen Abmessungen und Ausgestaltungen angepasst sind, so dass die Befestigungseinrichtung 30 flexibel für unterschiedliche Fahrzeugkarosserietypen genutzt werden kann.
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Die Befestigungseinrichtung 30 nimmt eine Fahrzeugkarosserie 14 somit unmittelbar auf, ohne dass die Fahrzeugkarosserie 14 auf einem Werkstückträger, wie beispielsweise einem an und für sich bekannten Skid, befestigt ist.
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Alternativ kann das Fördersystem auch als Fördersystem konzipiert sein, beim welchem die Fahrzeugkarosserien auf Werkstückträgern befestigt sind. Beispielsweise kann das Fördersystem als Rollenbahnförderer ausgebildet sein, auf welchem entsprechende Skids transportiert werden können. Darüber hinaus können auch alle anderen geeigneten und bekannten Fördersysteme verwendet werden, wie beispielsweise andere bodengebundene Schienensysteme oder Hängebahnsysteme. Auch ein an und für sich bekannter Plattenbandförderer kommt in Betracht.
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Der Transportwagen 24 umfasst ein Fahrwerk 34, welches auf der Tragschiene 28 abläuft und die Befestigungseinrichtung 30 lagert. Das Fahrwerk 34 führt einen Antriebsmotor 36 mit sich, der eine Antriebsrolle 38 antreibt, die auf der Oberseite der Tragschiene 28 abläuft. Außerdem sind Stabilisierungsrollen 40 vorhanden, die eine Verkippen des Fahrwerks 34 zur Seite und/oder in oder gegen die Transportrichtung verhindern.
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Das Fahrwerk 34 ist über eine Verbindungseinrichtung 42 mit der Befestigungseinrichtung 30 gekoppelt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Verbindungseinrichtung 42 zwei vertikale Verbindungsstreben 44 bzw. 46.
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Der begehbare Boden 20 der Prüfzone 18 weist einen zu der Verbindungseinrichtung 42 der Transportwagen 24 komplementären Verbindungsdurchgang 48 auf, der zu einem unterhalb des Trockentunnels 82 angeordneten Fahrraum 50 für das Fahrwerk 34 führt, in welchem das Schienensystem 26 untergebracht ist.
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Der Fahrraum 50 kann zur Umgebung der Prüfzone 18 hin offen sein; jedenfalls muss kein eigenes Gehäuse für den Fahrraum 50 vorhanden sein. Bei einer nicht eigens gezeigten Abwandlung ist der Fahrraum 50 durch ein eigenes Gehäuse begrenzt.
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Bei der Einfahrt eines mit einer Fahrzeugkarosserie 14 beladenen Transportwagens 24 in eine Prüfzone 18 wird die Verbindungseinrichtung 42 des Transportwagens 24 also gleichsam in den Verbindungsdurchgang 48 des Bodens 20 eingefädelt. Wenn die Fahrzeugkarosserien 14 sich dann in der Prüfzone 18 befinden, erstreckt sich die Verbindungseinrichtung 42, d. h. beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die Verbindungsstreben 44 und 46, durch den Verbindungsdurchgang 48 im Boden 20 hindurch.
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Mit dem Transportsystem 22 können die Fahrzeugkarosserien 14 auch durch der Prüfzone 18 vorgelagerte Behandlungszonen gefördert werden, in denen die Fahrzeugkarosserien 14 in an und für sich bekannter Weise in mehreren Prozessschritten mit einer Lackierung versehen werden, deren Qualität im Anschluss daran in der Prüfzone 18 begutachtet werden soll.
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Für diese Begutachtung ist nun in der Prüfzone 18 eine Prüflichtvorrichtung 52 untergebracht, mittels welcher die Fahrzeugkarosserien 14 mit einem Prüflicht 54 bestrahlt werden können. Dabei kann ein Prüfmuster 56 erzeugt werden, welches über einen zu überprüfenden Oberflächenbereich 16 bewegt werden kann, wenn die Fahrzeugkarosserie 14 sich in der Prüfzone 18 befindet. Wie weiter unten noch deutlich wird, soll die Fahrzeugkarosserie 14 beim Prüfvorgang in der Prüfzone 18 stillstehen. Grundsätzlich erlaubt das Transportsystem 22 es jedoch auch, dass die Fahrzeugkarosserie 14 beim Prüfvorgang in der Prüfzone 18 bewegt wird.
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Das Prüfmuster 56 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Streifenmuster 58, bei dem alternierend parallel zueinander angeordnete Hellstreifen 60 und Dunkelstreifen 62 vorhanden sind. Die Hell- und Dunkelstreifen 60, 62 verlaufen bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen in Richtung senkrecht zur Längsrichtung 64 der Fahrzeugkarosserien 14, wenn diese sich in der Prüfzone 18 befinden.
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Zum Erzeugen des Prüflichts 54 und des Prüfmusters 56 umfasst die Prüflichtvorrichtung 52 ein Leuchtsystem 66, welches von einer beweglichen Prüfeinrichtung 68 getragen und mitgeführt ist, die auf einer vorgegebenen Bewegungsbahn bewegt werden kann. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Prüfeinrichtung 68 in und gegen die Längsrichtung 64 der Fahrzeugkarosserie 14 bewegt werden. Dies ist in 1 durch einen Doppelpfeil 70 veranschaulicht.
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Die bewegliche Prüfeinrichtung 68 ist mit Sicherheitselementen zum Personenschutz ausgestattet. Hierzu zählen sowohl mechanische Einrichtungen, wie zum Beispiel Schaltleisten oder dergleichen, als auch optische Einrichtungen, wie beispielsweise Lichtschranken, durch welche eine Bewegung der Prüfeinrichtung 68 gestoppt wird, wenn die Lichtschranke oder dergleichen ausgelöst wird.
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Die Prüfeinrichtung 68 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel als Prüfportal 72 mit zwei Vertikalstützen 72a, 72b und einem diese verbindenden Portalbogen 72c ausgebildet. Die Vertikalstützen 72a, 72b müssen keinen streng vertikalen Verlauf haben, erstrecken sich jedoch grundsätzlich von unten nach oben.
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Die Bewegung der Prüfeinrichtung 68 ist zwangsgeführt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Prüfeinrichtung 68 schienengeführt. Hierzu ist das Prüfportal 72 auf zwei parallelen Schienen 74, 76 verfahrbar geführt, die am Boden 20 der Prüfzone 18 montiert sind und die Fahrzeugkarosserie 14 seitlich flankieren. Das Prüfportal 72 kann mit Hilfe eines Antriebs 78 auf den Schienen 74, 76 bewegt werden. Der Antrieb 78 umfasst ein nicht eigens veranschaulichtes Kupplungssystem, so dass das Prüfportal 72 antriebsmäßig von den Schienen 74, 76 entkoppelt und dann auch manuell auf den Schienen 74, 76 verschoben werden kann. Auf diese Weise kann das Prüfportal 72 rasch manuell von einem zu prüfenden Oberflächenbereich 16 der Fahrzeugkarosserie 14 zu einem nächsten zu prüfenden Oberflächenbereich 16 bewegt werden, wobei das Prüfportal 72 dann dort motorisch mit vorgegebener Geschwindigkeit an dem nächsten zu prüfenden Oberflächenbereich 16 entlang fahren kann.
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Das Prüfportal 72 trägt an seinen Vertikalstützen 72a, 72b zwei Seitenleuchteinrichtungen 80, 82 und an seinem Portalbogen 72c eine Oberseitenleuchteinrichtung 84. Die Seitenleuchteinrichtungen 80, 82 sind identisch aufgebaut, weshalb nachfolgend lediglich auf die Seitenleuchteinrichtung 80 eingegangen wird. Diese umfasst mehrere Leuchteinheiten 86, die als Leuchtpanel 88 ausgebildet sind und ihrerseits jeweils aus mehreren Leuchtelementen 90 aufgebaut sind. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind bei jeder Seitenleuchteinrichtung 80, 82 vier Leuchtpanele 88 in einer 2 × 2-Anordnung vorhanden. Auch andere Anordnungen können jedoch ohne weiteres realisiert werden; es kann auch nur ein einziges Leuchtpanel 88 vorgesehen sein.
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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst jedes Leuchtpanel 88 der Seitenleuchteinrichtung 80 mehrere Leuchtelemente 90, die ihrerseits jeweils vier Leuchtmittel 92 aufweisen; dies zeigen die 1 und 3, wobei in der eines der Leuchtelemente 90 mit den drei Leichtmitteln 92 vergrößert veranschaulicht ist.
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Wie in der Vergrößerung zu erkennen ist, ist jedes Leuchtmittel 92 ein LED-Leuchtmittel mit jeweils einer Weißlicht-Leuchtdiode 94, einer Gelblicht-Leuchtdiode und einer RGB-LED 98, welche ihrerseits eine Rotlicht-Leuchtdiode, eine Grünlicht-Leuchtdiode und eine Blaulicht-Leuchtdiode umfasst. Die einzelnen Rotlicht-, Grünlicht- und Blaulicht-Dioden der RGB-LED 98 sind nicht eigens gezeigt.
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In der Praxis haben die Weißlicht-Leuchtdioden 94 eine Lichttemperatur von 6500 Kelvin und erzeugen sogenanntes Tageslichtweiß, wogegen die Gelblicht-Leuchtdioden 96 eine Lichttemperatur von 2700 Kelvin haben und sogenanntes Warmweiß erzeugen. Wenn die Weißlicht-Leuchtdiode 94 und die Gelblicht-Leuchtdiode 96 eines Leuchtmittels 92 zu gleichen Anteilen Licht emittieren, erzeugt das Leuchtmittel 92 Licht mit einer Lichttemperatur von 4000 Kelvin und damit sogenanntes Kaltweiß oder Neutralweiß. Diese Lichttemperatur ist für das menschliche Auge wenig ermüdend.
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Die Oberseitenleuchteinrichtung 84 ist entsprechend aufgebaut und umfasst ebenfalls mehrere, in 2 zu erkennende Leuchteinheiten, die mit 100 bezeichnet sind und jeweils ein Leuchtpanel 102 bilden. Die Oberseitenleuchteinrichtung 84 und deren Leuchteinheiten 100 sind derart von der Prüfeinrichtung 68 bzw. dem oberen Portalbogen 72c des Prüfportals 72 getragen, dass sie oberhalb einer in der Prüfzone 18 befindlichen Fahrzeugkarosserie 14 angeordnet sind.
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Die Oberseitenleuchteinrichtung 48 umfasst horizontal angeordnete Leuchtpanele 100, die nach unten strahlen, und gegenüber einer horizontalen Ebene geneigte Leuchtpanele 100, die jeweils die Dachkante einer Fahrzeugkarosserie 14 in der Prüfzone 16 ausleuchten können.
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Die Leuchtelemente 90 der einzelnen Leuchtpanele 88 sowohl der Seitenleuchteinrichtungen 80, 82 als auch der Oberseitenleuchteinrichtung 84 können gezielt und unabhängig von den übrigen Leuchtelementen 90 und/oder Leuchtpanelen aktiviert und deaktiviert werden. Hierdurch können selektiv bestimmte Oberflächenbereiche 16 der Fahrzeugkarosserien 14 mit Prüflicht 54 und dem Prüfmuster 56 bestrahlt werden. Die 1 und 3 zeigen eine Bestrahlung eines Tür-Oberflächenbereichs 16a auf Türhöhe der Fahrzeugkarosserie 14, wobei die Fensterbereiche ausgelassen sind. 3 zeigt außerdem die gezielte Bestrahlung eines Dach-Oberflächenbereichs 16b der Fahrzeugkarosserie 14.
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Diejenigen Leuchtpanele 88, die nicht zur Erzeugung des Prüfmusters 56 benötigt werden, können zur allgemeinen Beleuchtung der Prüfzone 18 bzw. des Bereiches unter dem Prüfportal 72 genutzt werden, sofern dies erforderlich ist. Hierzu kann die Lichtintensität selektiv bei einzelnen Leuchtelementen 90 oder auch nur Leuchtmitteln 92 auf das notwendige Maß verringert oder erhöht werden. Eine Grundbeleuchtung der Prüfzone 18 kann im Übrigen beispielsweise durch Leuchteinheiten im Boden 20 der Prüfzone 18 gewährleistet werden.
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Mit Hilfe der LED-Leuchtmittel 92 können das Leuchtsystem 66 und dabei das Prüflicht 54 und das Prüfmuster 56 nun gezielt auf die zu prüfende Fahrzeugkarosserie 14 und insbesondere auf deren Lackart und Lackfarbe abgestimmt werden. Hierbei kann die Intensität und/oder die Farbe des Prüfmusters 56 oder auch einzelner Hell- bzw. Dunkelstreifen 60 bzw. 62 abhängig von der Lackart und Lackfarbe unterschiedlich gewählt werden, um dem Lichtabsorptionsverhalten des Lackes Rechnung zu tragen, so dass ein Prüfmuster 56 auf der Fahrzeugkarosserie 14 erzeugt werden kann, welches für eine Prüfperson so gut wie möglich erkennbar ist. Es ist somit auch ein Offset, d. h. eine Feineinstellung, der Leuchtwirkung der einzelnen Leuchtmittel 92 möglich, der an die Wünsche einer bestimmten Prüfperson angepasst ist, so dass ein für die Prüfperson subjektiv optimal angenehmes Prüflicht 54 abgegeben werden kann. Wenn sich eine bestimmte Prüfperson zum Beispiel bei einer bestimmten Prüfzone 18 anmeldet, kann die Anlage 10 für die Arbeitszeit dieser Prüfperson ein auf diesen abgestimmtes Prüflicht 54 erzeugen.
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Allgemein ausgedrückt kann mittels der Leuchteinheiten 86, 100 wahlweise die Lichtfarbe oder sowohl die Lichtfarbe als auch die Lichtintensität des Prüflicht 54 eingestellt werden. Wie eingangs erwähnt, kann gegebenenfalls auch eine Veränderung der Lichtintensität ausreichen, die Leuchteinheiten 86, 100 eröffnen jedoch immer die Möglichkeit, die Lichtfarbe zu verändern.
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Abhängig von der Art des zu erkennenden Fehlers auf der Oberfläche ist es besonders günstig, wenn die Lichttemperatur und die Intensität der LED-Leuchtmittel 92 in einem Bereich von 2700 Kelvin bis 6500 Kelvin an die Eigenschaften der Oberfläche der Fahrzeugkarosserie 14, wie beispielsweise deren Farbe und Glanzgrad, anzupassen. Spezielle Oberflächenfehler können auch durch eine fehlerspezifische Anpassung nur der RGB-LED 98 besonders hervorgehoben werden, was so die Effizienz und Effektivität des Prüfvorgangs steigert.
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Die häufigsten Fehler nach einer Lackierung sind Einschlüsse, zum Beispiel Staubeinschlüsse, und Benetzungsfehler. Diese Fehler erscheinen dem Betrachter in einem Hellstreifen 60 eher dunkel, wogegen sie sich in einem Dunkelstreifen 62 eher hell absetzen. Insbesondere beim Übergang von einem Hellstreifen 60 zu einem Dunkelstreifen 62 können solche Oberflächenfehler durch die Änderung des optischen Eindrucks gut erkannt werden.
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Die Oberfläche kann auch auf Farbunterschiede hin untersucht werden, beispielsweise ist hier eine Vergleich der eigentlichen Karosserie mit Anbauteilen aus Kunststoff oder der Übergang von der Außen- zur Innenlackierung interessant.
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Hierbei kann der visuelle Eindruck bei Farbtonabweichungen durch eine spezifische Ansteuerung insbesondere der RGB-LED 98 verstärkt werden, indem das von der RGB-LED 98 emittierte Licht spezifisch an die Farbe der zu überprüfenden Fahrzeugkarosserie 14 und damit an das Absorptionsverhalten des applizierten Lackes angepasst wird.
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Die LEDs 94, 96 und 98, und dabei insbesondere die RGB-LEDs 98, werden außerdem dazu genutzt, auf der Fahrzeugkarosserie 14 für die Prüfperson erkennbare Informationen in Form eines sogenannten Trackinglichts abzubilden. Das Trackinglicht kann Informationen zur Kennzeichnung spezieller Fahrzeugkarosserien 14 oder des Bearbeitungszustandes der Fahrzeugkarosserien 14 anzeigen. Gegebenenfalls kann hierfür auch eine gesonderte Anzeigeeinheit vorhanden sei.
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Die LEDs 94, 96, 98 können auch ortsbezogene Informationen auf den Fahrzeugkarosserien 14 abbilden, die nur bezogen auf einen oder mehrere bestimmte Bereichen der Prüfzone 18 bzw. der Fahrzeugkarosserie 14 für die Prüfperson zu beachten sind, in der sich das Prüfportal 72 sich gerade befindet bzw. welche vom Prüfportal 72 gerade ausgeleuchtet werden können. Zu solchen Informationen zählen zum Beispiel Informationen über eine notwendige ergänzende Qualitätskontrolle, einen erfolgten Not-Aus-Vorgang, über Störungen der Anlage oder dergleichen.
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Neben den einstellbaren Leuchteinheiten 86, 100 kann das Leuchtsystem 66 auch noch weitere Leuchteinheiten umfassen, mit denen lediglich ein unveränderbares Prüfmuster oder gegebenenfalls Prüfmuster mit verschiedenen Intensitäten, nicht jedoch mit unterschiedlichen Farben, erzeugt werden können.
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Die Prüflichtvorrichtung 52 umfasst ein in 3 veranschaulichtes Steuersystem 104 für die Prüfeinrichtung 68 mit einer Steuereinrichtung 106, die ihrerseits Steuereinheiten 108, 110 und 112 für die Seitenleuchteinrichtungen 80, 82 und die Oberseitenleuchteinrichtung 84 sowie eine Steuereinheit 114 für den Antrieb 78 umfasst. Mit Hilfe der Steuereinheiten 108, 110, 112 können die Leuchtelemente 90 der einzelnen Leuchteinheiten 86, 100 sowohl der Seitenleuchteinrichtungen 80, 82 als auch der Oberseitenleuchteinrichtung 84 aktiviert oder deaktiviert werden, wobei die vorhandenen LED-Leuchtmittel 92 und beim vorliegenden Ausführungsbeispiel konkret die vorhandenen Leuchtdioden 94, 96, 98 selektiv angesteuert werden können. Die Steuereinheiten 108, 110, 112 sind ergänzend derart konzipiert, dass die Leuchtpanele 88 oder die Leuchtelemente 90 oder die Leuchtmittel 92 auch als jeweilige Einheit angesteuert werden können, ohne dass hierzu die einzelnen Leuchtdioden 94, 96, 98 jeweils separat angesteuert werden müssen.
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Die Steuereinrichtung 106 arbeitet mit einer Kontrolleinrichtung 116 nebst Speichereinrichtung 118 zusammen, auf welcher als Datenbank die Parameter verschiedener Prüflichtprogramme abgelegt sind, die für bestimmte Kombinationen von Karosserietypen/Oberflächenbeschichtung/Farbe der Fahrzeugkarosserien 14 durchgeführt werden sollen. Die Kontrolleinrichtung 116 umfasst eine Sensoreinrichtung 120. Diese weist einen oder mehrere Sensoren auf, die in der Praxis am Eingang zur Prüfzone 18 angeordnet ist und mit deren Hilfe der Karosserietyp, die Art der Oberflächenbeschichtung und deren Farbe bei der einfahrenden Fahrzeugkarosserie 14 erfasst wird. Es kann auch auf solche Sensoren verzichtet werden und die benötigten Daten können auch übergeordnet von der Steuereinrichtung 106 vorgegeben werden. Darüber hinaus kann eine Prüfperson die zu prüfende Fahrzeugkarosserie 14 und deren Parameter auch manuell definieren.
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Die so erhaltenen Daten werden an eine Interface-Einheit 122 übermittelt, welche anhand der Daten das entsprechende Prüflichtprogramm von der Speichereinrichtung 116 ausliest und an die Steuereinheiten 108, 110, 112 und 114 des Prüfportals 72 weitergibt, so dass das gewünschte Prüflichtprogramm absolviert werden kann.
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Um die Oberflächenqualität der lackierten Fahrzeugkarosserien 14 zu überprüfen, sind wird nun dem ermittelten Prüflichtprogramm folgend das Prüfportal 72 entlang der Fahrzeugkarosserie 14 bewegt, wobei die Bewegung des Prüfportals 72, d. h. die Bewegungsrichtung und die Geschwindigkeit des Prüfportals 72, sowie die Erzeugung des oder der Prüfmuster 56 auf einen oder mehrerer Oberflächenbereiche 16 aufeinander abgestimmt sind.
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Für einen vollständigen Prüfvorgang kann das Prüfportal 72 auch mehrerer Male entlang der Fahrzeugkarosserie 14 geführt werden, wobei jeweils unterschiedliche Oberflächenbereiche 16 der Fahrzeugkarosserie 14 mit einem Prüfmuster 16 ausgeleuchtet werden, bis alle zu überprüfenden Oberflächenbereiche 16 der Fahrzeugkarosserie 14 von einer oder mehreren Prüfpersonen inspiziert werden konnten.
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Die Sensoreinrichtung 118 kann auch einen Sensor zur Erfassung der Position einer Prüfperson umfassen. Die Bewegungsdaten der Prüfperson werden an die Steuereinrichtung 106 übergeben, welche über das Interface 122 an die Steuereinheit 114 des Antriebs 78 übermittelt werden, so dass das Prüfportal 72 der Bewegung der Prüfperson folgt. Dabei wird die Position des Prüfportals mit den Daten über die Fahrzeugkarosserie 14 abgeglichen und die Leuchtelemente 90 bzw. die Leuchtmittel 92 der Seitenleichteinrichtungen 80, 82 und der Oberseitenleuchteinrichtung 84 so angesteuert, dass die jeweiligen Oberflächenbereiche 16 der Fahrzeugkarosserie 14 mit dem Prüfmuster 56 bestrahlt werden.
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Die Bewegungsverfolgung kann von der Prüfperson manuell gestartet werden, so dass sich die Prüfperson in verschiedene Positionen relativ zu dem Prüfportal 72 bewegen kann, ab welcher das Prüfportal 72 der Bewegung der Prüfperson folgt. So kann die Prüfperson die Fahrzeugkarosserie 14 aus verschiedenen Blickwinkeln begutachten. Hierdurch kann die Prüfperson stets den für sie optimalen Blickwinkel auf das Prüfmuster 56 halten.
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Das Prüfportal kann auch vollständig manuell gesteuert werden, d. h. die Prüfperson kann das Prüfportal durch eine entsprechende Ansteuerung des Antriebs 78 in eine bestimmte Position relativ zur Fahrzeugkarosserie 14 bewegen und dann ein ausgewähltes Prüfmuster 56 mit ausgewählten Parametern auf einen bestimmten Oberflächenbereich 16 der Fahrzeugkarosserie 14 projizieren.
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Statt den visuellen Prüfvorgang bei stehender Fahrzeugkarosserie 14 durchzuführen, kann die Fahrzeugkarosserie 14 auch während des Prüfvorgangs in der Prüfzone 18 bewegt werden. In diesem Fall ist die Bewegung des Prüfportals 72 auf die Bewegung der Fahrzeugkarosserie 14 abgestimmt.
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Bei nicht eigens gezeigten Abwandlungen können die Seitenleuchteinrichtungen 80, 82 und die Oberseitenleuchteinrichtung 84 auch jeweils separat von einer jeweiligen beweglichen Prüfeinrichtung getragen sein. Bei zwei unabhängig bewegbaren Seitenleuchteinrichtungen 80, 82 können die gegenüberliegenden Seiten einer Fahrzeugkarosserie 14 beispielsweise von zwei Prüfpersonen unabhängig voneinander inspiziert werden. Jede Seitenleuchteinrichtung 80, 82 kann dann beispielsweise auf einer eigenen, individuell auf einer jeweiligen Schiene 74 bzw. 76 verfahrbaren Vertikalstütze 72a, 72b angebracht sein. Eine separat gelagerte Oberseitenleuchteinrichtung 84 kann beispielsweise von einer dem isolierten Portalbogen 72c entsprechenden Tragstruktur gelagert sein, die als eine Art Hängebahn an einer Decke der Prüfzone 18 aufgehängt und geführt sein. Alternativ ist auch ein Teilportal denkbar, das beispielsweise nur eine Vertikalstütze 72a oder 72b und den Portalbogen 72c umfasst. Für die jeweiligen einzeln verfahrbaren Prüfeinrichtungen bei solchen Abwandlungen gilt das zum Prüfportal 72 Gesagte jeweils sinngemäß entsprechend.
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In diesen Fällen bildet also jede Vertikalstütze 72a, 72b oder der Portalbogen 72c oder das Teilportal jeweils eine gesonderte Prüfeinrichtung 68. Alternativ kann auch ein Mehrachsroboter zur Aufnahme des Leuchtsystems 66 verwendet werden.
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An Oberflächenbereichen der Fahrzeugkarosserie 14 mit Unregelmäßigkeiten im Vergleich zu einer optimalen Oberfläche kommt es zu einer Art Verzerrung des Prüfmusters 56, welche einer betrachtenden Prüfperson durch die Bewegung besonders gut auffällt.
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Grundsätzlich kann die Breite der Hellstreifen 60 und der Dunkelstreifen 62 durch eine entsprechende Ansteuerung der Leuchtelemente 90 bzw. der vorhandenen Leuchtmittel 92 in einem vorgegebenen Einstellbereich eingestellt werden. Es sind auch Streifenmuster 58 möglich, bei denen die Hellstreifen 60 und die Dunkelstreifen 62 unterschiedlich breit sind oder auch verschiedene Hell- bzw. Dunkelstreifen 60, 62 unterschiedliche Breiten haben.
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Auch andere Prüfmuster 56 als das beispielhaft erläuterte vertikalen Streifenmuster 58 können abhängig von dem zu prüfenden Gegenstand 12 oder den möglichen Oberflächenfehlern sinnvoll sein. Zum Beispiel können Oberflächenfehler mit Erhebungen häufig besser mit horizontalen Streifen erkannt werden, da so ein für den Betrachter deutlicherer Schattenwurf erzeugt wird. Es können daher zum Beispiel auch Prüfmuster mit horizontalen oder diagonalen Streifen, Schachbrettmuster oder dergleichen verwendet werden. Auch Punkte, Ovale oder andere Leuchtflächen mit dazwischen angeordneten Dunkelbereichen können ein Prüfmuster bilden. Je größer die Anzahl der verbauten Leuchtmittel 92 ist, desto feiner kann die Struktur des Prüfmusters sein.
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Das Prüfportal 72 kann ergänzend mit Anschlusselementen für Leitungen für benötigte Betriebsmittel, wie elektrische Energie oder Arbeitsmedien, ausgestattet sein. Als Arbeitsmedien kommen beispielsweise Spülflüssigkeiten, insbesondere vollentsalztes Wasser, sowie Druckluft in Frage.
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Grundsätzlich kann die Anlage 10 so konzipiert sein, dass die Leuchteinheiten 86, d. h. hier die Leuchtpanele 88 der Seitenleuchteinrichtungen 80, 82 und die Leuchteinheiten 100, d. h. hier die Leuchtpanele 102 der Oberseitenleuchteinrichtung 84 baugleich ausgebildet sind. In diesem Fall muss nur eine einzige Art von Leuchtpanelen vor Ort für Wartungszwecke vorgehalten werden; ein defektes Leuchtpanel 88 oder 102 kann dann als eine Art einheitliches Modul ausgetauscht werden.
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Durch die blendarme Lichtwirkung der homogenen Leuchtflächen der Leuchtpanele 88, 102 ist einerseits eine hohe Ergonomie am Arbeitsplatz in der Prüfzone 18 gewährleistet, da die dort tätigen Prüfpersonen weniger schnell ermüden als bei anderen Lichtquellen. Darüber hinaus ist der Gesamtaufbau der Anlage 10 durch die bewegliche Prüfeinrichtung 68 sehr schlank und Energieeffizient; es müssen deutlich weniger Leuchtmittel mit Energie versorgt werden, als bei herkömmlichen Anlagen.
