DE102018123987A1

DE102018123987A1 - Device for assessing the shape and structure of surfaces

Info

Publication number: DE102018123987A1
Application number: DE102018123987.4A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2020-04-02

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Durchführung der Beurteilung der Form- und Strukturgüte von Oberflächen, vorzugsweise bei Möbel- und Automobilteilen, Gläsern, Spiegeln und Fußböden mit einem Gestell versehen ist, an dem ein Gehäuse um eine horizontale Achse drehbar mittels einer Feststellvorrichtung festlegbar ist vorgestellt, bei der erfindungsgemäß das Gehäuse eine im Inneren angeordnete LED-Lichtquelle aufweist, die durch eine an einer Seite des Gehäuses befindliche Austrittsöffnung Licht abstrahlt und die Austrittsöffnung von einem fest am Rand der Austrittsöffnung festgelegten, transluzenten, mit rechteckig zueinander angeordneten, sich überschneidenden undurchsichtigen balkenförmigen Bereichen versehenen Referenzmusterelement vollflächig überdeckt ist.A device for carrying out the assessment of the shape and structure quality of surfaces, preferably in furniture and automobile parts, glasses, mirrors and floors, is provided with a frame on which a housing can be fixed by means of a locking device rotatable about a horizontal axis, in which, according to the invention, the housing has an LED light source arranged inside, which emits light through an outlet opening on one side of the housing and the outlet opening from a translucent, fixed at the edge of the outlet opening, with rectangularly arranged, overlapping, opaque bar-shaped areas provided reference pattern element is completely covered.

Description

Technisches UmfeldTechnical environment

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beurteilung der Form- und Strukturgüte von Oberflächen, vorzugsweise bei Möbel- und Automobilteilen, Gläsern, Spiegeln und Fußböden.The invention relates to a device for assessing the shape and structure of surfaces, preferably in furniture and automobile parts, glasses, mirrors and floors.

Stand der TechnikState of the art

Oberflächenprüfungen von Bauteilen dienen allgemein dazu, im Rahmen der Qualitätssicherung rechtzeitig vor Auslieferung von Produkten die Qualitätsanmutung zu prüfen und gegebenenfalls innerhalb des Herstellungsbetriebs ohne kostenintensive Maßnahmen für die Rückführung von Bauelementen und Produkten eine interne Nacharbeitung zu ermöglichen.Surface inspections of components generally serve as part of quality assurance to check the quality appearance in good time before the delivery of products and, if necessary, to enable internal reworking within the manufacturing plant without cost-intensive measures for the return of components and products.

Zur Prüfung entsprechender Oberflächen sind in der Industrie entsprechend aufwändige Vorrichtungen in Betrieb, die eine automatische oder teilautomatische Prüfung von Oberflächenstrukturen unterschiedlicher Bauteile gewährleisten. Es ist angestrebt, derartige Oberflächenüberwachungen kontinuierlich im Fertigungsprozess für jedes produzierte Bauteil durchzuführen.For the testing of corresponding surfaces, correspondingly complex devices are in operation in the industry, which guarantee an automatic or semi-automatic testing of surface structures of different components. The aim is to carry out such surface monitoring continuously in the manufacturing process for each component produced.

In der Praxis ist ein Verfahren bekannt geworden, bei dem Licht durch ein Metallgitter geleitet wird und eine Reflexion auf einer zu prüfenden Oberfläche erzeugt. Diese Reflexion wird anhand von Vergleichsabbildungen auf Verzerrungen und Unschärfen geprüft. Die ermittelten Abweichungen vom Ursprungsgitter werden in eine Güteklassenskala (vorzugsweise fünf Abstufungen ) eingeteilt, wobei die Stufe 5 die höchste Qualität der Oberfläche und 1 die schlechteste Güteklasse charakterisiert.In practice, a method has become known in which light is passed through a metal grating and generates a reflection on a surface to be tested. This reflection is checked for distortions and blurring using comparative images. The determined deviations from the original grid are divided into a quality class scale (preferably five levels), the level 5 characterized the highest quality of the surface and 1 the worst quality class.

Die bislang verwendeten Anlagen stellen eine Abwandlung von in der medizinischen Praxis üblichen Leuchtkästen für die Betrachtung von Röntgenbildern dar. Da entsprechende Anlagen in mehrfacher Hinsicht für das neue Einsatzgebiet gravierende Nachteile aufweisen, hat sich das entwickelte, oben beschriebene Verfahren bislang nicht wirklich verbreitet, so dass in vielen industriellen und handwerklichen Bereichen oftmals unter Zuhilfenahme erfahrener Mitarbeiter eine rein visuelle Prüfung entsprechender Oberflächen durchgeführt wird.The systems used up to now represent a modification of the light boxes customary in medical practice for viewing X-ray images. Since corresponding systems have serious disadvantages for the new area of application in several respects, the developed method described above has not really spread so far, so that in many industrial and craft areas, often with the help of experienced employees, a purely visual inspection of appropriate surfaces is carried out.

Da neuerdings insbesondere in der Möbelindustrie glänzende bzw. hochglanzpolierte Oberflächen bei Möbelfronten üblich geworden sind, stößt die entsprechende Überprüfung aufgrund von Mitarbeitererfahrung aber durchaus an ihre Grenzen.Since glossy or high-gloss polished surfaces have become common for furniture fronts, especially in the furniture industry, the corresponding review has reached its limits due to employee experience.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, für alle Bereiche der Industrie, für kleine, mittlere und große Betriebe eine Vorrichtung bereitzustellen, mit deren Hilfe eine professionelle Überprüfung der Form- und Strukturgüte von Oberflächen aller Art, insbesondere auch von Hochglanzoberflächen mit dem oben beschriebenen Verfahren vorgenommen werden kann. Die Erfindung soll dabei auch durch unerfahrenere Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen genutzt werden können, kostengünstig, robust, flexibel und einfach in der Handhabung sein, so dass die Kosten insgesamt für eine regelmäßige Qualitätsüberprüfung entsprechender Oberflächenstrukturen in überschaubarer Größenordnung gehalten werden.It is therefore the object of the present invention to provide a device for all areas of industry, for small, medium and large companies, with the aid of which a professional check of the shape and structure quality of surfaces of all types, in particular also of high-gloss surfaces, using the method described above can be made. The invention should also be able to be used by inexperienced employees, be inexpensive, robust, flexible and easy to use, so that the overall costs for a regular quality check of corresponding surface structures are kept in a manageable order.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Die Aufgabe wird hinsichtlich der Vorrichtung zur Beurteilung der Form- und Strukturgüte von Oberflächen durch die im Hauptanspruch offenbarte technische Lehre gelöst.The object is achieved with regard to the device for assessing the shape and structure quality of surfaces by the technical teaching disclosed in the main claim.

Erfindungswesentlich dabei ist es, dass die Vorrichtung mit einem Gestell versehen ist, an dem ein Gehäuse um eine horizontale Achse drehbar mittels einer Feststellvorrichtung festlegbar ist, wobei das Gehäuse eine im Inneren angeordnete LED-Lichtquelle aufweist, die durch eine an einer Seite des Gehäuses befindliche Austrittsöffnung Licht abstrahlt und die Austrittsöffnung von einem fest am Rand der Austrittsöffnung festgelegten, transluzenten, mit rechteckig zueinander angeordneten, sich überschneidenden undurchsichtigen balkenförmigen Bereichen versehenen Referenzmusterelement vollflächig überdeckt ist.It is essential to the invention that the device is provided with a frame on which a housing can be fixed rotatably about a horizontal axis by means of a fixing device, the housing having an LED light source arranged inside, which is provided by an LED light source on one side of the housing Exit opening emits light and the exit opening is completely covered over its entire surface by a translucent reference pattern element fixed to the edge of the exit opening and provided with rectangular, mutually overlapping, opaque bar-shaped areas.

Die Drehbarkeit des Gehäuses relativ zum Gestell erlaubt es, durch horizontale schräge oder vertikale Anordnung des Gehäuses sowohl entsprechend senkrecht, waagerecht als auch schräg angeordnete Oberflächenstrukturen zu prüfen. Durch die Drehbarkeit kann immer eine exakt parallele Anordnung von zu prüfender Oberfläche und der Ebene der Austrittsöffnung für das Licht herbeigeführt werden.The rotatability of the housing relative to the frame makes it possible to test surface structures arranged correspondingly vertically, horizontally and at an angle by horizontally inclined or vertical arrangement of the housing. Due to the rotatability, an exactly parallel arrangement of the surface to be tested and the plane of the outlet opening for the light can always be achieved.

Die Tatsache, dass die zur Durchstrahlung des Referenzmusterelementes notwendige LED-Lichtquelle innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, trägt zu deren Schutz bei und erleichtert sowohl die Handhabbarkeit als auch den Transport der erfindungsgemäßen Vorrichtung.The fact that the LED light source necessary for irradiating the reference pattern element is arranged inside the housing helps to protect it and facilitates both the handling and the transport of the device according to the invention.

Darüber hinaus ist die direkte Anordnung des transluzenten Referenzmusterelementes unmittelbar vor der Austrittsöffnung für das Licht hinsichtlich des Transport- und Handhabungsvolumens vorteilhaft. Die völlige Überdeckung vermeidet seitliche Austrittsbereiche des Lichts, die das Reflexionsbild des Referenzmusters auf der zu prüfenden Oberfläche stören könnten.In addition, the direct arrangement of the translucent reference pattern element directly in front of the outlet opening for the light is advantageous with regard to the transport and handling volume. The complete coverage avoids lateral exit areas of the light, which reflect the reflection of the Reference pattern on the surface to be tested could interfere.

Die feste Verbindung von Referenzmusterelement und Gehäuse verhindert eine Verschiebung des Referenzmusterelemente bei der Einstellung der Vorrichtung und während ihres Gebrauches.The fixed connection of the reference pattern element and the housing prevents the reference pattern elements from shifting when the device is being adjusted and during its use.

Besondere Ausgestaltungen der erfindungswesentlichen Merkmale der Vorrichtung ergeben sich in Zusammenschau mit der Merkmalskombination des Anspruches 1 zusätzlich aus den in den Ansprüchen 2 bis 12 offenbarten Merkmalen der Unteransprüche.Special configurations of the features of the device which are essential to the invention, when viewed in conjunction with the combination of features of claim 1, additionally result from the features of the subclaims disclosed in claims 2 to 12.

Hinsichtlich der Farbtemperatur der LED-Lichtquelle ist es besonders vorteilhaft, diese im Bereich von 4.000 bis 7.000 Kelvin, vorzugsweise im Bereich von 5.000 Kelvin anzusiedeln, was der üblichen Farbtemperatur des Tageslichtes entspricht.With regard to the color temperature of the LED light source, it is particularly advantageous to locate it in the range from 4,000 to 7,000 Kelvin, preferably in the range of 5,000 Kelvin, which corresponds to the usual color temperature of daylight.

Zur Vermeidung erhöhter Energiekosten hat es sich darüber hinaus als vorteilhaft erwiesen, wenn die LED-Lichtquelle in einem Abstand von 1.000 bis 1.200 mm vor der Austrittsöffnung eine Lichtintensität im Bereich von 400 bis 800 Lux bei einem Abstrahlwinkel von 120 bereitstellt.To avoid increased energy costs, it has also proven to be advantageous if the LED light source provides a light intensity in the range from 400 to 800 lux at a beam angle of 120 at a distance of 1,000 to 1,200 mm in front of the outlet opening.

Zweckmäßig ist es darüber hinaus aus Kosten- und Stabilitätsgründen, wenn das Referenzmusterelement als Plexiglasscheibe ausgebildet ist. Dies ermöglicht es außerdem, die balkenförmigen Bereiche des Referenzmusterelementes mittels Digitaldruck auf das Referenzmusterelement zu applizieren.For cost and stability reasons, it is also expedient if the reference pattern element is designed as a plexiglass pane. This also makes it possible to apply the bar-shaped areas of the reference pattern element to the reference pattern element by means of digital printing.

Die balkenförmigen Bereiche des Referenzmusterelementes definieren dabei entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung quadratische, durch die undurchsichtigen balkenförmigen Bereiche begrenzte transluzente Flächen.According to an advantageous development of the device according to the invention, the bar-shaped areas of the reference pattern element define square translucent areas delimited by the opaque bar-shaped areas.

Die Einstellung der Vorrichtung auf Mitarbeiter unterschiedlicher Größe, die als Prüfpersonen fungieren, wird zusätzlich dadurch erleichtert, dass das Gestell mit einer Höhenverstellvorrichtung für das Gehäuse versehen wird.The adjustment of the device to employees of different sizes who act as test persons is additionally facilitated in that the frame is provided with a height adjustment device for the housing.

Die Höhenverstellvorrichtung kann an einem senkrecht von einer Fußplatte nach oben vorstehenden Haltearm angeordnet sein.The height adjustment device can be arranged on a holding arm projecting vertically upward from a footplate.

Die Verbindung des Referenzmusterelementes kann durch mindestens zwei an seinen Rändern angeordnete Befestigungsbereiche zur Fixierung an den Kanten der Austrittsöffnung des Gehäuses realisiert werden.The connection of the reference pattern element can be realized by at least two fastening areas arranged on its edges for fixing to the edges of the outlet opening of the housing.

Die LED-Lichtquelle besteht zur gleichmäßigen Lichtemission aus der Austrittsöffnung und zur Vergrößerung der Reflexionsfläche aus einer Mehrzahl von flächenförmigen, mit einzelnen LEDs versehenen Lichtpaneelen, wobei die LEDs zweier benachbarter Lichtpaneele nach dem Zusammenfügen der Lichtpaneele an den Verbindungskanten den gleichen Abstand aufweisen wie auf den Lichtpaneelen selbst.The LED light source consists of a plurality of sheet-like light panels provided with individual LEDs for uniform light emission from the outlet opening and for enlarging the reflection surface, the LEDs of two adjacent light panels having the same distance after joining the light panels at the connecting edges as on the light panels even.

Durch den Einsatz einer großen Emissionsfläche kann das Referenzmusterelement in seiner Flächenausdehnung mindestens eine Austrittsöffnung größer als DIN A4, aber auch ein Vielfaches davon überdecken.By using a large emission area, the reference pattern element can cover at least one exit opening larger than DIN A4, but also a multiple thereof.

Eine weitere Vergrößerung der Prüffläche kann dadurch erzielt werden, dass eine Mehrzahl von Gehäusen an einem gemeinsamen Gestell zu einer LED- Großlichtquelle zusammengefasst sind.A further enlargement of the test area can be achieved by combining a plurality of housings on a common frame to form an LED large light source.

Es hat sich schließlich insbesondere hinsichtlich des Platzbedarfes und der Genauigkeit der Beurteilung als vorteilhaft erwiesen, wenn die zu beurteilende Oberfläche in einem Abstand im Bereich von 1.000 mm - 1.200 mm von der Austrittsöffnung des Gehäuses der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet wird.Finally, it has proven to be advantageous, particularly with regard to the space requirement and the accuracy of the assessment, if the surface to be assessed is arranged at a distance in the range from 1,000 mm to 1,200 mm from the outlet opening of the housing of the device according to the invention.

Eine Beurteilung der zu beurteilenden Oberfläche erfordert immer eine exakt parallele Ausrichtung zur Austrittsöffnungsebene. Es ist somit zwingend geboten, durch die Einstellmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung die zu prüfenden Oberfläche immer genau auf den Lichtaustritt und das damit verbundene Referenzmuster auszurichten.An assessment of the surface to be assessed always requires an exactly parallel alignment to the exit opening plane. It is therefore imperative that the setting options of the device according to the invention always align the surface to be tested precisely with the light emission and the reference pattern associated therewith.

Vorteilhaft für die Vorrichtung zur Beurteilung der Form- und Strukturgüte von Oberflächen ist es, dass durch die besondere Gestaltung mittels Durchstrahlung durch das Referenzmusterelement auf eine beliebig angeordnete, zu beurteilende Oberfläche, die im definierten Abstand von der Austrittsöffnung des Gehäuses platziert ist, ein Prüfmuster projiziert werden kann und das auf der Oberfläche sichtbare Prüfmuster mit dem Referenzmuster verglichen werden kann und die Abweichungen des auf der Oberfläche sichtbaren Prüfmusters vom Referenzmuster gemäß einer Güteskala klassifiziert wird.It is advantageous for the device for assessing the shape and structure of surfaces that, due to the special design by means of radiation through the reference pattern element, a test pattern is projected onto an arbitrarily arranged surface to be assessed, which is placed at a defined distance from the outlet opening of the housing and the test pattern visible on the surface can be compared with the reference pattern and the deviations of the test pattern visible on the surface from the reference pattern are classified according to a quality scale.

Das beschriebene Verfahren zeichnet sich durch eine leichte Handhabung sowie einen einfachen Aufbau der zugehörigen Vorrichtung aus.The described method is characterized by easy handling and a simple structure of the associated device.

Es hat sich erstaunlicherweise ergeben, dass das auf der zu prüfenden Oberfläche durch das Referenzmusterelement projizierte Prüfmuster je nach Güte der entsprechenden Oberfläche in geringem oder stärkerem Maße verzerrt oder unscharf wird. Der Grad der Unschärfe und der Verzerrung kann gemäß den einschlägigen Erfahrungen in eine Güteskala eingeordnet werden.It has surprisingly been found that the test pattern projected onto the surface to be tested by the reference pattern element is distorted or blurred to a lesser or greater extent depending on the quality of the corresponding surface. The degree of blurring and distortion can be classified according to the relevant experience on a quality scale.

Diese Güteskala umfasst insgesamt fünf Stufen, wobei sich die Stufe 5 als diejenige darstellt, die eine größtmögliche Übereinstimmung zwischen dem auf der zu prüfenden Oberfläche projizierten Prüfmuster und dem Referenzmuster darstellt.This quality scale comprises a total of five levels, the level being 5 than that which represents the greatest possible match between the test pattern projected on the surface to be tested and the reference pattern.

Demgegenüber zeichnet sich die Stufe 1 durch wesentliche Änderungen der Referenzstruktur oder starke Dumpfheit der Abbildung aus. In aller Regel reflektiert die bewertete Oberfläche in einem solchen Fall ein großes graues Quadrat ohne Durchzeichnung einzelner Referenzmusterstrukturen.In contrast, the level stands out 1 due to significant changes in the reference structure or severe dullness of the image. In such a case, the evaluated surface usually reflects a large gray square without tracing individual reference pattern structures.

Zwischen den genannten Stufen 1 und 5 ist die Güteklasse 4 durch geringfügige Abweichungen der bewerteten Oberfläche hinsichtlich der Liniengebung gekennzeichnet, so dass sich das Referenzmuster leicht erkennen lässt.Between the levels mentioned 1 and 5 is the grade 4th characterized by slight deviations of the evaluated surface with regard to the lines, so that the reference pattern can be easily recognized.

Die Gütestufe 3 umfasst moderate Änderungen der Linienführung durch entsprechende Verschiebungen, wobei die vorzugsweise im Referenzmuster enthaltenen Quadrate beim Prüfmuster eindeutig unregelmäßig gegeben sind.The quality level 3rd encompasses moderate changes in the lines by means of corresponding shifts, the squares preferably contained in the reference pattern being clearly irregular in the test pattern.

In der Gütestufe 2 treten bereits starke Veränderungen der bewerteten Oberfläche auf, die ein unregelmäßiges Muster reflektieren, das in Teilen trüb ist.In the quality level 2nd there are already strong changes in the evaluated surface that reflect an irregular pattern that is partly cloudy.

Der Vergleich zwischen dem auf der zu prüfenden Oberfläche sichtbaren Prüfmuster und dem durch das Referenzmusterelement vorgegebenen Referenzmuster kann natürlich durch eine elektronische Vergleichsvorrichtung gegebenenfalls unter Zuhilfenahme einer Laserabtastung vorgenommen werden.The comparison between the test pattern visible on the surface to be tested and the reference pattern given by the reference pattern element can of course be carried out by an electronic comparison device with the aid of laser scanning, if necessary.

Einfacher ist es jedoch, dass der Vergleich zwischen Referenzmuster und dem auf der zu beurteilenden Oberfläche sichtbaren Prüfmuster durch eine Prüfperson vorgenommen werden kann. Aufgrund der Einteilung der Veränderungen des auf der Oberfläche sichtbaren Prüfmuster in Güteklassen ist die Prüfung direkt durch Personen ohne Zwischenschaltung elektronischer Geräte auch ohne entsprechende intensive Schulung des Prüfpersonals möglich.However, it is simpler that the comparison between the reference pattern and the test pattern visible on the surface to be assessed can be carried out by a test person. Due to the division of the changes in the test pattern visible on the surface into quality classes, the test can be carried out directly by persons without the interposition of electronic devices, even without corresponding intensive training of the test personnel.

FigurenlisteFigure list

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sowie entsprechende Prüfmuster und ein Referenzmusterelement in den beigefügten Figuren dargestellt. Es zeigt:

1 eine perspektivische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit senkrecht angeordnetem Gehäuse,
2 eine perspektivische Darstellung einer alternativen Vorrichtung zu 1 mit waagerecht stehendem Gehäuse,
3 eine perspektivische Darstellung einer weiteren alternativen Vorrichtung mit waagerecht stehendem Gehäuse,
4 eine perspektivische Darstellung einer alternativen Vorrichtung gemäß 3 mit senkrecht stehendem Gehäuse
5 eine perspektivische Darstellung mehrerer erfindungsgemäßer Vorrichtungen mit waagerecht stehenden Gehäusen
6 eine Draufsicht auf das Referenzmusterelement der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
7 eine beispielhafte Darstellung eines auf einem Prüfobjekt angeordneten Prüfmusters gemäß Güteklasse 5,
8 eine beispielhafte Darstellung eines auf einem Prüfobjekt angeordneten Prüfmusters gemäß Güteklasse 4,
9 eine beispielhafte Darstellung eines auf einem Prüfobjekt angeordneten Prüfmusters gemäß Güteklasse 3,
10 eine beispielhafte Darstellung eines auf einem Prüfobjekt angeordneten Prüfmusters gemäß Güteklasse 2 und
11 eine beispielhafte Darstellung eines auf einem Prüfobjekt angeordneten Prüfmusters gemäß Güteklasse 1.

Exemplary embodiments of the subject matter of the invention as well as corresponding test samples and a reference sample element are shown in the attached figures. It shows:

1 2 shows a perspective side view of the device according to the invention with a vertically arranged housing,
2nd a perspective view of an alternative device 1 with horizontal housing,
3rd 2 shows a perspective illustration of a further alternative device with a horizontally standing housing,
4th a perspective view of an alternative device according to 3rd with vertical housing
5 a perspective view of several devices according to the invention with horizontally standing housings
6 a plan view of the reference pattern element of the device according to the invention,
7 an exemplary representation of a test sample arranged on a test object according to quality class 5 ,
8th an exemplary representation of a test sample arranged on a test object according to quality class 4th ,
9 an exemplary representation of a test sample arranged on a test object according to quality class 3rd ,
10th an exemplary representation of a test sample arranged on a test object according to quality class 2nd and
11 an exemplary representation of a test sample arranged on a test object according to quality class 1 .

Die zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens geeignete, in ihrer Gesamtheit in den 1 bis 5 dargestellte Vorrichtung weist als wesentliche Elemente ein Gestell 1 sowie ein daran drehbar um eine horizontale Achse 3 festgelegtes Gehäuse 2 auf.The one suitable for carrying out the method described above, in its entirety in the 1 to 5 The device shown has a frame as essential elements 1 as well as one rotatable about a horizontal axis 3rd fixed housing 2nd on.

Das Gestell 1 ist in 1 im wesentlichen U-förmig ausgestaltet und weist einen senkrecht nach oben stehenden Haltearm 13 auf. Am senkrechten Haltearm 13 ist eine Aufnahme für eine Achse 3 vorgesehen, auf die ein Gehäuse 2 aufgesteckt ist. Das Gehäuse 2 ist im wesentlichen rechteckförmig ausgestaltet und weist einen umlaufenden Rahmen mit einer Vorder- und Rückseite auf. Die Rückseite ist im dargestellten Ausführungsbeispiel gerundet, wohingegen die Vorderseite plan ausgeführt ist.The frame 1 is in 1 designed essentially U-shaped and has a vertically upward holding arm 13 on. On the vertical arm 13 is a mount for an axis 3rd provided on the one housing 2nd is attached. The housing 2nd is designed essentially rectangular and has a surrounding frame with a front and back. The back is rounded in the illustrated embodiment, whereas the front is flat.

Im Inneren des Gehäuses 2 befindet sich eine in der Abbildung nicht näher dargestellte LED-Lichtquelle 4, die entsprechend modernen Beleuchtungsgegebenheiten vorzugsweise aus einzelnen LEDs, die gegebenenfalls als LED-Lichtpaneele ausgeführt sein können, bestehen.Inside the case 2nd there is an LED light source not shown in the figure 4th which, according to modern lighting conditions, preferably consists of individual LEDs, which can optionally be designed as LED light panels.

Die LED-Baueinheit ist so gestaltet, dass sie Licht mit einer Farbtemperatur im Bereich von 4.000 bis 7.000 Kelvin und hier vorzugsweise im Bereich von 5.000 Kelvin, was dem Tageslichtspektrum entspricht, abstrahlt.The LED module is designed in such a way that it emits light with a color temperature in the range from 4,000 to 7,000 Kelvin and here preferably in the range of 5,000 Kelvin, which corresponds to the daylight spectrum.

Die LED-Lichtquelle 4 stellt in einem Abstand von 1.000 bis 1.200 mm vor dem Gehäuse 2 eine Lichtintensität im Bereich von 400 bis 800 Lux bei einem Abstrahlwinkel von 120 bereit.The LED light source 4th places at a distance of 1,000 to 1,200 mm in front of the housing 2nd a light intensity in the range of 400 to 800 lux with a beam angle of 120 ready.

Die plane Flachseite des Gehäuses 2 weist eine Austrittsöffnung 5 für das von der LED-Lichtquelle 4 produzierte Licht auf und ist mit einem sogenannten Referenzmusterelement 6 abgedeckt. Das Referenzmusterelement 6 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer transluzenten Plexiglasscheibe, kann jedoch auch als Kunststofffolie ausgeführt sein und besitzt balkenförmige senkrechte Bereiche 7 sowie balkenförmige waagerechte Bereiche 8.The flat flat side of the housing 2nd has an outlet opening 5 for that from the LED light source 4th produced light on and is with a so-called reference pattern element 6 covered. The reference pattern element 6 consists in the present embodiment of a translucent plexiglass pane, but can also be designed as a plastic film and has bar-shaped vertical areas 7 as well as bar-shaped horizontal areas 8th .

Wie der Darstellung der 6 zu entnehmen ist, sind die balkenförmigen senkrechten Bereiche 7 und balkenförmigen waagerechte Bereiche 8 in Form eines Gitters gestaltet, so dass sich zwischen den Bereichen 7 und 8 jeweils lichtdurchlässige Quadrate 14 ergeben.How the representation of the 6 can be seen, the bar-shaped vertical areas 7 and bar-shaped horizontal areas 8th designed in the form of a grid, so that between the areas 7 and 8th translucent squares 14 surrender.

Aus der 2 ist ersichtlich, dass das Gehäuse 2 an seiner Oberseite mit einem Feststellknopf 12 versehen ist, mit dessen Hilfe das Gehäuse 2 in einer senkrechten Position gemäß 1 oder einer waagerechten Position gemäß 2 festgelegt werden kann.From the 2nd it can be seen that the housing 2nd with a locking button on the top 12th is provided, with the help of the housing 2nd in a vertical position according to 1 or a horizontal position 2nd can be set.

Aus der Darstellung der 2 ist darüber hinaus ersehbar, dass neben der Ausführungsform des Gestells 1 aus 1 auch eine Gestellvariante denkbar ist, bei der das Gestell 1 aus einer Fußplatte 15 und einem daran senkrecht nach oben vorstehenden Haltearm 16 bestehen kann. Am Haltearm 16 ist, wie dies bereits anhand der 1 beschrieben worden ist, eine Halterung für eine Achse 3 festgelegt, um die das Gehäuse 2 drehbar ist, wobei die Drehung, wie oben geschildert, durch den Feststellknopf 12 nach Ausrichtung des Gehäuses verhindert werden kann, sofern das Gehäuse 2 in eine gewünschte senkrechte Position (1), eine waagerechte Position (2) oder eine dazwischenliegende schräge Position gebracht worden ist.From the representation of the 2nd can also be seen that in addition to the embodiment of the frame 1 out 1 a frame variant is also conceivable in which the frame 1 from a footplate 15 and a holding arm protruding vertically upwards thereon 16 can exist. On the arm 16 is how this is already based on the 1 has been described, a holder for an axis 3rd set around which the housing 2nd is rotatable, the rotation, as described above, by the locking button 12th after alignment of the housing can be prevented provided the housing 2nd to a desired vertical position ( 1 ), a horizontal position ( 2nd ) or an inclined position in between.

In der 3 ist eine perspektivische Darstellung einer weiteren alternativen Vorrichtung mit waagerecht stehendem Gehäuse 2 abgebildet. Hier ist das Gestell 1 als Tisch konzipiert. In einem Eckbereich des Tisches befindet sich in Analogie der Darstellung der 1 und 2 ein senkrechter Haltearm 16. Auf diesem Haltearm 16 befindet sich eine translatorisch entlang der Längsachse des Haltearmes verschiebliche Höhenverstellvorrichtung 17, mit deren Hilfe das Gehäuse 2 in der Höhe eingestellt und fixiert werden kann.In the 3rd is a perspective view of another alternative device with a horizontal housing 2nd pictured. Here is the rack 1 designed as a table. In a corner area of the table is the analogy of the representation of the 1 and 2nd a vertical arm 16 . On this arm 16 there is a height adjustment device that is translationally displaceable along the longitudinal axis of the holding arm 17th , with the help of which the housing 2nd can be adjusted in height and fixed.

Die Einstellung der Höhe des Gehäuses 2 der erfindungsgemäßen Vorrichtung dient der Anpassung auf Mitarbeiter unterschiedlicher Größe, die als Prüfpersonen fungieren, gleichzeitig kann eine Anpassung an die Position des Prüfobjektes erfolgen.Adjusting the height of the case 2nd the device according to the invention is used to adapt to employees of different sizes who act as test persons, at the same time an adaptation to the position of the test object can take place.

In der 4 ist eine perspektivische Darstellung der aus 3 bekannten alternativen Vorrichtung mit senkrecht stehendem Gehäuse 2 abgebildet. Hier ist das Gestell 1 ebenfalls als Tisch konzipiert. In einem Eckbereich des Tisches befindet sich in Analogie der Darstellung der 3 ein senkrechter Haltearm 16. Auf diesem Haltearm 16 befindet sich eine translatorisch entlang der Längsachse des Haltearmes verschiebliche Höhenverstellvorrichtung 17, mit deren Hilfe das Gehäuse 2 in der Höhe eingestellt und fixiert werden kann. Wie ersichtlich ist, befindet sich das Gehäuse 2 hier ungefähr auf halber Länge des Haltearmes 16.In the 4th is a perspective view of the from 3rd known alternative device with a vertical housing 2nd pictured. Here is the rack 1 also designed as a table. In a corner area of the table is the analogy of the representation of the 3rd a vertical arm 16 . On this arm 16 there is a height adjustment device that is translationally displaceable along the longitudinal axis of the holding arm 17th , with the help of which the housing 2nd can be adjusted in height and fixed. As can be seen, the housing is located 2nd here about half the length of the holding arm 16 .

In der 5 ist eine perspektivische Darstellung mehrerer erfindungsgemäßer Vorrichtungen mit waagerecht stehenden Gehäusen 2 gezeigt. Die Gehäuse 2 befinden sich über einem Prüftisch 18 und stellen durch Ihre Anzahl eine weitere Vergrößerung der Prüffläche bereit, so dass sich durch eine Mehrzahl von Gehäusen 2 an einem gemeinsamen Gestell eine LED- Großlichtquelle ergibt.In the 5 is a perspective view of several devices according to the invention with horizontally standing housings 2nd shown. The housing 2nd are located above a test table 18th and provide a further enlargement of the test area by their number, so that by a plurality of housings 2nd results in an LED large light source on a common frame.

Das Gestell 2 besteht in diesem Ausgestaltungsbeispiel aus insgesamt vier parallel beabstandet am Prüftisch 18 senkrecht aufragenden Tragarmen 16, an der in Achsen die miteinander zusammengefassten Gehäuse 2 drehbar gelagert sind. Jeweils an einer Seite des Prüftisches 18 sind die dort befindlichen Tragarme 16 zur Stabilisierung des Gestells an ihren oberen freien Enden durch eine Traverse 19 miteinander verbunden. Insofern entspricht die Ausführungsform der 5 dem Erfindungsgedanken.The frame 2nd consists in this embodiment example of a total of four parallel spaced on the test table 18th vertical arms 16 , on the housing grouped together in axes 2nd are rotatably mounted. On each side of the test table 18th are the support arms located there 16 to stabilize the frame at its upper free ends with a crossbar 19th connected with each other. In this respect, the embodiment corresponds to 5 the idea of the invention.

Die Prüfung von Oberflächen von Bauteilen hinsichtlich ihrer Form- und Strukturgüte mittels der in den 1 bis 5 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtungen erfolgt in folgenden Schritten:

Es wird nach Einschalten der LED-Lichtquelle 4 (LED-Beleuchtungseinheit) im Inneren des Gehäuses 2 Licht durch die Austrittsöffnung 5 und das davon befindliche Referenzmusterelement 6 abgestrahlt. In entsprechendem Abstand der Austrittsöffnung 5 des Gehäuses 2 wird ein Prüfteil mit einer zu prüfenden Oberfläche 10 platziert. Der Abstand zwischen Oberfläche 10 des Prüfteils (in 2) und der Austrittsöffnung 5 am Gehäuse 2 beträgt vorteilhafterweise 1.000 mm bis 1.200 mm.

The testing of surfaces of components with regard to their shape and structure by means of the in the 1 to 5 The inventive devices shown are carried out in the following steps:

It turns on after turning on the LED light source 4th (LED lighting unit) inside the housing 2nd Light through the exit opening 5 and the reference pattern element located therefrom 6 emitted. At the appropriate distance from the outlet opening 5 of the housing 2nd becomes a test part with a surface to be tested 10th placed. The distance between surface 10th of the test part (in 2nd ) and the outlet opening 5 on the housing 2nd is advantageously 1,000 mm to 1,200 mm.

Sofern die Bauteile eine überschaubare Größe aufweisen, können sie dabei auf der Fußplatte 15 gemäß Ausführungsbeispiel der 2 platziert werden. Dass durch die Austrittsöffnung 5 austretende Licht der LED-Beleuchtungseinheit 4 produziert auf der Oberfläche 10 des Prüfteils 9 ein Prüfmuster 11, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel im wesentlichen Quadrate aufweist, die durch rechtwinklig zueinander stehende Bereiche 7 und 8 begrenzt sind.If the components have a manageable size, they can be placed on the base plate 15 according to the embodiment of 2nd to be placed. That through the exit opening 5 emerging light of the LED lighting unit 4th produced on the surface 10th of the test part 9 a test sample 11 , which essentially has squares in the exemplary embodiment shown, which are defined by areas perpendicular to one another 7 and 8th are limited.

Es ist nunmehr zu beurteilen, welche Qualität das Prüfmuster 11, welches durch die LED-Lichtquelle 4 auf der Oberfläche des Prüfteiles 9 erzeugt wird, besitzt. Die Qualität des Prüfmusters 11 gibt unmittelbar Auskunft über die Oberflächenbeschaffenheit und Qualität des Prüfteiles 9.It is now necessary to assess the quality of the test sample 11 which is due to the LED light source 4th on the surface of the test part 9 is generated. The quality of the test sample 11 provides immediate information about the surface quality and quality of the test part 9 .

Um einen Eindruck zu geben, welche unterschiedlichen Qualitätsanmutungen ein Prüfteil 9 je nach Oberflächenbeschaffenheit aufweisen kann, sind in den 7 bis 11 unterschiedliche Darstellungen gezeigt, die beginnend bei der 7 mit der höchsten Oberflächenqualität bis zur 11 mit der geringsten Oberflächenqualität reichen.To give an impression of the different quality appearances of a test part 9 depending on the surface condition, are in the 7 to 11 different representations are shown, starting with the 7 with the highest surface quality up to 11 with the lowest surface quality.

Die Oberflächenqualität wird entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren somit in fünf Güteklassen eingeteilt. In der höchsten Güteklasse entsprechend 7 ist das auf dem Prüfobjekt vorhandene Muster ohne sichtbare Mängel, so dass eine identische oder nahezu identische Abbildung des Referenzmusters an der Austrittsöffnung 5 des Gehäuses 2 auf der Oberfläche 10 des Prüfteiles 9 vorhanden ist.The surface quality is thus divided into five quality classes in accordance with the method according to the invention. Correspondingly in the highest quality class 7 is the sample on the test object without visible defects, so that an identical or almost identical image of the reference sample at the outlet opening 5 of the housing 2nd on the surface 10th of the test part 9 is available.

Aus der 8, die der Güteklasse 4 zuzuordnen ist, kann der Betrachter eine Reihe von geringfügigen Abweichungen in der Linienstruktur erkennen. Gegebenenfalls können auch eine oder mehrere kontrastarme Bereiche vorhanden sein.From the 8th that the grade 4th can be assigned, the viewer can see a number of minor deviations in the line structure. If necessary, one or more low-contrast areas can also be present.

Die 9 zeigt eine auf einem Prüfteil 9 vorhandenes Prüfmuster 11 entsprechend der Güteklasse 3. Hier sind moderate Änderungen zu erkennen, wobei die Linien gegebenenfalls verschoben und die Quadrate eindeutig unregelmäßig sind. Die Kantenschärfe der senkrechten und waagerechten Balken des Prüfmusters 11 sind deutlich verschwommen.The 9 shows one on a test part 9 existing test sample 11 according to the quality class 3rd . Moderate changes can be seen here, whereby the lines may be shifted and the squares are clearly irregular. The edge sharpness of the vertical and horizontal bars of the test sample 11 are clearly blurry.

In der Darstellung der 10, welche der Güteklasse 2 zuzuordnen ist, ist der Gesamteindruck des Prüfmusters 11 nochmals gegenüber der 6 verschlechtert. Es sind starke Veränderungen des Referenzmusters erkennbar, so dass die bewertete Oberfläche ein unregelmäßiges Prüfmuster 11, das in Teilen trüb ist, ergibt.In the representation of the 10th which of the grade 2nd is to be assigned is the overall impression of the test sample 11 again towards the 6 worsened. Significant changes in the reference pattern can be seen, so that the evaluated surface is an irregular test pattern 11 , which is cloudy in parts.

In der 11 ist schließlich ein Prüfteil mit entsprechendem Prüfmuster 11 dargestellt, bei dem die zu bewertende Oberfläche ein im wesentliches großes graues Quadrat reflektiert, auf der die waagerechten und senkrechten Balkenbereiche nur noch schematisch erkennbar sind.In the 11 is a test part with a corresponding test sample 11 shown, in which the surface to be evaluated reflects an essentially large gray square on which the horizontal and vertical bar areas are only schematically recognizable.

Wie sich aus den 7 bis 11 ergibt, sind die entsprechenden Muster relativ leicht zu unterscheiden und deren Eigenschaften den entsprechenden Güteklassen zuzuordnen. Es kann somit bei der Betrachtung der auf den Oberflächen 10 der Prüfteile 9 dargestellten Prüfmustern 11 davon ausgegangen werden, dass auch ungeschultes Personal eine entsprechende Einschätzung der Oberflächengüte und eine Einstufung in die vorhandenen fünf Güteklassen vornehmen kann.How from the 7 to 11 results, the corresponding patterns can be distinguished relatively easily and their properties assigned to the corresponding quality classes. It can thus be considered when looking at the surfaces 10th the test parts 9 shown test samples 11 it can be assumed that even untrained personnel can make a corresponding assessment of the surface quality and classify it into the existing five quality classes.

Natürlich ist es denkbar, einen Vergleich der dargestellten Prüfmuster mit dem Referenzmuster auch maschinell durch geeignete Abtastvorrichtungen durchzuführen. Diese Möglichkeit erfordert jedoch einen wesentlich höheren Investitionsaufwand für den Benutzer, der oftmals nicht in einem entsprechenden Verhältnis zur gewünschten Qualitätsbeurteilung steht.Of course, it is also conceivable to carry out a comparison of the test samples shown with the reference sample by machine using suitable scanning devices. However, this option requires a significantly higher investment for the user, which is often not in proportion to the desired quality assessment.

Natürlich ist es auch denkbar, die für das beschriebene Verfahren zur Beurteilung der Form- und Strukturgüte von Oberflächen zu verwendende Vorrichtung auch mit gestalterisch anderen Gehäusen und Gestellen zu versehen, ohne dass man sich aus dem Schutzbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung entfernt.Of course, it is also conceivable to provide the device to be used for the described method for assessing the shape and structure quality of surfaces with different designs of housings and frames, without moving away from the scope of protection of the device according to the invention.

Erfindungswesentlich ist die Tatsache, dass die Abbildung eines Referenzmusters, welches durch die erfindungsgemäße Vorrichtung mittels Durchleuchtung erzielt wird, in seiner Qualitätsanmutung sehr viel einfacher beurteilbar ist als die alleinige Überprüfung mit dem unbewaffneten Auge. Dies trifft insbesondere auf Hochglanzoberflächen zu, wie sie seit einiger Zeit insbesondere auch in der Möbelindustrie eingesetzt werden.Essential to the invention is the fact that the imaging of a reference pattern, which is achieved by means of fluoroscopy by the device according to the invention, is much easier to assess in terms of its quality than the sole inspection with the unarmed eye. This applies in particular to high-gloss surfaces, such as have been used in the furniture industry for some time.

Insgesamt ist festzuhalten, dass die konzipierte Vorrichtung gemäß Anspruch 1 erstmals die Möglichkeit bietet, kostengünstig eine Prüfung von Oberflächenstrukturen von Bauteilen unterschiedlicher Größe und Oberflächenstruktur herbeizuführen. Es ist festzuhalten, dass auch Nichtglanzoberflächen eine Überprüfung ihrer Form- und Strukturgüte mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zulassen.Overall, it should be noted that the designed device according to claim 1 offers for the first time the possibility of cost-effectively checking surface structures of components of different sizes and surface structures. It should be noted that non-gloss surfaces also allow a check of their shape and structure quality with the aid of the method and the device according to the invention.

BezugszeichenlisteReference list

11: Gestellframe
22nd: Gehäusecasing
33rd: Achseaxis
44th: LED-LichtquelleLED light source
55: AustrittsöffnungOutlet opening
66: ReferenzmusterelementReference pattern element
77: balkenförmiger Bereich senkrechtbar-shaped area vertical
88th: balkenförmiger Bereich waagerechtbar-shaped area horizontal
99: PrüfteilTest part
1010th: Oberflächesurface
1111: PrüfmusterTest sample
1212th: FeststellknopfLocking knob
1313: HaltearmHolding arm
1414: Quadratsquare
1515: FußplatteFootplate
1616: HaltearmHolding arm
1717th: HöhenverstellvorrichtungHeight adjustment device
1818th: PrüftischTest bench
1919th: Traversetraverse

Claims

Device for carrying out the assessment of the shape and structure of surfaces, preferably in furniture and automobile parts, glasses, mirrors and floors, is provided with a frame (1) on which a housing (2) can be rotated by means of a horizontal axis (3) A locking device can be fixed, the housing having an LED light source (4) arranged inside, which emits light through an outlet opening (5) located on one side of the housing (2) and the outlet opening (5) from a fixed one on the edge of the Outlet opening (5), translucent reference pattern element (6) provided with rectangular mutually overlapping, opaque bar-shaped areas (7, 8) is completely covered.

Device after Claim 1 , characterized in that the LED light source (4) has a color temperature in the range of 4,000 to 7,000 Kelvin, preferably 5,000 Kelvin.

Device according to one of the Claims 1 or 2nd , characterized in that the reference pattern element (6) is designed as a plexiglass disc

Device according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that the bar-shaped areas (7, 8) of the reference pattern element (6) define square translucent areas delimited by the opaque bar-shaped areas (7. 8).

Device according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the bar-shaped areas (7, 8) of the reference pattern element (6) are applied to the reference pattern element (6) by means of digital printing.

Device according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the frame (1) is provided with a height adjustment device (17) for the housing (1).

Device after Claim 6 , characterized in that the height adjustment device (17) is arranged on a holding arm (16) which projects vertically upward from a footplate (15).

Device according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the reference pattern element (6) has at least two fastening areas arranged on its edges for fixing to the edges of the outlet opening (5).

Device according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the LED light source (4) consists of a plurality of sheet-like light panels provided with individual LEDs, the LEDs of two adjacent light panels having the same distance after joining the light panels at the connecting edges as on the light panels themselves.

Device according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that the reference pattern element (6) covers at least one outlet opening (5) larger than DIN A4 in its surface area.

Device according to one of the Claims 1 to 10th , characterized in that a plurality of housings (2) are combined on a common frame (1) to form an LED large light source.

Device according to one of the Claims 1 to 11 , characterized in that the LED light source (4) at a distance of 1,000 to 1,200 mm in front of the outlet opening (5) provides a light intensity in the range from 400 to 800 lux with a beam angle of 120.