DE3876466T2

DE3876466T2 - Verfahren zur kontrolle der bearbeitungsguete einer farbschicht.

Info

Publication number: DE3876466T2
Application number: DE8888104845T
Authority: DE
Inventors: Katsuto Fujita; Tsuyoshi Nagata; Shinji Okuda
Original assignee: Sunstar Engineering Inc
Current assignee: Sunstar Engineering Inc
Priority date: 1987-03-27
Filing date: 1988-03-25
Publication date: 1993-05-06
Anticipated expiration: 2008-03-26
Also published as: JPS63238505A; EP0284090A3; EP0284090B1; US4843874A; EP0284090A2; DE3876466D1; JP2567601B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle der Bearbeitungsgüte einer Farbschicht, beispielsweise einer Grundierungsschicht, die auf die Peripheriebereiche der Windschutzscheibe, des hinteren Fensters etc. eines Kraftfahrzeuges oder auf die Kopplungsflansche etc. einer Kraftfahrzeugkarrosserie angebracht ist.
Vor der Verglasung eines Fensters beim Zusammenbauvorgang eines Kraftfahrzeuges, wird gewöhnlicherweise ein Dichtungsmittel auf die gesamte Peripherie jedes Fensterglases, beispielsweise einer Windschutzscheibe oder eines hinteren Fensterglases angebracht. Vor Anbringen des Dichtungsmittels wird üblicherweise eine schwarze Grundierung auf den Fensterrahmen und auf den Abschnitt jedes Fensterglases, an dem das Dichtungsmittel angebracht werden soll, angebracht. Der Zweck der schwarzen Grundierungsschicht liegt darin, einen zuverlässig abgedichteten Zustand zu erhalten.
Verschiedene Handhabungsgeräte sind für die automatische Anbringung des Dichtungsmittels und der schwarzen Grundierung gebräuchlich.
Der Flüssigkeitsgrad und der Oberflächenzustand dieser Farben ändert sich beträchtlich mit Umgebungstemperaturen und in Abhängigkeit von der Tatsache, ob diese Farben mit Luft in Verbindung treten oder nicht. Die Bearbeitungsgüte einer Farbschicht hängt von der Farbausstoßrate und der Farbbeschichtungsgeschwindigkeit ab. Es ist deswegen vergleichsweise schwierig, eine quantitative Steuerung der Farbausstoßrate durchzuführen und eine Farbe auf die Oberfläche eines damit zu beschichtenden Objektes gleichmäßig anzubringen.
Aufgrunddessen wird befunden, daß die Berarbeitungsgüte einer Farbschicht nicht immer normal ist, sondern gelegentlich Defekte aufweist. Wenn beispielsweise die Grundierungsschichtdicke unzureichend ist, tritt ein Mangel der Deckkraft auf und wenn die Menge der Grundierung unzureichend ist, treten Streifen auf.
Es ist bekannt, einen photoelektrischen Sensor vom Reflexionstyp für ein Verfahren zur Kontrolle der Berabeitungsgüte einer Farbschicht zu verwenden. Bei diesem Verfahren wird eine Überprüfung bzw. eine Kontrolle durchgeführt, ob die von der Oberfläche einer Farbschicht reflektierte Lichtintensität innerhalb eines vorgegebenen Pegels ist oder nicht.
Das Problem, das sich dabei ergibt ist, daß die Bearbeitungsgüte einer Farbschicht mit diesem bekannten Verfahren nicht immer genau kontrolliert werden kann. Die Tatsache, ob sie mit diesem bekannten Verfahren genau kontrolliert werden kann oder nicht, hängt von dem eigentümlichen Zustand der Oberfläche eines mit der Farbe zu beschichtenden Objektes ab.
Das Kriterium zum Beurteilen, ob die Berabeitungsgüte beispielsweise einer Grundierungsschicht den Standard erfüllt, besteht darin, zu Beruteilen ob die Grundierungsschicht eine vorgegebene Breite aufweist oder nicht.
Aus diesem Kriterium ergibt sich das folgende Problem: falls eine Streifenbildung oder eine unzureichende Deckkraft in einigen Abschnitten der Grundierungsschicht auftritt, ist die Oberfläche des mit der Grundierung beschichteten Objektes in diesen Abschnitten freigelegt. Demzufolge unterscheidet sich die Intensität von auf einen photoelektrischen Sensor einfallenden reflektierten Lichtes in Abhängigkeit von den Farben oder anderen eigentümlichen Zuständen der Oberflächen von Objekten.
Aus dem oben beschriebenen wird ersichtlich, daß der Grund dafür, daß die Bearbeitungsgüte einer Grundierungsschicht mit dem oben beschriebenen herkömmlichen Verfahren nicht immer genau kontrolliert werden kann, darin liegt, daß entsprechend dem Unterschied in den eigentümlichen Zuständen von Oberflächen von Objekten das herkömmliche Verfahren unter Umständen verschiedene Beurteilungen über zwei jeweils auf den Oberflächen von zwei Objekten angebrachten Grundierungsschichten abgibt, sogar wenn diese zwei Grundierungsschichten entsprechend dem oben erwähnten Kriterium dieselbe Bearbeitungsgüte besitzen.
Um dies genau zu verdeutlichen, soll angenommen werden, daß eine schwarze Grundierung auf eine weiße Oberfläche und eine blaue Oberfläche angebracht ist, daß diese zwei Grundierungsschichten dieselbe Bearbeitungsgüte besitzen, und daß ein Mangel an Deckkraft in der gleichen Art und Weise in diesen beiden Grundierungsschichten auftritt. Dann ist das von den Abschnitten der weißen Oberfläche, in denen der Mangel von Deckkraft aufgetreten ist, zurückgeworfene reflektierte Licht stärker als das von den Abschnitten der blauen Oberfläche reflektierte Licht, in denen eine unzureichende Deckkraft genauso aufgetreten ist. Somit unterscheidet sich die Intensität des auf einen photoelektrischen Sensor einfallenden reflektierten Lichtes in Abhängigkeit von den eigentümlichen Zuständen der Objektoberflächen.
Wenn die oben erwähnten zwei Schichten einer schwarzen Grundierung, die dieselbe Bearbeitungsgüte aufweisen, einer Beurteilung bezüglich einer Eignung auf der Basis desselben vorgegebenen Pegels unterzogen werden, wird die auf die weiße Oberfläche angebrachte schwarze Grundierung als unannehmbar beurteilt, während die auf die blaue Oberfläche angebrachte schwarze Grundierung als annehmbar beurteilt wird.
Unter diesen Umständen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, bei dem die Bearbeitungsgüte einer Farbschicht unabhängig von einem Unterschied in den eigentümlichen Oberflächenzuständen von mit einer Farbe, beispielsweise einer schwarzen Grundierung, zu beschichtenden Objekten genau kontrolliert werden kann.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Kontrolle der Bearbeitungsgüte einer auf die Oberfläche eines Objektes angebrachten Farbschicht vorgeschlagen, das die folgenden Schritte umfaßt.
a) Richten eines Lichtstrahls auf die Oberfläche 21a vor einem Beschichten und Messen eines ersten Intensitätssignals von Licht, das von dieser Oberfläche 21a reflektiert wird und einen Oberflächenzustand des Objektes 21 darstellt;
b) Auswählen eines voreinzustellenden Pegels aus einem Bereich von vorgegebenen Intensitätspegeln für reflektiertes Licht und auf der Basis des ersten Intensitätssignals;
c) Beschichten der Oberfläche 21a und Messen eines zweiten Intensitätssignals von Licht, das von der Schicht reflektiert wird;
d) Ausführen einer Messung zum Bestimmen, ob das zweite Intensitätssignal dem voreingestellten Pegel entspricht oder nicht, worauf eine Überprüfung der Bearbeitungsgüte durchgeführt wird.
Die oben erwahnten und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung eines gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher ersichtlich, wobei die Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen durchgeführt wird.
In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung, die sich zur Verwendung bei dem Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung eignet; und
Fig. 2 ein Flußdiagramm eines Programm zum Ausführen des Verfahrens mit der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung.
Nun wird auf Fig. 1 Bezug genommen, in der ein photoelektrischer Sensor 1 aus einer Lichtprojektionseinrichtung 2 und einem Lichtempfänger 3 besteht. Die Lichtprojektionseinrichtung 2 richtet Licht auf eine Grundierung 22, die einer Kontrolle unterzogen wird. Das Licht, das auf die Grundierung 22 fällt, wird von ihrer Oberfläche reflektiert, gestreut und auf den Lichtempfänger 3 gerichtet.
Der Lichtempfänger 3 enthält Farb-Unterscheidungselemente 4, 5 und 6 zum Erfassen von Grundfarben des Lichtes und Verstärker 4a, 5a und 6a zum Verstärken der Erfassungsignale, die jeweils von den Farb-Unterscheidungselementen 4, 5 und 6 abgenommen werden. Die Farb-Unterscheidungselemente 4, 5 und 6 bestehen aus Farbfiltern, beispielsweise roten, grünen bzw. blauen, und aus Photodioden. In den Farb-Unterscheidungselementen 4, 5 und 6 wird das von der Grundierung 22 reflektierte Licht in drei Farben X,Y und Z aufgelöst, die sich Farbvergleichsfunktionen annähern. Die von den Farb-Unterscheidungselementen 4, 5 und 6 abgenommenen Ausganssignale werden von den Verstärkern 4a, 5a bzw. 6a verstärkt, die jeweils Erfassungssignale S1, S2 bzw. S3 proportional zu den Lichtintensitäten, die die jeweiligen Farben darstellen, erzeugen.
Die Erfassungssignale S1, S2 und S3 werden jeweils Abtast-Halteschaltungen 7, 8 und 9 in einer Abtastperiode von beispielsweise wenigen 10 msec. zugeführt, darin als analoge Werte gehalten, einer nach dem anderen in digitale Werte im Analog-Digitalwandler 10 gewandelt und an vorgegebenen Stellen in einem Speicher 12 über eine Zentralverarbeitungseinheit 11 gespeichert.
Eine Tastatur wird verwendet um über ein Interface 14 der Zentralverarbeitungseinheit 11 Daten einzugeben. Signale und andere Daten werden in der Zentralverarbeitungseinheit 11 verarbeitet und das Verarbeitungsergebnis wird einerseits auf dem Schirm einer Anzeigeeinheit 16 angezeigt und andererseits als ein Steuersignal S4 über einen Ausgangsanschlußdraht 17 abgegeben. Ein Speicher 13 speichert ein Programm, das der Zentralverarbeitungseinheit mitteilt, welche Operationen ausgeführt werden sollen. Der Speicher 13 speichert außerdem andere Informationen beispielsweise einen vorgegebenen Pegel, in den die Intensität von Licht, das jede Farbe darstellt, fallen sollte.
Die Operation der Zentralverarbeitungseinheit 11, und somit das Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung, wird nun unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm aus Fig. 2 beschrieben.
Das Ziel von Schritt 1 ist den Zustand, insbesondere die Farbe der Oberfläche 21a eines Objektes 21, das mit einer Farbe beschichtet werden soll, zu erfassen. Dieses Ziel wird erreicht, indem die Oberfläche 21a mittels des photoelektrischen Sensors 1 abgetastet wird bevor die Grundierung 22 auf die Oberfläche 21a angebracht wird. Alternativ kann der photoelektrische Sensor 1 den Teil der Oberfläche 21a abtasten, der von der Grundierung 22 nach ihrer Aufbringung freigelassen wird.
Dann werden im Schritt 2 die von der Abtastung im Schritt 1 erhaltenen Erfassungssignale S1, S2 und S3 in den Abtast-Halteschaltungen 7,8 bzw. 9 gehalten, in digitale Werte, in dem Analog-Digitalwandler 10 in digitale Werte D gewandelt und in dem Speicher 12 gespeichert. Der Abtastmodus in diesem Schritt kann entweder einfürallemal bei einem geeigneten Moment oder mehrere Male durchgeführt werden. In dem letzteren Fall kann der Durchschnitt von in dem Speicher 12 gespeicherten digitalen Werten ermittelt werden.
Das Ziel von Schritt 3 ist einen voreinzustellenden Pegel entsprechend dem Zustand der Oberfläche 21a des Objekts 21 auszuwählen, die von dem oben beschriebenen Abtastvorgang digitalisiert sind. Um dieses Ziel zu erreichen werden die die Erfassungssignale S1, S2 und S3 darstellenden digitalen Werte im Schritt 2 aufsummiert und die Summe von digitalen Werten D wird mit den Buchstaben DD bezeichnet. Wenn die Reflexionsoberfläche weiß ist, wird sie von einer Summe DD von 100 angezeigt. Wenn die Reflexionsoberfläche schwarz ist (beispielsweise wenn die schwarze Grundierungsschicht 22 perfekt ist) wird sie von einer Summe DD von 0 angezeigt. Der voreinzustellende Pegel entsprechend dem Zustand der Oberfläche 21a wird von der Größe der Summe DD bestimmt.
Tabelle 1 zeigt ein Beispiel einer Beziehung zwischen den voreinzustellenden Pegeln und den Grössen der Summen DD. Diese Daten sind in dem Speicher 13 gespeichert. TABELLE 1 Summe DD von digitalen Werten, die den Zustand einer Oberfläche 21a darstellen Voreinzustellender Pegel
Es soll nun angenommen werden, daß der Zustand der Oberfläche 21a von einer Summe DD von 70 im Schritt 2 angezeigt wird. Dann wird aus Tabelle 1 ersichtlich, daß der voreinzustellende Wert im Schritt 3 0 bis 7 ist.
Dann wird im Schritt 4 mit dem photoelektrischen Sensor 1 der Abschnitt der Oberfläche 21a abgetastet, die mit der Grundierung 22 beschichtet ist. Dann werden die aus dem Abtasten in Schritt 4 erhaltenen Erfassungssignale S1, S2 und S3 in den Abtast-Halteschaltungen 7, 8 bzw. 9 gehalten und eine in der gleichen Art und Weise wie oben beschrieben erhaltene Summe DD wird in dem Speicher 12 gespeichert.
Im Schritt 4 kann der photoelektrische Sensor 1 den Abschnitt der Oberfläche 21a abtasten, auf den die Grundierung 22 schon angebracht worden ist. Alternativ kann der Vorgang des Anbringens der Grundierung 22 auf der Oberfläche 21a von der Abtastbewegung des phtotelektrischen Sensors 1 in engem Zusammenhang begleitet werden.
Dann wird im Schritt 6 eine Kontrolle ausgeführt, ob die im Schritt 5 erhaltenen Summe DD als diejenige, die den Zustand der Grundierung 22 anzeigt, einem in Schritt 3 gewählten voreingestellten Pegel, d.h. dem Bereich zwischen 0 und 7 entspricht. Falls das Ergebnis der Kontrolle ist, daß die Summe DD dem voreingestellten Pegel entspricht, werden die Verarbeitungen von Schritten 4, 5 und 6 wiederholt bis die Abtastbewegung des photoelektrischen Sensors 1 im Schritt 7 beendet wird, worauf im Schritt 8 beurteilt wird, daß die Bearbeitungsgüte einer Grundierungsschicht annehmbar ist.
Im Gegensatz dazu wird im Schritt 9 beurteilt, dßa die Bearbeitungsgüte einer Grundierungsschicht unannehmbar ist, falls das Ergebnis der im Schritt 6 durchgeführten Kontrolle ist, das die Summe DD dem voreingestellten Pegel nicht entspricht. Die Beurteilung, die in Schritt 8 oder 9 durchgeführt wird, wird auf dem Schirm der Anzeigeeinheit 16 angezeigt. Ein Steuersignal S4, das auf der Basis dieser Beurteilung erzeugt wird, wird über den Ausgangsanschlußdraht 17 abgegeben.
Beispielsweise ist der voreinzustellende Wert 0 bis 5, falls der Zustand der Oberfläche 21a eines Objektes 21 von einer Summe DD von 30 in Schritt 2 angezeigt wird. Der Pegel von 0 bis 5 ist schmaler als der Pegel von 0 bis 7, der zum Zwecke der Erklärung des ersten Beispiels vorher erwähnt wurde. Der Grund für den schmaleren Pegel ist, daß die Oberfläche 21a des zweiten Beispiels eine dunklere Farbe aufweist als die Oberfläche des ersten Beispiels. Sogar wenn eine Streifenbildung oder ein Mangel an Deckkraft in der gleichen Art und Weise in den Grundierungen 22 auftritt, die auf diese beiden Oberflächen angebracht sind, ist das von der Oberfläche des zweiten Beispieles reflektierte Licht schwächer als das von der Oberfläche des ersten Beispieles reflektierten Lichtes. Demzufolge ist die Summe DD, die als diejenige erhalten wird, die den Zustand der auf die Oberfläche des zweiten Beispieles angebrachte Grundierung 22 anzeigt, kleiner.
Die Tastatur 15 kann verwendet werden, um die in Tabelle 1 gezeigte Daten einzugeben. Diese Daten basieren auf den Ergebnissen von Tests, die vorher mit verschiedenen Gegenständen 21 und Grundierungen 22 durchgeführt worden sind.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Summe DD der digitalen Werte D verwendet um einen voreingestellten Pegel auszuwählen, der auf alle Farben, die in dem von der Grundierung 22 reflektierten Licht enthalten sind, angewendet werden soll. Anstelle der Verwendung der Summe DD kann jedoch einer der digitalen Werte DD für den gleichen Zweck verwendet werden. Alternativ kann jeder der digitalen Werte D verwendet werden, um einen voreingestellten Pegel auszuwählen, der auf jede Farbe angewendet werden soll, die in dem von der Grundierung 22 reflektierten Licht enthalten ist.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden voreinzustellende Pegel auf der Basis von Ergebnissen von Tests ermittelt, die auf den Oberflächen 21a von verschiedenen Gegenständen 21 durchgeführt werden. Jedoch kann eine Änderung in der Summe DD als ein Hinweis auf die Erfassung einer Änderung in der Intensität von Licht verwendet werden, das von der Oberfläche einer Farbschicht reflektiert wird. Alternativ kann der voreinzustellende Pegel durch Operationen bestimmt werden, die mit digitalen Werten D oder einer Summe DD durchgeführt werden. da man sich auf den Standpunkt stellen kann, daß jede von diesen den eigentümlichen Zustand jeder Oberfläche 21a wiederspiegelt. Außerdem können die digitalen Werte D und die Summe DD an sich in einer verschiedenen Art und Weise im Vergleich mit dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt werden, entsprechend der Tatsache wieviele Bits der Analog-Digitalwandler 10 und der Speicher 12 entsprechend der Kapazität der Zentralverarbeitungseinheit 11 verarbeiten können. Die Hardware der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung und die Prozeduren für ihren Betrieb, können variiert oder verändert werden ohne von dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung und dem Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims

1. Verfahren zur Kontrolle der Bearbeitungsgüte einer Farbschicht, die auf die Oberfläche (21a) eines Objektes (21) aufgebracht ist, umfassend die folgenden Schritte:

a) Richten eines Lichtstrahls auf die Oberfläche (21a) vor einem Beschichten und Messen eines ersten Intensitätssignals von Licht, das von dieser Oberfläche (21a) reflektiert wird und einen Oberflächenzustand des Objektes (21) darstellt;

b) Auswählen eines voreinzustellenden Pegels aus einem Bereich von vorgegebenen Intensitätspegeln für reflektiertes Licht und auf der Basis des ersten Intensitätssignals;

c) Beschichten der Oberfläche (21a) und Messen eines zweiten Intensitätssignals von Licht, das von der Schicht reflektiert wird;

d) Ausführen einer Messung zum Bestimmen, ob das zweite Intensitätssignal dem voreingestellten Pegel entspricht oder nicht, worauf eine Überprüfung der Bearbeitungsgüte durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Abschnitt der Oberfläche (21a), an der die Farbe (22) angebracht worden ist, reflektierte Licht in drei Farben aufgelöst wird, die Lichtintensitäten, die die drei Farben darstellen, aufsummiert werden und das eine Überprüfung durchgeführt wird, ob die Summe (DD) der Lichtintensitäten einem für die Größe der Summe (DD) voreingestelltem Pegel entspricht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein voreinzustellender Wert aus Daten, die in einem Speicher (13) gespeichert sind, ausgewählt wird, wobei dieser Datenwert vorher entsprechend der Intensitäten von Licht, das von den Oberflächen (21a) von verschiedenen Gegenständen (21) reflektiert wird, ermittelt worden ist, wobei die Intensitäten vor der Anbringung von Farben (22) gemessen worden sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Abschnitt der Oberfläche (21a), an dem die Farbe (22) angebracht worden ist, gestreute Licht aus dem von dem Abschnitt reflektierten Licht erfaßt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Abschnitt der Oberfläche (21a), an dem die Farbe (22) angebracht worden ist, reflektierte Licht in drei Farben aufgelöst wird und daß eine Kontrolle ausgeführt wird, ob die Intensität von Licht, das jede der drei Farben darstellt, einem voreingestellten Pegel für die Intensität entspricht.