[发明专利]评价反射表面的结构差异的方法和测量设备

说明书

技术领域

本发明涉及评价反射表面的结构差异的方法和测量设备。

背景技术

反射表面例如板的表面，例如涂漆的或者压延的板，具有一种光学的表现形象，它的质量决定性地通过平滑的表面影响或者确定。特别在高价值的表面的情况下，例如车辆或者飞机的涂漆的表面，期望高的和均匀的质量。

在如车辆或者飞机上的较大的表面或者平面的情况下，漆的质量对于外面的表现形象或者外观多仅由员工抽样地检查。用于人工评价的标准有规律地定义和规定。为评定表面质量或者漆质量可以使用的测量设备为批量生产中例如汽车工业中的自动化的测量在很大程度上不适用。

涂漆过程中的涂漆经常收到波动的影响，如温度、空气湿度、空气压力、漆的粘度和化学成分。这些因素在对平滑的和闭合的漆层化开的情况下影响涂敷的漆。在非优化的处理条件的情况下可能产生不平整的表面，这样的表面不均匀地反射入射的光。这样的表面结构经常也称为Orange Peel(桔皮)。

已知使用“BYK Gardner”公司的测量设备，它在手持设备内为在涂漆完成的表面上设置而包括红外高能LED和CCD照相机并且这样确定结构谱。

此外存在这样的测量设备，它们基于共焦的显微镜并且确定漆层中的粗糙度或者不平整度。

因此通常员工不用测量设备而以光学方式评估漆来抽样地检验它。

DE 10 2010 060 851 A1说明了一种用于分析工件表面的微结构的方法。在此沿线观察灰度值并且使用傅立叶变换关于它的振幅和纤维进行评估。该方法适合表面特征或者表面结构，例如研磨条纹。

DE 41 23 916 C2表示一种用于动态照明的识别和分类物体的表面特征和表面缺陷的方法和设备。多个照明源顺序地并且漫射地照亮物体，使得能够确定形状。

EP 1 882 896 A1公开了一种方法和设备，用于三维地测量优选镜反射的物体的形状和局部的表面粗糙。

DE 697 03 487 T2说明一种用于自动地检验运动的表面的方法和设备。要检测和分类的表面缺陷是刮痕、凹点、节等。可识别的缺陷尺寸可以从0.1mm直到数米变化。在这种情况下表面根据暗场方法照明。

DE 197 26 094 B4说明一种借助缺陷点的三维结构的测量来检测表面缺陷点的方法。

市场上可以使用的技术在操纵上具有决定性的缺点，因此测量装置在工业中并且特别在汽车工业中仅勉强被接受。

在涂漆的表面上放置测量设备是有问题的，因为它可能导致损坏。(备选地)用机器人在汽车表面上引导测量头花费大并且能够在刚做好的涂漆的表面上导致损坏。

通过人工放上的测量仅限于非常小的区域。在大面积的情况下通过多次放上测量设备的表面分析需要极大的时间花费并且由于不精确性在定位时不可复制。例如“BYK Gardner”公司的测量设备仅确定结构谱并且为长波纹和短波纹说明至少一个测量值。测量的谱或者长波纹和短波纹对平滑的表面的主观的印象的普遍有效的分配多年来都未能实现。

基于共焦的显微镜的测量设备仅能在最上面的漆层上执行测量。然而因为像桔皮的情况下的不平整性通过位于下面的基漆引起，所以这些测量系统不适合那些例如用于汽车的漆系统的质量控制。另外例如共焦的测量系统必须非常接近表面引导，由此测量花费大。另外由测量原理决定不能测量大的面积。

发明内容

现在本发明的任务在于，改进反射表面的表现形象的评价。

该任务根据权利要求1或者8解决。

本发明的用于借助具有光源和照相机的测量设备评价反射的表面的结构差异的方法包括步骤：

-用光源在表面上产生线状的反射区；

-用照相机拍摄反射区的照片；

-在反射区和表面之间的过渡内检测照片的线状的光边缘；

-比较光边缘的至少一个区域与参考边缘；

-评价该比较。

本发明的方法具有优点：能够完全无接触地工作并且同时能够检测大的表面。通过拍摄和评价表面上的反射区，与直接观察表面不同能够评价表面的表现形象。在确定的领域内，例如在机动车的情况下，涂漆的车辆的完美的表现形象和单个表面缺陷的最小化同样重要。迄今自动化的检验从顾客的观点看，也就是说从漆的表现形象看，几乎不可能。除检测表现形象外本方法同样适合检测漆中的缺陷，例如夹杂物、腐蚀孔或者气泡。此外本方法首次允许统一地以光学方式评定表面质量，其可以自动地执行，也就是说无需由员工采样式评定。