CN105486686A - 涂漆表面光洁度的基于led的检查 - Google Patents

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Abstract

一种***件的涂漆面的方法,部件例如是车辆车身或板,方法包括将部件相对于LED照明固定装置的阵列定位,每一个固定装置具有LED管且经由阵列以一组预定照明特点产生光。所述一组照明特点包括条纹样式、至少120度的光束角和至少85或至少90的CRI。方法包括在用从阵列而来的光照射部件时检测涂漆表面的缺陷。在部件含有临界数量和/或¥¥临界尺寸的缺陷时相对于部件执行控制动作。每一个阵列可以具有两个LED管和四个成角度的反射镜,且照射包括和从LED管而来的光从成角度的反射镜朝向涂漆表面反射。

Description

涂漆表面光洁度的基于LED的检查
技术领域
本发明涉及涂漆面光洁度(paintedfinish)的基于LED的检查。
背景技术
汽车车身、板和其他涂部件通常在应用着色底漆的一个或多个涂层之前进行电镀涂层。底漆涂层之后是表面涂层。透明密封剂的最后涂层施加到表面涂层,以提供最终面。在涂过程的任何阶段存在的污垢、油或其他碎屑会造成表面光洁度的形态缺陷。存在用于检查涂漆表面光洁度的各种方法,以有助于检测最终形态缺陷。然而,现有的检查过程和光照标准在能量使用和缺陷检测效率方面不是最佳的。
发明内容
本文公开一种基于发光二级管(LED)的用于接触部件涂漆表面光洁度的方法,部件例如是汽车车身或板。本方法的目的是改善现有的手动检查过程。这种过程通常是用萤光管的阵列围绕涂漆部件。从萤光管而来的光经由抛光的细长抛物面反射镜而被朝向部件反射。抛物面反射镜以本领域所知的斑马条纹光照样式照射部件,即提供交替的光暗对比的六个光条的影像。通过让缺陷运动到被投射光的对比条纹以内和以外来有助于在对部件涂漆表面光洁度的形态缺陷进行检测。然而,常规的基于萤光照明固定装置在能量消耗和缺陷检测效率方面不是最佳的。
本检查方法在如上所述类型的现有或新的照明固定装置中使用LED管,例如T5、T8或T12标准管大小。使用多个LED照明固定装置。每一个LED照明固定装置具有如上所述修改的一对LED管,以便根据一组校准照明参数用光来照射具有面的部件。一组校准照明参数包括如上所述的斑马条纹,其具有至少120度的光束角、约5000°K的色温和至少90的显色指数(CRI)。在另一实施例中,光束角为至少210度。在又一实施例中CRI可以为90-93的范围。在其他实施例中色温可以确切的5000°K。
如本领域已知的,LED管是新兴商业上可用的对萤光管的替换选择。LED管和其他LED照明装置具有约百分之90的能量效率且不操作萤光装置抛弃处理的问题。另外,LED管相对于常规的萤光管通常具有更长的使用寿命。所有这些都实现减小能量消耗、低维护成本、低碳排放和减小的堆填成本,尽管LED管的初始成本较高。
然而,常规的现成LED管包括排布在驱动LED的电路板平面上的电路板安装的LED。这种LED通常生产65-120度的光束角,术语“光束角”是指从光源发出的任何光的宽度,即光束轴线的相反侧上光强下降到其最大值50%的点之间的角。常规的LED管具有相对较低的约80的CRI。因此,应理解,现成LED管,即使其一些可以符合本文所述的各种规范,但是不能满足根据本方法的对涂漆表面进行有效手动检查所需照射的具体光束角、CRI、和色温的组合需求。
根据示例性实施例的方法包括将具有涂漆表面的部件相对于LED照明固定装置的阵列定位且随后用来自阵列的条纹光照射涂漆表面。照射涂漆表面可以包括用条纹样式的光照射涂漆表面,其具有至少120度的光束角和至少90的CRI,在一个实施例中条纹样式为每个照明固定装置确切含有六个光条。例如,来自每个固定装置的两个LED管的光可以从抛物面细长反射镜反射以产生六个光条。在另一实施例中,光束角为至少210度。在又一实施例中CRI可以为90-93的范围。光的色温可以为约5000开尔文度(°K),即±500°K,其在本文也适于检查涂漆表面且对基于现有萤光方法来说是一种改进。
方法进一步包括在用从阵列而来的光照射部件时检测涂漆表面的形态缺陷。如果部件含有小于临界数量和/或尺寸的形态缺陷则执行第一控制动作。如果部件含有多于临界数量和/或尺寸的形态缺陷则执行第二控制动作。
本发明提供一种***件的表面光洁度的方法,方法包括:将部件相对于发光二级管(LED)照明固定装置的阵列定位,所述照明固定装置每一个具有平行的LED管和多个反射镜;经由阵列以一组预定照明特点产生光,所述一组预定照明特点包括条纹样式、至少120度的光束角、至少85的显色指数、和约5000开尔文度的色温;用从阵列产生的光照射部件;在用从阵列产生的光照射部件的同时***件表面光洁度的缺陷;和在部件含有临界数量和临界尺寸的缺陷中的至少一个时针对部件执行控制动作。
在所述的方法中,经由阵列产生光包括,从一对反射镜朝向涂漆表面反射产生的光,且其中条纹样式包括每个LED照明固定装置有六个光条。
在所述的方法中,经由阵列产生光包括提供210到360度范围的光束角。
在所述的方法中,经由阵列产生光包括产生具有至少90的显色指数的光。
在所述的方法中,将部件相对于LED照明固定装置的阵列定位包括将车辆车身和车辆车身板中的一个相对于阵列定位。
在所述的方法中,将车辆车身和车身板中的一个相对于阵列定位包括,将车辆车身或车身板相对于多个水平排布的LED照明固定装置和多个垂直排布的LED照明固定装置定位。
本发明提供一种检查车辆车身的涂漆表面光洁度的方法,该方法包括:将车辆车身相对于LED照明固定装置的阵列定位,所述LED照明固定装置每一个具有两个平行的LED管和四个反射镜;经由阵列以一组预定照明特点产生光,所述一组预定照明特点包括每个LED照明固定装置六个光条的条纹样式,至少120度的光束角,至少85的显色指数,和约5000开尔文度(°K)的色温;用从阵列产生的光照射涂漆表面光洁度;在用从阵列而来的光照射部件的同时检查涂漆表面光洁度的缺陷;在部件含有临界数量和临界尺寸的缺陷中的至少一个时针对部件执行控制动作。
在所述的方法中,产生光包括将来自两个平行的LED管每一个的光从相应一对反射镜朝向面反射。
在所述的方法中,经由阵列以一组预定特点产生光包括提供至少210度的光束角。
在所述的方法中,经由阵列以一组预定特点产生光包括产生具有至少90的显色指数的光。
在所述的方法中,将车辆车身相对于LED照明固定装置的阵列定位包括将车辆车身相对于跨过车辆车身的纵向轴线的多个水平排布的LED固定装置和在车辆车身纵向轴线侧向的多个垂直排布的LED照明固定装置定位。
在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和以及其他的特征。
附图说明
图1是根据本发明方法的被照亮的示例性手动检查工线的示意性透视图。
图2是作为本方法一部分的示例性基于发光二级管(LED)的照明固定装置的示意性侧视图。
图3是图2所示的示例性照明固定装置的示意性平面图。
图4是示例性的基于LED方法的流程图,其用于检测面的形态缺陷。
具体实施方式
参见附图,其中相同的附图标记在几幅图中指示相同或相似的部件,示例性的手动检查工线10包括具有涂漆表面12S的部件12。部件12可以是所示的汽车车身、板或任何其他具有涂漆表面12S的被涂漆物体,需要针对形态缺陷检查所述涂漆表面的表面光洁度。尽管汽车应用显示在图1中,但是手动检查工线10可以用于检查具有这种涂漆表面12S的任何部件12。检查工线10可以包括具有传送器16的地面14,传送器例如是适用于输送去往和来自手动检查工线10的部件12的轨道或滑道。在替换实施例中传送器16可以定位在高架位置,只要传送器16的位置不干涉对部件12的照明即可。
手动检查工线10包括基于至少一个发光二级管(LED)阵列13的照明固定装置20。每一个基于LED的照明固定装置20包括一对LED管22,例如具有T5、T8、或T12的常规管大小。LED管22可以为四英尺长度,以匹配常规的萤光管长度,或LED管22可以具有任何其他适于应用的长度。取决于应用,阵列(一个或多个)13可以相对于装有手动检查工线10的设施的壁面和顶棚固定。
尽管各种基于LED的照明固定装置20的确切布置和取向可以变化,但是图1的示例性手动检查工线10包括垂直取向的基于LED的照明固定装置20,其相对于部件横向地定位,即在部件12侧方。手动检查工线10也可以包括从高架位置跨过部件12成角度地基本水平布置的基于LED的照明固定装置20。在一实施例中,涂漆表面12S可以被从跨过部件12的水平布置的基于LED的照明固定装置20而来的200英尺烛光(foot-candle)的光和从在部件12侧向的垂直布置的基于LED的照明固定装置20而来的150英尺烛光的光照射。照明固定装置20的数量和取向应该足以在部件12上投射一种或多种条纹样式17的光17,即如上所述的“斑马条纹”,使得检查员11可以观察光的条纹样式(一个或多个),以有助于涂漆表面12S的年检。
参见图2,部件12被示意性地显示为车辆车身,其相对于一对示例性基于LED的照明固定装置20定位。基于LED的照明固定装置20被排布为使得它们平行于部件12的横向轴线ALT且相对于部件12的纵向轴线ALG正交。然而,基于LED的照明固定装置20可以定位为相对于轴线ALT、ALG成角度,例如相对于纵向轴线ALG成15-30度。以至少120度的校准光束角(θ°B)和至少90的显色指数或CRI从LED管22发出光(箭头19),以由此在涂漆表面12S上直接投射最佳如图1的条纹样式17的光17。
每一个基于LED的照明固定装置20包括彼此平行的两个LED管22,每一个LED管22定位在所示的一组抛光反射镜30之间,例如相对于水平方向以大约45度角布置的抛光铝镜或抛物面反射镜。在本发明的范围内可以想到其他角度,只要光(箭头19)满足本文所述的照明参数即可。
如上所述,常规的现成LED替换管(LEDreplacementtube)就能提供基本符合要求的光束角、CRI和色温组合。可以存在各替换管,其提供例如高CRI或光束角这样的非常规照明参数。然而,在本方法中,基于LED的照明固定装置20必须提供如下所述的所有所需照明参数。
为了提供所需的一组照明参数,每一个LED管22可以包括印刷电路板组件(PCBA)26和拱形扩散板24。扩散板24可以卡扣装配或以其他方式连接到PCBA26,以形成所示的环形管,例如用于更换现有萤光管的改进T5、T8或T12管。替换地,扩散板24可以与PCBA26整体地形成,例如在板安装的扩散板24被直接连接到PCBA24的例子中,在这种情况下扩散板24的形状可以是环形或非环形的,例如正方形或矩形。
PCBA26还包括具有多个LED29的水平表面25。为了实现至少120度的所需光束角(θ°B),在另一实施例中要超过210度,或在又一实施例中超过300度,PCBA26的各LED29可以相对于水平表面25错开和/或成角度,或换句话说相对于PCBA26的平面21。扩散板24的材料也可以被配置为提供不透明的水平,其足以用于阻挡各LED29的轮廓被检查员11看到。
即为了图1的涂漆表面12S的最佳检查,图2所示的PCBA26的各LED29的轮廓或外廓不应该从扩散板24的外部被图1的检查员11看到,在常规的现成LED管中通常会出现轮廓被看到的问题(这会使得灯管不能在检查过程***作使用)。代替地,来自用在LED管22中的所有LED29的光应该基本上通过扩散板24扩散,以便沿LED管22的整个长度提供基本上均匀且同质的照明。例如,直接从扩散板24外部非常靠近给定LED29测量的光强相对于沿LED管22的长度的任何位置测量的光的差异不应大于百分之10-20。这种标准可以有助于提供扩散板24的适当水平不透明性,以用于涂漆检查的目的。
图3是示例性的基于LED的照明固定装置20的示意图。这种基于LED的照明固定装置20可以包括壳体32,所述壳体显示为常规矩形的板件金属箱体,其具有带一组安装孔33的端部凸缘31。基于LED的照明固定装置20可以经由带螺纹的螺栓或其他紧固件安装到装有图1所示手动检查工线10的设施的顶棚或壁面。如所示的,每一个基于LED的照明固定装置20具有两个平行的LED管22和四个抛光反射镜30,使得在电功率被输送到基于LED的照明固定装置20(例如经由100-277伏特LED驱动器(未示出))时,被通电LED管22的四个反射影像22R(如上所述修改的)被投射到图1和2的涂漆表面12S上且具有LED管22本身的反光。这最终产生了图1所示的条纹样式17的六个条纹。尽管在常规的照明固定装置中抛光反射镜30的角度为约45度,且可以是相同的,但是可以想到其他角度,以有助于实现本发明方法100的所需光束角。
参见图4,检查方法100的示例性实施例在步骤102开始。步骤102包括相对于如上所述类型的照明固定装置20的阵列13定位具有涂漆表面的部件,例如图1的部件12和涂漆表面12S。在可行实施例中,步骤102可以包括经由图1的传送器16运送车辆车身或车辆板。一旦部件12被适当地相对于阵列13定位则方法100前进到步骤104。
在步骤104,方法100包括经由阵列13照亮所定位的部件12。在可行实施例中,照亮部件12包括用条纹样式17的光(箭头19)以至少120度的光束角和至少85或至少90的CRI照射部件12的涂漆表面12S,如图1所示。例如,来自每个照明固定装置20的两个LED管22的光(图2的箭头19)可以经由图2和3示意性地示出的反射镜30反射,以产生如上所述的“斑马条纹”,即在涂漆表面12S上有六个光条。在另一实施例中,以至少210度的光束角照射涂漆表面12S。在另一实施例中CRI可以为90到93的范围。在所述实施例中用于检查的光的期望色温为约5000°K。然而,方法100不必限定为该具体色温。方法100随后前进到步骤106。
在步骤106,方法100进一步包括在用来自图1所示的阵列13的光(箭头19)照射部件12的同时检查涂漆表面12S的形态缺陷。作为步骤106的一部分,图1的检查员11可以以通常的方式视检查涂漆表面12S的缺陷,和/或检查员11可以使用自动检查工具,例如光学/机器视觉***,来检查涂漆表面12S的这种缺陷。
步骤108确定部件12是否具有相对于校准标准可接受的光洁度。例如,图1的检查员11可以确定,对于作为一个整体的部件12或对于部件12的指定区域来说,部件12是否含有大于临界数量和/或尺寸的形态缺陷。如果检测到比临界数量和/或尺寸的形态缺陷少,则方法100前进到步骤110,且如果部件12含有大于临界数量和/或尺寸的形态缺陷,则前进到步骤112。
步骤110可以包括执行第一控制动作,例如将部件12运送到制造过程中的下一步骤或阶段。步骤110可以包括将部件12的条形码或序列号记录在主机或计算机装置(未示出)的存储器中,以验证部件12的通过状态。方法100重新开始以用于下一被***件12。
步骤112可以包括执行第二控制动作,例如将部件12引导到制造过程中的重做或报废阶段,实际的控制步骤取决于被检测形态缺陷的严重程度。步骤112可以包括将部件12的条形码或序列号记录在计算机装置(未示出)的存储器中,以验证部件12的失败状态。方法100重新开始以用于下一被***件12。
尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述,但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。

Claims (10)

1.一种***件的表面光洁度的方法,方法包括:
将部件相对于发光二级管(LED)照明固定装置的阵列定位,所述照明固定装置每一个具有平行的LED管和多个反射镜;
经由阵列以一组预定照明特点产生光,所述一组预定照明特点包括条纹样式、至少120度的光束角、至少85的显色指数、和约5000开尔文度的色温;
用从阵列产生的光照射部件;
在用从阵列产生的光照射部件的同时***件表面光洁度的缺陷;和
在部件含有临界数量和临界尺寸的缺陷中的至少一个时针对部件执行控制动作。
2.如权利要求1所述的方法,其中经由阵列产生光包括,从一对反射镜朝向涂漆表面反射产生的光,且其中条纹样式包括每个LED照明固定装置有六个光条。
3.如权利要求1所述的方法,其中经由阵列产生光包括提供210到360度范围的光束角。
4.如权利要求1所述的方法,其中经由阵列产生光包括产生具有至少90的显色指数的光。
5.如权利要求1所述的方法,其中将部件相对于LED照明固定装置的阵列定位包括将车辆车身和车辆车身板中的一个相对于阵列定位。
6.如权利要求5所述的方法,其中将车辆车身和车身板中的一个相对于阵列定位包括,将车辆车身或车身板相对于多个水平排布的LED照明固定装置和多个垂直排布的LED照明固定装置定位。
7.一种检查车辆车身的涂漆表面光洁度的方法,该方法包括:
将车辆车身相对于LED照明固定装置的阵列定位,所述LED照明固定装置每一个具有两个平行的LED管和四个反射镜;
经由阵列以一组预定照明特点产生光,所述一组预定照明特点包括每个LED照明固定装置六个光条的条纹样式,至少120度的光束角,至少85的显色指数,和约5000开尔文度(°K)的色温;
用从阵列产生的光照射涂漆表面光洁度;
在用从阵列而来的光照射部件的同时检查涂漆表面光洁度的缺陷;
在部件含有临界数量和临界尺寸的缺陷中的至少一个时针对部件执行控制动作。
8.如权利要求7所述的方法,其中产生光包括将来自两个平行的LED管每一个的光从相应一对反射镜朝向涂漆表面光洁度反射。
9.如权利要求8所述的方法,其中经由阵列以一组预定特点产生光包括提供至少210度的光束角。
10.如权利要求8所述的方法,其中经由阵列以一组预定特点产生光包括产生具有至少90的显色指数的光。
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