DE19633806A1 - Illumination system for room for visual inspection of surfaces e.g. in automobile mfr. - Google Patents

Illumination system for room for visual inspection of surfaces e.g. in automobile mfr.

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Abstract

The system, used predominantly for illuminating vertical and horizontal surfaces arranged approximately at right angles to one another, is made up of at least lighting fittings arranged vertically at a gangway width away from the vertical matching surfaces. The lighting fittings, measured in the horizontal plane, illuminate the vertical surfaces from both sides at an angle, preferably less than 45 deg. They are screened from direct view at least from the direction of the normals to the vertical matching surfaces. Light directed to the floor can be screened off by a reflecting surface parallel to the floor.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Beleuchtung eines Raumes zur Inspektion von Oberflächen, insbesondere glänzenden Oberflächen z. B. fertig lackierten Karosserien, die näherungsweise aus senkrechten und waagerechten, ungefähr im rechten Winkel zueinander angeordneten Teilflächen zusammengesetzt sind.The invention relates to the lighting of a room for inspection Surfaces, especially shiny surfaces such. B. finished painted Bodies that are approximately vertical and horizontal, approximately in Sub-surfaces arranged at right angles to one another are assembled.

Die Inspektion dieser Abmusterungsflächen schließt sowohl die Abmusterung von Farben, Farbeffekten und Glanz, als auch die Erkennung von Lackierfehlern ein. Die Abmusterungsaufgabe kann darin bestehen, einzelne der Fehlertypen oder auch Kombinationen verschiedener Fehlertypen zu inspizieren.The inspection of these sampling areas includes both the sampling of Colors, color effects and gloss, as well as the detection of painting errors. The sampling task can consist of individual types of errors or also Inspect combinations of different types of errors.

Die Erkennung der unterschiedlichen Fehler erfordert jeweils spezifische Zuordnungen von Beobachtungsrichtung und Beleuchtungsrichtung, auch die Gestaltung der Umgebung ist von großer Wichtigkeit.The detection of the different errors requires specific ones Assignments of the direction of observation and direction of illumination, including the Designing the environment is of great importance.

Beispielsweise ist für die Abmusterung der Farbe eine schräge Lichteinstrahlung verbunden mit senkrechter Betrachtung günstig. Daneben ist eine niedrige Leuchtdichte der auf die glänzende Abmusterungsoberfläche gespiegelten Raumbegrenzung wichtig, weil eine zu stark ausgeprägte überlagerte Beleuchtungsstruktur oder Leuchtdichte der Raumbegrenzung sich dem Farbeindruck überlagert und die Erkennung von Farbunterschieden verhindert.For example, there is an oblique light irradiation for the color matching associated with vertical viewing cheap. Next to it is a low one Luminance of the mirrored on the glossy pattern surface Space limitation is important because the overlay is too pronounced Illumination structure or luminance of the room boundary matches the color impression superimposed and the detection of color differences prevented.

Prinzipiell ist zwischen Fehlern zu unterscheiden, bei denen zur Fehlererkennung die Abbildung einer Beleuchtungsstruktur benötigt wird und solchen Fehlern bei denen Abbildungen vermieden werden müssen.In principle, a distinction must be made between errors in which the Illustration of a lighting structure is required and such errors in those Images must be avoided.

Bei der Farberkennung kommen Anforderungen an die spektrale Verteilung des beleuchtenden Lichtes hinzu.When it comes to color recognition, there are requirements for the spectral distribution of the illuminating light.

Somit ergeben sich die folgenden Zuordnungen von Strahlengängen und Fehlerarten, bzw. Sehaufgaben:
Strahlengänge mit abgebildeter Beleuchtungsstruktur erlauben die Erkennung von Oberflächenfehlern, die sich durch eine geometrische Verformung der betrachteten Oberfläche markieren. Weiterhin wird die Bewertung von Glanz, sowie die Bewertung der Wirkung von Effektlacken ermöglicht.This results in the following assignments of beam paths and types of errors or visual tasks:
Beam paths with the lighting structure shown allow the detection of surface defects, which are marked by a geometric deformation of the surface under consideration. Furthermore, the assessment of gloss and the assessment of the effect of effect paints is made possible.

Strahlengänge ohne Abbildung der Beleuchtungsstruktur ermöglichen die Erkennung und den Vergleich von Farben, sowie die Erkennung von Oberflächenfehlern, die keine geometrische Verformung der Oberfläche zur Folge haben.Beam paths without imaging the lighting structure enable detection and the comparison of colors, as well as the detection of surface defects do not result in geometric deformation of the surface.

Zur Unterscheidung der verschiedenen Strahlengänge ist der Glanzwinkel sehr nützlich. Der Glanzwinkel ist derjenige Winkel, um den der Beobachtungswinkel bei einer gerichteten Reflexion von der Richtung der des reflektierten Lichtstrahles abweicht. Je nach Größe des Glanzwinkels ergeben sich somit zwei Beobachtungsgeometrien:The gloss angle is very different to differentiate the different beam paths useful. The gloss angle is the angle by which the observation angle is at a specular reflection from the direction of that of the reflected light beam deviates. Depending on the size of the gloss angle, there are two observation geometries:

Kleine Glanzwinkel (je nach Oberflächen ca. 15°) bewirken Strahlengänge bei denen sich die Beleuchtungsstruktur abbildet.Small gloss angles (approx. 15 ° depending on the surfaces) cause beam paths where the lighting structure is reflected.

Große Glanzwinkel (z. B. 45°) verhindern die Abbildung einer Beleuchtungsstruktur.Large gloss angles (e.g. 45 °) prevent the image of a Lighting structure.

Nach dem Stand der Technik sind optische Vorrichtungen für die Beurteilung kleiner Flächen bekannt, jedoch sind diese Vorrichtungen nicht einsetzbar für die Beurteilung großer Flächen, z. B. gesamter Karosserien im Automobilbau.In the prior art, optical devices for assessment are smaller Known areas, but these devices can not be used for Assessment of large areas, e.g. B. entire bodies in automotive engineering.

Erfindungsaufgabe ist es deshalb, eine Beleuchtungsvorrichtung zur Beleuchtung großer Flächen, z. B. von Karosserien zu finden, die eine für die gesamten Flächen geeignete Beleuchtungsgeometrie zur Abmusterung der verschiedenen Fehler zur Verfügung stellt. Durch Standortwechsel und Wechsel der Blickrichtung sollen alle benötigten Strahlengänge realisiert werden können. The object of the invention is therefore a lighting device for lighting large areas, e.g. B. of bodies to find one for the entire area suitable lighting geometry for sampling the various errors Provides. By changing location and changing the direction of view, everyone should be required Beam paths can be realized.  

Abschattungen durch die Beobachter sollen vermieden werden.Shadowing by the observers should be avoided.

Zur Lösung der Erfindungsaufgabe werden folgende erfindungsgemäße Maßnahmen vorgeschlagen:The following measures according to the invention are used to solve the object of the invention suggested:

Verwendung von senkrecht angeordneten Leuchten oder leuchtenden Wänden, die mindestens um Gangbreite entfernt von den senkrechten Abmusterungsflächen angeordnet sind und die - in horizontalen Ebenen gemessen - schräg, vorzugsweise unter 45°, auf die senkrechten Abmusterungsflächen strahlen. Dies kann je nach Anwendungszweck ein- oder beidseitig geschehen.Use of vertically arranged lights or glowing Walls at least aisle width away from the vertical Sampling areas are arranged and the - in horizontal planes measured - obliquely, preferably at 45 °, to the vertical Shine sample areas. This can be done depending on the application happen on both sides.

Abschirmung der Leuchten oder der leuchtenden Wand gegen direkten Einblick, mindestens aus Richtung der Normalen der senkrechten Abmusterungsflächen, z. B. mit Hilfe von durch schräg angeordneten Lamellen.Shielding the lights or the luminous wall against direct Insight, at least from the direction of the normal to the vertical Sampling areas, e.g. B. with the help of diagonally arranged Slats.

Tiefstrahlende, diagonal angeordnete Decken leuchten mit großem Abblendwinkel quer zur Lampenachse und breiter Lichtverteilung längs der Lampenachsen
oder
Spiegel am Boden und/oder Decke zur Fortsetzung der Beleuchtungsgeometrie an den Seitenwänden.Narrow-beam, diagonally arranged ceilings shine with a large cut-off angle across the lamp axis and a wide light distribution along the lamp axes
or
Mirror on the floor and / or ceiling to continue the lighting geometry on the side walls.

Eine beispielhafte Anordnung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsstruktur ist in dem Grundriß eines Abmusterungsraumes nach Abb. 1 und einem Querschnitt nach Abb. 2 dargestellt.An exemplary arrangement of the lighting structure according to the invention is shown in the floor plan of a sampling room according to Fig. 1 and a cross section according to Fig. 2.

Eine Karosserie 1 befindet sich in einem Raum 2.A body 1 is located in a room 2 .

Eine Beleuchtungsanordnung 3 und auf der gegenüberliegenden Seite 4 ist im Abstand von mindestens einer Gangbreite von der Karosserie, z. B. an den Wänden eines Raumes angeordnet.A lighting arrangement 3 and on the opposite side 4 is at a distance of at least one aisle width from the body, for. B. arranged on the walls of a room.

Die Beleuchtungsanordnung besteht aus senkrecht angeordneten Leuchten 3.1 und 4.1 oder leuchtenden Wänden, die hinter schräg angeordneten Lamellen angebracht sind. Die Beleuchtungsanordnung folgt in dem Beispiel der Raumbegrenzung. Auch andere Geometrien sind möglich, solange die gesamte Karosserie beleuchtet wird und die Hauptlichtrichtung erhalten bleibt.The lighting arrangement consists of vertically arranged lights 3.1 and 4.1 or luminous walls, which are attached behind slanted slats. In the example, the lighting arrangement follows the space limitation. Other geometries are also possible as long as the entire body is illuminated and the main direction of light is retained.

Die vor den Leuchten oder der leuchtenden Wand errichteten Lamellen 4.1 und 3.1 sind schräg, vorzugsweise unter einem Winkel von 45° angeordnet. Dadurch werden die senkrechten Teilflächen der Karosserie immer schräg angeleuchtet und bei entsprechender Ausbildung der Lamellen wird auch ein direkter Einblick aus Richtung der Normalen der senkrechten Teilflächen vermieden. Die einzelnen Leuchten können auch so konstruiert sein, daß auf Grund ihrer Lichtverteilung oder durch in die Leuchte integrierte Lamellen ein Lamellenvorsatz entfallen kann.The slats 4.1 and 3.1 erected in front of the lights or the luminous wall are inclined, preferably at an angle of 45 °. As a result, the vertical partial surfaces of the body are always illuminated at an angle and, with the appropriate design of the slats, a direct view from the direction of the normal to the vertical partial surfaces is also avoided. The individual lights can also be designed so that a lamella attachment can be omitted due to their light distribution or by slats integrated in the light.

Ein Beobachter B in Abb. 1 der in Richtung R2 blickt, sieht die Karosserieseitenwand unter einem Glanzwinkel von 45°. Somit kann Farbe abgemustert werden. Eine Direktblendung durch die gegenüberliegende Leuchtenseite wird wegen der Abschirmung durch die Lamellen verhindert. Durch die schräge Lichteinstrahlung schattet der Beobachter das Sehfeld nicht ab.An observer B in Fig. 1 looking in the direction of R2 sees the body side wall at a gloss angle of 45 °. Color can thus be matched. Direct glare from the opposite luminaire side is prevented due to the shielding by the slats. The observer does not shade the field of view due to the oblique light.

Blickt der Beobachter in Richtung R1, so bildet wegen des kleinen Glanzwinkels die Beleuchtungsstruktur ab, somit können Oberflächenfehler und Struktureffekte der Karosserieoberfläche erkannt werden.If the observer looks in the direction of R1, it forms because of the small glancing angle Illumination structure, so surface defects and structural effects of the Body surface can be recognized.

Durch Blick in die Richtung R3 können weitere Oberflächeneffekte, z. B. der Flopp bei Metallic-Lackierungen erkannt werden.By looking in the direction of R3, other surface effects, e.g. B. the flop at Metallic paintwork can be recognized.

Ein Beobachter B nach Abb. 2 kann in Richtung R4 das Karosseriedach abmustern. Je nach Blickrichtung auf die gegenüberliegende Leuchtenwand können die verschiedenen Oberflächenfehler erkannt werden.An observer B according to Fig. 2 can pattern the body roof in the direction R4. Depending on the direction of view of the opposite luminaire wall, the various surface defects can be recognized.

Motorhaube und Kofferraumdeckel, bzw. niedrig liegende horizontale Flächen können in der Richtung R5 abgemustert werden. Durch Spiegel 7 an der Decke kann die Wandbeleuchtungsanordnung optisch verlängert werden.The bonnet and trunk lid, or low-lying horizontal surfaces can be patterned in the R5 direction. The wall lighting arrangement can be optically extended by mirrors 7 on the ceiling.

Die Seitenwand kann in Richtung R6 in ihrem unteren Teil abgemustert werden. Die Verspiegelung des Bodens 6 macht eine Beleuchtungsstruktur unter Blickwinkeln mit kleinem Glanzwinkel möglich, indem die Beleuchtungsstruktur der Wand optisch verlängert wird.The lower part of the side wall can be patterned in the direction of R6. The mirroring of the floor 6 enables an illumination structure from viewing angles with a small gloss angle by optically extending the illumination structure of the wall.

Nicht dargestellt ist der Fall, daß die senkrechte Beleuchtungsanordnung aus Leuchten besteht, die in horizontaler Ebene gemessen, beidseitig schräg, vorzugsweise unter ± 45° abstrahlen und die auf Grund ihres optischen Systems oder durch eine entsprechende Lamellenanordnung gegen direkten Einblick aus Richtung der Normalen der senkrechten Abmusterungsflächen abgeschirmt sind. In diesem Fall können durch Wechsel der Blickrichtung ebenfalls Strahlengänge mit und ohne Abbildung der Beleuchtungsstruktur verwirklicht werden.Not shown is the case that the vertical lighting arrangement is off Luminaires exist that are measured in the horizontal plane, oblique on both sides, preferably emit at ± 45 ° due to their optical system or by means of an appropriate slat arrangement against direct insight Are shielded in the direction of the normal to the vertical pattern surfaces. In this case, beam paths can also be changed by changing the viewing direction and can be realized without depicting the lighting structure.

Die Leuchten im Wandbereich können beispielsweise aus einer Kombination senkrecht angeordneter Leuchten mit Leuchtstofflampen und entsprechender Abblendung durch Lamellen bestehen.The lights in the wall area can, for example, from a combination vertically arranged lights with fluorescent lamps and corresponding Glare by slats.

Im Deckenbereich ergibt sich eine Kombination diagonal angebrachter Leuchtstoff­ lampen und entsprechenden Abblendlamellen oder eine Verspiegelung des Bodens, sowie eventuell der Deckenfläche.A combination of diagonally attached fluorescent material results in the ceiling area lamps and corresponding anti-glare slats or a mirroring of the floor, and possibly the ceiling area.

Claims (8)

1. Beleuchtungsanordnung zur Beleuchtung überwiegend senkrechter und waagerechter, ungefähr im rechten Winkel zueinander stehender Flächen dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsanordnung mindestens aus senkrecht angeordneten Leuchtenelementen besteht, die mindestens um Gangbreite entfernt von den senkrechten Abmusterungsflächen angeordnet sind, die - in horizontalen Ebenen gemessen - nach beiden Seiten schräg, vorzugsweise unter 45°, auf die senkrechten Abmusterungsflächen strahlen und die gegen direkten Einblick mindestens aus Richtung der Normalen der senkrechten Abmusterungsflächen abgeschirmt sind.1.Lighting arrangement for illuminating predominantly vertical and horizontal surfaces approximately at right angles to one another, characterized in that the lighting arrangement consists at least of vertically arranged luminaire elements which are arranged at least aisle width away from the vertical matching surfaces, which - measured in horizontal planes - after radiate on both sides at an angle, preferably at 45 °, onto the vertical patterning surfaces and which are shielded from direct view at least from the direction of the normal of the vertical patterning surfaces. 2. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsanordnung - in horizontalen Ebenen gemessen - nach nur einer Seite schräg, vorzugsweise unter 45°, auf die senkrechten Abmusterungsflächen strahlt. 2. Lighting arrangement according to claim 1 characterized in that the lighting arrangement - measured in horizontal planes - after only one Sloping side, preferably at 45 °, on the vertical matching surfaces shine.   3. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsvorrichtung zum Boden durch eine Spiegelfläche parallel zum Boden abgeschlossen ist.3. Lighting arrangement according to claim 1 and 2 characterized in that the lighting device to the floor through a mirror surface parallel to Floor is completed. 4. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsvorrichtung zur Decke durch eine Spiegelfläche parallel zur Decke abgeschlossen ist.4. Lighting arrangement according to claim 1, 2 and 3 characterized in that the lighting device to the ceiling through a mirror surface parallel to the ceiling is completed. 5. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung der Leuchten durch vorgesetzte, schräg angeordnete Lamellen bewirkt wird. 5. Lighting arrangement according to claim 1 to 4 characterized in that the shielding of the lights by means of front, slanted slats is effected.   6. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1, 2 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß an der Decke parallel zueinander verlaufende Lamellen im Winkel von ca. 45° zu den senkrechten Abmusterungsflächen angeordnet sind.6. Lighting arrangement according to claim 1, 2 and 5 characterized in that slats running parallel to each other on the ceiling at an angle of approx. 45 ° the vertical matching surfaces are arranged. 7. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß die an der Decke diagonal angeordneten Lamellen eine überwiegend senkrechte Abstrahlung auf die waagerechten Abmusterungsflächen bewirken.7. Lighting arrangement according to claim 6 characterized in that the slats arranged diagonally on the ceiling are predominantly vertical Effect radiation on the horizontal matching surfaces. 8. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß die an der Decke diagonal angeordneten Lamellen, eine überwiegend schräge Abstrahlung vorzugsweise unter 45° auf die waagerechten Abmusterungsflächen bewirken.8. Lighting arrangement according to claim 6 characterized in that the slats arranged diagonally on the ceiling, mostly oblique Radiation preferably below 45 ° on the horizontal matching surfaces cause.
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