DE4041166C2 - Prüfraum zur visuellen Qualitätskontrolle hochglänzender Oberflächen - Google Patents
Prüfraum zur visuellen Qualitätskontrolle hochglänzender OberflächenInfo
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Description
Die Anmeldung betrifft einen Prüfraum zur visuellen Qualitätskontrolle gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Prüfraum ist aus der
DE-AS 21 11 103 bekannt und dient der Kontrolle und Suche nach
Oberflächenfehlern auf lackierten Flächen von Kraftfahrzeugen. Da diese
Maßnahmen visuell von Prüfpersonen vorgenommen werden, sind bei der Be
leuchtung der Prüfräume spezielle Anforderungen zu berücksichtigen. Insbeson
dere bei der Kontrolle von LKW-Führerhäusern, bei denen die Qualitätsansprüche
gleichfalls steigen und immer mehr Wert auf optimal decklackierte Oberflächen
gelegt wird, weisen die bekannten Prüfräume eindeutige Beleuchtungsmängel auf,
die die Prüfarbeit erschweren so daß eine große Zahl von Fehlern nicht erkannt
wird.
Ein Prüfraum gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
ist auch aus der DE 34 18 317 C1 und auch aus
der DE 36 13 137 C1 bekannt.
Ausgehend von dem Prüfraum gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, diesen für den eingangs genannten Zweck
derart weiterzubilden, daß er eine optimale Erkennbarkeit von
Oberflächenfehlern gewährleistet sowie deren Nacharbeit ermöglicht. Zugleich
sollen die Arbeitsbedingungen für das Prüfpersonal aufgrund hoher
Fehlerkontrastierung und Blendungsbegrenzung erheblich verbessert werden.
Diese Aufgabe wird bei dem Prüfraum gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß mit Hilfe von Reflexbildern vorhandene
Oberflächenfehler einen ausreichenden Leuchtdichtekontrast gegenüber ihrer
Umgebung aufweisen und dadurch gut erkennbar werden. Der Kontrast entsteht
durch eine recht geringe Leuchtdichte des Fehlerumfeldes,
wobei sich im Fehler selbst Licht aus einem engen
Richtungsbereich hell spiegelt.
Die für die einzelnen Kontrollbereiche vorgeschlagenen
Reflexbildquellen weisen helle gleichmäßig leuchtende
Flächen auf, die auf die zu kontrollierende Oberfläche
gespiegelt und dabei einen möglichen Oberflächenfehler
sichtbar werden lassen. Dies geschieht meist durch eine
Verzerrung des Reflexbildes aufgrund der Störung der
ebenen Spiegelfläche durch den Fehler oder in einer
Spiegelung der Reflexbildquelle an bezüglich des
Betrachtungswinkels günstig geneigten Flächen im Fehler.
Meist wird auch das Streulicht der Reflexbildquelle im
Fehler mit anderer Intensität als im Umfeld reflektiert
und dadurch der Fehler erkennbar.
Anhand der Zeichnung ist die Erfindung an einem
Ausführungsbeispiel nachstehend näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine vereinfachte Gesamtansicht der
Beleuchtungsanlage von oben,
Fig. 2 die Frontansicht einer Vertikalleuchte,
Fig. 3 schematisch einen Querschnitt durch die
Vertikalleuchte,
Fig. 4 das Prinzip der visuellen Kontrolle im ersten
Kontrollbereich und
Fig. 5 das Prinzip der visuellen Kontrolle im zweiten
Kontrollbereich.
Die schematisch gezeigte Beleuchtungsanlage ist innerhalb
einer etwa würfelförmigen Raumbegrenzung (1),
beispielsweise einer Halle von etwa 6×6 m² Grundfläche,
mit ausreichender Höhe angeordnet. Zur Vermeidung von
Fremdreflexen sind ihre Wände (1a) einheitlich gestaltet,
vorzugsweise durch Anbringung von Vorhängen oder
vergleichbaren Anstrichen, um der Raumbegrenzung einen
niedrigen und gleichmäßigen Reflexionsgrad sowie eine
matte Oberflächenstruktur zu verleihen. Etwa in die Mitte
des Raumes ist als Prüfobjekt ein LKW-Führerhaus (2)
eingebracht, welches angenähert einen prismatischen
Grundkörper mit rechteckiger oder nahezu quadratischer
Grundfläche von jeweils gut zwei Metern Seitenlänge und
etwa vergleichbarer Höhe darstellt.
Rings um das Prüfobjekt sind an den Wänden (1a) acht
Stück Vertikalleuchten (3 bzw. 3′) angeordnet, die
paarweise jeder der vier Seitenflächen des
Führerhauses (2) zugeordnet sind, wobei mit (2a) dessen
Front- bzw. Heckseite und mit (2b) die linke sowie rechte
Seitenfläche mit nicht gezeigten Türeinstiegen bezeichnet
sind. Die noch näher zu beschreibenden Vertikalleuchten
an jeweils einer Wand sind mit ihren einander zugekehrten
äußeren Längsseiten etwa bündig zur entsprechenden
Außenecke des Führerhauses positioniert, wie in Fig. 1
ersichtlich ist. Dabei sind die der Front- und
Heckseite (2a) des Führerhauses zugekehrten
Vertikalleuchten seitlich verschiebbar, um das Führerhaus
in Richtung des eingezeichneten Pfeiles (4) durch
Tore (1b) und zwischen den Vertikalleuchten hindurch in
die Raumbegrenzung einfahren und auch wieder ausfahren
zu können. Zur visuellen Kontrolle der vier Seitenflächen
als erstem Kontrollbereich werden nach dem Schließen der
einheitlichen Raumbegrenzung die entsprechenden
Vertikalleuchten bis auf Eckenhöhe des Führerhauses in
die in Fig. 1 in Strichlinien dargestellte Position
verschoben.
Jede der acht Vertikalleuchten (3, 3′) besteht aus einem
Gehäuse (3a) für sechs zu dritt nebeneinander und
zweifach übereinander angeordnete Leuchtstofflampen (3b)
mit vorzugsweise je 58 W Leistungsaufnahme. Aufgrund
dieser Leuchtstofflampen-Anordnung ergibt sich eine
Gesamthöhe der Vertikalleuchte von über 3 m, bezogen
auf den Fußboden, so daß sie das entsprechend der
Fahrwerkhöhe aufgebockte Führerhaus noch überragt.
Jede Leuchtstofflampe ist von einem trogförmigen
Gehäuseteil ähnlich eines Reflektors umgeben, wobei
die beiden jeweils äußeren trogförmigen Gehäuseteile (3c
bzw. 3e) auf ihrer der Lampe zugekehrten Seite eine
matt schwarze Oberfläche aufweisen, während der mittlere
trogförmige Gehäuseteil (3d) als weißer Reflektor
ausgebildet ist. An der Lichtaustrittsseite sind die
beiden äußeren Gehäuseteile (3c, 3e) mit je einer in
Lampenlängsrichtung angeordneten lichtundurchlässigen
schwarzen Abschattung (3c′ bzw. 3e′) versehen, die die
Lichtaustrittsfläche von einem Außenrand bis über die
Leuchtstofflampe hinweg in unterschiedlicher Breite
abdecken (Fig. 3). Die verbleibenden
Lichtaustrittsspalte (3c′′ bzw. 3e′′) sind dabei so
gewählt, daß für eine Prüfperson lediglich das
Reflexbild der Vertikalleuchte auf der Oberfläche des
Führerhauses gemäß den optischen Spiegelgesetzen
wahrgenommen werden kann, während die helle
Leuchtstofflampe selbst aufgrund der Abschattung direkt
nicht mehr sichtbar ist. Deshalb ist auch die
Abschattung (3e′) für den näher am Prüfobjekt
befindlichen Gehäuseteil (3e) schmaler und damit der
Lichtaustrittsspalt größer als bei dem weiter
entfernteren Gehäuseteil (3c). Entsprechend diesen
Vorgaben und der Einspiegelung des Lichtes von der Seite
her ist die für die andere Oberflächenhälfte
verantwortliche Vertikalleuchte (3′) hinsichtlich der
schwarzen Abschattungen spiegelbildlich aufgebaut.
Demgegenüber ist der mittlere trogförmige Gehäuseteil (3d)
der Vertikalleuchte aufgrund des weißen Reflektors hinter
der Lampe und mittels einer an der Lichtaustrittsseite
befindlichen durchscheinend weißen Acrylglasabdeckung (3d′)
mit etwa 50% Transmissionsgrad als gleichmäßig hell
leuchtende Fläche ausgebildet. Dabei ist die
Lampenleuchtdichte auf der Oberfläche der Abdeckung
so weit herabgesetzt, daß eine physiologische Blendung
für die Prüfperson zu vernachlässigen ist. Zusätzlich
ist jede Vertikalleuchte noch mit einer nicht gezeigten
transparenten Glasabdeckung an der Lichtaustrittsseite
versehen, um einen Schutz vor Verschmutzung und
mechanischen Beschädigungen zu gewährleisten.
Die vorbeschriebenen jeweils paarweise und
spiegelbildlich jeder Seitenfläche des Führerhauses
zugeordneten Vertikalleuchten (3 bzw. 3′) innerhalb des
ersten Kontrollbereiches sind vorzugsweise in einem
Abstand (a) von etwa 1,50 m von der zugehörigen
Seitenfläche entfernt aufgestellt. Eine Prüfperson (5)
kann somit zwischen der zu kontrollierenden Oberfläche
und den Vertikalleuchten hindurchgehen und die
Lackoberfläche visuell nach Fehlern absuchen (Fig. 4).
Hierbei ist die untere Kante des Führerhauses in einem
Abstand zum Boden von annähernd 1 m befindlich, während
die Vertikalleuchten vom Boden bis etwa zur Oberseite
des Führerhauses reichen. Bei normaler Blickhöhe der
Prüfperson und einer Sehentfernung von etwa 50 cm kann
so die gesamte Seitenfläche einschließlich des unteren
kritischen Bereiches der Führerhausoberfläche mit einem
Reflexbild abgemustert werden. Aufgrund der Breite der
Vertikalleuchte füllt das von ihr ausgehende Reflexbild
zudem gerade das Gesichtsfeld der Prüfperson bei der
gewählten Geometrie und Sehentfernung aus.
Das gesamte erkennbare Reflexbild besteht aus dem Bild
der beiden frei brennenden Leuchtstofflampen in den
äußeren trogförmigen Gehäuseteilen (3c, 3e), ohne daß
die Lampen direkt sichtbar sind, und aus dem
großflächigeren Reflexbild des mittleren Gehäuseteiles (3d),
welches insgesamt jedoch dunkler erscheint. In diesem
großflächigen Reflexbild sind besonders gut größere
Fehler, wie beispielsweise Poliernebel oder
Mattigkeitsstellen optimal erkennbar. Auch erscheint
das besonders für kleine Unebenheiten geeignete hellere
Reflexbild der beiden äußeren Leuchtstofflampen an
Eckrundungen des Führerhauses durch optische Verzerrung
an der konvex gewölbten Oberfläche nur noch als schmaler
Strich, dessen Breite zur Fehlererkennung nicht mehr
ausreicht, so daß für diesen Oberflächenbereich ebenfalls
die großflächige Reflexbildquelle der mittleren
Leuchtstofflampe dient. Aufgrund des geringen
Leuchtenwirkungsgrades sowie des Standortes der
Vertikalleuchten seitlich neben dem Führerhaus wird die
zu prüfende Lackoberfläche insgesamt so wenig aufgehellt,
daß niedrige Umfeldleuchtdichten erreicht werden.
Fremdreflexe werden durch die einheitliche Raumbegrenzung
vermieden, dunkle Raumbegrenzungen verringern zusätzlich
die Umfeldleuchtdichte auf der Oberfläche und steigern
die Fehlererkennbarkeit.
Auch für die visuelle Kontrolle des LKW-Führerhauses (2)
auf seiner Dachoberfläche (2c) ist eine Beleuchtung nach
dem Reflexbildprinzip vorgesehen. In diesem zweiten
Kontrollbereich, der im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1
in der gleichen Raumbegrenzung angeordnet, aber
beleuchtungstechnisch unabhängig von den
Vertikalleuchten (3, 3′) geschaltet werden kann, sind
als Reflexbildquellen drei Lichtbänder (6, 6′) im
Deckenbereich der Prüfhalle angeordnet. Jedes Lichtband
besteht vorzugsweise aus drei hintereinander angeordneten
zweilampigen Leuchten (Lichtband 6) oder jeweils zwei
einlampigen Leuchten (Lichtband 6′), die mit geringem
Abstand nebeneinander befestigt sind. Die Lichtbänder
haben sowohl untereinander als auch zur Dachoberfläche
des Führerhauses einen Abstand (a) von etwa 1,50 m und
sind mit Leuchtstofflampen (6a) mit einem
Leistungsbedarf von 58 W sowie vorzugsweise
tageslichtweißer Lichtfarbe bestückt. Aufgrund der
dreifach hintereinander angeordneten Lampen ergibt sich
eine Gesamtlänge jedes Lichtbandes von etwa 4,6 m, so
daß das Führerhaus auf beiden Seiten überragt wird
(Fig. 1, Fig. 5). Die Lichtbänder verlaufen parallel zur
Front- bzw. Heckseite (2a), während die Prüfperson (5)
auf lediglich angedeuteten seitlichen Bühnen (7) Längs
der linken und rechten Seitenfläche (2b) des Führerhauses
erhöht sich so bewegen kann, daß die Augen etwa 0,5 m
oberhalb des Daches befindlich sind.
Bei den Lichtbändern (6, 6′) ist das die Lampen
umgebende Gehäuse im oberen Halbraum ebenfalls matt
schwarz lackiert, so daß auf der zu kontrollierenden
Dachoberfläche klar definierte Reflexbilder der frei
brennenden Lampen mit scharfen Hell-Dunkel-Grenzen
entstehen, wodurch eine hohe Fehlerkontrastierung
gewährleistet ist. Aufgrund der geometrischen Anordnung
der Lichtbänder zum Führerhaus und der Position der
Prüfperson haben die Reflexbilder bezogen auf das
betrachtete Gesichtsfeld wiederum eine vertikale
Orientierung zur Oberfläche ähnlich des ersten
Kontrollbereiches. Auch hier kann durch die
Eigenbewegung der Prüfperson auf den seitlichen Bühnen
das gesamte Dach nach Fehlern abgesucht werden, wobei
eine Direktblendung während der Kontrolle ausgeschlossen
ist, da sich die Reflexbildquellen außerhalb des
Gesichtsfeldes hinter und über der Prüfperson befinden.
Es muß lediglich darauf geachtet werden, daß die
Beleuchtungseinrichtungen der anderen Kontrollbereiche
ausgeschaltet sind und Fremdreflexe, beispielsweise
durch helle Belüftungsrohre oder Oberlichter, durch
eine entsprechende Raumumhüllung vermieden werden. Das
Beleuchtungsstärkeniveau im zweiten Kontrollbereich ist
dabei ausreichend, um neben der visuellen Prüftätigkeit
auch Nachbesserungsarbeiten an der Dachoberfläche
durchzuführen.
Zur visuellen Kontrolle von Türfalz- und
Innenraumbereichen, die aufgrund von Aussparungen
insbesondere in den Seitenflächen (2b) vorhanden sind,
ist beiderseits davon je eine Leuchte (8) mit
asymmetrischer Lichtverteilungscharakteristik angeordnet.
Diese Leuchte mit vorzugsweise drei waagerecht
nebeneinander befindlichen Leuchtstofflampen ist an den
Seitenwänden der Raumbegrenzung zwischen zwei
Vertikalleuchten (3, 3′) und in etwa gleichem Abstand
wie letztere von der zugehörigen Seitenfläche des
Prüfobjektes entfernt angebracht. Dabei schließen die
beiden Leuchten an ihrer Oberseite ungefähr mit der
Dachfläche des Führerhauses ab. Die schräg nach unten
gerichtete Lichtstärkeverteilung dieser Leuchten stellt
ein ausreichendes Helligkeitsniveau für die Prüfarbeit
im Innenraum- und Türbereich sicher und schließt eine
Direktblendung aus. Da in diesem dritten Kontrollbereich
verschiedene Oberflächenkrümmungen und -richtungen
auftreten, ist ein spezielles Reflexbildbeleuchtungsprinzip
nur bedingt realisierbar.
Die im Ausführungsbeispiel beschriebene Beleuchtungsanlage,
bei der die Leuchten der drei Kontrollbereiche elektrisch
nacheinander geschaltet und die Kontrollen entsprechend
durchgeführt werden, läßt sich beispielsweise
dahingehend abwandeln, daß die drei Kontrollbereiche auf
drei verschiedene Räume aufgeteilt sind. Das LKW-
Führerhaus kann so schrittweise den drei Kontrollen
unterzogen werden, wobei in jedem Raum für das
Prüfpersonal optimale Untersuchungsbedingungen
geschaffen sind.
Claims (8)
1. Prüfraum zur visuellen Qualitätskontrolle hochglänzender Oberflächen eines
großen etwa prismatischen Grundkörpers, insbesondere eines lackierten
Lastkraftwagen-Führerhauses auf Fehler mit Hilfe von Reflexbildern von Leuchten
mit einem ersten, Leuchten aufweisenden Kontrollbereich für die Seitenflächen
und einem zweiten, Leuchten aufweisenden Kontrollbereich für das Dach, wobei
die Leuchten nacheinander schaltbar sein können, gekennzeichnet durch folgende
Merkmale:
- - In dem ersten Kontrollbereich für die bis auf Eckrundungen annähernd ebenen Seitenflächen (2a, 2b) des Grundkörpers (2) sind Vertikalleuchten (3, 3′) jeweils paarweise jeder Seitenfläche (2a bzw. 2b) zugeordnet und im Außenbereich der Ecken etwa über die Gesamthöhe des Grundkörpers (2) mit Abstand (a) zu diesem und über Eck angeordnet;
- - in dem zweiten Kontrollbereich zur visuellen Kontrolle des Daches (2c) des Grundkörpers (2) sind mehrere modifizierte Leuchtstofflampen-Lichtbänder (6, 6′) in der Mitte und jeweils seitlich oberhalb des Daches (2c) mit Abstand (a) verteilt angeordnet;
- - in einem dritten Kontrollbereich zur Kontrolle von Tür- und Fensterfalzen sowie Innenraumbereichen die aufgrund vorhandener Aussparungen in den Seitenflächen (2a, 2b) befindlich bzw. durch diese gebildet sind, ist den ent sprechenden Seitenflächen jeweils eine Leuchte (8) mit asymmetrischer Licht verteilung zugeordnet;
- - der Prüfraum (1) ist dreiteilig oder er ist einteilig, und die drei Kontrollbereiche sind nacheinander beleuchtbar;
- - die Prüfraumwände (1a) weisen einen niedrigeren Reflexionsgrad mit matter gleichmäßiger Oberflächenstruktur zur optimalen Fehlerkontrastierung auf als die Oberflächen des Grundkörpers (2).
2. Prüfraum nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß insgesamt acht Vertikalleuchten (3, 3′)
des ersten Kontrollbereiches jeweils paarweise etwa im
Abstand (a) von 1,5 m von der zugehörigen Seitenfläche (2a
bzw. 2b) bei einem gegenseitigen Abstand der beiden
einander zugekehrten Leuchtenaußenseiten entsprechend
der Breite der Seitenfläche (2a bzw. 2b) des
Grundkörpers (2) so angeordnet sind, daß das Licht der
Vertikalleuchten (3, 3′) schräg von links und rechts auf
die jeweilige Seitenfläche (2a bzw. 2b) abgestrahlt wird
und die eingespiegelten Reflexbilder auf der zu
kontrollierenden Oberfläche visuell erfaßbar sind.
3. Prüfraum nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vertikalleuchten (3, 3′)
vorzugsweise jeweils sechs zu dritt nebeneinander sowie
zweifach senkrecht übereinander angeordnete langgestreckte
Leuchtstofflampen (3b) (58 W, 1,5 in lang) aufweisen, die
einzeln von trogförmigen Gehäuseteilen (3c, 3d, 3e)
umgeben innerhalb eines gemeinsamen an der
Lichtaustrittsseite mit speziellen Abschattungen (3c′,
3d′, 3e′) versehenen Leuchtengehäuses (3a) derart
untergebracht sind, daß ein blendungsfreies scharf
begrenztes Reflexbild auf der gesamten zu prüfenden
Oberfläche für eine zwischen den Seitenflächen (2a, 2b)
des Grundkörpers (2) und den Vertikalleuchten (3, 3′)
sich aufrecht bewegende Person (5) wahrnehmbar ist.
4. Prüfraum nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die trogförmigen Gehäuseteile (3c, 3e)
für die jeweils äußeren Leuchtstofflampen (3b) jeder
Vertikalleuchte (3, 3′) auf ihrer Innenfläche matt
schwarz lackiert und an ihrer freien Lichtaustrittsseite
mittels längslaufender Abschattungen (3c′, 3e′) mehr
als halbseitig so abgedeckt sind, daß die helle
Leuchtstofflampe (3b) selbst bei direkter Betrachtung
nicht mehr sichtbar ist, die Erzeugung eines
Reflexbildes auf der Oberfläche für vorherrschende
Beobachtungsgeometrien aber nicht beeinträchtigt wird.
5. Prüfraum nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß bei der jeweils mittleren
Leuchtstofflampe (3b) einer Vertikalleuchte (3, 3′)
der trogförmige Gehäuseteil (3d) als weißer Reflektor
ausgebildet und seine Lichtaustrittsseite mittels einer
durchscheinenden weißen, gleichmäßig streuenden
Glasabdeckung (3d′) mit etwa 50% Transmissionsgrad
verschlossen ist.
6. Prüfraum nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden einer
Seitenfläche (2a bzw. 2b) des Grundkörpers (2)
zugekehrten Vertikalleuchten (3, 3′) spiegelbildlich
aufgebaut sind, wobei das Licht der jeweils äußeren
Leuchtstofflampen (3b) durch ihren nicht abgeschatteten
Spalt (3c′′, 3e′′) an der Lichtaustrittsseite schräg von
der Seite nur in Richtung dieser Seitenfläche (2a bzw. 2b)
abgestrahlt wird.
7. Prüfraum nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß für den zweiten Kontrollbereich drei
jeweils zweilampige Leuchtstofflampen-Lichtbänder (6, 6′)
mit einem gegenseitigen Abstand (a) sowie auch zur
prüfenden Dachfläche (2c) von etwa 1,5 m angeordnet
sind, und daß senkrecht zur Achsrichtung der
Lichtbänder (6, 6′) neben dem Grundkörper (2) seitliche
Arbeitsbühnen (7) für eine Kontrollperson (5) angeordnet
sind.
8. Prüfraum nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lichtbänder (6, 6′) im oberen
Halbraum zu den Lampen (6a) hin mit einem matt
schwarz lackierten Gehäuseoberteil abgedeckt sind.
Priority Applications (1)
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DE19904041166 DE4041166C2 (de) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | Prüfraum zur visuellen Qualitätskontrolle hochglänzender Oberflächen |
Publications (2)
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DE4041166A1 DE4041166A1 (de) | 1992-06-25 |
DE4041166C2 true DE4041166C2 (de) | 1995-09-07 |
Family
ID=6421020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
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