[發明專利]評價反射表面的結構差異的方法和測量設備

在審

• 申請號: 201410858140.2
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN104568966A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: M·內滕
• 申請（專利權）人: 大眾汽車有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01B11/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐予紅;劉春元

技術領域

本發明涉及評價反射表面的結構差異的方法和測量設備。

背景技術

反射表面例如板的表面，例如涂漆的或者壓延的板，具有一種光學的表現形象，它的質量決定性地通過平滑的表面影響或者確定。特別在高價值的表面的情況下，例如車輛或者飛機的涂漆的表面，期望高的和均勻的質量。

在如車輛或者飛機上的較大的表面或者平面的情況下，漆的質量對于外面的表現形象或者外觀多僅由員工抽樣地檢查。用于人工評價的標準有規律地定義和規定。為評定表面質量或者漆質量可以使用的測量設備為批量生產中例如汽車工業中的自動化的測量在很大程度上不適用。

涂漆過程中的涂漆經常收到波動的影響，如溫度、空氣濕度、空氣壓力、漆的粘度和化學成分。這些因素在對平滑的和閉合的漆層化開的情況下影響涂敷的漆。在非優化的處理條件的情況下可能產生不平整的表面，這樣的表面不均勻地反射入射的光。這樣的表面結構經常也稱為Orange?Peel(桔皮)。

已知使用“BYK?Gardner”公司的測量設備，它在手持設備內為在涂漆完成的表面上設置而包括紅外高能LED和CCD照相機并且這樣確定結構譜。

此外存在這樣的測量設備，它們基于共焦的顯微鏡并且確定漆層中的粗糙度或者不平整度。

因此通常員工不用測量設備而以光學方式評估漆來抽樣地檢驗它。

DE?10?2010?060?851?A1說明了一種用于分析工件表面的微結構的方法。在此沿線觀察灰度值并且使用傅立葉變換關于它的振幅和纖維進行評估。該方法適合表面特征或者表面結構，例如研磨條紋。

DE?41?23?916?C2表示一種用于動態照明的識別和分類物體的表面特征和表面缺陷的方法和設備。多個照明源順序地并且漫射地照亮物體，使得能夠確定形狀。

EP?1?882?896?A1公開了一種方法和設備，用于三維地測量優選鏡反射的物體的形狀和局部的表面粗糙。

DE?697?03?487?T2說明一種用于自動地檢驗運動的表面的方法和設備。要檢測和分類的表面缺陷是刮痕、凹點、節等?？勺R別的缺陷尺寸可以從0.1mm直到數米變化。在這種情況下表面根據暗場方法照明。

DE?197?26?094?B4說明一種借助缺陷點的三維結構的測量來檢測表面缺陷點的方法。

市場上可以使用的技術在操縱上具有決定性的缺點，因此測量裝置在工業中并且特別在汽車工業中僅勉強被接受。

在涂漆的表面上放置測量設備是有問題的，因為它可能導致損壞。(備選地)用機器人在汽車表面上引導測量頭花費大并且能夠在剛做好的涂漆的表面上導致損壞。

通過人工放上的測量僅限于非常小的區域。在大面積的情況下通過多次放上測量設備的表面分析需要極大的時間花費并且由于不精確性在定位時不可復制。例如“BYK?Gardner”公司的測量設備僅確定結構譜并且為長波紋和短波紋說明至少一個測量值。測量的譜或者長波紋和短波紋對平滑的表面的主觀的印象的普遍有效的分配多年來都未能實現。

基于共焦的顯微鏡的測量設備僅能在最上面的漆層上執行測量。然而因為像桔皮的情況下的不平整性通過位于下面的基漆引起，所以這些測量系統不適合那些例如用于汽車的漆系統的質量控制。另外例如共焦的測量系統必須非常接近表面引導，由此測量花費大。另外由測量原理決定不能測量大的面積。

發明內容

現在本發明的任務在于，改進反射表面的表現形象的評價。

該任務根據權利要求1或者8解決。

本發明的用于借助具有光源和照相機的測量設備評價反射的表面的結構差異的方法包括步驟：

-用光源在表面上產生線狀的反射區；

-用照相機拍攝反射區的照片；

-在反射區和表面之間的過渡內檢測照片的線狀的光邊緣；

-比較光邊緣的至少一個區域與參考邊緣；

-評價該比較。

本發明的方法具有優點：能夠完全無接觸地工作并且同時能夠檢測大的表面。通過拍攝和評價表面上的反射區，與直接觀察表面不同能夠評價表面的表現形象。在確定的領域內，例如在機動車的情況下，涂漆的車輛的完美的表現形象和單個表面缺陷的最小化同樣重要。迄今自動化的檢驗從顧客的觀點看，也就是說從漆的表現形象看，幾乎不可能。除檢測表現形象外本方法同樣適合檢測漆中的缺陷，例如夾雜物、腐蝕孔或者氣泡。此外本方法首次允許統一地以光學方式評定表面質量，其可以自動地執行，也就是說無需由員工采樣式評定。