Die Erfindung betrifft einen Bearbeitungstisch für flächige, biegeschlaffe Körper aus Leder, Textlilien od. dgl., insbesondere für Tierhäute gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Insbesondere bei Tierhäuten ist es zwangsläufig so, daß das Material nicht durchgehend einheitlich strukturiert ist, sondern fehlerbehaftet ist. Dies resultiert beispielsweise aus dem natürlichen, organischem Wachstum der Haut, was zu unterschiedlichen Dicken des Körpers und zu entsprechend natürlichen Fehlern, wie deutlich sichtbaren Faltungen, Verhornungen etc. führt. Auch können beispielsweise Mückenstiche oder vernarbte Wunden besondere Fehler darstellen, die einer späteren Anwendung als Polsterteil etc. entgegenstehen.

Es sind daher bereits aufwendige Verfahren zur Fehlererkennung und zur Optimierung des Zuschnitts um Fehlerstellen herum entwickelt worden. Die vorliegende Erfindung betrifft die Verbesserung der Fehlererkennung und der Fehlerklassifizierung.

Aus der DE 40 12 462 C2 ist bereits eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Messen von Naturleder bekannt, bei dem mittels einer über einen Bearbeitungstisch angeordneten Kamera eine Fehlererkennung erfolgt. Dort wird bereits angedacht, neben der Fehlererkennung von der Kamera eine Erfassung der Kontur des Leders vorzunehmen.

Üblicherweise werden derzeit Bearbeitungstische verwendet, die eine Digitalisierungsvorrichtung aufweisen, wie sie in der DE 198 22 224 C2 beschrieben ist. Diese Digitalisierungsvorrichtungen sind aufwendig und bedürfen grundsätzlich noch einer manuellen Fehlermarkierung. Die markierten Fehler und der Umriss des Körpers werden hier ebenfalls von einer oberhalb des Bearbeitungstisches angeordneten Kamera erfaßt.

Ausgehend von dem in der DE 198 22 224 C2 beschriebenen Bearbeitungstisch liegt die Aufgabe der Erfindung darin, den bekannten Bearbeitungstisch derart weiterzubilden, daß eine weitgehend automatisierte Fehlererkennung und -klassifizierung mit verbesserter Auflösung möglich ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere mit denen des Kennzeichenteils und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung einen Projektor aufweist, welcher auf einen Bereich des Körpers eine Lichtstruktur projiziert, daß dem Projektor eine Vorrichtung zur bildlichen Aufnahme der auf den Körper projizierten Lichtstruktur zugeordnet ist, und daß ein Rechenwerk vorgesehen ist, welches aus der bildlichen Aufnahme die Art und/oder den Fehlergrad des ermittelten Fehlers errechnet.

Das Prinzip der Erfindung besteht somit im wesentlichen darin, auf ein manuelles Erkennen und Markieren der Fehler durch eine Bedienungsperson vollständig zu verzichten. Der Körper wird bereichsweise abgetastet oder gescannt, und zwar mit einer derart hohen Auflösung, daß praktisch sämtliche Fehler und mögliche Fehlergrade von dem Rechenwerk erkannt werden können.

Im Gegensatz zu der DE 40 12 462 C2, die lediglich eine Kamera zur Erfassung grober Fehler vorsah, wird erfindungsgemäß ein Projektor eingesetzt, der auf den Körper oder auf einen Bereich des Körpers eine Lichtstruktur projiziert. Diese besondere Lichtstruktur wird von einer Vorrichtung zur bildlichen Aufnahme der auf den Körper projizierten Lichtstruktur festgehalten und kann von einem Rechenwerk ausgewertet werden. Die Kamera kann beispielsweise eine CCD-Kamera sein.

Das Aufbringen einer Lichtstruktur auf den Körper ermöglicht praktisch beliebig hohe Auflösungen. So kann beispielsweise eine Lichtstruktur nach Art eines Gitterliniennetzes auf den Körper projiziert werden, welches eine Vielzahl von geringfügig voneinander beabstandeten Gitternetzlinien aufweist. Durch Erfassung der auf den Körper projizierten Netzlinienstruktur, die im Bereich von Fehlerstellen verformt oder verbogen wird, kann das Rechenwerk schon kleinste Fehler erkennen bzw. die Art oder den Grad des Fehlers bestimmen. Auch die Berechnung einer dreidimensionalen Oberflächenstruktur des Körpers wird somit möglich.

Ein Netz von Gitterlinien ist lediglich ein Beispiel für eine Lichtstruktur im Sinne der Erfindung. Alternativ zu eng voneinander beabstandeten Gitterlinien umfaßt der Begriff Lichtstruktur im Sinne der vorliegenden Erfindung auch seitlich eingestrahltes, gerichtetes, intensives, gleichmäßiges Licht. Insbesondere kommt auch Laserlicht in Betracht.

In Abgrenzung zum Stand der Technik, der lediglich eine Beleuchtung der Körperoberfläche durch das vorhandene, diffuse und schwache Raumlicht vorsah, wird mit vorliegend unter dem Begriff Lichtstruktur die Beaufschlagung der Oberfläche des Körpers mit einem besonderen, gerichteten, über den jeweiligen Arbeitsbereich gleichmäßig verteilten und intensiven Lichtes verstanden.

Einzelheiten zu der Art möglicher produzierter Lichtstrukturen lassen sich beispielsweise von einem unter der Bezeichnung µ ikro Top-System von der Firma Breukmann in Meersburg angebotenen System entnehmen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ermittelt das Rechenwerk aus der bildlichen Aufnahme eine Tiefe oder ein Volumen eines Fehlers. Diese vorteilhafte Ausgestaltung bietet die Möglichkeit einer besonders exakten Fehleranalyse und Fehlerklassifizierung. Gegenüber dem Stand der Technik, der bisher lediglich ein grobes Vorhandensein eines Fehler bzw. das Vorhandensein von Fehlerstellenrandbereichen oder Kanten von Fehlern ermöglichte, kann nun die Art und Weise und die Beschaffenheit des ermittelten Fehlers viel näher und genauer bestimmt werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist dem Bearbeitungstisch eine Bearbeitungsstation zugeordnet, die eine der Fehlererkennung nachfolgende Fehlerstellenbearbeitung durchführt. Diese Ausgestaltung der Erfindung bietet beispielsweise die Möglichkeit, unmittelbar nach dem Erkennen und Klassifizieren des Fehlers eine Bearbeitung der Fehlerstelle vorzunehmen, ohne daß der auf der Auflagefläche ausgebreitete Körper von der Auflagefläche entfernt werden muß. Beispielsweise kann als Fehlerstellenbearbeitung eine Fehlerstellenmarkierung durchgeführt werden, welche beispielsweise durch Auftragen von fluoreszierender Farbe auf von Menschen visuell nicht ohne weiteres erkennbare Fehler diese deutlich hervorhebt. So kann bei einem weiteren, späteren, insbesondere bei einem anderen Bearbeitungstisch stattfindenden Bearbeitungsschritt ein derart markierter Fehler schnell erkannt werden.

Grundsätzlich kommen aber auch weitere nahezu beliebige Bearbeitungsschritte zur Bearbeitung der zuvor erfaßten bzw. klassifizierten Fehlerstellen in Betracht. Insbesondere ist diese Ausgestaltung vorteilhaft, wenn eine nachfolgende Bearbeitung der Fehlerstellen in Abhängigkeit der ermittelten bzw. berechneten Tiefe oder des ermittelten bzw. errechneten Volumens der Fehlerstelle vorgenommen werden soll, und die ermittelte Tiefe oder das ermittelte Volumen für die nachfolgende Bearbeitung von Wichtigkeit ist.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Erfassen von Fehlern in im wesentlichen biegeschlaffen Körpern. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE 40 12 462 C2 bekannt.

Eine hochauflösende Fehlererfassung sowie ein genaues Erkennen des Fehlergrades oder der Art des Fehlers ist mit dem bekannten Verfahren nicht ohne weiteres möglich.

Die Aufgabe der Erfindung wird darin gesehen, das bekannte Verfahren zu verbessern. Die Aufgabe löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 17.

Das erfindungsgemäße Prinzip besteht somit im wesentlichen darin, daß eine Lichtstruktur auf den Körper projiziert wird und aus der projizierten Lichtstruktur bzw. aus deren bildlicher Aufnahme eine Fehlerklassifizierung vorgenommen wird.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen sowie an Hand der nun folgenden Beschreibung eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels. In den Figuren zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Draufsicht auf eine auf einer Auflagefläche eines Bearbeitungstisches befindliche Tierhaut,

Fig. 2 in perspektivischer, schematischer Schrägansicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bearbeitungstisches,

Fig. 3 schematisch in teilgeschnittener Ansicht einen Querschnitt durch eine Fehlerstelle in dem Körper,

Fig. 4 ein Beispiel einer Lichtstruktur, wie sie von einem Projektor ausgesandt wird, und

Fig. 5 die Lichtstruktur gemäß Fig. 4, wie sie von der Vorrichtung zur bildlichen Aufnahme der auf den Körper aufgebrachten Lichtstruktur gesehen wird.

Der in seiner Gesamtheit in den Figuren mit 10 bezeichnete Bearbeitungstisch kann beispielsweise als Tisch mit einer feststehenden Auflagefläche 11 ausgebildet sein. Vorteilhaft ist jedoch insbesondere, wenn der Bearbeitungstisch nach Art eines in der DE 198 22 224 beschriebenen Bearbeitungstisches ausgebildet ist, und die Auflagefläche von einem umlaufenden Transportband (conveyor) gebildet wird.

Auf der Auflagefläche 11 liegt, wie insbesondere aus Fig. 1 deutlich wird, ein Körper 12 flächig ausgebreitet mit einer unregelmäßigen Kontur 13 auf. Der Körper 12 ist insbesondere eine Tierhaut, also beispielsweise eine Ziegenhaut oder einer Kuhhaut gebildet.

Fig. 1 zeigt, daß der gesamte Körper 12 bzw. die gesamte Auflagefläche 11, die üblicherweise größer ist als die flächige Erstreckung des Körpers 12, in unterschiedliche Bereiche 14a, 14b, 14c unterteilt werden kann.

Fig. 2 läßt erkennen, daß dem Bearbeitungstisch 10 eine Einrichtung 15 zugeordnet ist, die an einem Schlittenportal 16 befestigt ist. Der Schlitten 16 ist gemeinsam mit der Einrichtung 15 entlang dem Doppelpfeil Y relativ zu dem Bearbeitungstisch 10 bewegbar. Alternativ oder zusätzlich kann insbesondere bei einem ein umlaufendes Transportband aufweisenden Bearbeitungstisch die Auflagefläche 11 und damit der Körper 12 an dem Schlitten 16 vorbeibewegt werden.

Der Schlitten 16 weist einen Projektor 17 auf, der als Lichtquelle für eine Lichtstruktur 19 dient. Der Pfeil 18 soll den Lichtweg des von dem Projektor 17 ausgesandten Lichtes zum Bereich 14b darstellen. Wichtig ist, daß der gesamte Bereich 14b mit der Lichtstruktur 19 beaufschlagt wird.

Die Lichtstruktur, die auf die Tierhaut 12 aufgebracht wird, kann von einer Vorrichtung 21 bildlich aufgenommen werden. Die Vorrichtung 21 sieht somit die von dem Körper reflektierte bzw. je nach Ausbildung der Oberfläche des Körpers 12 veränderte Lichtstruktur, die etwa, wie schematisch angedeutet durch den Pfeil 20 von dem Bereich 14b reflektiert oder gestreut wird und die Vorrichtung 21 erreicht. Die Vorrichtung 21 ist beispielsweise als CCD-array-Kamera ausgebildet.

Projektor 17 und die Vorrichtung 21 sind gemeinsam an der Einrichtung 15 insbesondere fest relativ zueinander unter einem Abstand 22 angeordnet. Projektor 17 und Vorrichtung 21 werden somit gemeinsam mit dem Schlitten 16 entlang dem Doppelpfeil Y bewegt. Die Einrichtung 15 kann aber unabhängig davon eine Bewegung entlang dem Doppelpfeil X relativ zu dem Schlitten 16 durchführen und zwar gemeinsam mit dem Projektor 17 und der Vorrichtung 21. Auf diese Weise können beispielsweise die zwei Bereiche 14a, 14b, 14c sukzessive nacheinander bearbeitet werden.

Der Körper 12, insbesondere die Tierhaut, enthält eine Vielzahl von Fehlern oder Fehlerstellen, die durch die Positionsziffern F1, F2 und F3 angedeutet sein sollen. Die Fehler in dem Bereich 14b werden durch die bildliche Aufnahme der Lichtstruktur 19 des Bereiches 14b erfaßt. Fig. 3 soll dies verdeutlichen. Hier ist schematisch in teilgeschnittener Ansicht ein Ausschnitt aus der Tierhaut 12 im Bereich der Fehlerstelle F1 dargestellt. Die Fehlerstelle F1 ist durch eine schürfwundenartige vernarbte Vertiefung mit der maximalen Tiefe T gebildet. Die Fehlerstelle F1 besitzt auch in einer Richtung senkrecht zur Papierebene eine gewisse räumliche Ausdehnung, so daß der Fehlerstelle F1 ein Volumen V zugeordnet werden kann.

Auf Grund der besonderen Anordnung von Projektor 17 und der Vorrichtung 22 zur bildlichen Erfassung kann aus der Aufnahme der Lichtstruktur das Rechenwerk 24 eine Tiefe T bzw. auch ein Tiefenprofil, zumindest jedoch eine ungefähre maximale Tiefe der Fehlerstelle F1 erkennen. In einem weiteren Schritt kann hieraus ein ungefähres Volumen der Fehlerstelle F1 berechnet werden.

Durch Festlegung von Kriterien für eine maximale Tiefe oder ein Tiefenprofil oder für ein maximales Volumen kann eine sehr exakte, hochaufgelöste Klassifizierung der unterschiedlichen Fehlerstellen F1, F2 und F3 vorgenommen werden. Dies ermöglicht eine automatische Erkennung und Unterscheidung der Fehler nach Klassen, so daß automatisch entschieden werden kann, welche Bedeutung die Fehlerstelle für ihren späteren Anwendungszweck besitzt. Insbesondere ist die Fehlerklassifizierung für ein nachfolgendes Nesten von Bedeutung, bei der eine optimierte Gruppierung von Zuschnittteilen um relevante Fehlerstellen herum vorgenommen wird, um den Ausschuß zu minimieren.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der verbesserten Fehlererkennung liegt darin, daß eine Arbeitsstation 23 dem Bearbeitungstisch 10 zugeordnet werden kann, die einen der Fehlererkennung und Klassifizierung nachfolgenden Bearbeitungsschritt vornimmt. Beispielsweise kann, wie Fig. 2 zeigt, dem Schlitten 16 die Arbeitsstation 23 zugeordnet werden, die relativ zu dem Schlitten 16 fest angeordnet verlagerbar ist. Die Arbeitsstation 23 kann beispielsweise erkannte und klassifizierte Fehlerstellen F2 und F3 nach deren Erfassung und Klassifizierung, bei Bedarf markieren. Insbesondere von Personen nur schwer erkennbare Fehlerstellen, also geringfügige Fehler, können beispielsweise mit fluoreszierender Farbe markiert werden.

Eine derartige nachfolgende Bearbeitung ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Einrichtung 15 nacheinander Bereiche 14a, 14b und 14c abfährt und abarbeitet und die Arbeitsstation 23 nachfolgend ebenfalls die Bereiche 14a, 14b, 14c abarbeitet. Für den Fall, daß die Einrichtung 15 den Bereich 14b bearbeitet, könnte die Arbeitsstation 23 bereits in dem Bereich 14e arbeiten, vorausgesetzt das Rechenwerk 24 hat die Art des Fehlers oder den Fehlergrad des Fehlers bereits bestimmt.

Es ist jedoch auch möglich, die Arbeitsstation 23 an einem separaten, nicht dargestellten Schlitten zu befestigen, der unabhängig von dem Schlitten 16 relativ zu der Auflagefläche 11 oder zu dem Körper 12 bewegbar ist. Dabei ist auch eine von einem Transportband gebildete Auflagefläche von großem Vorteil.

Fig. 2 deutet die Arbeitsstation 23 und das Werkzeug 25 lediglich schematisch als optionale Einheit an. Der Arbeitsstation 23 ist dabei ein Werkzeug 25 vorgesehen, mit dem beispielsweise die ermittelten, also georteten und klassifizierten Fehlerstellen F1, F2, F3 bearbeitet, beispielsweise markiert werden können.

Der Bearbeitungstisch nach Fig. 2 zeigt eine herkömmliche, unveränderliche Auflageflache 11. Vorteilhaft aber nicht dargestellt ist die Erzeugung eines Unterdrucks unterhalb der Auflagefläche, durch den der Körper auf der Auflagefläche fest gehalten wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft, falls ein der Fehlererfassung nachfolgender Bearbeitungsschritt gewünscht ist. Beispielsweise kann dafür ein Bearbeitungstisch mit einem endlos umlaufenden Transportband gemäß DE 198 22 224 C2 verwendet werden.

Fig. 4 veranschaulicht ein Beispiel einer möglichen auf den Körper 12 aufzubringenden Lichtstruktur 19.

Fig. 4 zeigt beispielhaft eine Anzahl von zueinander parallelen Gitternetzlinien, die sich sämtlich über den gesamten zu erfassenden Bereich 14b erstrecken. Fig. 5 zeigt die Auswirkungen, die eine Fehlerstelle F1 auf Grund der Oberflächenbeschaffenheit des Körpers 12 in diesem Bereich auf die Gitternetzlinien darstellt. Die Vorrichtung 21 erkennt diese Struktur und kooperiert mit den in Fig. 2 lediglich schematisch dargestellten Rechenwerk 24, welches die bildliche Aufnahme signaltechnisch bzw. rechnerisch bearbeitet. Aus der Art der Verformung der einzelnen Gitternetzlinien kann die Tiefe und das Volumen der jeweiligen Fehlerstelle (z. B. F1) sehr genau berechnet werden.

Als Lichtstruktur im Sinne der Erfindung kommen verschiedene Arten von Projektionen in Frage. Beispielsweise kann auch unterschiedlich farbiges Licht projiziert werden, und auf Grund einer Farbveränderung eine Information der Oberfläche entnommen werden. Der Begriff Lichtstruktur bedeutet dabei nicht zwingend, daß eine geometrische Figur auf den Körper 12 projiziert wird, sondern daß der jeweils zu bearbeitende Bereich (z. B. 14b), vollständig und gleichmäßig mit einem Licht beaufschlagt wird, dem durch bildliche Aufnahme durch die Vorrichtung 21 hochaufgelöste detaillierte Informationen über die Oberflächenbeschaffenheit genommen werden können.