DE102004054127B4 - Material testing device - Google Patents

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DE102004054127B4 DE200410054127 DE102004054127A DE102004054127B4 DE 102004054127 B4 DE102004054127 B4 DE 102004054127B4 DE 200410054127 DE200410054127 DE 200410054127 DE 102004054127 A DE102004054127 A DE 102004054127A DE 102004054127 B4 DE102004054127 B4 DE 102004054127B4
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Abstract

Materialprüfungsvorrichtung mit einer Spulenanordnung zur Erzeugung prüflingsdurchflutender Magnetfelder und einer zugehörigen Beobachtungs- und Beleuchtungsanordnung zur Beleuchtung der im Durchflutungsbereich angeordneten Prüflinge für eine Beobachtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenanordnung zur Realisierung einer entmagnetisierenden Materialprüfung aus einer entmagnetisierend gepulsten Stromquelle gespeist und die Beobachtungs- und Beleuchtungsanordnung zur taktweisen Prüflingsbeobachtung ausgebildet ist.Material testing device with a coil arrangement for generating test fields permeating magnetic fields and an associated one Observation and lighting arrangement for lighting the in the flood area arranged samples for one Observation, characterized in that the coil arrangement for Realization of a demagnetizing material test powered by a demagnetizing pulsed current source and the observation and lighting arrangement for cyclic Prüflingsbeobachtung trained is.

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Description

Bei der Herstellung von Werkstücken ist es in kritischen Anwendungen erforderlich, die Werkstücke einzeln auf Materialfehlerfreiheit zu überprüfen. Dies gilt für eine Vielzahl von Bereichen, wobei durch immer komplexer werdende Produkte, Verschärfungen im Produkthaftungsbereich usw. die Sicherstellung einer geforderten Bauteilqualität immer bedeutender wird.at the production of workpieces It is necessary in critical applications, the workpieces individually to check for material defects. This applies to a variety of areas, with more and more complex ones Products, tightening in the product liability area, etc. ensuring a required component quality becomes more and more important.

Bei der Herstellung von Werkstücken wird es daher immer wichtiger, Materialfehlerfreiheit zu gewährleisten, insbesondere Freiheit von häufig auftretenden Fehlern wie Oberflächenrissen und dergleichen, die seit langem mit Magnetpulververfahren und dergleichen bestimmbar sind. Bei Magnetpulverfahren wird ein Werkstück magnetisiert und die sich an der Werkstückoberfläche ergebende Feldverteilung durch Aufbringen feiner Eisenpartikel oder dergleichen und durch Untersuchung der Eisenpartikelverteilung als Hinweis auf z. B. Risse erfaßt. Überdies und gerade nach solchen Verfahren ist in bestimmten Anwendungen eine Entmagnetisierung der Werkstücke erforderlich, etwa im Flugzeug- und/oder U-Bootbau, aber auch für verschiedene andere industrielle Anwendungen.at the production of workpieces It is therefore becoming increasingly important to ensure freedom from defects in material especially freedom from frequent occurring errors such as surface cracks and the like, which have long been using magnetic powder method and the like are determinable. In Magnetpulverfahren a workpiece is magnetized and the resulting at the workpiece surface Field distribution by applying fine iron particles or the like and by examining the iron particle distribution as an indication z. B. cracks detected. Moreover and just after such procedures is in certain applications a Degaussing of the workpieces required, for example, in aircraft and / or submarine construction, but also for various other industrial applications.

Die DE 102 41 029 A1 zeigt dabei bereits eine Prüfvorrichtung zur Materialfehlerermittlung, mit der simultan eine Messung und eine Entmagnetisierung durchgeführt werden kann. Die dort beschriebene Vorrichtung und das dort beschriebene Verfahren liefern in der Praxis sehr gute Ergebnisse. Wünschenswert ist es aber, eine weitere Verbesserung der Materialprüfung insbesondere im Hinblick auf Serienprüfungen zu ermöglichen, die bei einer Vielzahl von Prüflingen und/oder in kurzer Zeit die erforderliche Materialprüfung erlauben.The DE 102 41 029 A1 already shows a test device for material defect detection, with the simultaneous measurement and demagnetization can be performed. The device described there and the method described there provide very good results in practice. However, it is desirable to enable a further improvement of the material testing, in particular with regard to series tests, which allow the required material testing in a variety of test items and / or in a short time.

Aus der EP 0 357 823 A1 ist eine Vorrichtung zum Prüfen von metallischen Werkstücken unter Wasser bekannt, die einen Behälter aufweist, der eine Flüssigkeit mit magnetisierbaren Teilchen enthält. In einem Magnetfeld ordnen sich die magnetisierbaren Teilchen zu für Fehlstellen an metallischen Werkstücken charakteristischen Strukturen, die optisch auf einem Lichtleiter abgebildet und entfernt vom Messort verarbeitet und/oder direkt betrachtet werden können.From the EP 0 357 823 A1 For example, there is known a device for testing underwater metallic workpieces having a container containing a liquid containing magnetizable particles. In a magnetic field, the magnetizable particles arrange themselves into structures which are characteristic of defects on metallic workpieces and which can be optically imaged on a light guide and processed remotely from the measuring location and / or viewed directly.

Aus der DE 23 46 999 ist eine magnetische Werkstoffprüfvorrichtung bekannt, die durch eine kreuzförmige Magnetkernanordnung gekennzeichnet ist, die aus zwei Paaren von Magnetpolgliedern gebildet ist, welche zwei aneinander schneidende Magnetpolpaare festlegen, wobei zwei um die beiden Paare von Magnetpolgliedern herumgewickelte Spulen und eine Stromversorgung zur Speisung der ersten Spule mit der positiven Halbwelle eines Einphasen-Wechselstroms und der zweiten Spule mit der negativen Halbwelle des Einphasen-Wechselstroms derart, dass zwei Magnetflüsse abwechselnd in einander schneidende Richtungen erzeugt werden, vorgesehen sind.From the DE 23 46 999 For example, there is known a magnetic material testing apparatus characterized by a cruciform magnetic core assembly formed of two pairs of magnetic pole members which define two intermeshing magnetic pole pairs, two coils wound around the two pairs of magnetic pole members and a power supply for feeding the first coil to the first coil positive half-wave of a single-phase alternating current and the second coil with the negative half-wave of the single-phase alternating current such that two magnetic fluxes are alternately generated in intersecting directions, are provided.

Aus der JP 2003 107 057 A ist ein automatisierter Magnetpulverflussdetektor für eine Stahlplatte bekannt, bei der ein Magnetjoch mit einem verfahrbaren Wagen über eine Stahlplatte bewegt wird und eine Beobachtung des mit magnetisiertem Magnetpulver erhaltenen Bildes erfolgt.From the JP 2003 107 057 A For example, there is known an automated magnetic flux detector for a steel plate in which a magnetic yoke with a traveling carriage is moved over a steel plate and observation of the image obtained with magnetized magnetic powder is performed.

Aus der JP 2002 230 923 A ist eine Magnetpulvervorrichtung zur Beobachtung von Stahlstäben bekannt, in der ultraviolette Lampen zur Beleuchtung des Werkstückes eingesetzt werden.From the JP 2002 230 923 A For example, a magnetic powder apparatus for observing steel bars is known in which ultraviolet lamps are used to illuminate the workpiece.

Aus der JP 62110148 A ist die Beobachtung einer Schweißnaht bekannt, bei der eine Schweißnaht oder dergleichen unter einem unterschiedlichen Winkel beleuchtet und beobachtet wird.From the JP 62110148 A For example, it is known to observe a weld in which a weld or the like is illuminated and observed at a different angle.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Prüfung von Bauteilen auf einfache und/oder preiswerte Weise und/oder mit hoher Qualität zu ermöglichen.The Object of the present invention is the examination of Components in a simple and / or inexpensive way and / or with high quality to enable.

Die Lösung der Aufgabe wird in unabhängiger Form beansprucht. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.The solution the task becomes independent Claimed form. Preferred embodiments can be found in the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung schlägt somit in einem ersten Grundgedanken eine Materialprüfungsvorrichtung mit einer Spulenanordnung zur Erzeugung prüflingsdurchflutender Magnetfelder und einer zugehörigen Beobachtungs- und Beleuchtungsanordnung zur Beleuchtung der im Durchflutungsbereich angeordneten Prüflinge für eine Beobachtung vor, bei welcher die Spulenanordnung zur Realisierung einer entmagnetisierenden Materialprüfung aus einer gepulsten Stromquelle gespeist und die Beobachtungs- und Beleuchtungsanordnung zur taktweisen Prüflingsbeobachtung ausgebildet ist.The present invention proposes Thus, in a first basic idea, a material testing device with a coil arrangement for generating test fields permeating magnetic fields and an associated one Observation and lighting arrangement for lighting the in the flood area arranged samples for one Observation before, in which the coil assembly for the realization a demagnetizing material test from a pulsed power source fed and the observation and lighting arrangement for intermittent Prüflingsbeobachtung is trained.

Ein erster wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist somit in der Realisierung einer Materialprüfungsvorrichtung zu sehen, bei der die prüfende Beobachtung unmittelbar im Rahmen der Prüflingsdurchflutung erfolgen kann. Die angegebene Anordnung ermöglicht somit eine besonders schnelle und damit preissparende Prüflingsuntersuchung, die überdies gegenüber einer Anordnung, bei der Beleuchtung und Magnetfelderzeugung an getrennten Orten vorgenommen werden, verbesserte Ergebnisse liefert, da weder die Gefahr einer Re-Magnetisierung besteht, die sonst etwa durch Vorbeiführen an magnetisierenden Teilen oder durch das Streufeld der Spulen aufgrund der Magnetisierung/Demagnetisierung nachfolgender Prüflinge gegeben ist, noch die Bewegung aufgetragenen Prüfmaterials wie fluoreszierendem Prüffluid, Prüfpulver usw. durch Stöße oder andere Beeinträchtigungen zu befürchten ist. Die Prüfung wird also schneller und besser. Die bei gleichem Aufwand höhere Meßergebnisqualität erlaubt auch gegebenenfalls eine Einfachprüfung mit verringertem Aufwand bei noch guten Ergebnissen, etwa im Fall einer Magnetisierungsstromverringerung. Die Ausleuchtung von der Spulenseite her gewährleistet zudem eine Untersuchung jener Seite, von und auf welcher Seite die Magnetisierung vorgenommen wurde.A first essential aspect of the present invention is thus to be seen in the realization of a material testing device, in which the testing observation can take place directly within the scope of the test sample flooding. The specified arrangement thus enables a particularly rapid and thus cost-saving Prüflingsuntersuchung, which also made against an arrangement in which lighting and magnetic field generation at separate locations, provides improved results, since there is no risk of re-magnetization, otherwise about by passing on magnetizing parts or by the stray field of the coils due to the magnetization / demagnetization of subsequent samples is still given the movement of applied test material such as fluorescent Prüffluid, test powder, etc. is to be feared by impact or other impairments. The exam will be faster and better. The higher measurement result quality with the same outlay also allows, if appropriate, a single test with reduced expenditure with still good results, for example in the case of a magnetization current reduction. The illumination from the coil side also ensures an examination of that side of and on which side the magnetization was made.

In besonderem Umfange können die Vorteile erhalten werden, wenn die Spulenanordnung eine Mehrzahl an Spulen umfasst und die Beleuchtungsmittel zwischen und/oder vor diese gesetzt sind. Diese Anordnung erlaubt es in besonderem Maße, eine günstige Prüflingsausleuchtung unmittelbar im Rahmen der Magnetfelddurchflutung des Prüflings zu gewährleisten und dadurch nicht nur das Analyseergebnis zu verbessern, sondern auch eine sehr schnelle Bewertung zu erhalten, zumal gegebe nenfalls eine Zykluswiederholung möglich ist und/oder eine Neuprüfung dann, wenn mit einer ersten Maximalstromstärke ein Prüfzyklus durchgeführt wurde und dabei keine eindeutigen Ergebnisse erhalten wurden. In einem solchen Fall kann aufgrund der Beleuchtung von der Spulenseite her, ohne sonst erforderliche erneute Prüflingsbewegung zu den Spulen hin, sofort eine Nachprüfung erfolgen, die insbesondere eine andere und typisch höhere maximale Stromstärke verwenden kann.In special scope can the advantages are obtained when the coil assembly a plurality comprises coils and the illumination means between and / or before these are set. This arrangement makes it possible in particular, a cheap Prüflingsausleuchtung directly in the context of the magnetic field of the test specimen too guarantee and thereby not only to improve the analysis result, but also to get a very fast rating, especially where appropriate a cycle repetition possible is and / or a new test when a test cycle has been performed at a first maximum current level and no clear results were obtained. In one such case may be due to the lighting from the coil side, without otherwise required renewed Prüflingsbewegung to the coils out, an inspection immediately in particular, a different and typically higher maximum amperage can use.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Beleuchtungsanordnung einen UV-Strahler umfasst, der die Verwendung fluoreszierenden Prüffluids ermöglicht. Zugleich kann auch eine Beleuchtung mit sichtbarem Licht erfolgen. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn sowohl mit sichtbarem als auch ultraviolettem Licht gearbeitet wird, weil die Überlagerung von UV- und Weißlicht ermöglicht, bei der Materialprüfung auch die Oberflächenbeschaffenheit und/oder -qualität des Prüflings festzustellen und so Fehlurteile aufgrund von Verschmutzungen wie Staubkörnern usw. sicher vermeidet. Es sei im Übrigen erwähnt, dass die Vorrichtung nicht auf bestimmte Magnetpulver und/oder bestimmte Magnetfluide beschränkt ist.Especially it is preferred if the illumination arrangement is a UV radiator which allows the use of fluorescent test fluid. At the same time, too a lighting with visible light done. This is special then advantageous if both visible and ultraviolet Light is working because of the overlay of UV and white light allows in the material testing also the surface texture and / or -quality of the test piece determine and thus misjudgments due to soiling such as dust grains, etc. safely avoids. It's the way, by the way mentioned, that the device is not specific to certain magnetic powder and / or Limited magnetic fluids is.

Besonders bevorzugt ist es, wenn für die Beleuchtung Leuchtdioden, die als „Weißlicht-" wie auch als UV-emittierende Dioden verfügbar sind, verwendet werden. Die Verwendung von LEDs erlaubt einerseits die sehr raumnahe Anbringung der Beleuchtungsmittel an den Spulen und gestattet andererseits bei überdies geringem Energieverbrauch einen von den zum Teil nicht uribeachtlich starken Magnetfeldern zumindest weitgehend unbeeinträchtigten Leuchtmittelbetrieb. Hinzu kommt, dass die Leuchtdioden sich schnell schalten lassen. Dies ist vorteilhaft, wenn an Stelle einer Weißlichtüberlagerung des UV- Lichtes eine zeitlich alternierende Beleuchtung mit sichtbarem und ultraviolettem Licht oder, für Kontrollzwecke und dergleichen bzw. für Zwecke einer verbesserten oder zumindest veränderten Prüfung nur eine Beleuchtung in nur einem Spektralbereich bzw. mit nur einer Leuchtmittelart (für sichtbares oder ultraviolettes Licht) erfolgen soll.Especially it is preferred if for The lighting light emitting diodes, called "white light" as well as UV-emitting diodes available are to be used. The use of LEDs allows one hand the very close proximity of the illumination means to the coils and, on the other hand, besides low energy consumption is one of the most important strong magnetic fields at least largely undisturbed Lamp operation. In addition, the light-emitting diodes are fast let switch. This is advantageous if instead of a white light overlay of UV light one temporally alternating illumination with visible and ultraviolet Light or, for Control purposes and the like or for the purpose of improved or at least changed exam only one illumination in only one spectral range or with only one Illuminant type (for visible or ultraviolet light).

Die Spulenanordnung bzw. deren Stromversorgung kann zur entmagnetisierenden Materialprüfung ausgebildet sein. Es kann also über die Spulen sowohl eine Magnetisierung als auch die dann erforderliche Entmagnetisierung vorgenommen werden.The Coil arrangement or its power supply can for demagnetizing material testing be educated. So it can over the coils both a magnetization and then required Demagnetization be made.

Bevorzugt wird die Stromquelle zur Beaufschlagung der Spulen mit Gleichstromimpulsen vorgesehen sein.Prefers becomes the current source for applying DC pulses to the coils be provided.

Die Stromquelle kann insbesondere zur Erzeugung von Gleichstromimpulsen mit abnehmender Stärke ausgebildet sein; verwiesen wird hier insbesondere auf die DE 102 41 029 A1 . Diese ist durch Bezugnahme vollumfänglich zu Offenbarungszwecken hierin eingegliedert. So kann quasi beim Magnetisieren bereits wieder entmagnetisiert werden; in einem solchen Fall ist es besonders wichtig, dass das Prüfpulver oder -fluid zur Sichtbarmachung des Streufeldes nicht aus seiner einmal eingenommenen Ordnung gerissen wird, wie dies womöglich bei Bewegungen zwischen Magnetisierungs-/Entmagnetisierungsschritt und Prüfbetrachtung der Fall wäre.In particular, the current source may be designed to generate dc pulses of decreasing intensity; Reference is made in particular to the DE 102 41 029 A1 , This is incorporated herein by reference in its entirety for the purposes of disclosure. Thus, magnetization can almost be demagnetized again; in such a case, it is particularly important that the test powder or fluid for visualizing the stray field is not torn from its once assumed order, as would possibly be the case for movements between magnetization / demagnetization step and inspection consideration.

Es können wenigstens zwei Spulen in der Spulenanordnung vorgesehen sein und diesen zwei Spulen kann eine vierpolige Gleichstromquelle zugeordnet sein, wie sie z. B. in der DE 102 41 029 A1 beschrieben ist. Weiter sind Anordnungen von zwei Spulenpaaren verwendbar, denen eine achtpolige Gleich strom(impuls)quelle zugeordnet ist. Dies ermöglicht die Prüfung mit Magnetfeldern, die in einem gewünschten Winkel zueinander ausgerichtet sein können. Bevorzugt ist deshalb insbesondere bei Vorsehen von wenigstens vier Spulen, wenn Spulen im Winkel zueinander angeordnet sind, bevorzugt in einem Winkel von zumindest 30°, so dass Magnetfelder erzeugt werden, deren Feldrichtung sich ebenfalls um wenigstens 30° voneinander unterscheidet.At least two coils may be provided in the coil assembly, and these two coils may be associated with a four-pole DC power source, as described, for example, in US Pat. B. in the DE 102 41 029 A1 is described. Furthermore, arrangements of two coil pairs can be used, which is associated with an eight-pole DC current (pulse) source. This allows testing with magnetic fields that can be aligned at a desired angle to each other. Preference is therefore given in particular when providing at least four coils, when coils are arranged at an angle to each other, preferably at an angle of at least 30 °, so that magnetic fields are generated whose field direction is also different by at least 30 ° from each other.

Besonders bevorzugt ist es, wenn mehrere Spulenpaare in einem gegebenen Winkel zueinander angeordnet sind.Especially it is preferred if a plurality of coil pairs at a given angle are arranged to each other.

In einer Anordnung, in der eine Mehrzahl von Spulen vorgesehen sind, können diese so beabstandet sein, dass ein Prüfling zwischen diesen durchführbar ist. Insbesondere können die Spulen einen Eintauchbereich definieren, in welchen Bauteile wie bei einer „Tauchspule" heruntergelassen werden.In an arrangement in which a plurality of coils are provided, can this be spaced so that a test object between them is feasible. In particular, you can the coils define an immersion area in which components like a "plunger coil" lowered become.

Hierzu sei erwähnt, dass die vorliegende Erfindung besonders für große Werkstücke gut geeignet ist, d. h. Werkstücken mit einer Größe von über 50 cm Abmessung in wenigstens einer Richtung, bevorzugt in mehr als einer Richtung; weiter und besonders vorteilhaft ist die Anwendbarkeit für Werkstücke mit mehr als 1 m Größe; es können problemfrei auch Werkstücke einer Größe von bis zu und/oder über 3 m Größe geprüft und simultan entmagnetisiert werden. Dabei ist trotz der großen Bauteile eine vollständig berührungsfreie Prüfung möglich, da die impulsartige Spulenerregung, anders als eine Erregung mit langandauerndem Erregerstromfluss, keine sehr hohen Anforderungen an die Stromversorgung und dergleichen stellt. So werden Kurbelwellen für Motoren oder übergroße Zahnräder bequem prüfbar, indem diese in Tauchspulen berührungsfrei geprüft werden. Dabei können Spulen nötigenfalls über Prüflinge gestülpt werden, um die Messung zu bewirken.For this be mentioned that the present invention is particularly well suited for large workpieces, d. H. workpieces with a size of over 50 cm Dimension in at least one direction, preferably in more than one Direction; further and particularly advantageous is the applicability for workpieces with more than 1 m in size; It can be problem-free also workpieces a size of up to to and / or over 3 m size tested and simultaneous be demagnetized. This is a completely non-contact despite the large components exam possible, because the pulse-like coil excitation, unlike an excitement with long-lasting Excitation current flow, no very high demands on the power supply and the like. This makes crankshafts comfortable for engines or oversized gears testable by making them non-contact in immersion coils being checked. there can Coils may be slipped over specimens, if necessary to effect the measurement.

Da zugleich durch die besondere Ausleuchtung die Untersuchung bzw. Prüfung wesentlich erleichtert wird, werden so zuvor nicht in solcher vereinfachten Form lösbare Prüfungen möglich. Dies gilt insbesondere auch für eine Sichtprüfung, wenn diese unter Verwendung von UV-LEDs oder anderen, vergleichbar schwachen Leuchtmitteln erfolgt, da besondere Augen- oder Hautschutzmaßnahmen durch die unmittelbar bei Durchflutung erfolgende Betrachtung aufgrund der dann besseren Bilder nicht wie im Stand der Technik bei dort schlechteren Kontrasten erforderlich werden.There at the same time by the special illumination the investigation or exam much easier, are not previously simplified in such a way Mold detachable exams possible. This is especially true for a visual inspection, if these are using UV LEDs or others, comparable weak bulbs, as special eye or skin protection measures due to the consideration immediately upon flooding the then better pictures not there as in the prior art worse contrasts are required.

Alternativ können die Spulen, wenn sie entsprechend angeordnet werden, um ein Förderband, auf dem Werkstücke bewegt werden, herum vorgesehen werden, insbesondere um ein zumindest im Spulenbereich nichtmagnetisches Fördermittel wie ein auf Kunststoffmaterialien gleitendes Förderband oder dergleichen.alternative can the coils, when arranged according to a conveyor belt, on the workpieces be moved to be provided around, in particular an at least in the coil area non-magnetic conveyor such as on plastic materials sliding conveyor belt or like.

In einer besonders bevorzugten Variante bilden die Spulenanordnungen jedoch eine Kastenspule, die über den zu prüfenden Bauteilen aufgehängt wird. In einem solchen Fall ist es besonders vorteilhaft, die Beleuchtungseinheit in die unmittelbare Nähe der Spulen zu bringen. Das Bauteil kann dann berührungsfrei materialgeprüft werden, und zwar, bei entsprechend vorgesehenen Doppelspulen, mit in unterschiedlichen Richtungen verlaufenden Magnetfeldern.In In a particularly preferred variant form the coil arrangements however, a box spool over the one to be tested Components is hung. In such a case, it is particularly advantageous to the lighting unit in the immediate vicinity to bring the coils. The component can then be tested material-free, namely, with correspondingly provided double coils, with in different Directions magnetic fields.

Es ist vorteilhaft, wenn die zum Prüfling weisende Spulenanordnungsseite, von welcher her beleuchtet wird, allgemein hell bzw. reflektierend ausgebildet ist, um so eine homogenere Prüflingsausleuchtung zu erzielen.It is advantageous if the test specimen facing coil assembly side from which is illuminated is generally bright or reflective, the more homogeneous Prüflingsausleuchtung to achieve.

In einer besonders bevorzugten Variante kann daher die Kastenspule, aber auch jede andere Spulenanordnung der Erfindung, an ihrer Unterseite mit einer reflektierenden Platte ausgestattet sein. Diese Unterseitenplatte kann sowohl mit UV-LEDs als auch mit Weißlicht-LEDs bestückt sein.In In a particularly preferred variant, therefore, the box coil, but also any other coil arrangement of the invention, on its underside with be equipped a reflective plate. This bottom plate can be equipped with both UV LEDs and white light LEDs.

Die jeweiligen Leuchtdioden können separat ansteuerbar sein, um in einer bevorzugten Variante sowohl eine UV-Beleuchtung mit Weißlichtüberlagerung als auch eine reine UV-Beleuchtung oder eine reine Weißlichtbeleuchtung zu erzielen.The respective light-emitting diodes can be separately controllable, in a preferred variant both a UV illumination with white light overlay as well as pure UV lighting or pure white light illumination to achieve.

Es sei darauf hingewiesen, dass eine Weißlichtbeleuchtung nicht zwingend eine Beleuchtung mit einem Tageslichtspektrum oder dergleichen bedeuten muss, sondern im Sinne der vorliegenden Erfindung bereits dann von einer Weißlichtbeleuchtung die Rede ist, wenn für das Auge oder mit einer – gegebenenfalls nur Hell-Dunkel-Unterschiede wahrnehmenden – Kamera ein Bild gesehen wird, welches zumindest weitgehend einem Bild entspricht, das auch bei tatsächlich alle Frequenzbereiche umfassender Weißlichtbeleuchtung erhältlich ist. Insbesondere kann eine Quasi-Weißlichtbeleuchtung erhalten werden, in welcher einige wenige Wellenlängen des (sichtbaren) Lichtes zu einem nahezu weißen Lichteindruck gemischt sind.It It should be noted that a white light illumination is not mandatory a lighting with a daylight spectrum or the like mean must, but already in the sense of the present invention of a white light illumination the Speech is when for the eye or with one - if necessary only light-dark differences perceiving - camera is seen a picture which at least largely corresponds to a picture, which also in indeed All frequency ranges of comprehensive white light illumination is available. In particular, a quasi-white light illumination can be obtained in which a few wavelengths of (visible) light to a nearly white Light impression are mixed.

In jedem Fall wird aber eine solche Weißlichtüberlagerung vorteilhaft sein, um Scheinanzeigen von Fehlern bzw. vermeintlichen Fehlern besser erkennen zu können. Dies ist insbesondere in Verbindung mit einer digitalen Kamera, die Einzelbilder oder Bildsequenzen aufnimmt, vorteilhaft, um so vollautomatisch etwa Risslängen und dergleichen zu bestimmen und Rissbefunde insbesondere in mehrere Kategorien wie "tauglich" oder „untauglich" einzustufen. Dass neben einer flächigen Kamera gegebenenfalls auch Zeilenkameras verwendbar wären, wenn entsprechende Prüfaufgaben durchzuführen sind, sei der Vollständigkeit halber erwähnt.In In any case, such a white light overlay will be advantageous, to better recognize the appearance of errors or supposed errors to be able to. This is especially in connection with a digital camera, takes the frames or image sequences, advantageously, so fully automatic about crack lengths and the like to determine and crack findings in particular in several Classify as "fit" or "unfit." That next to a plane Camera if necessary, line scan cameras would be used if corresponding test tasks perform are, be the completeness mentioned halfway.

Bei einer Beleuchtung von der Spulenseite her können bevorzugt die Leuchtmittel selbst unmittelbar bei den Spulen angeordnet werden. Alternativ ist auch die Verwendung von Leuchtkörpern möglich, wie sie etwa bei Laptopanzeigen und dergleichen gebräuchlich sind, bei denen eine seitliche Quelle Licht in einen flächigen Kunststoffkörper einstrahlt und dieser so strukturiert ist, dass eine Auskopplung an gewünschter Stelle seiner Oberfläche erfolgt.at an illumination of the coil side can preferably the bulbs even be placed directly on the coils. Alternatively it is also the use of luminous bodies possible, like they are commonly used in laptop displays and the like, where one lateral source radiates light into a two-dimensional plastic body and this is structured so that a coupling to the desired Place its surface he follows.

Der Materialprüfungsvorrichtung kann ein Prüflingstransportmittel wie ein Förderband oder ein Drehtisch zugeordnet sein. Bevorzugt wird dann der Prüfzyklus gekoppelt mit der Prüflingsbewegung erfolgen. Es kann dafür eine Steuerung vorgesehen sein, die getaktet Messungen durchführt, insbesondere dann, wenn taktgerecht neue Prüflinge auf das Band gesetzt werden und/oder es kann vorgesehen sein, dass immer dann, wenn ein Prüfling in einen bestimmten Bereich gelangt, der etwa mit einer Lichtschranke definiert wird, ein Prüfzyklus ausgelöst wird oder ein bestimmter Zyklusteil ausgeführt wird.The material testing device may be associated with a specimen transporting means such as a conveyor belt or a turntable. Preferably, then the test cycle is coupled with the DUT movement done. It can be provided for a control that performs clocked measurements, especially when clocked new DUTs are placed on the tape and / or it can be provided that whenever a test specimen in a be agreed range, which is about defined with a light barrier, a test cycle is triggered or a specific cycle part is executed.

Besonders bevorzugt ist es, wenn keine rein visuelle Beobachtung der Prüflinge erfolgt, sondern eine Prüfung kameraunterstützt oder kamerabasiert durchgeführt wird. Dies ist insbesondere bei der Kleinteilprüfung vorteilhaft, da durch die Ermüdung des menschlichen Auges eine hohe Fehlerrate auftreten kann. Die hier vorgeschlagene Anordnung insbesondere mit einer überlagerten Weißlichtbestrahlung von der Spulenseite her ermöglicht eine besonders effiziente, preiswerte und zugleich sichere automatische Prüflingsuntersuchung. Im übrigen erlaubt die Anordnung in jedem Fall eine Betrachtung des Prüflings, die, anders als im Stand der Technik, von praktischer jeder Seite aus nahezu ungehindert möglich ist.Especially it is preferred if there is no purely visual observation of the test specimens, but an exam camera assisted or camera-based becomes. This is particularly advantageous for small parts testing, as by the fatigue of the human eye a high error rate can occur. This one proposed arrangement, in particular with a superimposed white light irradiation allowed from the coil side a particularly efficient, inexpensive and secure automatic Prüflingsuntersuchung. Furthermore In any case, the arrangement allows a viewing of the test object, which, unlike the prior art, is more practical on each side from almost unhindered possible is.

Es ist möglich, die Kamera, wie gegebenenfalls auch die Leuchtmittel zur Beobachtung des Prüflings vor, während und/oder unmittelbar nach einem Gleichstromimpulszyklus einzuschalten. So kann insbesondere bei gepulster Spulenerregung eine Beobachtung in den Zwischenpulszeiten erfolgen. Dass hierbei auch eine Kopplung von Kamerabetrieb und Leuchtmittelbetrieb möglich ist, sei erwähnt. Insbesondere durch die schnelle Taktbarkeit von Leuchtdioden ist hier ein taktweiser Betrieb ohne weiteres möglich.It is possible, the camera, as well as the bulbs for observation of the test piece before, while and / or immediately after a DC pulse cycle. Thus, especially with pulsed coil excitation observation take place in the intermediate pulse times. That here also a coupling from camera operation and lighting mode is possible, may be mentioned. Especially Due to the fast tactability of LEDs is here a tactual Operation readily possible.

Die Materialprüfungsvorrichtung wird in einer bevorzugten Variante eine Einheit umfassen, mit der aufgenommene Bilder zu Dokumentationszwecken gespeichert werden können und/oder es kann eine Einheit vorgesehen sein, mit der die Bilder automatisch ausgewertet werden, um insbesondere Risse und dergleichen zu erkennen. Für solche Zwecke kann eine Bildbearbeitungseinheit, die softwareprogrammierbar ist, vorgesehen sein.The Material testing device In a preferred variant, a unit will comprise, with the recorded Images can be stored for documentation purposes and / or a unit can be provided with which the pictures are automatically displayed be evaluated, in particular to detect cracks and the like. For such Purposes may be an image processing unit that is software programmable is to be provided.

Dass die Materialprüfungsanordnung bevorzugt zur simultanen Prüfung, Demagnetisierung und Prüflingsbewertung ausgebildet ist und aufgrund des Ineinandergreifens aller Prozesse eine schnelle Bewertung möglich ist, sei vorliegend erwähnt.That the material testing arrangement preferred for simultaneous examination, Demagnetization and sample evaluation is formed and due to the interlocking of all processes a quick evaluation possible is mentioned in the present case.

Die Erfindung wird im Folgenden nur beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser ist gezeigt durch:The Invention will be described below only by way of example with reference to the drawing described. In this is shown by:

1 eine Materialprüfungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; 1 a material testing device according to the present invention;

2 ein Bild eines Prüflings, wie es mit einer Beleuchtungsanordnung in einer Materialprüfungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung aufnehmbar ist, und zwar mit zusätzlich eingestelltem Vergleichsmaßstab. 2 an image of a specimen, as can be received with a lighting arrangement in a material testing device of the present invention, with additionally set comparative scale.

Nach 1 umfasst eine allgemein mit 1 bezeichnete Materialprüfungsvorrichtung 1 eine Spulenanordnung 2 zur Erzeugung von Prüflinge 3 durchflutenden Magnetfeldern und eine Beleuchtungsanordnung 4 zur Prüflingsbeleuchtung, wobei die Beleuchtungsanordnung 4 zur Beleuchtung der Prüflinge 3 von der Seite der Spulenanordnung 2 her ausgebildet ist.To 1 includes a general with 1 designated material testing device 1 a coil arrangement 2 for the generation of samples 3 flooding magnetic fields and a lighting arrangement 4 for Prüflingsbeleuchtung, the lighting arrangement 4 to illuminate the samples 3 from the side of the coil assembly 2 is formed ago.

Die Materialprüfungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ist zur schnellen und seriellen zerstörungsfreien Oberflächenrissprüfung nach dem Magnetpulver- bzw. Fluidverfahren ausgebildet, und zwar derart, dass eine Magnetisierung, Demagnetisierung und automatisierte Oberflächenrissprüfung mit Prüflingsqualitätsdokumentation vollautomatisch erfolgen kann.The material testing device 1 According to the present invention, it is designed for fast and serial nondestructive surface crack inspection according to the magnetic powder or fluid method, such that magnetization, demagnetization and automated surface crack inspection with DUT quality documentation can be fully automatic.

In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist der Materialprüfungsanordnung 1 mit Spulenanordnung 2 und Beleuchtungsanordnung 3 wie dargestellt weiter ein Förderband 5 zugeordnet, welches zur Bewegung der Prüflinge 3 unter Steuerung eines elektromotorischen Antriebes 5a ausgebildet ist, wobei auf der stromaufwärtigen Förderbandseite 5a eine Station zum automatischen Versehen der Prüflingsoberflächen mit in UV-Licht fluoreszierendem Prüffluid (nicht gezeigt) sowie mit einer Station zur Abtrennung für gut befundener Prüflinge 3 von Prüflingen, die für schlecht befunden wurden; diese Station kann am stromabwärtigen Ende 5b des Förderbandes (nicht gezeigt) angeordnet werden.In the illustrated preferred embodiment, the material testing assembly is 1 with coil arrangement 2 and lighting arrangement 3 as shown further a conveyor belt 5 assigned, which is used to move the specimens 3 under control of an electric motor drive 5a is formed, wherein on the upstream side of the conveyor belt 5a a station for automatically providing the specimen surfaces with ultraviolet light fluorescent test fluid (not shown) and a separation station for good specimens 3 examinees who were found to be poor; this station may be at the downstream end 5b the conveyor belt (not shown) are arranged.

Die Spulenanordnung 2 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel vier einzelne Spulen, die gemeinsam in einem Gehäuse 6 montiert sind, welches sich einen Abstand A oberhalb der Prüflinge bzw. des Förderbandes befindet und insbesondere von einer Decke oder dergleichen herabgehängt sein kann. Im Gehäuse 6 sind die Spulen fest montiert und mit einer Leitungsanordnung verbunden, die zu einer Steuerung 7 außerhalb des Gehäuses führt. Die Steuerung 7 ist eine Achtpol-Gleichstromimpuls-Stromquelle, mit der jeweils zwei Spulen paarweise erregbar sind. Die Spulen, von denen nur ein Spulenpaar gezeigt ist, sind zueinander in dem Kastengehäuse 6 so ausgerichtet, dass die aus den beiden Spulenpaaren jeweils erzeugbaren Magnetfelder einen Winkel von mindestens 30° zueinander aufweisen. Die Achtpol-Gleichstromimpulsquelle ist dabei, wie in der Fig. angedeutet, zur Erzeugung von in einem Zyklus sukzessive immer kleiner werdenden Stromimpulsen ausgebildet. Der Stromverlauf, die Regelungsmöglichkeiten usw. können insbesondere wie in der DE 102 41 029 A1 beschrieben erfolgen.The coil arrangement 2 in the present embodiment comprises four individual coils, which together in a housing 6 are mounted, which is a distance A above the Prüflinge or the conveyor belt and in particular can be suspended from a ceiling or the like. In the case 6 the coils are firmly mounted and connected to a conduit arrangement leading to a control 7 outside the case leads. The control 7 is an eight-pole DC pulse power source with which two coils can be excited in pairs. The coils, of which only one coil pair is shown, are in the box housing with respect to each other 6 aligned so that the respectively generated from the two coil pairs magnetic fields have an angle of at least 30 ° to each other. The eight-pole DC pulse source is, as indicated in the figure, designed to generate in a cycle successively smaller and smaller current pulses. The current flow, the control options, etc. can in particular as in the DE 102 41 029 A1 described described.

Bei den Prüflingen 3 handelt es sich vorliegend wie bevorzugt um kleine, seriengefertigte, magnetisierbare Werkstücke, die produktionsbedingt Materialfehler wie Oberflächenrisse 3a aufweisen können, welche kritisch oder unkritisch sein können, was beispielsweise aufgrund der Rissbreite und/oder – länge zu entscheiden ist.For the test items 3 In the present case, as preferred, these are small, mass-produced, magnetizable workpieces which, due to production, are subject to material defects such as surface cracks 3a may have which may be critical or uncritical, which is to be decided, for example, based on the crack width and / or length.

Überdies kann die Oberfläche der Prüflinge 3 durch Staubkörner, Fasern und dergleichen Störungen 3b des Erscheinungsbildes aufweisen, die von möglichen Rissen 3a zu unterscheiden sind.Moreover, the surface of the specimens 3 by dust grains, fibers and the like disturbances 3b of the appearance, of possible cracks 3a to distinguish.

Die Beleuchtungsanordnung 4 ist im Folgenden durch eine Mehrzahl Leuchtdiodenfelder 4a, 4b gebildet, wobei ein Teil der Leuchtdioden zur Emission von sichtbarem Licht, insbesondere sog. Weißlicht, ausgebildet ist, während andere Leuchtdiodenfelder zur Emission von ultraviolettem Licht ausgebildet sind. Anders als dargestellt, brauchen die jeweiligen ultravioletten und sichtbaren Leuchtdioden bzw. Leuchtdiodenfelder räumlich nicht deutlich voneinander getrennt zu sein. Die in der Fig. dargestellte räumliche Trennung der einzelnen Leuchtmittel erfolgt lediglich aus Gründen der besseren Veranschaulichung; in der Praxis ist es jedoch bevorzugt, die Leuchtmittel für die Erzeugung sichtbaren und ultravioletten Lichtes dicht beieinander anzuordnen. Wie aus 1 ersichtlich, sind die Leuchtmittel zwischen die Spulenpaare der Spulenanordnung 2 gesetzt, und zwar unmittelbar dicht an den Spulen; wie bevorzugt sind sie dabei so angeordnet, dass der Bereich, in dem die eigentliche, für die Prüfung gewünschte Magnetfelddurchflutung erfolgt, nicht nur sehr homogen durchflutet, sondern auch sehr homogen ausgeleuchtet ist.The lighting arrangement 4 is hereinafter by a plurality of light-emitting diode arrays 4a . 4b formed, wherein a part of the light emitting diodes for emitting visible light, in particular so-called. White light is formed, while other light-emitting diode arrays are designed for the emission of ultraviolet light. Unlike shown, the respective ultraviolet and visible light-emitting diodes or light-emitting diode fields need not be spatially separated from one another. The spatial separation of the individual lamps shown in the figure is only for the sake of better illustration; in practice, however, it is preferred to arrange the bulbs for the production of visible and ultraviolet light close to each other. How out 1 can be seen, the lighting means between the coil pairs of the coil assembly 2 set, and immediately close to the coils; how preferably they are arranged so that the area in which the actual, desired for the test magnetic field through flooding, not only very homogeneously flooded, but is also very homogeneously illuminated.

Die Leuchtdioden 4 werden getaktet betrieben wie durch die Erregungspulse 4a1, 4a2 angedeutet, wobei die Taktfolge so gewählt ist, dass in den spulenerregungsstromfreien Prüfperioden eines Prüfzyklusses die Leuchtdioden erregt werden. Die Leuchtdiodenstromversorgung ist dabei so ausgebildet, dass auch ein prüfzyklusunabhängiges Einschalten möglich ist, um etwa zu Wartungszwecken die Anlage zu beleuchten.The light-emitting diodes 4 are operated clocked as by the excitation pulses 4a1 . 4a2 indicated, wherein the clock sequence is selected so that the light-emitting diodes are energized in the coil excitation current-free test periods of a Prüfzyklusses. The light-emitting diode power supply is designed so that even a test cycle independent switching is possible to illuminate the system for maintenance purposes about.

Im Kastengehäuse 6 ist weiter eine Mehrzahl von CCD-Kameras 8 vorgesehen, die auf den Prüfling 3 gerichtet sind und so ausgebildet sind, dass sie die relevanten Bereiche des Prüflings vollständig erfassen.In the box housing 6 is still a plurality of CCD cameras 8th provided on the examinee 3 are directed and are designed so that they fully capture the relevant areas of the specimen.

Die CCD-Kameras 8 sind sowohl im sichtbaren als auch im ultravioletten Licht der Leuchtmittel 4a, 4b empfindlich bzw. in dem Spektralbereich, in dem die durch UV-Licht angeregte fluoreszierende Flüssigkeit fluoresziert.The CCD cameras 8th are both in the visible and in the ultraviolet light of the bulbs 4a . 4b sensitive or in the spectral range in which fluoresces the excited by UV light fluorescent liquid.

Die Signale der CCD-Kameras 8 gehen an eine Bildauswertestufe 9 zur Entscheidung darüber, ob ein mit den CCD-Kameras erfasstes Oberflächenmuster einen kritischen Defekt, eine nichtkritische Beeinträchtigung, eine oberflächliche Verschmutzung oder dergleichen darstellt. Dazu kann insbesondere eine automatische Risslängenbestimmung in der Bildauswertestufe erfolgen. Die Bildauswertestufe 9 ist zugleich mit der am Ausgang des Bandfördermittels 5 vorgesehenen weichenartigen Trennstufe in gute und schlechte Werkstücke gekoppelt, um die Trennung zu bewirken. Die Bildauswertestufe 9 ist dazu ausgebildet, Bilder von den Prüflingen in der Zeit zwischen den einzelnen abnehmenden Gleichstromimpulsen, welche die Achtpol-Gleichstromimpulsquelle 7 an die Spulen der Spulenanordnung 2 speist, zu erfassen.The signals of the CCD cameras 8th go to an image evaluation level 9 for deciding whether a surface pattern detected by the CCD cameras is a critical defect, a noncritical deterioration, a surface contamination, or the like. In particular, an automatic crack length determination in the image evaluation stage can be carried out for this purpose. The image evaluation level 9 is at the same time as the exit of the belt conveyor 5 provided soft-like separation stage coupled in good and bad workpieces to effect the separation. The image evaluation level 9 is designed to take images of the samples in the time between each decreasing DC pulses that the eight-pole DC pulse source 7 to the coils of the coil assembly 2 feeds, to capture.

Die Anlage wird betrieben wie folgt:
Zunächst wird ein Prüfling 3 im stromaufwärtigen Bereich des Bandfördermittels 5 mit Prüffluid versehen. Dann wird er mit dem Bandfördermittel unter die Spulen der Spulenanordnung 2 im Kastengehäuse 6 bewegt. Wenn er, um den Abstand A von dem Kastengehäuse beabstandet, eine Sollposition unter dem Kastengehäuse erreicht hat, was beispielsweise durch eine geeignete Lauflängenmessung des Förderbandes und/oder durch Lichtschranken (nicht gezeigt) erfasst werden kann, wird die Achtpol-Gleichstromimpulsquelle in erforderlicher Weise erregt, um den Prüfling zunächst zu magnetisieren und danach zu demagnetisieren, und zwar gemäß der Spulenpaarerregung aus alternierenden Richtungen.
The system is operated as follows:
First, a candidate 3 in the upstream region of the belt conveyor 5 provided with test fluid. Then he is with the belt conveyor under the coils of the coil assembly 2 in the box housing 6 emotional. When it has reached a desired position under the box body, spaced by the distance A from the box body, which can be detected for example by a suitable run length measurement of the conveyor belt and / or by light barriers (not shown), the eight-pole DC pulse source is energized as required to first magnetize the sample and then demagnetize it according to the coil pair excitation from alternate directions.

In den Pausen zwischen den Gleichstromimpulsen abnehmender Stärke aus der Achtpol-Gleichstromimpulsquelle 7 werden wiederholt die Leuchtmittel 4a, 4b erregt, um den Prüfling 3 im Zustande seiner Magnetisierung zu beleuchten. Der gepulste Betrieb erlaubt dabei höhere Stromstärken als im Dauerbetrieb möglich und somit größere Helligkeiten. Dabei wird zugleich die LCD-Kamera wiederholt entsprechend der Leuchtmittelerregung ausgelesen, um Bildinformationen über den Prüfling 3 und dessen Oberflächenstruktur zu erhalten.In the pauses between the DC pulses, decreasing magnitude from the eight-pole DC pulse source 7 be repeated the bulbs 4a . 4b excited to the examinee 3 to illuminate in the state of its magnetization. The pulsed operation allows higher currents than in continuous operation and thus greater brightness. At the same time, the LCD camera is repeatedly read in accordance with the lighting excitation to image information about the DUT 3 and to obtain its surface structure.

Durch die Magnetisierung wird das Prüffluid auf dem Prüfling 3 in per se bekannter Weise ausgerichtet und danach durch die Leuchtdioden ausgeleuchtet. Das Fluoreszenzmuster kann nun mit der Kamera 8 erfasst und an die Einheit 9 gespeist werden, um dort durch Analyse des Bildes Oberflächendefekte von oberflächlichen Verunreinigungen und dergleichen unterscheiden zu können und zugleich die Länge von im Prüfling 3 etwa vorhandenen Rissen 3a zu ermitteln, um so anhand des Prüfungsergebnisses eine Gut/Schlecht-Kontrolle des Prüflings zu bewirken. Durch die Überlagerung von Weiß- und UV-Licht ergeben sich dabei Bildinformationen, die es ohne weiteres erlauben, die gewünschte Bestimmung vorzunehmen und das Werkstück unverdeckt aus praktisch allen Richtungen bewerten zu können.The magnetization causes the test fluid on the test specimen 3 aligned in per se known manner and then illuminated by the LEDs. The fluorescence pattern can now be used with the camera 8th captured and sent to the unit 9 be fed in order to distinguish there by analysis of the image surface defects of superficial impurities and the like, and at the same time the length of the DUT 3 about existing cracks 3a in order to effect a good / bad control of the candidate on the basis of the examination result. The superimposition of white and UV light results in image information that makes it readily possible to make the desired determination and to be able to evaluate the workpiece unobstructed from virtually any direction.

Ein Beispiel einer unter der Beleuchtung der Beleuchtungsanordnung der vorliegenden Erfindung erhältlichen Bildaufnahme ist in 2 gezeigt. Dort ist klar zu erkennen, dass durch die kombinierte Überlagerung von Weiß- und UV-Licht sowohl Oberflächenstrukturen als auch die mit dem fluoreszierenden Fluid sichtbar gemachten Oberflächenrisse erkennbar sind.An example of one under the illumination of the lighting assembly of the present invention available image capture is in 2 shown. There, it can be clearly seen that the combined superimposition of white and UV light both surface structures and visible with the fluorescent fluid surface cracks are recognizable.

Nach Beendigung des Bilderfassungs-/Magnetisierungs-/Demagnetierungszyklusses wird das Förderbandmittel zur Weiterbewegung des Prüflings angesteuert und dieser verläßt das Förderband 5 in förderstromabwärtiger Richtung, und zwar entsprechend des Auswerteergebnisses der Bildauswertestufe 9 in der für gute beziehungsweise, falls für ihn zutreffend, für schlechte Bauelemente vorbestimmten Richtung. Die während des Prüfzyklus aufgenommene Bildinformation wird ganz oder teilweise zu Dokumentationszwecken abgespeichert werden. Dazu sind entsprechende Speicher- und/oder Dokumentationsmittel vorgesehen. Auf diese Weise kann in kritischen Fällen eine erhöhte Produktionsqualität sichergestellt werden.After completion of the image acquisition / magnetization / Demagnetierungszyklusses the conveyor belt means is driven to further movement of the specimen and this leaves the conveyor belt 5 in the downstream direction, according to the evaluation result of the image evaluation stage 9 in the direction intended for good or, if applicable, for bad components predetermined direction. The image information recorded during the test cycle will be stored in whole or in part for documentation purposes. For this purpose, corresponding storage and / or documentation means are provided. In this way, an increased production quality can be ensured in critical cases.

Es sei erwähnt, dass eine Vielzahl von Variationen möglich ist. So kann in einfachen Fällen auf eine Achtpolspulenanordnung verzichtet werden. Auch ist es möglich, anstelle eines Förderbandes ein manuelles Aufsetzen oder einen drehbaren Tisch für den Transport von Prüflingen vorzusehen. Es muss keine Station vorgesehen sein, in der das Prüffluid und/oder -pulver automatisch auf die Prüflinge aufgebracht wird, und es ist möglich, anders als aus Gründen der vereinfachten Beschreibung dargestellt, mehrere Prüflinge gleichzeitig zu magnetisieren, zu entmagnetisieren und/oder zu erfassen; dies gilt vor allem, sofern die Prüflinge so klein sind, dass meh rere von ihnen unterhalb der abgehängten Kastenspulenanordnung angeordnet werden können und angesichts der durch die berührungsfreie Prüfung verbesserten Aufsicht auf den Prüfling. Auch ist es möglich, anstelle einer abgehängten Spulenanordnung mehrere Spulen so zu kombinieren, dass ein Prüfling zwischen die Spulen gesetzt bzw. „getaucht" werden kann.It be mentioned that a variety of variations is possible. So can in simple make be dispensed with a achtpolspulenanordnung. Also, it is possible instead a conveyor belt a manual attachment or a rotatable table for transport of test pieces provided. There is no need to provide a station in which the test fluid and / or Powder automatically on the specimens is applied and it is possible different for reasons the simplified description shown, several samples simultaneously to magnetize, demagnetize and / or detect; this Above all, if the examinees so small are that meh rere of them below the suspended box coil arrangement can be arranged and in the face of by the non-contact exam improved supervision of the examinee. Also, it is possible instead a suspended one Coil arrangement several coils to combine so that a test object between the coils can be set or "dipped".

Es sei weiter erwähnt, dass die Bilderfassung nicht unbedingt lediglich in den Impulszwischenzeiten zu erfolgen braucht, auch wenn dies im Hinblick auf eine Störungsfreiheit der Signalübertragung aufgrund der starken spuleninduzierten Magnetfelder sinnvoll sein kann.It be further mentioned that the image acquisition is not necessarily only in the pulse intervals needs to be done, even if this is in terms of freedom from interference the signal transmission be useful due to the strong coil-induced magnetic fields can.

Auch braucht ein Aussortieren für schlecht befundener Werkstücke nicht automatisch zu geschehen. Vielmehr ist es auch möglich, dass die Bildauswertestufe bzw. eine dieser nachfolgenden Stufe ein Warnsignal oder dergleichen ausgibt, damit ein Prüfling z. B. manuell entfernt und erforderlichenfalls nachuntersucht wird.Also needs a sorting out for badly found workpieces not to happen automatically. Rather, it is also possible that the image evaluation stage or a subsequent stage a warning signal or the like outputs so that a test object z. B. removed manually and, if necessary, follow-up.

Falls gewünscht, können Erregungsstromimpulse zur Spulenerregung mehrfach mit gleicher Stärke an die Spulen gespeist werden, bevor eine weitere Erregungsstromverringerung erfolgt. Auch solche Stromverläufe, bei denen jedenfalls nach und nach eine Maximalimpulsverringerung erfolgt, bis ein bestimmter Wert erreicht ist, der nicht mehr überschritten wird, ist noch ein abnehmender Stromverlauf im Sinne der Erfindung.If desired can Excitation current pulses for coil excitation several times with the same strength to the Coils are fed before another excitation current reduction he follows. Even such current courses, in any case, gradually a maximum pulse reduction takes place until a certain value is reached, which is no longer exceeded is still a decreasing current flow in the context of the invention.

Anders als vorstehend beschrieben können andere Kameras außer CCD-Kameras zur Bilderfassung eingesetzt werden.Different others may be described above Cameras except CCD cameras are used for image capture.

Claims (19)

Materialprüfungsvorrichtung mit einer Spulenanordnung zur Erzeugung prüflingsdurchflutender Magnetfelder und einer zugehörigen Beobachtungs- und Beleuchtungsanordnung zur Beleuchtung der im Durchflutungsbereich angeordneten Prüflinge für eine Beobachtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenanordnung zur Realisierung einer entmagnetisierenden Materialprüfung aus einer entmagnetisierend gepulsten Stromquelle gespeist und die Beobachtungs- und Beleuchtungsanordnung zur taktweisen Prüflingsbeobachtung ausgebildet ist.Material testing device with a coil assembly for generating test probing magnetic fields and an associated observation and illumination arrangement for illuminating the arranged in the flow area samples for observation, characterized in that the coil assembly for realizing a demagnetizing material testing fed from a demagnetizing pulsed current source and the observation and illumination arrangement for clockwise DUT observation is formed. Materialprüfungsvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Beobachtungs- und Beleuchtungsanordnung Leuchtdioden umfasst, denen eine Steuerung für taktweise Erregung zugeordnet ist.Material testing device according to the preceding claim, characterized in that the Observation and observation Lighting arrangement includes light emitting diodes, which have a control for intermittent Is associated with arousal. Materialprüfungsvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung für eine solche Taktfolge ausgelegt ist, dass in den spulenerregungsstromfreien Prüfperioden eines Prüfzyklus die Leuchtdioden erregt werden.Material testing device according to the preceding claim, characterized in that the Control for such a clock sequence is designed that in the coil excitation current-free Test intervals a test cycle the LEDs are energized. Materialprüfungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bildauswertestufe vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, Bilder des Prüflings in den Zeiten zwischen den Gleichstromimpulsen aufzunehmen.Material testing device according to one of the preceding claims, characterized that an image evaluation stage is provided, which is designed for this purpose is, pictures of the examinee in the times between the DC pulses. Materialprüfungsvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenanordnung eine Mehrzahl von Spulen umfasst und die Beleuchtungsanordnung zwischen und/oder vor die Spule gesetzt ist.Material testing device according to the preceding claim, characterized in that the Coil arrangement comprises a plurality of coils and the illumination arrangement between and / or in front of the coil is set. Materialprüfungsvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsanordnung zumindest einen UV-Strahler umfasst.Material testing device according to the preceding claim, characterized in that the Lighting arrangement comprises at least one UV lamp. Materialprüfungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsanordnung zumindest ein Leuchtmittel für sichtbares Licht umfasst.Material testing device according to one of preceding claims, characterized in that the illumination arrangement comprises at least one light source for visible light. Materialprüfungsvorrichtung nach den beiden vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel für ultraviolettes und/oder sichtbares Licht Leuchtdioden umfassen.Material testing device according to the two preceding claims, characterized that the bulbs for ultraviolet and / or visible light include light-emitting diodes. Materialprüfungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens vier Spulen vorgesehen sind und den wenigstens vier Spulen eine vierpolige Gleichstromimpulsquelle zugeordnet ist.Material testing device according to one of the preceding claims, characterized that at least four coils are provided and the at least four Coils is assigned a four-pole DC pulse source. Materialprüfungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Spulen im Winkel zueinander angeordnet sind, bevorzugt in einem Winkel ≥ 30°.Material testing device according to one of the preceding claims, characterized at least two coils are arranged at an angle to one another, preferably at an angle ≥ 30 °. Materialprüfungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Spulenpaare zueinander im Winkel angeordnet sind, bevorzugt in einem Winkel von ≥ 30°.Material testing device according to one of the preceding claims, characterized that at least two pairs of coils arranged at an angle to each other are, preferably at an angle of ≥ 30 °. Materialprüfungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl Spulen vorgesehen ist, die so beabstandet sind, dass jeweils zumindest ein Prüfling zwischen diese hinein- und/oder zwischen diesen hindurchführbar ist.Material testing device according to one of the preceding claims, characterized that a plurality of coils is provided, which are so spaced, that in each case at least one examinee in between these and / or can be passed between them is. Materialprüfungsvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Prüfling zwischen Spulen der Spulenanordnung eintauchbar ist und/oder zumindest ein Prüfling unter den Spulen entlang bewegbar ist.Material testing device according to the preceding claim, characterized in that at least a candidate can be immersed between coils of the coil assembly and / or at least a candidate is movable along the coils. Materialprüfungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Prüfling weisende Spulenanordnungsseite bzw. Spulenanordnungsgehäuseseite hell, reflektierend und/oder flächig leuchtend ausgebildet ist.Material testing device according to one of the preceding claims, characterized that to the examinee facing coil assembly side or coil assembly housing side bright, reflective and / or flat is designed to be bright. Materialprüfungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Prüflingstransportmittel und bevorzugt eine Steuerung zur Ausführung von Prüfzyklen entsprechend der prüflingstransportmittelbedingten Prüflingsbewegung vorgesehen ist.Material testing device according to one of the preceding claims, characterized that a specimen transport and preferably a controller for performing test cycles according to the test specimen-caused DUT movement is provided. Materialprüfungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kamera, bevorzugt mehrere Kameras zur Prüflingserfassung vorgesehen ist, besonders bevorzugt eine oder mehrere LCD-Kameras.Material testing device according to one of the preceding claims, characterized that at least one camera, preferably several cameras for Prüflingserfassung is provided, more preferably one or more LCD cameras. Materialprüfungsvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kamera zur Prüflingsbeobachtung vor, während und/oder unmittelbar nach einem Gleichstromimpulszyklus beschaltbar bzw. auslesbar ist.Material testing device according to the preceding claim, characterized in that at least a camera for examination before, while and / or immediately after a DC pulse cycle connectable or readable. Materialprüfungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einheit zur dokumentierenden Bildspeicherung und/oder eine Einheit zur Bildauswertung, bevorzugt fehlererkennenden Bildauswertung vorgesehen ist.Material testing device according to one of the preceding claims, characterized that a unit for documentary image storage and / or a unit for image analysis, preferably provided error-detecting image analysis is. Materialprüfungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung zur simultanen Magnetisierung/Demagnetisierung und/oder Prüfung einer Mehrzahl an Prüflingen ausgebildet ist.Material testing device according to one of the preceding claims, characterized that the arrangement for simultaneous magnetization / demagnetization and / or exam a plurality of candidates is trained.
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