DE102010060852B4 - Apparatus and method for detecting a surface texture of a surface of a workpiece - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Erfassung einer Oberflächenstruktur einer Oberfläche (1, 5; 6) eines Werkstücks (10), insbesondere einer Zylinderbohrung (1) oder eines Kolbens (5) eines Verbrennungsmotors, mit einem optischen Sensor (2, 2), der eine Fotodiodenzeile zur Erfassung eines Oberflächenbildes des Werkstücks (10) enthält, deren Längsachse sich in einer Längsrichtung erstreckt, und mit einem Beleuchtungsmittel zur Beleuchtung der Oberfläche (1, 5; 6) und mit einer Sensor- Positionier- und -Justiereinrichtung zur Positionierung und Justierung des Sensors (2, 2) relativ zu der Oberfläche des Werkstückes, dadurch gekennzeichnet, dass die Fotodiodenzeile zu einem CI-Sensor gehört, bei dem der Fotodiodenzeile in Richtung zu der Oberfläche des Werkstücks eine CI-Optik vorgesetzt ist, und dass die Sensor-Positionier- und -Justiereinrichtung eine Sensor-Dreheinrichtung umfasst, mittels welcher der optische Sensor (2, 2) derart um eine sich parallel zu der Längsachse des CI-Sensors erstreckende Drehachse drehbar ist, dass durch die Drehung die Winkelausrichtung (4, 4) des CI-Sensors relativ zu der Oberfläche (1, 5; 6) des Werkstücks (10) änderbar ist.Device for detecting a surface structure of a surface (1, 5, 6) of a workpiece (10), in particular a cylinder bore (1) or a piston (5) of an internal combustion engine, comprising an optical sensor (2, 2) for detecting a photodiode line a surface image of the workpiece (10), the longitudinal axis of which extends in a longitudinal direction, and a lighting means for illuminating the surface (1, 5, 6) and with a sensor positioning and adjusting device for positioning and adjustment of the sensor (2 2) relative to the surface of the workpiece, characterized in that the array of photodiodes belongs to a CI sensor in which the photodiode array is preceded by a CI optic towards the surface of the workpiece, and in that the sensor positioning and Adjusting means comprises a sensor rotating means, by means of which the optical sensor (2, 2) erstr such a parallel to the longitudinal axis of the CI sensor pivoting rotation axis is rotatable, that by the rotation, the angular orientation (4, 4) of the CI sensor relative to the surface (1, 5; 6) of the workpiece (10) is changeable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erfassung einer Oberflächenstruktur einer, insbesondere zylindrischen, Oberfläche eines Werkstücks, insbesondere einer Zylinderbohrung oder eines Kolbens eines Verbrennungsmotors, mit einem optischen Sensor, der eine Diodenzeilenkamera bzw. eine Fotodiodenzeile zur Erfassung eines Oberflächenbildes des Werkstücks enthält, deren Längsachse sich in einer Längsrichtung erstreckt und mit einem Beleuchtungsmittel zur Beleuchtung der Oberfläche und mit einer Sensor-Positionier- und -Justiereinrichtung zur Positionierung und Justierung des Sensors relativ zu der Oberfläche des Werkstückes. Speziell betrifft die Erfindung auch eine Montage- und Einstellvorrichtung für Oberflächenscanner.The invention relates to an apparatus and a method for detecting a surface structure of a, in particular cylindrical, surface of a workpiece, in particular a cylinder bore or a piston of an internal combustion engine, with an optical sensor which contains a diode array camera or a photodiode array for detecting a surface image of the workpiece, whose longitudinal axis extends in a longitudinal direction and with a lighting means for illuminating the surface and with a sensor positioning and -Justiereinrichtung for positioning and adjustment of the sensor relative to the surface of the workpiece. Specifically, the invention also relates to a mounting and adjustment device for surface scanners.

Um die Oberflächenstruktur von funktionellen Laufflächen, insbesondere von Zylindern und Kolben zu erfassen, können diese fotografisch aufgenommen werden. Da es sich um vergleichsweise große Oberflächen handelt, kann man vorteilhafterweise eine Fotodiodenzeile, vorzugsweise mit vorgesetzter Optik, sogenannte „CIS-Elemente”, einsetzen. Im Rahmen dieses Schutzrechts ist unter einer „Fotodiodenzeile” auch eine „Diodenzeilenkamera” zu verstehen. Ähnlich wie bei einem Büroscanner kann die Fotodiodenzeile in konstantem Abstand an der zu prüfenden Oberfläche vorbeigeführt werden. Dies kann bei einem Werkstück mit einer zylindrischen Innenoberfläche, also z. B. bei einem rohrförmigen Werkstück, insbesondere bei einer Zylinderbohrung, auf einer kreisförmigen Bahn geschehen, während bei einem Werkstück mit einer zylindrischen Außenoberfläche, beispielsweise bei einem Kolben, sinnvoller Weise die Fotodiodenzeile stillsteht und das Werkstück davor rotiert wird. Bei einer ebenen Werkstückoberfläche wird man diese bevorzugt linear relativ zu dem optischen Sensor bewegen.In order to capture the surface structure of functional treads, in particular of cylinders and pistons, they can be photographically recorded. Since these are comparatively large surfaces, it is advantageously possible to use a row of photodiodes, preferably with a superior optics, so-called "CIS elements". Within the scope of this property right, a "photodiode line" is also a "diode line camera". Similar to an office scanner, the photodiode line can be guided past the surface to be tested at a constant distance. This can in a workpiece with a cylindrical inner surface, ie z. Example, in a tubular workpiece, in particular in a cylinder bore, done on a circular path, while in a workpiece with a cylindrical outer surface, for example in a piston, meaningful way the photodiode line is stationary and the workpiece is rotated in front. With a flat workpiece surface, it will be preferred to move it linearly relative to the optical sensor.

Aus der DE 697 03 487 T2 und der DE 195 11 534 A1 sind Vorrichtungen bekannt geworden, welche durch einen Scanvorgang mittels einer Farblinienabtastkamera bzw. einer farbtüchtigen Diodenzeilenkamera oder Farbzeilenkamera dreidimensionale (3D) Bilder von Oberflächen zur Erfassung von 3D-Fehlstellen bei einer automatischen Prüfung bzw. Inspektion von Oberflächen liefern, wobei die gelieferten Bilddaten mittels mathematischer Verfahren rechnerisch ausgewertet werden. Derartige Vorrichtungen sind vergleichsweise aufwendig und teuer.From the DE 697 03 487 T2 and the DE 195 11 534 A1 Devices have become known which, by means of a scanning operation by means of a color line scanning camera or color line camera, provide three-dimensional (3D) images of surfaces for detecting 3D defects in an automatic inspection or inspection of surfaces, wherein the image data supplied by means of mathematical methods be evaluated mathematically. Such devices are relatively expensive and expensive.

Aus der DE 197 04 750 A1 ist eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt geworden, die zusätzlich eine Sensor-Dreheinrichtung aufweist, mit der ein eine Fotodiodenzeile aufweisender Sensor um eine Achse parallel zu der Längsachse der Fotodiodenzeile drehbar ist.From the DE 197 04 750 A1 a device has become known according to the preamble of claim 1, which additionally comprises a sensor rotating device with which a sensor having a photodiode array is rotatable about an axis parallel to the longitudinal axis of the array of photodiodes.

Aus der DE 29 30 407 A1 ist eine Vorrichtung mit einem Sensor zur optischen Erfassung der Oberflächenstruktur einer Zylinderbohrung mit Drehmöglichkeiten für den optischen Sensor bekannt geworden.From the DE 29 30 407 A1 For example, a device with a sensor for optically detecting the surface structure of a cylinder bore with rotation possibilities for the optical sensor has become known.

Aus der US 2002/0186368 A1 ist eine Vorrichtung mit CI-Sensoren bekannt geworden, die nicht nur in Büro-Dokumentenscannern sondern auch zur Erfassung der Oberflächenstruktur eines Werkstücks einsetzbar sind.From the US 2002/0186368 A1 For example, a device with CI sensors has become known which can be used not only in office document scanners but also for detecting the surface structure of a workpiece.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen.It is an object of the invention to provide an improved apparatus and method of the type mentioned above.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 7 gelöst.This object is solved by the features of claims 1 and 7.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch eine kompakte Bauform, Flexibilität beim Einsatz, einfache Handhabung und einen funktionalen Aufbau aus, ist besonders einfach zu realisieren und kann sich im Wesentlichen oder ganz auf käufliche Komponenten stützen. Sie dient zur Positionierung eines optischen Bilderfassungssystems für vorzugsweise zylindrische Werkstücke.The inventive device is characterized by a compact design, flexibility in use, ease of use and a functional structure, is particularly easy to implement and can be based essentially or wholly on commercially available components. It serves to position an optical image acquisition system for preferably cylindrical workpieces.

Entsprechend den Reflexionseigenschaften der zu prüfenden Oberfläche, spiegelnd reflektierend oder lichtstreuend, kann die Fotodiodenzeile bzw. die davor sitzende Optik orientiert werden, um die Oberfläche mit einem größtmöglichen Kontrast aufnehmen zu können. Weiterhin kann die Kamera bzw. die Fotodiodenzeile, ggf. auch die Aufnahmeoptik, in einem definierten Abstand zu der Oberfläche geführt werden, damit das Bild scharf ist. Die Beleuchtung kann als ein stabförmiges Element, beispielsweise als eine Leuchtstoffröhre oder als in Reihe angeordnete Leuchtdioden gestaltet sein. Die Beleuchtung kann so orientiert werden, dass man je nach Aufgabenstellung entweder einen maximalen Kontrast erhält, z. B. durch einen streifenden Lichteinfall, oder eine große Helligkeit. Alle diese Einstellmöglichkeiten sind bei einem Büroscanner oder bei einem Faxgerät nicht vorhanden, weshalb man damit z. B. keine gut reflektierenden Oberflächen abbilden kann.Depending on the reflection properties of the surface to be tested, specularly reflective or light-scattering, the line of photodiodes or the optics in front can be oriented in order to be able to record the surface with the greatest possible contrast. Furthermore, the camera or the photodiode array, if necessary also the recording optics, can be guided at a defined distance from the surface, so that the image is in focus. The illumination may be designed as a rod-shaped element, for example as a fluorescent tube or as light-emitting diodes arranged in series. The lighting can be oriented so that depending on the task either receives a maximum contrast, z. B. by a grazing light, or a high brightness. All these settings are not available in an office scanner or fax machine, which is why it z. B. can not reflect well reflective surfaces.

Wenn Prüfgeräte in der Produktion eingesetzt werden, ändern sich die Werkstücktypen in eher größeren Zeitintervallen, so dass eine manuelle Neujustierung tolerierbar ist, wenn auf einen anderen Werkstücktyp umgestellt werden soll. Die Industrie wird bevorzugt nach verstellbaren Prüfgeräten nachfragen, damit ein flexibler Einsatz bei verschiedenartigen Werkstücktypen möglich ist. Es ist deshalb sinnvoll und ökonomisch, zur automatisierten visuellen Prüfung von Oberflächen diejenigen Gerätekomponenten justierbar zu halten, deren optimale Funktion von einer sachdienlichen räumlichen Orientierung abhängt. Somit vermeidet man die Beschaffung mehrerer werkstückspezifischer Prüfgeräte.When testing devices are used in production, the workpiece types change at rather larger time intervals, so that a manual readjustment is tolerable if you want to switch to another type of workpiece. The industry will prefer to ask for adjustable test equipment, so that a flexible use with different types of workpieces is possible. It is therefore useful and economical, for automated visual inspection of surfaces to keep those device components adjustable, their optimal function of a pertinent spatial orientation depends. This avoids the procurement of several workpiece-specific test devices.

Insbesondere sind folgende Justiermöglichkeiten, seien sie manuell oder motorisch verstellbar ausgeführt, hilfreich: Positionierung der Fotodiodenzeile bzw. des Sensors in axialer Richtung und/oder in radialer Richtung zur Fokussierung und/oder eine Drehung des Sensors zur Winkeleinstellung der Lichtempfangsrichtung zur Objektoberfläche.In particular, the following adjustment possibilities, be they manually or motor-adjustable, are helpful: positioning of the photodiode array or the sensor in the axial direction and / or in the radial direction for focusing and / or rotation of the sensor for adjusting the angle of the light receiving direction to the object surface.

Es ist ferner vorteilhaft, wenn auch nicht-mechanische Größen wie die Beleuchtungsstärke und/oder die Belichtungszeit und/oder die Verfahr- bzw. Abtastgeschwindigkeit einstellbar sind. Das bzw. die Beleuchtungsmittel, insbesondere die Lichtquelle/n kann bzw. können gemeinsam in einem Fotodiodengehäuse oder separat angeordnet sein. Das Vorhandensein mehrerer Beleuchtungsmittel bzw. Lichtquellen kann sich bei manchen Werkstückoberflächen zur besseren Ausleuchtung bzw. Kontrasterhöhung als hilfreich erweisen. Diese Beleuchtungsmittel bzw. Lichtquellen können dann bezüglich der zu prüfenden Oberfläche unterschiedlich ausgerichtet sein.It is also advantageous if non-mechanical variables such as the illuminance and / or the exposure time and / or the travel or scanning speed are adjustable. The lighting means, in particular the light source (s), can be arranged together in a photodiode housing or separately. The presence of a plurality of illumination means or light sources may prove helpful in some workpiece surfaces for better illumination or contrast enhancement. These illumination means or light sources can then be differently aligned with respect to the surface to be tested.

Die Einstellung von Messparametern wie die Beleuchtungsstärke und/oder die Belichtungszeit und/oder die Verfahr- bzw. Abtastgeschwindigkeit kann vorteilhaft rechnerunterstützt bzw. mittels einer Software abhängig von der örtlichen Oberflächenreflektivität, dem Oberflächen-Lichtstreuverhalten, dem Verschmutzungsgrad (Karbonisierung) oder von Glattstellen erfolgen, z. B. durch Abfragen/Auswerten der Sensorsignale oder eines zusätzlich vorhandenen Monitorsensors. Örtlich bedeutet dabei vorteilhaft sowohl abhängig vom Rotationswinkel als auch abhängig von der y-Richtung (2).The setting of measurement parameters such as the illumination intensity and / or the exposure time and / or the travel or scanning speed can advantageously be computer-assisted or by means of software depending on the local surface reflectivity, the surface light scattering behavior, the degree of contamination (carbonization) or of smooth spots, z. B. by querying / evaluating the sensor signals or an additional existing monitor sensor. Local means advantageous both depending on the rotation angle as well as dependent on the y-direction ( 2 ).

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Sensor das Beleuchtungsmittel enthält und/oder dass der Sensor eine dem Beleuchtungsmittel in Richtung zu der Oberfläche des zu prüfenden Werkstücks vorgesetzte Optik enthält.According to an advantageous embodiment, it can be provided that the sensor contains the illumination means and / or that the sensor contains a lens that is superior to the illumination means in the direction of the surface of the workpiece to be tested.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Sensor-Positionier- und -Justiereinrichtung ein Abstandseinstellmittel zur Einstellung unterschiedlicher Abstände des optischen Sensors relativ zu der Oberfläche des Werkstücks und/oder ein Axialpositionierungsmittel zur Einstellung unterschiedlicher axialer Positionen des optischen Sensors entlang der Drehachse bzw. relativ zu der Oberfläche des Werkstücks und/oder ein Radialpositionierungsmittel zur Einstellung unterschiedlicher radialer Positionen des optischen Sensors relativ zu einer gekrümmten oder zylindrischen Oberfläche des Werkstücks enthält.According to a preferred refinement, it can be provided that the sensor positioning and adjusting device has a distance adjusting means for setting different distances of the optical sensor relative to the surface of the workpiece and / or an axial positioning means for setting different axial positions of the optical sensor along the axis of rotation or relative to the surface of the workpiece and / or a radial positioning means for adjusting different radial positions of the optical sensor relative to a curved or cylindrical surface of the workpiece.

In anderer Darstellung der Erfindung kann die eingangs erwähnte Vorrichtung und das eingangs erwähnte Verfahren dadurch gekennzeichnet sein, dass alle relevanten mechanischen Einstellungen zur Erzielung optimaler Messdaten bei einem vorgegebenen Werkstück manuell oder motorisch erfolgen können.In another illustration of the invention, the device mentioned at the outset and the method mentioned at the outset may be characterized in that all relevant mechanical settings for obtaining optimal measurement data for a given workpiece can be made manually or by motor means.

Vorteilhaft kann der Sensor bzw. die Fotodiodenzeile zur Aufnahme eines Bildes der zu prüfenden Oberfläche eines rohrförmigen Werkstückes um dessen Längsachse rotieren.Advantageously, the sensor or the photodiode array for recording an image of the surface to be tested of a tubular workpiece to rotate about its longitudinal axis.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass diese zusätzlich ein Abstandsmessmittel zur Messung des Abstandes des optischen Sensors von der Oberfläche des Werkstücks bzw. zur Messung einer Profiltiefe von Oberflächenstrukturen der Oberfläche des Werkstücks enthält. Vorteilhaft können Mittel vorgesehen sein, um derartige Abstandsmesswerte bzw. den Profiltiefenmesswerte und/oder Helligkeitskontrastwerte zu erfassen.According to an advantageous development of the device according to the invention, it can be provided that it additionally contains a distance measuring means for measuring the distance of the optical sensor from the surface of the workpiece or for measuring a profile depth of surface structures of the surface of the workpiece. Advantageously, means may be provided to detect such distance measured values or the profile depth measured values and / or brightness contrast values.

Von besonderem Vorteil kann es sein, wenn wenigstens zwei, vorzugsweise gleichartige, optische Sensoren, insbesondere wenigstens zwei Fotodiodenzeilen, zur Erfassung der Oberflächenstruktur der Oberfläche des Werkstücks und/oder wenigstens zwei Beleuchtungsmittel zur Beleuchtung des Werkstücks vorgesehen sind bzw. verwendet werden. Insbesondere können mehr als ein CI-Sensor und/oder mehr als eine Lichtquelle vorhanden sein.It may be of particular advantage if at least two, preferably similar, optical sensors, in particular at least two rows of photodiodes, are provided for detecting the surface structure of the surface of the workpiece and / or at least two illumination means for illuminating the workpiece. In particular, more than one CI sensor and / or more than one light source may be present.

Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die wenigstens zwei optischen Sensoren und/oder die wenigstens zwei Beleuchtungsmittel mit Hilfe der Sensor-Dreheinrichtung oder mit Hilfe jeweils einer derartigen Sensor-Dreheinrichtung, vorzugsweise unabhängig voneinander und/oder, insbesondere unterschiedlich, relativ zueinander, um die bzw. um jeweils eine sich parallel zu der Längsachse der Fotodiodenzeile bzw. der jeweiligen Fotodiodenzeile erstreckende Drehachse drehbar sind bzw. gedreht werden.According to a particularly preferred embodiment it can be provided that the at least two optical sensors and / or the at least two illumination means with the aid of the sensor rotating means or by means of such a sensor rotating device, preferably independently and / or, in particular different, relative to each other , about which or about a respective axis of rotation extending parallel to the longitudinal axis of the row of photodiodes or of the respective rows of photodiodes are rotatable or rotated.

Nützlich ist eine zusätzliche Erfassung der z-Koordinate (1) eines Bildpunktes, so dass man ein 3D-Oberflächenbild durch das Abscannen der Werkstückoberfläche erhält. Damit lässt sich z. B. die Tiefe von Poren messen. Erzielbar ist dies beispielsweise dadurch, dass man zwei Fotodiodenzeilen samt Optik und Beleuchtung in geeignetem Abstand und Orientierung zur Oberfläche anbringt. Bei der Relativbewegung zwischen Sensor und Oberfläche wird so jeder Objektpunkt aus zwei unterschiedlichen Richtungen gesehen und das daraus gebildete Stereobild kann ausgewertet werden. Verstärken lässt sich dieser Effekt durch die Verwendung verschiedenfarbigen Lichts für jede der Betrachtungsrichtungen. Vorzugsweise kann aus den Signalen bzw. Bilddaten der wenigstens zwei optischen Sensoren ein dreidimensionales (3D) Bild der Oberfläche des Werkstücks berechnet werden.Useful is an additional detection of the z-coordinate ( 1 ) of a pixel so as to obtain a 3D surface image by scanning the workpiece surface. This can be z. B. measure the depth of pores. This can be achieved, for example, by attaching two rows of photodiodes including optics and lighting at a suitable distance and orientation to the surface. During the relative movement between the sensor and the surface, each object point is thus seen from two different directions, and the stereo image formed therefrom can be evaluated. This effect can be enhanced by using different colored light for each of the Viewing directions. Preferably, a three-dimensional (3D) image of the surface of the workpiece can be calculated from the signals or image data of the at least two optical sensors.

Alternativ oder zusätzlich kann man den optischen Sensor auch verkippen, z. B. mit Hilfe eines Aktuators, so dass der Sensor bei zwei aufeinanderfolgenden Scans aus verschiedener Richtung auf denselben Objektpunkt „blickt”. Die beiden Bilddateien lassen sich, gegebenenfalls nach einer geeigneten Neuorientierung, z. B. durch Korrelationsverfahren, dann zu einer Stereodatei verrechnen.Alternatively or additionally, you can also tilt the optical sensor, z. B. by means of an actuator, so that the sensor "looks" at two consecutive scans from different directions on the same object point. The two image files can be, if necessary, after a suitable reorientation, z. B. by correlation method, then charge to a stereo file.

Mit anderen Worten kann mit Hilfe des CI-Sensors in einer ersten Drehstellung der Sensor-Dreheinrichtung ein erstes Bild der Oberfläche des Werkstücks erfasst werden, worauf mit Hilfe desselben CI-Sensors in einer gegenüber der ersten Drehstellung geänderten zweiten Drehstellung der Sensor-Dreheinrichtung ein zweites Bild der Oberfläche des Werkstücks erfasst werden kann, also in einer anderen Winkeleinstellung bzw. Winkelausrichtung relativ zu der Werkstückoberfläche, worauf aus dem ersten Bild und aus dem zweiten Bild, vorzugsweise nach einer lateralen Korrelation, ein dreidimensionales (3D) Bild der Oberfläche des Werkstücks berechnet werden kann.In other words, with the aid of the CI sensor, a first image of the surface of the workpiece can be detected in a first rotational position of the sensor rotating device, whereupon a second rotational position of the sensor rotating device is changed with the aid of the same CI sensor in a second rotational position of the sensor rotating device Image of the surface of the workpiece can be detected, that is, in a different angle setting or angular orientation relative to the workpiece surface, whereupon from the first image and from the second image, preferably after a lateral correlation, a three-dimensional (3D) image of the surface of the workpiece calculated can be.

Ebenso kann man mit dem optischen Sensor senkrecht auf die zu prüfende Oberfläche „blicken” und kann diese Oberfläche nacheinander aus zwei oder mehreren unterschiedlichen Richtungen beleuchten. Aus den unterschiedlichen Schattenbildern lässt sich die Oberflächenkontur rekonstruieren. Diesbezüglich kann beispielsweise auf den Artikel von Vasileios Argyriou und Maria Petru, „Photometric Stereo: An Overview”, in der Zeitschrift Advances in Imaging and Electron Physics, Vol. 156, S. 1 bis 54, 2009 hingewiesen werden.Likewise, one can "look" perpendicular to the surface to be tested with the optical sensor and can illuminate this surface successively from two or more different directions. From the different shadow images the surface contour can be reconstructed. In this regard, reference may be made, for example, to the article by Vasileios Argyriou and Maria Petru, "Photometric Stereo: An Overview", in the Advances magazine in Imaging and Electron Physics, Vol. 156, pp. 1-54, 2009.

Mit anderen Worten kann mit Hilfe des CI-Sensors in einer ersten Drehstellung der Sensor-Dreheinrichtung unter einer ersten Drehstellung des Beleuchtungsmittels ein erstes Bild der Oberfläche des Werkstücks erfasst werden, worauf mit Hilfe desselben CI-Sensors in der ersten Drehstellung oder in einer zweiten Drehstellung der Sensor-Dreheinrichtung unter einer zweiten Drehstellung desselben und/oder eines anderen Beleuchtungsmittels ein zweites Bild der Oberfläche des Werkstücks erfasst werden, worauf aus dem ersten Bild und aus dem zweiten Bild ein dreidimensionales (3D) Bild bzw. eine dreidimensionale (3D) Oberflächentopographie der Oberfläche des Werkstücks berechnet werden kann. Subtrahiert man beispielsweise die beiden so erhaltenen Bilddaten bzw. Dateien, dann resultieren nur solche Bildteile, für welche die z-Koordinate ungleich Null ist. Alternativ bzw. äquivalent wäre die Summation zweier Dunkelfeldbeleuchtungsbilder möglich, die aus unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen aufgenommen worden sind.In other words, a first image of the surface of the workpiece can be detected with the aid of the CI sensor in a first rotational position of the sensor rotating device at a first rotational position of the illumination means, whereupon with the aid of the same CI sensor in the first rotational position or in a second rotational position a second image of the surface of the workpiece are detected under a second rotational position of the same and / or another illumination means, whereupon from the first image and from the second image a three-dimensional (3D) image or a three-dimensional (3D) surface topography of the Surface of the workpiece can be calculated. If, for example, one subtracts the two image data or files thus obtained, then only those image parts result for which the z coordinate is not equal to zero. Alternatively or equivalently, the summation of two dark field illumination images would be possible, which have been recorded from different illumination directions.

Es versteht sich, dass die vorstehenden Maßnahmen im Rahmen der Ausführbarkeit beliebig miteinander kombinierbar sind.It is understood that the above measures can be combined with one another as far as feasibility is concerned.

Weitere Vorteile, Merkmale und Gesichtspunkte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus dem nachfolgenden Beschreibungsteil, in dem ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren beschrieben ist.Further advantages, features and aspects of the invention will become apparent from the claims and from the following description part, in which a preferred embodiment of the invention with reference to the figures.

Es zeigen:Show it:

1 einen schematischen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei relativ zueinander und relativ zu einer zu prüfenden Oberfläche zweier zylindrischer Werkstücke in ihrer Winkelstellung drehbar einstellbaren optischen Sensoren; 1 a schematic cross-section of a device according to the invention with two relative to each other and relative to a surface to be tested two cylindrical workpieces in their angular position rotatably adjustable optical sensors;

2 die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß 1 in einem schematischen Längsschnitt. 2 the device according to the invention 1 in a schematic longitudinal section.

Die in den Figuren gezeigte Vorrichtung dient zur Erfassung einer Oberflächenstruktur einer zylindrischen Oberfläche 1, 5; 6 eines Werkstücks 1, 5, wobei hier aus Darstellungsgründen sowohl ein Werkstück mit einer Bohrungs- bzw. Rohr-Innenwand 1 als auch ein Werkstück mit einer Zylinder- bzw. Rohraußenwand 5 gezeigt sind. Die in den Figuren gezeigte Vorrichtung umfasst zwei optische Sensoren 2, 2, die jeweils eine Fotodiodenzeile 2 zur Erfassung eines Oberflächenbildes des Werkstücks 1, 5 als auch jeweils ein Beleuchtungsmittel enthalten, die jeweils in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Jede Fotodiodenzeile 2, 2 dient also als eine Linien- bzw. Zeilenkamera zur Erfassung eines Oberflächenbildes des Werkstückes 1, 5. Die beiden Fotodiodenzeilen und Beleuchtungen 2, 2 sind jeweils parallel zueinander angeordnet und sind jeweils an einem parallel zu der jeweiligen Längsachse der jeweiligen Fotodiodenzeile sich in Längsrichtung erstreckenden Sensorhaltemittel, vorzugsweise einer Sensorhalteschiene 11, befestigt, das bzw. die an einem dazu quer, vorzugsweise senkrecht, verlaufenden Träger, vorzugsweise einem Ausleger 9, befestigt sind. Der Träger bzw. Ausleger 9 ist an einer Welle bzw. Drehachse 8 eines Motors 7 befestigt. Mit Hilfe des Drehmotors 7 können also die beiden optischen Sensoren 2, 2 gemeinsam um die Drehachse 8 gedreht werden, um so zum Zwecke einer Bildaufnahme bzw. eines Scanns entlang der Bohrungsinnenwand 1 in einem vorzugsweise gleich bleibenden Abstand zu der Oberfläche 6 der Bohrungs-innenwand 1 gedreht zu werden. Zur Inspektion der Oberfläche 6 der zylindrischen Außenwand des in 1 links angedeuteten Zylinderkörpers kann dieser mittels in den Figuren nicht gezeigter Drehmittel, vorzugsweise mit Hilfe eines Motors, relativ zu den vorzugsweise ortsfest bleibenden Sensoren 2, 2, rotiert werden.The device shown in the figures serves to detect a surface structure of a cylindrical surface 1 . 5 ; 6 a workpiece 1 . 5 Here, for purposes of illustration, both a workpiece with a bore or tube inner wall 1 as well as a workpiece with a cylinder or tube outer wall 5 are shown. The device shown in the figures comprises two optical sensors 2 . 2 , each one a photodiode line 2 for detecting a surface image of the workpiece 1 . 5 and also each contain a lighting means, which are each arranged in a common housing. Every photodiode line 2 . 2 So serves as a line or line scan camera to capture a surface image of the workpiece 1 . 5 , The two rows of photodiodes and lights 2 . 2 are each arranged parallel to each other and are each on a parallel to the respective longitudinal axis of the respective photodiode array in the longitudinal direction extending sensor holding means, preferably a sensor holding rail 11 , Fixed, the or on a transversely, preferably perpendicular, extending carrier, preferably a boom 9 , are attached. The carrier or boom 9 is on a shaft or axis of rotation 8th an engine 7 attached. With the help of the rotary motor 7 So can the two optical sensors 2 . 2 together around the axis of rotation 8th be rotated so as to take an image or a scan along the bore inner wall 1 in a preferably constant distance to the surface 6 the bore interior wall 1 to be turned. For inspection of the surface 6 the cylindrical outer wall of in 1 On the left indicated cylinder body this can by means not shown in the figures rotating means, preferably by means of a motor, relative to the preferably stationary permanent sensors 2 . 2 to be rotated.

Zur Feinjustage des jeweiligen optischen Sensors 2, 2 relativ zu der Oberfläche 6 der Bohrungsinnenwand 1 bzw. relativ zu der Oberfläche 6 der Zylinderaußenwand 5 ist jeder Fotosensor 2, 2 über eine Verschiebeeinrichtung 3 mit dem jeweiligen Sensorhaltemittel 11 gekoppelt, wobei mit Hilfe der jeweiligen Verschiebeeinrichtung 3, 3 der jeweilige optische Sensor 2, 2 in radialer Richtung relativ zu der zu prüfenden Oberfläche 6 verschoben werden kann.For fine adjustment of the respective optical sensor 2 . 2 relative to the surface 6 the bore inner wall 1 or relative to the surface 6 the cylinder outer wall 5 is every photo sensor 2 . 2 via a displacement device 3 with the respective sensor holding means 11 coupled, with the aid of the respective displacement device 3 . 3 the respective optical sensor 2 . 2 in the radial direction relative to the surface to be tested 6 can be moved.

Jeder optische Sensor 2, 2 kann erfindungsgemäß mit Hilfe einer Sensordreheinrichtung um eine sich parallel zu der Längsachse der jeweiligen Fotodiodenzeile 2, 2 erstreckende Drehachse, vorzugsweise die Längsachse der jeweiligen Sensorhalteschiene 11, zumindest über einen bestimmten Drehwinkelbereich, gedreht werden, so dass sich bei einer Drehung der jeweiligen Fotodiodenzeile 2, 2 um die besagte Drehachse die Winkelausrichtung bzw. Winkeleinstellung 4 der jeweiligen Fotodiodenzeile 2, 2 relativ zu der zu prüfenden Oberfläche 6 verändert. Eine entsprechende Winkeleinstellung 4, 4 kann manuell oder vorzugsweise motorisch erfolgen, durch einen Motor oder durch mehrere Motoren, die in den Figuren nicht gezeigt sind.Every optical sensor 2 . 2 can according to the invention by means of a sensor rotating device to a parallel to the longitudinal axis of the respective photodiode array 2 . 2 extending axis of rotation, preferably the longitudinal axis of the respective sensor retaining rail 11 , At least over a certain rotation angle range, are rotated, so that upon rotation of the respective Fotodiodenzeile 2 . 2 about the said axis of rotation, the angular orientation or angle adjustment 4 the respective photodiode line 2 . 2 relative to the surface to be tested 6 changed. A corresponding angle setting 4 . 4 can be done manually or preferably by motor, by a motor or by several motors, which are not shown in the figures.

Der jeweilige optische Sensor 2, 2 ist mit dem jeweiligen Sensorhaltemittel 11 über eine Höhenjustiermittel, vorzugsweise eine Höhenjustierlagerung 12, verbunden, mit deren Hilfe eine Höhenjustierung des jeweiligen optischen Sensors 2, 2 relativ zu dem jeweiligen Sensorhaltemittel 11 bzw. relativ zu der zu prüfenden Oberfläche 6 vorgenommen werden kann. Auch diese Höhenjustierung kann manuell oder vorzugsweise motorisch mit Hilfe einer oder mehrerer in den Figuren nicht gezeigten Motoren erfolgen.The respective optical sensor 2 . 2 is with the respective sensor holding means 11 via a Höhenjustiermittel, preferably a Höhenjustierlagerung 12 , Connected, with the help of a height adjustment of the respective optical sensor 2 . 2 relative to the respective sensor holding means 11 or relative to the surface to be tested 6 can be made. This height adjustment can also be done manually or preferably by motor with the help of one or more motors not shown in the figures.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann mit einer in den Figuren nicht gezeigten Auswerteeinheit gekoppelt werden bzw. sein, mittels deren die Signale bzw. Bilddaten der Fotodiodenzeilen 2, 2 mit Hilfe mathematischer Verfahren ausgewertet werden können. In dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel kann mit Hilfe der Auswerteeinheit aus den Signalen bzw. Bilddaten der beiden Fotodiodenzeilen ein dreidimensionales (3D) Stereo-Bild der Oberfläche 1, 5 des Werkstücks 10 berechnet werden.The device according to the invention can be coupled to an evaluation unit, not shown in the figures, by means of which the signals or image data of the rows of photodiodes can be coupled 2 . 2 can be evaluated using mathematical methods. In the exemplary embodiment shown in the figures, a three-dimensional (3D) stereo image of the surface can be obtained from the signals or image data of the two rows of photodiodes with the aid of the evaluation unit 1 . 5 of the workpiece 10 be calculated.

Alternativ oder zusätzlich kann mit Hilfe einer beliebigen Fotodiodenzeile 2 der beiden Fotodiodenzeilen 2, 2 in einer ersten Drehstellung der Sensor-Dreheinrichtung ein erstes Bild der Oberfläche 6 des Werkstücks 1, 5; 10 erfasst werden, worauf mit Hilfe derselben Fotodiodenzeile 2 in einer gegenüber der ersten Drehstellung geänderten zweiten Drehstellung der Sensor-Dreheinrichtung ein zweites Bild der Oberfläche 6 des Werkstücks 1, 5; 10 erfasst werden, und wobei bzw. worauf aus dem ersten Bild und aus dem zweiten Bild mit Hilfe der Auswerteeinheit ein dreidimensionales (3D) Stereo-Bild der Oberfläche 1, 5 des Werkstücks 10 berechnet werden kann.Alternatively or additionally, using any type of photodiode 2 the two rows of photodiodes 2 . 2 in a first rotational position of the sensor rotating device, a first image of the surface 6 of the workpiece 1 . 5 ; 10 what to do with the help of the same line of photodiodes 2 in a relation to the first rotational position changed second rotational position of the sensor rotating device, a second image of the surface 6 of the workpiece 1 . 5 ; 10 are detected, and wherein or from what from the first image and from the second image with the aid of the evaluation unit, a three-dimensional (3D) stereo image of the surface 1 . 5 of the workpiece 10 can be calculated.

Alternativ oder zusätzlich zu den vorstehenden Maßnahmen kann mit Hilfe einer beliebigen Fotodiodenzeile 2 der beiden Fotodiodenzeilen 2, 2 in einer ersten Drehstellung der Sensor-Dreheinrichtung unter einer ersten Einstellung des Beleuchtungsmittels ein erstes Bild der Oberfläche 6 des Werkstücks 1, 5; 10 erfasst werden, worauf mit Hilfe derselben Fotodiodenzeile 2 in einer zweiten Drehstellung der Sensor-Dreheinrichtung unter einer zweiten Drehstellung desselben Beleuchtungsmittels ein zweites Bild der Oberfläche 6 des Werkstücks 1, 5; 10 erfasst werden kann, und wobei bzw. worauf aus dem ersten Bild und aus dem zweiten Bild ein dreidimensionales (3D) Stereo-Bild bzw. eine dreidimensionale (3D) Oberflächentopographie der Oberfläche 1, 5 des Werkstücks 10 mit Hilfe der Auswerteeinheit berechnet werden kann.Alternatively, or in addition to the above measures, using any type of photodiode 2 the two rows of photodiodes 2 . 2 in a first rotational position of the sensor rotating means under a first adjustment of the illumination means, a first image of the surface 6 of the workpiece 1 . 5 ; 10 what to do with the help of the same line of photodiodes 2 in a second rotational position of the sensor rotating device under a second rotational position of the same illumination means, a second image of the surface 6 of the workpiece 1 . 5 ; 10 can be detected, and wherein or from the first image and from the second image, a three-dimensional (3D) stereo image or a three-dimensional (3D) surface topography of the surface 1 . 5 of the workpiece 10 can be calculated with the help of the evaluation unit.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Oberfläche/Bohrungswand/Rohr-Innenwand/Zylinderbohrung/WerkstückSurface / wall bore / pipe inner wall / cylinder bore / workpiece
22
optischer Sensor/Fotodiodenzeile (und Beleuchtung)optical sensor / photodiode array (and illumination)
33
Radialpositionierungsmittel/Radiale VerschieberichtungRadial positioning / Radial displacement direction
44
Winkeleinstellungangle adjustment
55
Oberfläche/Zylinder-/Rohr-Außenwand/KolbenSurface / cylinder / pipe outer wall / piston
66
Abtastfläche/Oberfläche/WerkstückScanning area / surface / workpiece
77
(Dreh-)Motor(Rotary) motor
88th
Drehachseaxis of rotation
99
Auslegerboom
1010
Werkstück(wand)Workpiece (wall)
1111
Sensorhaltemittel/SensorhalteschieneSensor holding means / sensor retaining rail
1212
Höhenjustiermittel/Axialpositionierungsmittel/HöhenjustierlagerungHöhenjustiermittel / axial positioning / Höhenjustierlagerung

Claims (9)

Vorrichtung zur Erfassung einer Oberflächenstruktur einer Oberfläche (1, 5; 6) eines Werkstücks (10), insbesondere einer Zylinderbohrung (1) oder eines Kolbens (5) eines Verbrennungsmotors, mit einem optischen Sensor (2, 2), der eine Fotodiodenzeile zur Erfassung eines Oberflächenbildes des Werkstücks (10) enthält, deren Längsachse sich in einer Längsrichtung erstreckt, und mit einem Beleuchtungsmittel zur Beleuchtung der Oberfläche (1, 5; 6) und mit einer Sensor- Positionier- und -Justiereinrichtung zur Positionierung und Justierung des Sensors (2, 2) relativ zu der Oberfläche des Werkstückes, dadurch gekennzeichnet, dass die Fotodiodenzeile zu einem CI-Sensor gehört, bei dem der Fotodiodenzeile in Richtung zu der Oberfläche des Werkstücks eine CI-Optik vorgesetzt ist, und dass die Sensor-Positionier- und -Justiereinrichtung eine Sensor-Dreheinrichtung umfasst, mittels welcher der optische Sensor (2, 2) derart um eine sich parallel zu der Längsachse des CI-Sensors erstreckende Drehachse drehbar ist, dass durch die Drehung die Winkelausrichtung (4, 4) des CI-Sensors relativ zu der Oberfläche (1, 5; 6) des Werkstücks (10) änderbar ist.Device for detecting a surface structure of a surface ( 1 . 5 ; 6 ) of a workpiece ( 10 ), in particular a cylinder bore ( 1 ) or a piston ( 5 ) of an internal combustion engine, with an optical sensor ( 2 . 2 ) comprising a photodiode line for capturing a surface image of the workpiece ( 10 ), whose longitudinal axis extends in a longitudinal direction, and with a lighting means for illuminating the surface ( 1 . 5 ; 6 ) and with a sensor positioning and adjusting device for positioning and adjusting the sensor ( 2 . 2 ) relative to the surface of the workpiece, characterized in that the row of photodiodes belongs to a CI sensor in which the Is arranged in the direction of the surface of the workpiece, a CI optics, and that the sensor positioning and -Justiereinrichtung comprises a sensor rotator, by means of which the optical sensor ( 2 . 2 ) is rotatable about an axis of rotation extending parallel to the longitudinal axis of the CI sensor such that the angular orientation ( 4 . 4 ) of the CI sensor relative to the surface ( 1 . 5 ; 6 ) of the workpiece ( 10 ) is changeable. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (2, 2) das Beleuchtungsmittel enthält und/oder dass der Sensor (2, 2) eine dem Beleuchtungsmittel in Richtung zu der Oberfläche (1, 5; 6) des Werkstücks (10) vorgesetzte Optik enthält.Device according to claim 1, characterized in that the sensor ( 2 . 2 ) contains the illumination means and / or that the sensor ( 2 . 2 ) a the illumination means towards the surface ( 1 . 5 ; 6 ) of the workpiece ( 10 ) contains superior optics. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensor-Positionier- und -Justiereinrichtung ein Abstandseinstellmittel zur Einstellung unterschiedlicher Abstände des optischen Sensors (2, 2) relativ zu der Oberfläche (1, 5) des Werkstücks (10) und/oder ein Axialpositionierungsmittel (12) zur Einstellung unterschiedlicher axialer Positionen des optischen Sensors (2, 2) entlang der Drehachse und/oder ein Radialpositionierungsmittel (3, 3) zur Einstellung unterschiedlicher radialer Positionen des optischen Sensors (2, 2) relativ zu einer gekrümmten oder zylindrischen Oberfläche (1, 5; 6) des Werkstücks (10) enthält.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor positioning and -Justiereinrichtung a Abstandseinstellmittel for setting different distances of the optical sensor ( 2 . 2 ) relative to the surface ( 1 . 5 ) of the workpiece ( 10 ) and / or an axial positioning means ( 12 ) for adjusting different axial positions of the optical sensor ( 2 . 2 ) along the axis of rotation and / or a radial positioning means ( 3 . 3 ) for setting different radial positions of the optical sensor ( 2 . 2 ) relative to a curved or cylindrical surface ( 1 . 5 ; 6 ) of the workpiece ( 10 ) contains. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese zusätzlich ein Abstandsmessmittel zur Messung des Abstandes des optischen Sensors von der Oberfläche des Werkstücks bzw. zur Messung einer Profiltiefe von Oberflächenstrukturen der Oberfläche des Werkstücks enthält.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that it additionally contains a distance measuring means for measuring the distance of the optical sensor from the surface of the workpiece or for measuring a profile depth of surface structures of the surface of the workpiece. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese wenigstens zwei, vorzugsweise gleichartige, optische Sensoren (2, 2), insbesondere wenigstens zwei Fotodiodenzeilen, zur Erfassung der Oberflächenstruktur der Oberfläche (1, 5; 6) des Werkstücks (10) und/oder wenigstens zwei Beleuchtungsmittel zur Beleuchtung des Werkstücks (10) umfasst.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that these at least two, preferably similar, optical sensors ( 2 . 2 ), in particular at least two rows of photodiodes, for detecting the surface structure of the surface ( 1 . 5 ; 6 ) of the workpiece ( 10 ) and / or at least two illumination means for illuminating the workpiece ( 10 ). Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei optischen Sensoren (2, 2) und/oder die wenigstens zwei Beleuchtungsmittel mit Hilfe der Sensor-Dreheinrichtung oder mit Hilfe jeweils einer Sensor-Dreheinrichtung, vorzugsweise unabhängig voneinander und/oder relativ zueinander, um die bzw. um jeweils eine sich parallel zu der Längsachse der Fotodiodenzeile bzw. der jeweiligen Fotodiodenzeile erstreckende Drehachse drehbar sind.Apparatus according to claim 5, characterized in that the at least two optical sensors ( 2 . 2 ) and / or the at least two illumination means by means of the sensor rotator or by means of a respective sensor rotator, preferably independently of each other and / or relative to each other, about or one parallel to the longitudinal axis of the photodiode array or the respective Photodiode line extending axis of rotation are rotatable. Verfahren zur Erfassung einer Oberflächenstruktur einer Oberfläche (1, 5; 6) eines Werkstücks (10), insbesondere einer Zylinderbohrung (1) oder eines Kolbens (5) eines Verbrennungsmotors, mit Hilfe einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sensor (2, 2) mittels der Sensor-Dreheinrichtung um die Drehachse gedreht wird, so dass sich die Winkelausrichtung des CI-Sensors relativ zu der Oberfläche (1, 5; 6) des Werkstücks (10) ändert.Method for detecting a surface structure of a surface ( 1 . 5 ; 6 ) of a workpiece ( 10 ), in particular a cylinder bore ( 1 ) or a piston ( 5 ) of an internal combustion engine, by means of a device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the optical sensor ( 2 . 2 ) is rotated about the axis of rotation by means of the sensor-rotating device, so that the angular orientation of the CI sensor relative to the surface ( 1 . 5 ; 6 ) of the workpiece ( 10 ) changes. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe des CI-Sensors in einer ersten Drehstellung der Sensor-Dreheinrichtung ein erstes Bild der Oberfläche (1, 5; 6) des Werkstücks (10) erfasst wird, worauf mit Hilfe desselben CI-Sensors in einer gegenüber der ersten Drehstellung geänderten zweiten Drehstellung der Sensor-Dreheinrichtung ein zweites Bild der Oberfläche (1, 5; 6) des Werkstücks (10) erfasst wird, worauf aus dem ersten Bild und aus dem zweiten Bild ein dreidimensionales (3D) Bild der Oberfläche (1, 5; 6) des Werkstücks (10) berechnet wird.A method according to claim 7, characterized in that with the aid of the CI sensor in a first rotational position of the sensor rotating means a first image of the surface ( 1 . 5 ; 6 ) of the workpiece ( 10 ), whereupon, with the aid of the same CI sensor, in a second rotational position of the sensor rotating device which is changed with respect to the first rotational position, a second image of the surface ( 1 . 5 ; 6 ) of the workpiece ( 10 ), whereupon from the first image and from the second image a three-dimensional (3D) image of the surface ( 1 . 5 ; 6 ) of the workpiece ( 10 ) is calculated. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe des CI-Sensors in einer ersten Drehstellung der Sensor-Dreheinrichtung unter einer ersten Drehstellung des Beleuchtungsmittels ein erstes Bild der Oberfläche (1, 5; 6) des Werkstücks (10) erfasst wird, worauf mit Hilfe desselben CI-Sensors in einer zweiten Drehstellung der Sensor-Dreheinrichtung unter einer zweiten Drehstellung desselben Beleuchtungsmittels ein zweites Bild der Oberfläche (1, 5; 6) des Werkstücks (10) erfasst wird, worauf aus dem ersten Bild und aus dem zweiten Bild ein dreidimensionales (3D) Bild bzw. eine dreidimensionale (3D) Oberflächentopographie der Oberfläche (1, 5; 6) des Werkstücks (10) berechnet wird.A method according to claim 7 or 8, characterized in that with the aid of the CI sensor in a first rotational position of the sensor rotating means at a first rotational position of the illumination means, a first image of the surface ( 1 . 5 ; 6 ) of the workpiece ( 10 ) is detected, whereupon, with the aid of the same CI sensor in a second rotational position of the sensor rotating device under a second rotational position of the same illumination means, a second image of the surface ( 1 . 5 ; 6 ) of the workpiece ( 10 ), whereupon from the first image and from the second image a three-dimensional (3D) image or a three-dimensional (3D) surface topography of the surface ( 1 . 5 ; 6 ) of the workpiece ( 10 ) is calculated.
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