DE102010060852B4 - Apparatus and method for detecting a surface texture of a surface of a workpiece - Google Patents
Apparatus and method for detecting a surface texture of a surface of a workpiece Download PDFInfo
- Publication number
- DE102010060852B4 DE102010060852B4 DE102010060852A DE102010060852A DE102010060852B4 DE 102010060852 B4 DE102010060852 B4 DE 102010060852B4 DE 102010060852 A DE102010060852 A DE 102010060852A DE 102010060852 A DE102010060852 A DE 102010060852A DE 102010060852 B4 DE102010060852 B4 DE 102010060852B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sensor
- workpiece
- image
- relative
- rotational position
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 33
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 22
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 2
- 238000012067 mathematical method Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000009304 pastoral farming Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/08—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters
- G01B11/12—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters internal diameters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
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
Aus der
Aus der
Aus der
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
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 (
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 (
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:
Die in den Figuren gezeigte Vorrichtung dient zur Erfassung einer Oberflächenstruktur einer zylindrischen Oberfläche
Zur Feinjustage des jeweiligen optischen Sensors
Jeder optische Sensor
Der jeweilige optische Sensor
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann mit einer in den Figuren nicht gezeigten Auswerteeinheit gekoppelt werden bzw. sein, mittels deren die Signale bzw. Bilddaten der Fotodiodenzeilen
Alternativ oder zusätzlich kann mit Hilfe einer beliebigen Fotodiodenzeile
Alternativ oder zusätzlich zu den vorstehenden Maßnahmen kann mit Hilfe einer beliebigen Fotodiodenzeile
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)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010060852A DE102010060852B4 (en) | 2010-11-29 | 2010-11-29 | Apparatus and method for detecting a surface texture of a surface of a workpiece |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010060852A DE102010060852B4 (en) | 2010-11-29 | 2010-11-29 | Apparatus and method for detecting a surface texture of a surface of a workpiece |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010060852A1 DE102010060852A1 (en) | 2012-05-31 |
DE102010060852B4 true DE102010060852B4 (en) | 2013-11-21 |
Family
ID=46049763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102010060852A Active DE102010060852B4 (en) | 2010-11-29 | 2010-11-29 | Apparatus and method for detecting a surface texture of a surface of a workpiece |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102010060852B4 (en) |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2930407A1 (en) * | 1978-07-26 | 1980-02-07 | Hitachi Ltd | DEVICE FOR THE EXAMINATION OF TUBES IN A PLANT |
DE19511534A1 (en) * | 1995-03-29 | 1996-10-02 | Fraunhofer Ges Forschung | Detecting 3=D fault locations with automatic monitoring of specimen surfaces using camera |
DE19726094A1 (en) * | 1996-06-25 | 1998-03-12 | Matsushita Electric Works Ltd | Image processing method for detecting defects on surface of object |
DE19704750A1 (en) * | 1997-02-08 | 1998-08-13 | Inst Erdoel Und Erdgasforschun | Apparatus for digital recording of surfaces |
DE19746662A1 (en) * | 1997-06-26 | 1999-02-18 | Fraunhofer Ges Forschung | Measurement system for non-contact determining of cavity inner contour |
DE19811460A1 (en) * | 1998-03-17 | 1999-09-30 | Mahr Gmbh | Shape measurement unit for precise measuring or testing accuracy of shape or deviation of workpiece surface |
DE29918951U1 (en) * | 1999-10-28 | 2000-01-27 | Claus Ulrich | Panoramic camera |
DE19852908A1 (en) * | 1998-11-09 | 2000-05-18 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Room floor and ceiling surface documentation method; involves using perspective transformation of data provided by CCD camera mounted on turntable |
DE69703487T2 (en) * | 1997-08-22 | 2001-06-13 | Fraunhofer Ges Forschung | Method and device for automatic inspection of moving surfaces |
DE10048656A1 (en) * | 2000-09-26 | 2002-04-11 | Kaya Turgut | Camera scanner has camera control and image processing device switched for recording individual images or panorama images |
US20020186368A1 (en) * | 2001-06-08 | 2002-12-12 | Eliezer Rosengaus | Systems and methods for inspection of specimen surfaces |
-
2010
- 2010-11-29 DE DE102010060852A patent/DE102010060852B4/en active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2930407A1 (en) * | 1978-07-26 | 1980-02-07 | Hitachi Ltd | DEVICE FOR THE EXAMINATION OF TUBES IN A PLANT |
DE19511534A1 (en) * | 1995-03-29 | 1996-10-02 | Fraunhofer Ges Forschung | Detecting 3=D fault locations with automatic monitoring of specimen surfaces using camera |
DE19726094A1 (en) * | 1996-06-25 | 1998-03-12 | Matsushita Electric Works Ltd | Image processing method for detecting defects on surface of object |
DE19704750A1 (en) * | 1997-02-08 | 1998-08-13 | Inst Erdoel Und Erdgasforschun | Apparatus for digital recording of surfaces |
DE19746662A1 (en) * | 1997-06-26 | 1999-02-18 | Fraunhofer Ges Forschung | Measurement system for non-contact determining of cavity inner contour |
DE69703487T2 (en) * | 1997-08-22 | 2001-06-13 | Fraunhofer Ges Forschung | Method and device for automatic inspection of moving surfaces |
DE19811460A1 (en) * | 1998-03-17 | 1999-09-30 | Mahr Gmbh | Shape measurement unit for precise measuring or testing accuracy of shape or deviation of workpiece surface |
DE19852908A1 (en) * | 1998-11-09 | 2000-05-18 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Room floor and ceiling surface documentation method; involves using perspective transformation of data provided by CCD camera mounted on turntable |
DE29918951U1 (en) * | 1999-10-28 | 2000-01-27 | Claus Ulrich | Panoramic camera |
DE10048656A1 (en) * | 2000-09-26 | 2002-04-11 | Kaya Turgut | Camera scanner has camera control and image processing device switched for recording individual images or panorama images |
US20020186368A1 (en) * | 2001-06-08 | 2002-12-12 | Eliezer Rosengaus | Systems and methods for inspection of specimen surfaces |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102010060852A1 (en) | 2012-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102007034689B4 (en) | Method and device for optically inspecting a surface on an object | |
EP2957859B1 (en) | Test device and method for testing the interior walls of a hollow body | |
DE102012104008B3 (en) | Apparatus and method for measuring shape, position and dimension features on machine elements | |
DE102014108353A1 (en) | Method and device for the determination of geometries on measured objects by means of a combined sensor system | |
DE102015121582A1 (en) | Method and device for measuring features on workpieces | |
DE102009058215B4 (en) | Method and device for surface inspection of a bearing component | |
AT507018A1 (en) | DEVICE FOR TESTING OBJECTS | |
DE102007063529A1 (en) | Method and device for optically inspecting a surface on an object | |
DE102010007396B4 (en) | Method and device for optically inspecting a device under test with an at least partially reflecting surface | |
DE102004052508B4 (en) | System and method for measuring and monitoring the surface of a body | |
EP3156760B1 (en) | Sensor device and method for surface inspection of a cylindrical cavity | |
DE4320845C1 (en) | Arrangement for measuring scattered light in bores in work-pieces or in tubes | |
DE102019201272B4 (en) | Device, measuring system and method for detecting an at least partially reflective surface using two reflection patterns | |
DE102006024251B4 (en) | System and method for the three-dimensional determination of the surface of an object | |
DE10325443A1 (en) | Interferometric measuring device | |
DE102010060852B4 (en) | Apparatus and method for detecting a surface texture of a surface of a workpiece | |
EP1901030A2 (en) | Measuring assembly and method for recording the surface of objects | |
DE102017111819B4 (en) | Bore inspection device | |
DE10309544A1 (en) | Linear triangulation object optical profile measurement method, in which an object being profiled is illuminated with a linear beam and imaged in the same location using different imaging parameters | |
EP3899423B1 (en) | Device, measurement system and method for capturing an at least partly reflective surface using two reflection patterns | |
DE102016113400B4 (en) | Bore inspection device and bore inspection method | |
DE102011101509C5 (en) | Method for the optical measurement of a wave | |
DE102010029627A1 (en) | Device for determining structure of reflecting surface area of e.g. concave object in motor car, has measuring unit that measures pattern surface, where spatial coordinate of pixel of surface is determined for each image capturing point | |
DE102016211052B9 (en) | Measuring head and measuring device for measuring an object using interferometric measuring methods | |
DE102004045802B4 (en) | Interferometric system with reference surface with a mirrored zone |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20140222 |