DE102014015141A1

DE102014015141A1 - Electronic reference film

Info

Publication number: DE102014015141A1
Application number: DE102014015141.7A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-10-12
Filing date: 2014-10-12
Publication date: 2016-04-14

Abstract

Elektronische Referenzfolie zur visuellen Prüfung der Kongruenz von Bildern durch Vergleich mit einem auf elektronischen Weg dargestellten Bildes, bestehend aus einer biegeelastischen und transparenten Platte (1) mit bildgebenden Elementen (2), einem elektronischen Steuerwerk (3), Datenspeicher (4), Dateninterface (5), Bedienelemente (6) Stromversorgung (7).Electronic reference film for visually checking the congruence of images by comparison with an electronically displayed image consisting of a flexurally elastic and transparent plate (1) with imaging elements (2), an electronic control unit (3), data memory (4), data interface ( 5), controls (6) power supply (7).

Description

In vielen Prozessen, z. B. in Drucktechnik, Leiterplattentechnik, Stanztechnik, Montage, Wareneingang, Warenausgang usw. ist es erforderlich, die Form geometrischer Figuren, deren Lage zueinander und/oder relativ zu einem Bezugspunkt visuell zu überprüfen. Dazu wurde und wird häufig eine Referenzfolie, auch Kontrollfilm genannt, verwendet. Viele der zu überprüfenden Objekte liegen in einem Größenbereich von „Briefmarke” bis „A3 Format”. Im Druck- und Stanzbereich durchlaufen die Teile oft, auf einem Trägerband oder auf einer anderen Transportvorrichtung fixiert die einzelnen Prozessschritte. Mit einer Referenzfolie, welche in ihren Abmessungen auf die Prüfaufgabe abgestimmt ist, kann die Prüfung auf einfache Art und Weise durchgeführt werden. Die Referenzfolie wird dazu über die zu prüfende Fläche gelegt und vom Prüfer bezüglich der Kongruenzeigenschaften bewertet. Der Prüfling kann dazu meist in der Fertigungseinrichtung belassen werden. Im Falle von Änderungen muss jeweils eine neue Referenzfolie zeit- und kostenintensiv hergestellt werden. Allein schon die Lagerung unter geeigneter Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Ebenheit, ist aufwändig. Wird die gleiche Referenzfolie an verschiedenen Orten benötigt, müssen Kopien hergestellt und an den Ort der Prüfung transportiert werden. Bei weit voneinander entfernten Produktionsstätten erfordert das große Aufwendungen für Verwaltung, Transport und Lagerung, neben dem zeitlichen Verzug. In manchen Unternehmen werden dafür tausende Quadratmeter Film im Jahr verarbeitet.In many processes, eg. As in printing technology, printed circuit board technology, stamping technology, assembly, incoming goods, goods issue, etc., it is necessary to visually check the shape of geometric figures, their position to each other and / or relative to a reference point. For this purpose, a reference film, also called control film, was and is often used. Many of the items to be inspected range in size from "stamp" to "A3 format." In the printing and punching area, the parts often pass through the individual process steps on a carrier belt or on another transport device. With a reference foil, which is matched in its dimensions to the test task, the test can be carried out in a simple manner. The reference film is placed over the surface to be tested and evaluated by the examiner with regard to the congruence properties. The test object can usually be left in the production facility. In the case of changes, a new reference film must be produced in each case in a time- and cost-intensive manner. Alone the storage under suitable temperature, humidity, flatness, is complex. If the same reference film is required at different locations, copies must be made and transported to the location of the test. For production plants that are far apart from each other, this requires large expenses for administration, transport and storage, in addition to the time delay. In some companies, thousands of square meters of film are processed every year.

Analoge Filme werden allgemein seit Jahren durch die Optoelektronik verdrängt und der Zeitpunkt, ab dem diese Filme nicht mehr zur Verfügung stehen, ist absehbar. Zudem stellen diese Filme ein Entsorgungsproblem dar. Auch die Filmbelichter sind oft nur noch als Gebrauchtgeräte verfügbar.Analogue films have generally been displaced by optoelectronics for years, and the time from which these films are no longer available is foreseeable. In addition, these films represent a disposal problem dar. The imagesetter are often available only as used equipment.

In vielen Unternehmen wird derzeit versucht die Referenzfolie durch optoelektronische Vermessungsgeräte, wie z. B. Profilprojektoren zu ersetzt. Nachteilig ist, dass der Prüfling zum Prüfgerät gebracht werden muss, da diese Geräte stationär sind. Das bedeutet, dass der Prüfling zur Prüfung z. B. aus dem Prozess entnommen werden muss. Sind die Prüflinge oder die zu prüfenden Merkmale auf einem quasi endlosen Band, dann muss dieses unterbrochen werden und die Prüfung ist zerstörend. Der Zeitaufwand durch das Zusammenkleben und neu Einfädeln des Trägerbandes ist hoch. Ebenfalls sind Programmierung sowie umfangreiche Kenntnis der Bedienung erforderlich. Die erzielbare hohe Messgenauigkeit ist in vielen Fällen nicht erforderlich.In many companies is currently trying the reference film by opto-electronic surveying equipment, such. B. Profile projectors to be replaced. The disadvantage is that the device under test must be brought to the test device, since these devices are stationary. This means that the test object for testing z. B. must be removed from the process. If the specimens or the features to be tested are on an almost endless belt, then this must be interrupted and the test is destructive. The time required by gluing together and re-threading the carrier tape is high. Also programming and extensive knowledge of the operation are required. The achievable high measurement accuracy is not required in many cases.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die einfache Handhabung der analogen Referenzfolie beizubehalten und eine mehr oder weniger direkte Anbindung an die digitalen Ursprungsdaten, z. B. aus einem CAD System heraus zu ermöglichen.The invention has for its object to maintain the ease of handling of the analog reference film and a more or less direct connection to the original digital data, z. B. to allow out of a CAD system out.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by the invention according to claim 1.

Dazu wird in eine transparente Kunststofffolie eine bildgebende Schicht, in der Bilder erzeugt werden können, integriert. Diese bildgebende Schicht befindet sich zweckmäßigerweise auf der Unterseite um Parallaxenfehler zu mindern. Die Kunststofffolie ist biegsam ausgeführt und kann sich so an gekrümmte Flächen anlegen. Auf diese Weise kann eine Struktur, die sich z. B. auf einem Zylinder befindet oder die auf einem gespannten Band aufgebracht ist geprüft werden. Zudem ist eine biegsame Folie weniger bruchgefährdet, wenn diese z. B. in der Tasche der Kleidung des Prüfers mitgeführt wird. Die Folie kann ohne Veränderung der Technik in verschiedenen Abmessungen ausgeführt sein, was die Handhabung in oder an einer Fertigungsmaschine vereinfacht. Auf oder an der Folie befindet sich ein elektronisches Steuersystem mit Datenspeicher, Bedieninterface, Dateninterface und Energiebereitstellungseinrichtung zur Versorgung der Elektronik welche die Signale für das Referenzbild in der Folie erzeugt.For this purpose, an image-forming layer, in which images can be generated, is integrated into a transparent plastic film. This imaging layer is conveniently located on the underside to reduce parallax errors. The plastic film is made flexible and can thus create curved surfaces. In this way, a structure that z. B. is located on a cylinder or which is applied to a tensioned tape is checked. In addition, a flexible film is less prone to breakage, if this z. B. is carried in the pocket of the clothing of the examiner. The film can be made without changing the technique in different dimensions, which simplifies the handling in or on a production machine. On or on the film is an electronic control system with data storage, user interface, data interface and energy supply device for supplying the electronics which generates the signals for the reference image in the film.

Je nach Anforderungen an die Handhabung können Dateninterface und Energiezufuhr leitungsgebunden als auch drahtlos ausgeführt sein. In einer naheliegenden Ausführung nach Anspruch 5 befinden sich die Elektronikbausteine in einem Gehäuse, das sich am Folienrand befindet In einer Weiterbildung nach Anspruch mit höherem Integrationsgrad ist die Elektronik mit extrem dünnen und schmalen Strukturen auf der Folie verteilt.Depending on the handling requirements, the data interface and power supply can be wired and wireless. In a obvious embodiment according to claim 5, the electronic components are in a housing which is located at the edge of the film in a development according to claim with a higher degree of integration, the electronics with extremely thin and narrow structures is distributed on the film.

Mittels eines bildgebenden Systems wird ein Referenzbild auf oder in der Referenzfolie erzeugt, das mit der sich unter der Referenzfolie befindlichen Struktur vergleichen werden kann.By means of an imaging system, a reference image is generated on or in the reference film, which can be compared with the structure located below the reference film.

In einer Weiterbildung nach Anspruch 2 befindet sich in der digitalen Referenzfolie eine Einrichtung Beleuchtung des zu prüfenden Objekts. Dadurch ist es möglich auch bei ungünstigen Lichtverhältnissen Prüfungen durchzuführen. Das Licht kann seitlich in die Folie eigekoppelt werden und durch eine Lichtleitende Struktur über die gesamte Fläche der Referenzfolie emittiert werden. Die Lichtquelle kann über die gesamte Fläche verteilt sein. In einer Weiterbildung nach Anspruch 10 ist die Folie sensitiv und der Prüfer kann mit den Fingern oder einem geeigneten Gerät wie z. B. ein Stift Markierungen vornehmen, die elektronisch gespeichert werden. Nach Anspruch 1 befindet sich auf der Folie ein elektronisches Steuersystem mit Datenspeicher, Bedieninterface, Dateninterface und Energiebereitstellungseinrichtung für die Datenverarbeitung um die Referenzfigur in der elektronischen Referenzfolie zu erzeugen. Je nach Anforderungen an die Handhabung können Dateninterface und Energiezufuhr leitungsgebunden als auch drahtlos ausgeführt sein. In einer naheliegenden Ausführung nach Anspruch 3 sind die Elektronikbausteine in einem Gehäuse, das sich am Folienrand befindet. In einer Weiterbildung nach Anspruch 8 mit höherem Integrationsgrad ist die Elektronik mit extrem dünnen und schmalen Strukturen auf der Folie verteilt. Die digitale Referenzfolie wird auf die zu prüfende Struktur gelegt. Das Referenzbild in dem Referenzfilm kann mit der zu prüfenden Struktur verglichen werden. Über den eingebauten Datenspeicher oder das Dateninterface können beliebige Bilder auf der digitalen Referenzfolie dargestellt werden, mehr oder weniger direkt aus einem CAD System.In a development according to claim 2, a device illumination of the object to be tested is located in the digital reference film. This makes it possible to perform tests even in unfavorable lighting conditions. The light can be coupled laterally into the film and emitted by a light-conducting structure over the entire surface of the reference film. The light source can be distributed over the entire surface. In a further development according to claim 10, the film is sensitive and the examiner can with the fingers or a suitable device such. B. make a pen markings that are stored electronically. According to claim 1 is on the film, an electronic control system with data storage, user interface, data interface and energy supply device for data processing to generate the reference figure in the electronic reference film. Depending on the handling requirements, the data interface and power supply can be wired and wireless. In an obvious embodiment according to claim 3, the electronic components in a housing, which is located at the edge of the film. In a development according to claim 8 with a higher degree of integration, the electronics with extremely thin and narrow structures is distributed on the film. The digital reference film is placed on the structure to be tested. The reference image in the reference film can be compared with the structure to be tested. Using the built-in data memory or the data interface, any images can be displayed on the digital reference film, more or less directly from a CAD system.

In einer Weiterbildung nach Anspruch 6 befindet sich auf der digitalen Referenzfolie ein Lesegerät, das übliche Codes, von Transpondern lesen kann. Damit kann unschwer über ein codiertes Produkt oder eine Prozessstation eine Dokumentation des Prüfvorganges erfolgen.In a further development according to claim 6 is located on the digital reference film, a reader that can read common codes from transponders. This makes it easy to document the test procedure via a coded product or a process station.

In einer Weiterbildung nach Anspruch 11 ist eine Testfigur abgespeichert, deren bildliche Wiedergabe mit einer Kalibrierfläche z. B. aus Keramik oder Metall verglichen wird. Die Testfigur ist so gestaltet, dass die gesamte Fläche in die Kalibrierung mit einbezogen wird.In a further development according to claim 11, a test figure is stored whose pictorial reproduction with a calibration z. B. of ceramic or metal is compared. The test figure is designed to include the entire area in the calibration.

In einer Weiterbildung nach Anspruch 12 ist in der Elektronik ein Algorithmus implementiert, der Verzerrungen einer gekrümmten Fläche korrigieren kann. Dazu können Korrekturparameter eingegeben oder diese werden aufgrund einer implementierten Sensorik selbst erzeugt.In an embodiment according to claim 12, an algorithm is implemented in electronics that can correct distortions of a curved surface. For this purpose, correction parameters can be entered or these are generated on the basis of an implemented sensor system itself.

Einige Ausführungsbeispiel sind skizziert. So zeigen:Some embodiments are outlined. To show:

1 eine digitale Referenzfolie zur Überprüfung der Deckungsgleichheit mit einer Referenzfigur 1 a digital reference slide to check the coincidence with a reference figure

2 die Referenzfolie im Querschnitt 2 the reference film in cross section

3 eine weiterentwickelte digitale Referenzfolie 3 an advanced digital reference film

4 ein vereinfachtes Blockschaltbild der Elektronik 4 a simplified block diagram of the electronics

Nach 1 ist eine Folie (1), an ein Gehäuse (9) angebaut. An der Unterseite der transparenten Folie (1) wird eine Referenzfigur (12) erzeugt. Wird der elektronische Referenzfilm mit dem Prüfling zur Deckung gebracht, dann können Abweichungen von Lage und Größe festgestellt werden.To 1 is a foil ( 1 ), to a housing ( 9 ) grown. At the bottom of the transparent film ( 1 ) a reference figure ( 12 ) generated. If the electronic reference film is brought to coincide with the specimen, then deviations from position and size can be detected.

In 2 ist der Prüfling (13) und die Referenzfläche (12) dargestellt. Die Bedienung erfolgt mittels der Bedienelemente (6), welche sich an dem Gehäuse (11) befinden. Zur Verbesserung der Erkennbarkeit ist eine Lichtquelle (8) im Gehäuse. 3 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausführung der elektronischen Referenzfolie (1), mit sensitiver Oberfläche zur Bedienung (6), sowie einer flächigen Beleuchtung (10).In 2 is the examinee ( 13 ) and the reference surface ( 12 ). Operation is carried out by means of the operating elements ( 6 ), which on the housing ( 11 ) are located. To improve the visibility is a light source ( 8th ) in the housing. 3 shows a particularly advantageous embodiment of the electronic reference film ( 1 ), with a sensitive surface for operation ( 6 ), as well as a surface illumination ( 10 ).

4 zeigt ein Blockschaltbild für die elektronische Referenzfolie. Als Datenträger ist dort eine typische Speicherkarte (14) als weitere Möglichkeit der Datenspeicherung dargestellt. 4 shows a block diagram for the electronic reference film. As data carrier there is a typical memory card ( 14 ) as a further possibility of data storage.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: transparente Plattetransparent plate
22: bildgebende Elementeimaging elements
33: elektronisches Steuerwerkelectronic control unit
44: Datenspeicherdata storage
55: Dateninterfacedata interface
66: Bedienungselementecontrols
77: Stromversorgungpower supply
88th: Lichtquellelight source
99: Gehäusecasing
1010: Lichtquelle flächigLight source flat
1111: Leseeinrichtungreader
1212: abgebildetes Referenzobjektillustrated reference object
1313: Prüflingexaminee
1414: Speicherkartememory card
1515: Drahtlose KommunikationsstreckeWireless communication line

Claims

Electronic reference film for visually checking the congruence of images by comparison with an electronically displayed image consisting of a flexurally elastic and transparent plate ( 1 ) with imaging elements ( 2 ), an electronic control unit ( 3 ), Data storage ( 4 ), Data interface ( 5 ), Controls ( 6 ) Power supply ( 7 ).

Electronic imaging system according to claim 1, characterized in that the electronic reference film ( 12 ) at least one light source ( 8th . 10 ), which may be punctiform or planar.

Electronic reference film according to claim 1, 2, characterized in that an electronic control unit ( 3 ), Data storage ( 4 ), Service ( 6 ) and power supply ( 7 ) in a housing ( 9 ) at the edge of the transparent plate ( 1 ) are located.

Electronic reference film according to claim 2, 3, characterized in that Steuerwerk ( 3 ), Data storage ( 4 ), Service ( 6 ), Power supply ( 7 ) are not on the imaging plate.

Electronic reference film according to claim 1 to 4, characterized in that the energy transmission and / or information transmission is wireless.

Electronic reference film according to claim 1 to 5, characterized in that in the electronic reference film, a reading device is integrated, which can identify a, the test specimen associated code.

Electronic reference film according to claim 6, characterized in that the interrogator communicates with an RF transponder.

Electronic reference film according to claim 1 to 7, characterized in that the existing electronic components such as control unit ( 3 ), Data storage ( 4 ), Data interface ( 5 ), Power supply ( 7 ), Illumination ( 8th . 10 ), Reading device ( 11 ) are integrated in the transparent film.

Electronic reference film according to claim 1 to 8, characterized in that the imaging transparent plate ( 1 ) is rigid.

Electronic reference film according to claim 1 to 9, characterized in that the imaging film is sensitive and markings or other inputs can be made.

Electronic reference film according to claim 1 to 10, characterized in that in the control program is an algorithm that compensates for distortions caused by curved surfaces.