DE102014015142A1

DE102014015142A1 - Electronic reference film

Info

Publication number: DE102014015142A1
Application number: DE102014015142.5A
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

Gerät, bestehend aus einer Platte die auf einer Seite ein elektronisches System zur Erzeugung eines Abbildes eines Objekts und auf der anderen Seite ein bildgebendes System enthält. Auf diesem werden die Abbilder mit einem Referenzbild verglichen und so dargestellt, dass diese bezüglich Kongruenzkriterien bewertet werden können.Device consisting of a plate containing on one side an electronic system for generating an image of an object and on the other side an imaging system. On this, the images are compared with a reference image and displayed so that they can be evaluated for congruence criteria.

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 oder an eine transparente elastisch biegsame Kunststofffolie (1) eine Lage aus Bildgebenden Elementen (2) durch die unterschiedliche Bilder erzeugt werden können, integriert. Auf der gegenüberliegenden Fläche ist eine Lage lichtsensitiver Elemente abgebracht, die das Abbild einer Sruktur aufnehmen. Die Daten des Abbildes des Prüflings (13) werden gespeichert. Das Bild kann mit anderen bereits abgespeicherten Bildern verglichen werden. In einer Weiterbildung nach Anspruch 2 ist eine flächige Lichtquelle eingebaut, welche für klare Abbildungen sorgt. Die Fläche für die Abbilder kann verschieden ausgeführt werden, so dass eine Anpassung an die Prüfaufgabe möglich ist. In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Folie auf der Bildgebenden Seite sensitiv und der Prüfer kann mit den Fingern oder einem geeigneten Gerät Markierungen vornehmen oder das Gerät damit bedienen. Auch ein Dialog ist möglichFor this purpose, in or on a transparent elastically flexible plastic film ( 1 ) a layer of imaging elements ( 2 ) through which different images can be generated integrated. On the opposite surface a layer of light-sensitive elements is removed, which take the image of a structure. The data of the image of the test piece ( 13 ) are saved. The image can be compared with other images already saved. In a further development according to claim 2, a flat light source is installed, which ensures clear images. The area for the images can be made different, so that an adaptation to the inspection task is possible. In an advantageous development, the film on the imaging side is sensitive and the examiner can make markings with his fingers or a suitable device or operate the device with it. Also a dialogue is possible

Zweckmäßigerweise befindet sich auf, an oder in der Nähe der Referenzfolie ein elektronisches Steuerwerk (3) mit Datenspeicher (4), Bedienelementen (6), Dateninterface (5) und Stromversorgung (7) für die Datenverarbeitung um die Referenzfiguren zu erzeugen und zu vergleichen.Conveniently, there is an electronic control unit on, at or in the vicinity of the reference foil ( 3 ) with data memory ( 4 ), Controls ( 6 ), Data interface ( 5 ) and power supply ( 7 ) for data processing to generate and compare the reference figures.

Datenaustausch und Energiezufuhr können leitungsgebunden oder drahtlos ausgeführt sein.Data exchange and power supply can be wired or wireless.

Die digitale Referenzfolie wird dabei auf die zu prüfende Figur gelegt. Das fotosensitive System nimmt dabei die Konturen der zu prüfenden Figur als Bild auf und bildet diese über den Bildprozessor auf der dem Betrachter zugewandten Seite ab. Eine zweite oder quasi-zweite Bildgebendende Schicht bildet das Referenzbild, zeigt die Abweichungen bzw. die Übereinstimmungen ab. Unterschiede werden vergrößert und durch bunte oder unbunte Farben oder Strukturen dargestellt. Über die Datenschnittstelle (5) oder den im Gerät befindlichen Datenspeicher (4) können sehr schnell beliebig viele Referenzfiguren auf beliebig vielen digitalen Referenzfolien, die weltweit verteilt sein können, dargestellt und/oder gespeichert werden. Die aus einem CAD System stammenden Daten können im Prinzip live auf den Geräten dargestellt werden. In einer Weiterbildung nach Anspruch 12 wird ein Codeleser für graphische und/oder RFID Codes verwendet. Dadurch wird Fehlerwahrscheinlich herrührend aus Verwechslungen, verringert. Dadurch ist auch die Dokumentierung des Prüfvorganges möglich. In einer Weiterbildung nach Anspruch 9 ist eine Kalibrierfunktion integriert. Dabei wird eine Kalibrierreferenz aus einem formbeständigen Werkstoff mit Daten die in einem Speicher, idealerweise intern, abgelegt sind, verglichen. In einer naheliegenden Weiterbildung nach Anspruch 8 sind in die elektronische Referenzfolie Wegpunkte integriert, mittels derer eine dimensionelle Überprüfungen des Prüflings durchgeführt werden kann.The digital reference film is placed on the figure to be tested. The photosensitive system takes on the contours of the figure to be examined as an image and forms them on the image processor on the side facing the viewer. A second or quasi-second imaging layer forms the reference image, showing the deviations or the matches. Differences are magnified and represented by colorful or achromatic colors or structures. Via the data interface ( 5 ) or the data memory in the device ( 4 ) any number of reference figures on any number of digital reference slides, which can be distributed worldwide, can be displayed and / or stored very quickly. The data originating from a CAD system can in principle be displayed live on the devices. In a further development according to claim 12, a code reader for graphical and / or RFID codes is used. This will likely reduce errors due to confusion. As a result, the documentation of the test procedure is possible. In a development according to claim 9, a calibration function is integrated. In this case, a calibration reference from a dimensionally stable material with data stored in a memory, ideally internally, compared. In a further development according to claim 8 waypoints are integrated in the electronic reference film, by means of which a dimensional checks of the specimen can be performed.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert.An embodiment is shown in the drawing and will be explained in more detail below.

Es zeigen schematisiert:Shown schematically:

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 andere digitale Referenzfolie 3 another digital reference film

4 Blockschaltbild 4 Block diagram

Nach 1 enthält die transparente Platte 1 mehrere funktionelle Schichten (2), (6), (10), (15), (16), und ist mit einem Gehäuse verbunden, welches die Elektronik (3), (4), (5), enthält. Die dem Prüfling zugewandte Schicht 16 ist lichtempfindlich um ein Abbild aufzunehmen, das im Datenspeicher (4) abgespeichert wird. Die den Bediener zugewendete Schicht (2) besteht aus bildgebenden Elementen. In dieser Schicht werden die Abbilder (12) mit den gespeicherten Referenzbildern im Datenspeicher (4) verglichen.To 1 contains the transparent plate 1 several functional layers ( 2 ) 6 ) 10 ) 15 ) 16 ), and is connected to a housing containing the electronics ( 3 ) 4 ) 5 ) contains. The layer facing the specimen 16 is sensitive to light to record an image in the data memory ( 4 ) is stored. The user-facing layer ( 2 ) consists of imaging elements. In this layer the images ( 12 ) with the stored reference images in the data memory ( 4 ) compared.

Eine besonders ergonomische Ausführung ist in 3 dargestellt. Die Bedienelemente (6) sind als sensitive Oberfläche ausgeführt. Sämtliche Elektronikelemente sind in der elektronischen Referenzfolie (1) integriert. Ebenfalls integriert ist das elektronische Steuerwerk (3), Datenspeicher (4), Dateninterface (5), Stromversorgung (7), Drahtlose Kommunikation (15).A particularly ergonomic design is in 3 shown. The controls ( 6 ) are designed as a sensitive surface. All electronic elements are in the electronic reference foil ( 1 ) integrated. Also integrated is the electronic control unit ( 3 ), Data storage ( 4 ), Data interface ( 5 ), Power supply ( 7 ), Wireless communication ( 15 ).

4 ist ein Blockschaltbild, welches den Datenfluss zeigt. 4 is a block diagram showing the data flow.

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
1616: lichtsensitive Elementelight-sensitive elements

Claims

Electronic reference film for checking the congruence of images by numerical comparison of an electronically generated image of a test object, consisting of a flexurally elastic plate with imaging elements on one side ( 2 ) to produce an image and on the other side light-sensitive elements to produce an image by means of electronic control unit ( 3 ), Data storage ( 4 ), Data interface ( 5 ), Operating unit ( 6 ) and power supply ( 7 ) compares with a stored image.

Electronic reference film according to claim 1, characterized in that the light-sensitive flexible elastic transparent plate has an illumination ( 8th . 10 ) which produces favorable illumination for the image.

Electronic reference film according to claim 1, 2, characterized in that on the side facing the operator a surface with imaging elements ( 2 ), which may represent the image to be tested and / or the image to be compared therewith and / or deviations as a multilayer.

Electronic reference film according to claim 1, 2, characterized in that all stored images via the data interface ( 5 ) can be read out.

Electronic reference film according to claim 1 to 4, characterized in that the deviations quantified in colorful and / or achromatic colors or structures are displayed.

Electronic reference film according to claim 1 to 5, characterized in that the deviations are displayed completely and / or partially on a different scale.

Electronic reference film according to claim 1 to 6, characterized in that the energy for the operation of the device and / or information transmission is wireless.

Electronic reference film according to claim 1, characterized in that a Vermessungsalgorhithmus is implemented in the electronics with the images dimensionally quantified.

Electronic reference film according to claim 1, 8, characterized in that by means of a Calibration body, the measuring system can be calibrated over the entire measuring surface.

Electronic reference film according to claim 1, 8, 9, characterized in that in the control program is an algorithm which compensates for distortions caused by curved surfaces.

Electronic reference film according to claim 1, characterized in that in the electronic imaging system, a reading device is integrated, which can identify a, the test item associated code, in particular a code of RF transponders.

Electronic reference film according to claim 1 to 14, characterized in that the imaging film is sensitive and markings or other inputs can be made.

Electronic reference film according to claim 1 to 13, characterized in that the imaging transparent plate ( 1 ) is rigid.

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.