DE102016223306A1 - Device and method for detecting defects of a test object - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Vorrichtung (1) zur Detektion von Defekten eines Prüfobjekts angegeben, die eine Lichtquelle (2) zur Beleuchtung eines Prüfobjekts, einen Detektor (3) zur Detektion von der Lichtquelle ausgesandten Lichts, eine Fördereinrichtung (4) zum Bewegen eines Prüfobjekts durch einen zwischen der Lichtquelle (2) und dem Detektor (3) angeordneten Raum und eine pneumatische Reinigungseinrichtung (5) zur Beseitigung von Verunreinigungen der Lichtquelle (2) mittels Druckluft aufweist. Weiterhin wird ein Verfahren zur Detektion von Defekten eines Prüfobjekts angegeben.The invention relates to a device (1) for detecting defects of a test object, comprising a light source (2) for illuminating a test object, a detector (3) for detecting light emitted by the light source, a conveyor (4) for moving a test object through a test object between the light source (2) and the detector (3) arranged space and a pneumatic cleaning device (5) for removing contaminants of the light source (2) by means of compressed air. Furthermore, a method for detecting defects of a test object is specified.
Description
Es werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Detektion von Defekten eines Prüfobjekts angegeben. Bei der Vorrichtung bzw. dem Verfahren kann es sich insbesondere um eine optische Rissprüfungsvorrichtung bzw. ein optisches Rissprüfungsverfahren nach dem Durchlichtprinzip handeln.A device and a method for detecting defects of a test object are specified. The device or the method may, in particular, be an optical crack inspection device or an optical crack inspection method according to the transmitted-light principle.
Bei der optischen Rissprüfung nach dem Durchlichtprinzip werden Zeilenkameras auf eine Lichtquelle ausgerichtet. Ein zu prüfendes Bauteil wird mittels Förderbändern zwischen einer Kamera und einer Lichtquelle hindurchbewegt. Hierdurch können eventuelle Risse anhand des durch die Risse dringenden Lichts lokalisiert werden. Um eine Förderung des Bauteils durch Lichtquelle und Kamera zu ermöglichen, befindet sich die Rissprüfeinheit z.B. zwischen zwei Umlenkwalzen.Line scan cameras are aligned with a light source when using the transmitted-light optical crack test. A component to be tested is moved by means of conveyor belts between a camera and a light source. In this way, any cracks can be localized by the light passing through the cracks. In order to enable delivery of the component by light source and camera, the crack test unit is e.g. between two guide rollers.
Die Druckschrift
Nachteilig bei den im Stand der Technik bekannten Verfahren bzw. Vorrichtungen ist, dass sich durch die Anordnung des Aufbaus Schmutz und Abriebmaterial der Förderbänder auf der Lichtquelle sammeln und diese verunreinigen können. Hierdurch entstehen Schatten, welche sich auf dem auszuwertenden Bild als Streifen zeigen. Dies führt häufig zu einer Fehlinterpretation der Bauteilgüte und somit zu einer unnötigen Ausschussmeldung.A disadvantage of the methods and devices known in the art is that collect by the arrangement of the structure dirt and abrasive material of the conveyor belts on the light source and can contaminate them. This creates shadows, which appear on the image to be evaluated as a strip. This often leads to a misinterpretation of the component quality and thus to an unnecessary reject message.
Es ist eine zu lösende Aufgabe zumindest einiger Ausführungsformen, eine Vorrichtung zur Detektion von Defekten in einem Objekt anzugeben, durch welche Fehlinterpretationen der Bauteilgüte verhindert werden können. Eine weitere Aufgabe ist es, ein Verfahren zur Detektion von Defekten in einem Objekt anzugeben.It is an object to be achieved, at least some embodiments, to specify a device for detecting defects in an object, by means of which misinterpretations of the quality of the component can be prevented. Another object is to provide a method for detecting defects in an object.
Diese Aufgaben werden durch einen Gegenstand und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen gehen weiterhin aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen hervor.These objects are achieved by an article and a method according to the independent patent claims. Advantageous embodiments and further developments will become apparent from the dependent claims, the following description and from the drawings.
Eine hier beschriebene Vorrichtung zur Detektion von Defekten eines Prüfobjekts weist gemäß zumindest einer Ausführungsform eine Lichtquelle zur Beleuchtung eines Prüfobjekts, einen Detektor zur Detektion von der Lichtquelle ausgesandten Lichts, eine Fördereinrichtung zum Bewegen eines Prüfobjekts durch einen zwischen der Lichtquelle und dem Detektor angeordneten Raum sowie eine pneumatische Reinigungseinrichtung zur Beseitigung von Verunreinigungen der Lichtquelle mittels Druckluft auf.A device described here for detecting defects of a test object has, according to at least one embodiment, a light source for illuminating a test object, a detector for detecting light emitted by the light source, a conveyor for moving a test object through a space arranged between the light source and the detector, and a pneumatic cleaning device for eliminating contamination of the light source by means of compressed air.
Vorteilhafterweise können Verunreinigungen der Lichtquelle, welche beispielsweise durch Schmutz und/oder Abriebmaterial der Fördereinrichtung auf die Lichtquelle gelangen können, durch die pneumatische Reinigungseinrichtung entfernt werden, sodass falsche Ausschussmeldungen vermieden und eine Steigerung der Effizienz der Vorrichtung erreicht werden kann.Advantageously, impurities of the light source, which can reach the light source, for example due to dirt and / or abrasive material of the conveyor, can be removed by the pneumatic cleaning device, so that false reject messages can be avoided and an increase in the efficiency of the device can be achieved.
Beispielsweise kann die pneumatische Reinigungseinrichtung direkt an der Lichtquelle befestigt sein. Die pneumatische Reinigungseinrichtung kann z.B. durch ein oder mehrere Befestigungselemente mit der Lichtquelle verbunden sein. Bei den Befestigungselementen kann es sich z.B. um Haltebügel handeln.For example, the pneumatic cleaning device may be attached directly to the light source. The pneumatic cleaning device may e.g. be connected by one or more fasteners to the light source. The fasteners may be e.g. to trade in hangers.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Lichtquelle als Lichtleiste ausgebildet. Beispielsweise kann sich die Lichtleiste in einer Längsrichtung erstreckten und derart zur Fördereinrichtung angeordnet sein, dass sich die Längsrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung der Fördereinrichtung erstreckt. Die pneumatische Reinigungseinrichtung erstreckt sich vorzugsweise entlang der Lichtleiste.According to a further embodiment, the light source is designed as a light bar. For example, the light strip may extend in a longitudinal direction and be arranged to the conveyor, that the longitudinal direction extends substantially perpendicular to the conveying direction of the conveyor. The pneumatic cleaning device preferably extends along the light bar.
Die Fördereinrichtung kann beispielsweise ein oder mehrere Förderbänder zum Transportieren des Prüfobjekts bzw. der Prüfobjekte sowie eine erste und eine zweite Umlenkrolle zum Bewegen bzw. Umlenken der Förderbänder aufweisen. Die Lichtquelle bzw. die Lichtleiste sowie die daran befestigte pneumatische Reinigungseinrichtung sind vorzugsweise zwischen der ersten und der zweiten Umlenkrolle angeordnet.The conveyor may for example have one or more conveyor belts for transporting the test object or the test objects and a first and a second deflection roller for moving or deflecting the conveyor belts. The light source or the light strip and the pneumatic cleaning device attached thereto are preferably arranged between the first and the second deflection roller.
Der Detektor umfasst vorzugsweise zumindest einen linearen Sensor und/oder zumindest eine Zeilenkamera. Bei der Lichtquelle kann es sich z.B. eine Zeilenlichtquelle handeln.The detector preferably comprises at least one linear sensor and / or at least one line scan camera. The light source may be e.g. act a line light source.
Die pneumatische Reinigungseinrichtung kann einen oder mehrere Anschlüsse sowie eine mit den Anschlüssen verbundene Druckluftzuleitung, welche mit einer Druckluftquelle verbunden werden kann, aufweisen.The pneumatic cleaning device can have one or more connections and a compressed air supply line connected to the connections, which can be connected to a compressed air source.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die pneumatische Reinigungseinrichtung als Luftblasrohr ausgebildet. Vorzugsweise weist das Luftblasrohr eine Vielzahl von Ausströmöffnungen auf. Die Ausströmöffnungen können beispielsweise äquidistant entlang des Luftblasrohrs angeordnet sein. Die Ausströmöffnungen können z.B. jeweils einen Abstand zwischen 10,0 mm und 20,0 mm zur nächstliegenden Ausströmöffnung aufweisen. Besonders bevorzugt weisen die Ausströmöffnungen jeweils einen Abstand von 15,0 mm zur nächstliegenden Ausströmöffnung auf.According to a further embodiment, the pneumatic cleaning device is designed as an air blow tube. Preferably, the air-blowing tube has a plurality of outflow openings. The outflow openings can be arranged, for example, equidistant along the air blowing tube. The outflow openings may, for example, each have a distance between 10.0 mm and 20.0 mm to the nearest outflow opening. Especially Preferably, the outflow openings each have a distance of 15.0 mm to the nearest outflow opening.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Ausströmöffnungen jeweils einen Durchmesser zwischen 1,4 mm und 1,8 mm auf. Besonders bevorzugt weisen die Ausströmöffnungen jeweils einen Durchmesser von 1,6 mm auf.According to a further embodiment, the outflow openings each have a diameter between 1.4 mm and 1.8 mm. Particularly preferably, the outflow openings each have a diameter of 1.6 mm.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstrecken sich die Ausströmöffnungen über die gesamte Länge des Luftblasrohrs. Vorzugsweise weisen die den gegenüberliegenden Enden des Luftblasrohrs nächstliegenden Ausströmöffnungen jeweils einen Abstand von maximal 15,0 mm zu den jeweiligen Enden auf. Dadurch kann vorteilhafterweise ein möglichst gleichmäßiger Luftstrom zum Reinigen der Lichtquelle bzw. der Lichtleiste erzeugt werden.According to a further embodiment, the outflow openings extend over the entire length of the air blowing tube. The outflow openings closest to the opposite ends of the air-blowing tube preferably each have a distance of a maximum of 15.0 mm from the respective ends. As a result, it is advantageously possible to generate as uniform a flow of air as possible for cleaning the light source or the light strip.
Vorzugsweise ist die pneumatische Reinigungseinrichtung derart angeordnet, dass die dem Detektor bzw. der Zeilenkamera zugewandte Oberfläche der Lichtquelle bzw. der Lichtleiste durch einen aus der pneumatischen Reinigungseinrichtung austretenden Luftstrom vollständig von Verunreinigungen befreit werden kann. Die pneumatische Reinigungseinrichtung bzw. das Luftblasrohr kann z.B. an einer Kante der Lichtleiste, welche an die der Lichtquelle zugewandten Oberfläche der Lichtleiste angrenzt, befestigt sein. Vorzugsweise handelt es sich bei der Kante um die der ersten Umlenkrolle, d.h. In Förderrichtung ersten Umlenkrolle, abgewandte Kante der Lichtleiste. Weiterhin wird bevorzugt, dass die pneumatische Reinigungseinrichtung bzw. das Luftblasrohr derart angeordnet ist, dass aus der Lichtquelle austretendes und vom Detektor zu empfangendes Licht nicht von der Reinigungseinrichtung abgeschattet bzw. blockiert wird.The pneumatic cleaning device is preferably arranged in such a way that the surface of the light source or the light strip facing the detector or the line scan camera can be completely freed from impurities by a stream of air emerging from the pneumatic cleaning device. The pneumatic cleaning device or the air-blowing tube can e.g. at one edge of the light bar, which adjoins the surface of the light bar facing the light source, be attached. Preferably, the edge is that of the first diverting pulley, i. In the conveying direction first deflecting roller, remote edge of the light bar. Furthermore, it is preferred that the pneumatic cleaning device or the air blowing tube is arranged such that light emerging from the light source and to be received by the detector is not shaded or blocked by the cleaning device.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform heißen die Ausströmöffnungen jeweils eine Aufweitung von innen nach außen bzw. in Richtung der Ausströmrichtung der Druckluft auf. Bei den Aufweitungen kann es sich z.B. um eine Senkung handeln, wobei die Senkung beispielsweise zwischen 30° und 120°, insbesondere 90°, betragen kann.According to a further embodiment, the outflow openings are each called an expansion from the inside to the outside or in the direction of the outflow direction of the compressed air. The widenings may be e.g. to act a reduction, wherein the reduction may for example be between 30 ° and 120 °, in particular 90 °.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung zur Detektion von Defekten eines Prüfobjekts eine Auswerteeinrichtung auf. Beispielsweise kann die Auswerteeinrichtung direkt mit dem Detektor verbunden und dazu eingerichtet sein, vom Detektor gesendete Signale bzw. Daten zu empfangen. Die Auswerteeinrichtung kann z.B. zur Auswertung von Intensitätsunterschieden des eingestrahlten Lichts ausgebildet sein.According to a further embodiment, the device for detecting defects of a test object has an evaluation device. For example, the evaluation device can be connected directly to the detector and configured to receive signals or data transmitted by the detector. The evaluation device may e.g. be designed to evaluate intensity differences of the incident light.
Des Weiteren wird ein Verfahren zur Detektion von Defekten eines Prüfobjekts angegeben. Bei dem Verfahren wird eine hier beschriebene Vorrichtung zur Detektion von Defekten eines Prüfobjekts bereitgestellt. Die vorab und im Folgenden genannten Merkmale können sowohl für die Vorrichtung als auch für das Verfahren unter Verwendung der Vorrichtungen gelten.Furthermore, a method for detecting defects of a test object is specified. In the method, a device described here for detecting defects of a test object is provided. The above and below features may apply to both the device and the method using the devices.
Weiterhin werden bei dem Verfahren ein zu prüfendes Prüfobjekt oder mehrere zu prüfende Prüfobjekte bereitgestellt. Das Prüfobjekt bzw. die Prüfobjekte werden mittels von der Lichtquelle ausgesandten Lichts beleuchtet und das Licht wird durch den Detektor detektiert. Mittels der pneumatischen Reinigungseinrichtung werden Verunreinigungen der Lichtquelle, welche beispielsweise in Form von Schmutz oder Abriebmaterial von der Fördereinrichtung auf die Lichtquelle gelangen können, beseitigt.Furthermore, the method provides a test object to be tested or a plurality of test objects to be tested. The test object or the test objects are illuminated by means of light emitted by the light source and the light is detected by the detector. By means of the pneumatic cleaning device impurities of the light source, which can get from the conveyor to the light source, for example in the form of dirt or abrasive material, eliminated.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Entfernen der Verunreinigungen der Lichtquelle in regelmäßigen zeitlichen Abständen. Beispielsweise können die zeitlichen Abstände zwischen 8 Minuten und 12 Minuten betragen. Besonders bevorzugt erfolgt das Entfernen der Verunreinigungen durch die pneumatische Reinigungseinrichtung in 10-minütigen zeitlichen Abständen.According to a further embodiment, the removal of the impurities of the light source takes place at regular time intervals. For example, the time intervals can be between 8 minutes and 12 minutes. Particularly preferably, the removal of the impurities by the pneumatic cleaning device takes place in 10-minute intervals.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der hier beschriebenen Vorrichtung bzw. des hier beschriebenen Verfahrens zur Detektion von Defekten eines Prüfobjekts ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den
-
1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Detektion von Defekten eines Prüfobjekts gemäß einem Ausführungsbeispiel, -
2 eine schematische Darstellung einer pneumatischen Reinigungseinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, -
3 und4 verschiedene schematische Darstellungen einer an einer Lichtleiste befestigten pneumatischen Reinigungseinrichtung gemäß weiteren Ausführungsbeispielen, und -
5 eine schematische Darstellung eines Schnitts durch eine pneumatische Reinigungseinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
-
1 a schematic representation of an apparatus for detecting defects of a test object according to an embodiment, -
2 a schematic representation of a pneumatic cleaning device according to another embodiment, -
3 and4 various schematic representations of an attached to a light bar pneumatic cleaning device according to further embodiments, and -
5 a schematic representation of a section through a pneumatic cleaning device according to another embodiment.
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein.In the exemplary embodiments and figures, identical or identically acting components may each be provided with the same reference numerals. The illustrated elements and their proportions with each other are basically not to be considered as true to scale. Rather, individual elements can be displayed for better presentation and / or or be shown exaggerated thick or large for better understanding.
Weiterhin weist die Vorrichtung
Die pneumatische Reinigungseinrichtung
Das Luftblasrohr
An seinen zwei gegenüberliegenden Enden weist das Luftblasrohr
Die Ausströmöffnungen
Im Zusammenhang mit der
Durch die pneumatische Reinigungseinrichtung
Die in den gezeigten Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmale können gemäß weiteren Ausführungsbeispielen auch miteinander kombiniert sein. Alternativ oder zusätzlich können die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele weitere Merkmale gemäß den Ausführungsformen der allgemeinen Beschreibung aufweisen.The features described in the embodiments shown may also be combined with each other according to further embodiments. Alternatively or additionally, the embodiments shown in the figures may have further features according to the embodiments of the general description.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtung zur Detektion von Defekten eines PrüfobjektsDevice for detecting defects of a test object
- 22
- Lichtquellelight source
- 33
- Detektordetector
- 44
- FördereinrichtungConveyor
- 55
- pneumatische Reinigungseinrichtungpneumatic cleaning device
- 66
- Ausströmöffnungoutflow
- 77
- Befestigungselementfastener
- 88th
- Verunreinigungpollution
- 99
- Lichtleistelight bar
- 1010
- Luftstromairflow
- 1111
- Luftblasrohrair blow pipe
- 1212
- Aufweitungwidening
- 1313
- Anschlussconnection
- 1414
- DruckluftzuleitungCompressed air supply
- 1515
- Förderrichtungconveying direction
- αα
- Aufweitungswinkelexpansion angle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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