DE102023103520B3

DE102023103520B3 - Vorrichtung und Verfahren zur Inspektion eines plattenförmigen oder bahnförmigen Objekts

Info

Publication number: DE102023103520B3
Application number: DE102023103520.7A
Authority: DE
Inventors: Tunahan Demirci; Josef Droste; Stefan Tasse
Original assignee: Isra Vision GmbH
Current assignee: Isra Vision GmbH
Priority date: 2023-02-14
Filing date: 2023-02-14
Publication date: 2024-03-21
Anticipated expiration: 2043-02-15

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (1) und ein entsprechendes Verfahren zur Inspektion eines bahnförmigen oder plattenförmigen Objekts (7) mit einer Oberseite und einer Unterseite beschrieben. Um Verschmutzungen oder mechanische Beschädigung des Objekts zu vermeiden und gleichzeitig eine genaue optische Inspektion des Objekts zu ermöglichen, weist die Vorrichtung einen Schwingungserzeuger (30) und einen optischen Sensor (11) sowie gegebenenfalls eine entsprechende Beleuchtungseinrichtung (21, 22, 23) auf, wobei der Schwingungserzeuger auf einer dem Objekt zugewandten Seite eine ebene Levitationsoberfläche (33) ausbildet, über die das Objekt mittels einer Transporteinrichtung (41, 42) von einem ersten Ende (35) zu einem zweiten Ende (36) bewegbar ist, wobei die Schwingungsfrequenz und die Schwingungsamplitude des Schwingungserzeugers derart einstellbar ist, dass das Objekt im Wesentlichen parallel zur Levitationsoberfläche in der Schwebe bewegbar ist, wobei der Schwingungserzeuger einstückig ausgebildet ist und mindestens einen durchgehenden, die Levitationsoberfläche derart teilweise durchschneidenden Spalt (31) aufweist, dass das Objekt direkt mittels des auf der dem Objekt abgewandten Seite (34) des Schwingungserzeugers angeordneten optischen Sensors oder mittels der auf der dem Objekt abgewandten Seite (34) des Schwingungserzeugers angeordneten Beleuchtungseinrichtung (23) inspizierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Inspektion eines plattenförmigen oder bahnförmigen Objekts mit einer Oberseite und einer Unterseite, beispielsweise eine dünne Glasscheibe, eine dünne Kunststofffolie, Wafer oder dergleichen mittels eines optischen Sensors.
Für eine Inspektion wird ein dünnes plattenförmiges oder bahnförmiges Objekt in der Regel über ein Förderband transportiert und auf der Oberseite und/oder der Unterseite mittels einer Beleuchtungseinrichtung beleuchtet. Ein optischer Sensor, beispielsweise eine Kamera, erfasst die durch das Objekt transmittierte und/oder von dem Objekt reflektierte elektromagnetische Strahlung. Auf der Basis dieser Messergebnisse kann die Qualität des Objekts bewertet und/oder Abmessungen des Objekts ermittelt werden.
Bei ultradünnen plattenförmigen oder bahnförmigen Objekten, z.B. Glasscheiben für Mobiltelefone, oder Kunststofffolien kann es beim Transport über ein Förderband leicht zu mechanischen Beschädigungen oder Verschmutzungen kommen, wenn das Objekt mit seiner Unterseite auf dem Band aufliegt. Um dies zu vermeiden, kann eine Sonotrode mit einer schallabstrahlenden Fläche eingesetzt werden, die dem Objekt gegenüberliegt. Eine derartige Sonotrode wird beispielsweise in den Dokumenten WO 2015/010681 A 2 und WO 2009/056127 A2 beschrieben. Die in der Druckschrift WO 2009/056127 A2 offenbarte Inspektionsvorrichtung weist einen Schwingungserzeuger mit einem Trägerkörper auf, der aus einem lichtdurchlässigen Material besteht. Hierdurch kann die Unterseite des zu inspizierenden Materials mittels eines optischen Sensors durch den Trägerkörper hindurch beobachtet werden, der unterhalb des Trägerkörpers angeordnet ist. Dieses Vorgehen ist jedoch bei ultradünnen plattenförmigen oder bahnförmigen Objekten nicht vorteilhaft, da der Trägerkörper das Messergebnis beeinflusst und dessen Genauigkeit reduziert.
Die Aufgabe besteht somit darin, eine Vorrichtung zu schaffen bzw. ein Verfahren anzugeben, welche eine genaue optische Inspektion eines dünnen plattenförmigen oder bahnförmigen Objekts ermöglichen und gleichzeitig eine mechanische Beschädigung oder Verschmutzung vermeiden.
Die obige Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
Insbesondere wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Inspektion eines bahnförmigen oder plattenförmigen Objekts mit einer Oberseite und einer Unterseite gelöst, wobei die Vorrichtung einen Schwingungserzeuger und einen optischen Sensor sowie eine entsprechende Beleuchtungseinrichtung aufweist, wobei der Schwingungserzeuger auf einer dem Objekt zugewandten Seite eine ebene Levitationsoberfläche ausbildet, über die das Objekt mittels einer Transporteinrichtung von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende bewegbar ist, wobei die Schwingungsfrequenz und die Schwingungsamplitude des Schwingungserzeugers derart einstellbar ist, dass das Objekt im Wesentlichen parallel zur Levitationsoberfläche in der Schwebe bewegbar ist, wobei das Objekt mittels der Beleuchtungseinrichtung und des optischen Sensors inspizierbar ist, wobei der Schwingungserzeuger einstückig ausgebildet ist und mindestens einen durchgehenden, die Levitationsoberfläche derart teilweise durchschneidenden Spalt aufweist, dass das Objekt direkt durch den Spalt mittels des auf der dem Objekt abgewandten Seite des Schwingungserzeugers angeordneten optischen Sensors inspizierbar oder direkt durch den Spalt mittels der auf der dem Objekt abgewandten Seite des Schwingungserzeugers angeordneten Beleuchtungseinrichtung beleuchtbar ist.
Das zu inspizierende bahnförmige oder plattenförmige Objekt kann eine dünne oder ultradünne Glasscheibe (z.B. für ein Mobiltelefon), Wafer, Mikrochips, oder eine dünne Folie darstellen, wobei das Objekt zumindest teilweise für elektromagnetische Strahlung transparent ausgebildet sein kann. Die beiden einander gegenüber liegenden größten Seiten des Objekts werden als Oberseite und Unterseite bezeichnet, wobei die dem Schwingungserzeuge zugewandte Seite des Objekts die Unterseite und die gegenüber liegende Seite des Objekts die Oberseite bildet. Die Dicke eines derartigen Objekts, welche zwischen der Oberseite und der Unterseite des Objekts gemessen wird, liegt beispielsweise im Bereich 0,03 mm bis 1 mm.
Der Schwingungserzeuger (auch als Sonotrode bezeichnet) ist derart gestaltet, dass dieser eine ebene Levitationsoberfläche ausbildet. Der Schwingungserzeuger kann beispielsweise eine Quaderform oder eine quaderähnliche Form aufweisen. Die Unterseite des Objekts liegt der Levitationsoberfläche gegenüber und wird entlang dieser von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende der Levitationsoberfläche transportiert. Die Richtung des Transports entlang der Levitationsoberfläche wird im Folgenden als Transportrichtung bezeichnet. Die Schwingungsfrequenz und die Schwingungsamplitude des Schwingungserzeugers ist derart einstellbar, dass eine stehende Druckwelle in der unter dem Objekt angeordneten Luftfilm erzeugt wird, so dass das Objekt im Wesentlichen parallel zur Levitationsoberfläche schwebt und sich hierdurch mittels der Transporteinrichtung schwebend in Transportrichtung bewegt. Beispielsweise hat der Schwingungserzeuger Abmessungen in den Bereichen von 0,4 m bis 3 m Länge und 10 cm bis 40 cm Breite, wobei die Levitationsoberfläche beispielsweise eine Größe im Bereich von 400 cm² bis 12.000 cm² aufweist. Die Frequenz des Schwingungserzeugers liegt beispielsweise im Bereich von 10 kHz bis 50 kHz, insbesondere im Bereich von 30 kHz bis 40 kHz, die Amplitude z.B. im Bereich von 1 µm bis 50 µm. Der Schwingungserzeuger kann zur optimalen Erzeugung der Schwingung beispielsweise auf Profilelementen (z.B. Aluminium-Profilelementen) befestigt und zwar derart, dass er lediglich an den Knotenpunkten der Schwingung des Schwingungserzeugers z.B. mittels Schrauben auf dem jeweiligen Profilelement befestigt ist.
Zur optischen Inspektion des Objekts ist ein optischer Sensor, beispielsweise eine hochauflösende Zeilen- oder Matrixkamera vorgesehen, um die an dem Objekt reflektierte und/oder transmittierte elektromagnetische Strahlung im Hellfeld oder Dunkelfeld zu beobachten. Entsprechend kann die Beleuchtungseinrichtung als zeilenförmige oder matrixförmige Beleuchtungseinrichtung gestaltet sein, beispielsweise als Zeile oder Matrix mit einer Vielzahl von LEDs. Mittels der Beleuchtungseinrichtung wird das Objekt in einem vorbestimmten Bereich, wobei die Beleuchtungseinrichtung elektromagnetische Strahlung in dem für die jeweilige Untersuchung geeigneten Wellenlängenbereich erzeugt, beleuchtet. In einem Ausführungsbeispiel ist der optische Sensor oberhalb der Oberseite des Objekts angeordnet. Für die Untersuchung des Objekts in Bezug auf die Transparenzeigenschaften wird die Beleuchtungseinrichtung auf der dem Objekt abgewandten Seite des Schwingungserzeugers angeordnet und beleuchtet die Unterseite des Objekts durch den Spalt hindurch. Alternativ kann - umgekehrt - die Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung der Oberseite des Objekts oberhalb des Objekts und der optische Sensor unterhalb der Seite des Schwingungserzeugers angeordnet sein, die dem Objekt abgewandt ist. Für die Untersuchung der Eigenschaften in Reflexion auf der Unterseite des Objekts können sowohl die Beleuchtungseinrichtung als auch der optische Sensor unterhalb der dem Objekt abgewandten Seite des Schwingungserzeugers angeordnet sein. Die von der Beleuchtungseinrichtung ausgesandte elektromagnetische Strahlung gelangt in diesem Fall durch den Spalt direkt zur Unterseite des Objekts. Die dann von dem Objekt reflektierte elektromagnetische Strahlung wird ebenfalls durch den Spalt direkt zu dem optischen Sensor geleitet. Gleichermaßen ist es möglich, den optischen Sensor und die Beleuchtungseinrichtung oberhalb der Oberseite des Objekts anzuordnen, um die Oberseite des Objekts in Reflexion zu untersuchen. Besonders vorteilhaft sind Kombinationen obiger Beleuchtungs- und Aufnahmekonfigurationen für die transmittierte und/oder reflektierte elektromagnetische Strahlung. Zudem kann der Beleuchtungswinkel der Beleuchtungseinrichtung derart eingestellt und entsprechend variiert werden, dass eine Analyse der Hellfeld- oder Dunkelfeldeigenschaften des Objekts bewirkt wird. Beispielsweise kann ein einziger optischer Sensor oberhalb der Oberseite des Objekts und mindestens eine Beleuchtungseinrichtung oberhalb der Oberseite des Objekts und mindestens eine Beleuchtungseinrichtung unterhalb der dem Objekt abgewandten Seite des Schwingungserzeugers angeordnet sein. Hierdurch können die Reflexion und Transmission der elektromagnetischen Strahlung beispielsweise im Hellfeld mittels des optischen Sensors beobachtet werden. Mit einer zweiten Beleuchtungseinrichtung, die ebenfalls oberhalb der Oberseite des Objekts unter einem von dem Beleuchtungswinkel der ersten Beleuchtungseinrichtung verschiedenen Winkel angeordnet ist, kann zusätzlich die Dunkelfeld-Reflexion gemessen werden. Bei einer derartigen Konfiguration mit zwei oder mehr als zwei Beleuchtungseinrichtungen und einem einzigen zugehörigen optischen Sensor, der die von mehreren Beleuchtungseinrichtungen (und dem Objekt) erzeugten Signale aufnimmt, ist es vorteilhaft, die Signale zeitlich und/oder hinsichtlich der Wellenlänge zu trennen. Bei der zeitlichen Trennung können die Beleuchtungseinrichtungen derart nacheinander ein- und wieder ausgeschaltet werden, so dass die Beleuchtung zu einem beliebigen Zeitpunkt nur von einer einzigen Beleuchtungseinrichtung erfolgt. Die von dem optischen Sensor aufgenommenen Signale können entsprechend, da sie in Transmission und Reflexion an dem Objekt unmittelbar entstehen, aufgrund ihres Messzeitraums dem jeweiligen Beleuchtungssignal zugeordnet werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Beleuchtung in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen erfolgen, so dass eine Diskriminierung der von dem optischen Sensor aufgenommenen Signale über den jeweiligen Wellenlängenbereich erfolgen kann. Beispielsweise kann eine erste Beleuchtungseinrichtung elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich 400 nm bis 500 nm für eine Beleuchtung mit einer sichtbaren blaugrünen Farbe und eine zweite Beleuchtungseinrichtung elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich 600 nm bis 700 nm für eine Beleuchtung mit einer sichtbaren roten Farbe erzeugen.
Die Lage und Orientierung des optischen Sensors und der mindestens einen Beleuchtungseinrichtung im Raum, insbesondere in Bezug auf die spiegelnde Oberfläche ist bekannt. Die Lage und Orientierung des optischen Sensors können mittels eines bekannten Kalibrierungsverfahrens ermittelt werden.
Der optische Sensor in Form einer Zeilen- oder Matrixkamera bestimmt für jeden Pixel eines beobachteten Bereichs des Objekts einen Helligkeitswert und/oder einen Farbwert. Die Farb- und/oder Helligkeitswerte aller Bereiche des Objekts können in einem Ausführungsbeispiel zu einem Bild zusammengesetzt werden. Die Farb- und/oder Helligkeitswerte können an die Datenverarbeitungseinheit weitergeleitet und dort hinsichtlich Defekte und/oder Verschmutzungen analysiert. In einem Ausführungsbeispiel kann durch die Bewegung des Objekts entlang der Levitationsoberfläche und somit quer zum optischen Sensor, der in Bezug auf die Levitationsoberfläche zumindest während der Inspektion fest steht, das Objekt über seine gesamte Ober- und/oder Unterseite inspiziert werden. Alternativ können Teile der Ober- und/oder Unterseite des Objekts analysiert werden.
Die Datenverarbeitungseinheit kann als Modul in den optischen Sensor integriert sein oder eine von dem optischen Sensor separate Einheit bilden. Im zuletzt genannten Fall erfolgt die Übertragung der Bilddaten drahtgebunden oder per Funk von der Kamera an die Datenverarbeitungseinheit. Die Datenverarbeitungseinheit weist einen Prozessor auf, der ein funktionales Modul darstellt, welches Anweisungen/Befehle eines Algorithmus interpretiert und ausführt sowie eine Befehlssteuereinheit sowie eine Arithmetikeinheit und eine Logikeinheit aufweist. Der Prozessor kann mindestens einen Mikroprozessor, einen digitalen Signalprozessor (DSP), einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), einen Field Programmable Gate Array (FPGA - integrierte Schaltkreis der Digitaltechnik, in den eine logische Schaltung programmiert werden kann), eine diskrete Logikschaltung und jede Kombination dieser Bausteine aufweisen. Die Datenverarbeitungseinheit kann zudem ein Speichermodul, ein Eingabemodul (z.B. Tastatur oder Touchpad), ein Energieversorgungsmodul (z.B. Batterie) und ein Anzeigemodul (z.B. Display) aufweisen. Die Datenverarbeitungseinheit kann als reale Hardwareressource, beispielsweise ein Smartphone, Desktop-Computer, Server, Notebook, Cluster/Warehouse Scale Computer, Embedded System oder dergl., oder als virtualisierte Computerressource ausgebildet sein. Weiter kann die Datenverarbeitungseinheit einen Sender/Empfänger (Transceiver) für den Austausch von Daten mit dem optischen Sensor aufweisen.
Mittels der von dem optischen Sensor detektierten optischen Daten (z.B. Intensitäts- und/oder Farbdaten) zu der von dem Objekt transmittierten und/oder reflektierten elektromagnetischen Strahlung im Hellfeld und/oder im Dunkelfeld ist es möglich, während der Inspektion Verschmutzungen und/oder Defekte des Objekts zu erkennen und diese einer bestimmten Position oder einem bestimmten Bereich des Objekts zuzuordnen. Verschmutzungen und/oder Defekte sind beispielsweise auf der Oberseite und/oder Unterseite des Objekts oder im Objektvolumen angeordnete Partikel, Kratzer, Flecken/Verfärbungen, Vorsprünge, Einkerbungen, Dellen, Blasen, Materialverdichtungen, Grate, Ringe und dergl. Derartige Verschmutzungen und/oder Defekte werden beispielsweise durch eine Kontrast- und/oder Helligkeitsänderung in der reflektierten und/oder transmittierten elektromagnetischen Strahlung erkannt. Hierfür wird das von dem optischen Sensor aufgenommene und gegebenenfalls digitalisierte Signal an eine entsprechende Datenverarbeitungseinrichtung zur Auswertung und Bestimmung der Verschmutzungen und/oder Defekte weitergeleitet. Basierend auf der Transportgeschwindigkeit des Objekts und dem bekannten Ort der Anordnung von Beleuchtungseinrichtung und optischem Sensor kann aus dem von dem optischen Sensor aufgenommenen Signal und dem zugehörigen Messzeitpunkt auch die Position oder der Bereich des erkannten Defekts und/oder Verschmutzung ermittelt werden. Verschmutzungen und/oder Defekte können beispielsweise auch durch die Messung der Ablenkung oder einer Variation der Ablenkung der durch das Material des Objekts reflektierten und/oder transmittierten elektromagnetischen Strahlung erkannt werden. Dies ist zum Beispiel über Verfahren, das in dem Dokument EP 2 390 656 B1 genauer beschrieben ist, möglich. Der Inhalt des dort beschriebenen Verfahrens soll durch diese Zitierung in diese Beschreibung aufgenommen werden.
Erfindungsgemäß ist der Schwingungserzeuger einstückig ausgebildet und weist mindestens einen durchgehenden, die Levitationsoberfläche derart teilweise durchschneidenden Spalt auf, dass das Objekt direkt mittels des auf der dem Objekt abgewandten Seite des Schwingungserzeugers angeordneten optischen Sensors oder mittels der auf der dem Objekt abgewandten Seite des Schwingungserzeugers angeordneten Beleuchtungseinrichtung inspizierbar ist. Der Spalt erlaubt somit eine direkte Bestimmung der Transmissionseigenschaften bzw. der Reflexionseigenschaften auf der Unterseite des Objekts, wobei die vom Objekt transmittierte oder reflektierte elektromagnetische Strahlung durch den Spalt direkt zu dem optischen Sensor gelangt. Auch die Beleuchtung der Unterseite des Objekts mittels der auf der dem Objekt abgewandten Seite des Schwingungserzeugers angeordneten Beleuchtungseinrichtung erfolgt direkt durch den Spalt. Eine Veränderung des Signals durch ein weiteres Material (z.B. das Material des Schwingungserzeugers) wird hierdurch vermieden. Die Genauigkeit der optischen Inspektion wird hierdurch erhöht. Weiter wird durch die einstückige Ausbildung des Schwingungserzeugers gewährleistet, dass dieser auf beiden Seiten des Spalts in derselben Weise schwingt, so dass die die Schwebung bewirkende stehende Welle über die gesamte Levitationsoberfläche gleichmäßig erzeugt und somit die Levitation des Objekts zuverlässig bewirkt werden kann, um einer mechanischer Beschädigung des empfindlichen Objekts oder Verschmutzung entgegenzuwirken. Durch die einstückige Ausbildung des Schwingungserzeugers wird zudem ein aufwändiges Justieren vermieden, das bei Verwendung zweier getrennter Sonotroden erforderlich wäre. Außerdem wird durch die einstückige Ausbildung des Schwingungserzeugers gewährleistet, dass die Schwingung über die gesamte Oberfläche des Schwingungserzeugers in Phase ist. Der durch die Levitation bewirkte Abstand zwischen der Unterseite des Objekts und der Levitationsoberfläche beträgt beispielsweise 20 µm bis 100 µm.
In einem Ausführungsbeispiel kann der Schwingungserzeuger einen einzigen derartigen Spalt aufweisen, alternativ beinhaltet der Schwingungserzeuger zwei oder mehr als zwei derartige Spalte, wobei in einem Ausführungsbeispiel mindestens zwei Spalte parallel oder einem vorgegebenen Winkel zueinander verlaufen. Der mindestens eine Spalt kann an der in Transportrichtung vorderen Kante eine Abrundung aufweisen, die vorteilhaft ist, weil hierdurch ein eventuell durchhängendes Objekt beim Transport nicht am Spalt hängen bleiben kann.
Der Spalt ist derart ausgebildet, dass er durch den Schwingungserzeuger hindurch geht und die Levitationsoberfläche teilweise durchschneidet, so dass elektromagnetische Strahlung auf ihrem Weg von einer Beleuchtungseinrichtung zu dem Objekt beziehungsweise von dem Objekt zu dem optischen Sensor durch den Spalt gelangt - je nach Konfiguration der Vorrichtung. Entsprechend sind die Beleuchtungseinrichtung und/oder der optische Sensor derart ausgerichtet, dass die elektromagnetische Strahlung von der Beleuchtungseinrichtung über den Spalt zu dem Objekt oder von dem Objekt über den Spalt in den optischen Sensor gelangt. Der Spalt ist beispielsweise schlitzförmig ausgebildet, so dass lediglich ein linienförmiger Bereich des Objekts beleuchtet wird beziehungsweise die reflektierte oder transmittierte elektromagnetische Strahlung von einem linienförmigen Bereich des Objekts aufgenommen wird. Der Spalt erstreckt sich beispielsweise mit seiner größten Abmessung (als Länge bezeichnet) quer, z.B. senkrecht, zur Transportrichtung des Objekts über die Levitationsoberfläche, wobei in einem Ausführungsbeispiel die Länge des Spalts quer zur Transportrichtung gleich oder größer als die Breite des Objekts ist. Beispielsweise ist die Länge des Spalts im Bereich der Levitationsoberfläche gleich oder größer als 10 cm. Die Breite des Spalts im Bereich der Levitationsoberfläche ist beispielsweise gleich oder größer als 0,5 mm, z.B. gleich oder größer als 1 mm, wobei die Breite des Spalts senkrecht zur Länge des Spalts gemessen wird. Wenn der Spalt senkrecht zur Transportrichtung verläuft, dann wird die Breite des Spalts in Transportrichtung gemessen. Die Breite des Spalts im Bereich der Levitationsoberfläche ist in einem Ausführungsbeispiel kleiner als 5 mm, da andernfalls das Objekt in dem jeweils über dem Spalt angeordneten Abschnitt aufgrund der eigenen Masse zu stark verformt (z.B. in Richtung des Spalts gebogen) werden würde. Da der Spalt die Levitationsoberfläche nur teilweise durchschneidet, weist die Levitationsoberfläche zumindest an einem Ende des Spalts (in Richtung der Länge des Spalts) einen Steg auf, über den die vor und hinter dem Spalt angeordneten Körperabschnitte des Schwingungserzeugers in Transportrichtung miteinander verbunden sind. Ein derartiger Steg (im Folgenden auch als Verbindungssteg bezeichnet) kann auch an beiden Enden des Spalts angeordnet sein. Der jeweilige Steg bildet eine starre Verbindung der Körperabschnitte des Schwingungserzeugers und gewährleistet die gleichartige Schwingung aller Körperabschnitte des Schwingungserzeugers und somit eine zuverlässige und gleichmäßige Ausbildung der stehenden Welle und somit des schwebenden Transports des Objekts. Der Verbindungssteg kann in einem Ausführungsbeispiel entlang der Levitationsoberfläche zwischen dem Ende des Spalts und dem Rand des Schwingungserzeugers eine Breite (kürzestes Abmessung zwischen Spaltende und Rand des Schwingungserzeugers im Bereich der Levitationsoberfläche) von mindestens 20 mm (beispielsweise mindestens 10% der oben definierten Länge des Spalts) aufweisen, so dass eine zuverlässig starre Verbindung der Körperabschnitte des Schwingungserzeugers bewirkt wird.
In einem Ausführungsbeispiel ist die Breite des mindestens einen Spalts des Schwingungserzeugers an dem an der Levitationsoberfläche liegenden ersten Spaltende kleiner als die Breite des Spalts an dem zweiten Spaltende, das an der der Levitationsoberfläche gegenüber liegenden Seite des Schwingungserzeugers liegt. Hierdurch kann einerseits die Spaltgröße im Bereich der Levitationsoberfläche klein gehalten werden, so dass die Verformung des Objekts im Bereich des Spalts sehr klein ist. Andererseits ist es durch eine derartige, beispielsweise annähernd keilförmige Ausgestaltung des Spalts möglich, dass verschiedene Beleuchtungs- und/oder Beobachtungsrichtungen (d.h. die Richtung der entsprechenden Beleuchtungs- oder Inspektionsachse) der Beleuchtungseinrichtung beziehungsweise des optischen Sensors, welche(r) auf der dem Objekt abgewandten Seite des Schwingungserzeugers angeordnet sind, unter einem vorgegebenen Winkel schräg zu der Levitationsoberfläche verwendet werden können. In dieser Ausführungsform ist der Spalt beispielsweise derart ausgebildet, dass der Spalt in einem Querschnitt entlang der Transportrichtung des Objekts eine Trapezform aufweist. Die parallelen Grundseiten des Trapezes bilden die Öffnung/Breite des Spalts im Bereich der Levitationsoberfläche und im Bereich der vom Objekt abgewandten Seite des Schwingungserzeugers aus, wobei die Öffnung/Breite im Bereich der Levitationsoberfläche kleiner ist als im Bereich der vom Objekt abgewandten Seite des Schwingungserzeugers. Wie oben bereits teilweise erläutert wurde, ist die Breite des Spalts im Bereich der Levitationsoberfläche beispielsweise 0,5 mm ≤ Breite (im Bereich der Levitationsoberfläche) ≤ 10 mm, insbesondere 0,5 mm ≤ Breite (im Bereich der Levitationsoberfläche) ≤ 5 mm, im Bereich der vom Objekt abgewandten Seite des Schwingungserzeugers beispielsweise im Bereich 5 mm ≤ Breite (auf der vom Objekt abgewandten Seite) ≤ 25 mm. Die Abmessung (Dicke) des Schwingungserzeugers in eine Richtung senkrecht zur Levitationsoberfläche liegt beispielsweise im Bereich 5 mm ≤ Dicke ≤ 30 mm.
In einem Ausführungsbeispiel ist die Levitationsoberfläche des Schwingungserzeugers derart in Bezug auf die Richtung der Gravitationskraft um maximal 65° geneigt, beispielsweise um mindestens 15° geneigt, angeordnet, dass der Transport des Objekts von dem ersten Ende zum zweiten Ende der Levitationsoberfläche kontinuierlich unter diesem Winkel quer zur Richtung der Gravitationskraft erfolgt, wobei die Transporteinrichtung am unteren Ende der geneigten Levitationsoberfläche des Schwingungserzeugers vorgesehen ist. Der optische Sensor und die Beleuchtungseinrichtung sind in einem Ausführungsbeispiel derart angeordnet, dass die Inspektionsachse (optische Achse) des optischen Sensors und die Beleuchtungsachse der elektromagnetischen Strahlung der Beleuchtungseinrichtung entsprechend geneigt zur Richtung der Gravitationskraft angeordnet sind. Die Transporteinrichtung kann als Transportband ausgebildet sein. Beispielsweise umfasst die Transporteinrichtung ein Transportband oder mindestens zwei Transportbänder mit jeweils einer quer zur Levitationsoberfläche des Schwingungserzeugers verlaufenden und einer umlaufend, sich auf der Oberseite in Transportrichtung bewegenden Bandfläche, die beispielsweise senkrecht zur geneigten Levitationsoberfläche verläuft, wobei bei der Verwendung von mindestens zwei Transportbändern ein erstes Transportband im Bereich zwischen dem ersten Ende der Levitationsoberfläche und dem mindestens einen Spalt und ein zweites Transportband im Bereich zwischen dem mindestens einen Spalt und dem zweiten Ende der Levitationsoberfläche angeordnet ist. Bei dem Vorhandensein von mehreren Spalten in dem Schwingungserzeuger kann außerdem ein derartiges Transportband auch zwischen zwei benachbarten Spalten angeordnet sein. Das Transportband ermöglicht eine einfache und kostengünstige Bewegung des Objekts entlang der Levitationsoberfläche derart, dass das gesamte Objekt mittels der Inspektionseinrichtung geprüft wird. Das Objekt liegt hierbei mit der unteren Kante auf dem jeweiligen Transportband auf. Die geneigte Anordnung des Objekts auf der Transporteinrichtung bewirkt, dass Schlupf während des Transports mit der Transporteinrichtung vermieden und damit die Genauigkeit der Inspektion weiter erhöht wird. Die Verwendung mehrerer Transportbänder, die auf beiden Seiten des jeweiligen Spalts angeordnet sind, ist vorteilhaft, weil in diesem Fall die Beleuchtung bzw. Beobachtung des Objekts durch die Transportbänder nicht beeinträchtigt wird. In einem Ausführungsbeispiel ist die Transporteinrichtung, beispielsweise das Transportband, in einem entsprechenden Ausschnitt, beispielsweise einer abgesenkten Kante des Schwingungserzeugers angeordnet.
In einem Ausführungsbeispiel verläuft die Inspektionsachse des optischen Sensors oder die Beleuchtungsachse der Beleuchtungseinrichtung unter einem Winkel zur Oberflächennormalen der Levitationsoberfläche, der größer oder gleich 5° ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Eigenschaften des Objekts mit einem einzigen optischen Sensor nicht nur im Hellfeld sondern auch im Dunkelfeld analysiert werden sollen.
Die oben erläuterten Elemente der Inspektionseinrichtung können in einem Ausführungsbeispiel an einem Gestell befestigt sein.
In einem Ausführungsbeispiel ist eine Absaugeinrichtung vorgesehen, welche Gas (z.B. Luft) aus dem Zwischenraum zwischen der Unterseite des Objekts und der Levitationsoberfläche im Wesentlichen in Richtung der Levitationsoberfläche absaugt. Hierfür können in dem Schwingungserzeuger kleine, durch den Schwingungserzeuger in eine Richtung senkrecht oder schräg zur Levitationsoberfläche durchgehende Öffnungen (z.B. Bohrungen, Durchmesser beispielsweise im Bereich 1 mm bis 5 mm) vorgesehen sein, welche in Fluidverbindung mit einer Absaugpumpe für das Gas stehen (Absaugdruck beispielsweise etwa im Bereich 1 mbar bis 100 mbar). Die Absaugrichtung verläuft somit etwa entgegengesetzt oder unter einem Winkel in Bezug auf die Levitationsrichtung. Mittels einer derartigen Absaugeinrichtung kann bei Objekten mit besonders geringer Dicke (Dicke z.B. im Bereich 0,03 mm bis 0,25 mm) eine Verformung durch die Levitationsbewegung verhindert werden.
Die obige Aufgabe wird zudem von einem Verfahren zur Inspektion eines bahnförmigen oder plattenförmigen Objekts mit einer Oberseite und einer Unterseite gelöst, wobei die Vorrichtung einen Schwingungserzeuger und einen optischen Sensor sowie eine entsprechende Beleuchtungseinrichtung aufweist, wobei der Schwingungserzeuger auf einer dem Objekt zugewandten Seite eine ebene Levitationsoberfläche ausbildet, wobei der Schwingungserzeuger einstückig ausgebildet ist und mindestens einen durchgehenden, die Levitationsoberfläche teilweise durchschneidenden Spalt aufweist, mit den folgenden Schritten:

• Bewegen des Objekts mittels einer Transporteinrichtung von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende der Levitationsoberfläche, wobei die Schwingungsfrequenz und die Schwingungsamplitude des Schwingungserzeugers derart eingestellt wird, dass das Objekt im Wesentlichen parallel zur Levitationsoberfläche in der Schwebe bewegbar ist, und
• Inspizieren des Objekts mittels der Beleuchtungseinrichtung und des optischen Sensors, welches ein direktes Inspizieren des Objekts durch den Spalt mittels des auf der dem Objekt abgewandten Seite des Schwingungserzeugers angeordneten optischen Sensors oder direktes Beleuchten des Objekts durch den Spalt mittels der auf der dem Objekt abgewandten Seite des Schwingungserzeugers angeordneten Beleuchtungseinrichtung umfasst.

Das Verfahren weist die oben in Bezug auf die Vorrichtung erläuterten Vorteile und Ausführungsformen auf (jeweils als Verfahren), so dass auf die obige Diskussion der Erfindung verwiesen wird.
Insbesondere ist es in einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens von Vorteil, wenn das Objekt von dem ersten Ende zum zweiten Ende der Levitationsoberfläche quer zur Richtung der Gravitationskraft über die Levitationsoberfläche des Schwingungserzeugers, welche in Bezug auf die Richtung der Gravitationskraft um maximal 65° geneigt angeordnet ist, mittels der am unteren Ende der geneigten Levitationsoberfläche des Schwingungserzeugers vorgesehenen Transporteinrichtung transportiert wird.
In einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird das Objekt mittels der Transporteinrichtung transportiert, die mindestens zwei Transportbänder mit jeweils einer quer zur Levitationsoberfläche des Schwingungserzeugers verlaufenden Bandfläche umfasst, wobei ein erstes Transportband im Bereich zwischen dem ersten Ende der Levitationsoberfläche und dem mindestens einen Spalt und ein zweites Transportband im Bereich zwischen dem mindestens einen Spalt und dem zweiten Ende der Levitationsoberfläche angeordnet ist.
In einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird das Objekt derart inspiziert, dass die Inspektionsachse des optischen Sensors oder die Beleuchtungsachse der Beleuchtungseinrichtung unter einem Winkel zur Oberflächennormalen der Levitationsoberfläche verläuft, der größer oder gleich 5 ° ist.
In einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens beinhaltet die Inspektion eine Auswertung der von dem optischen Sensor aufgenommenen, durch das Objekt transmittierten elektromagnetischen Strahlung und/oder der von dem optischen Sensor aufgenommenen, an dem Objekt reflektierten elektromagnetischen Strahlung.
In einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens beinhaltet die Inspektion eine Hellfeldbeleuchtung und/oder eine Dunkelfeldbeleuchtung.
Die für die Inspektion verwendete elektromagnetische Strahlung ist beispielsweise elektromagnetische Strahlung aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich (Wellenlänge im Bereich 380 nm bis 780 nm) oder aus dem Bereich der Infrarotstrahlung (Wellenlänge größer als 780 nm) und/oder aus dem Bereich der UV-Strahlung (Wellenlänge kleiner als 380 nm). Die jeweils verwendet elektromagnetische Strahlung kann einzelne Abschnitte dieser Wellenlängenbereiche oder Kombinationen von mehreren Abschnitten enthalten.
In einem Ausführungsbeispiel weist der Schwingungserzeuger mindestens ein Material der Gruppe umfassend Aluminium, Aluminiumlegierung und Glas auf oder besteht aus mindestens einem Material dieser Gruppe.
In einem Ausführungsbeispiel wird, wie oben beschrieben, Gas (z.B. Luft) aus dem Zwischenraum zwischen der Unterseite des Objekts und der Levitationsoberfläche im Wesentlichen in Richtung der Levitationsoberfläche abgesaugt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und den Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
Es zeigen schematisch

1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Inspektionsvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht von der Seite,
2 das Ausführungsbeispiel gemäß 1 mit einem Objekt in einer perspektivischen Ansicht von der Seite,
3 eine Prinzipskizze des Ausführungsbeispiels gemäß 1 in einer Ansicht von vorn,
4 die zur optischen Inspektion des Objekts notwendigen Elemente des Ausführungsbeispiels gemäß 1 in einer perspektivischen Ansicht von der Seite,
5 einen vergrößerten Ausschnitt aus 1 und
6 einen vergrößerten Ausschnitt aus 3 im Bereich des Spalts.

Die 1 bis 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Inspektionseinrichtung 1 in verschiedenen Ansichten und als Prinzipskizze, welche auch den Verlauf der elektromagnetischen Strahlung veranschaulicht.
An einem Gestell 5 der Inspektionseinrichtung 1 sind ein optischer Sensor in Form einer Zeilenkamera (kurz: Kamera 11) sowie eine erste Beleuchtungseinrichtung 21, eine zweite Beleuchtungseinrichtung 22 und eine dritte Beleuchtungseinrichtung 23 befestigt. Ferner ist ein Schwingungserzeuger (Sonotrode 30) mit einem Spalt 31 vorgesehen, über dessen oben liegende, ebene Levitationsoberfläche 33 ein Objekt (hier dünne Glasscheibe 7) von einem ersten Ende 35 zu einem zweiten Ende 36 der Levitationsoberfläche 33 transportiert wird. Die Sonotrode 30 ist auf Alu-Profilen gelagert. Die Sonotrode 30 ist einstückig, beispielsweise als Aluminiumblock ausgebildet.
Die Sonotrode 30 wird mit einer Frequenz von 30 bis 40 kHz und einer Amplitude von 1 µm bis 10 µm betrieben, um die Glasscheibe 7 mit den Abmessungen von 200 mm × 300 mm schwebend vom ersten Ende 35 zum zweiten Ende 36 der Levitationsoberfläche 33 zu transportieren. Der Abstand A (siehe 6) zwischen Unterseite der Glasscheibe 7 und Levitationsoberfläche 33 beträgt beispielsweise 20 µm bis 100 µm. Die genannte Bewegung der Glasscheibe 7 wird bewirkt durch Transportbänder 41, 42, die auf beiden Seiten des Spalts 31 der Sonotrode 30 in einer Ausnehmung 38 der Sonotrode angeordnet sind. Die Glasscheibe 7 liegt mit ihrer unteren Kante auf der Oberseite des jeweiligen Transportbands 41, 42 auf und wird hierdurch mittels des jeweiligen Transportbands 41, 42 in Transportrichtung (Pfeil 40, siehe 2 und 3) transportiert. Jedes Transportband 41 weist ein umlaufendes Band auf, dessen Oberfläche beispielsweise aus Kunststoff ausgebildet ist.
Der im mittigen Bereich der Sonotrode 30 angeordnete Spalt 31 verläuft senkrecht zur Transportrichtung (Pfeil 40) und erstreckt sich von der Levitationsoberfläche 33 durch die gesamte Sonotrode 30 hindurch bis zu der von der Glasscheibe 7 abgewandten Seite 34 der Sonotrode 30 (Seite 34 liegt der Levitationsoberfläche 33 gegenüber). Hierdurch kann die unterhalb der Sonotrode (d.h. unterhalb der von der Glasscheibe 7 abgewandten Seite 34 der Sonotrode 30) angeordnete dritte Beleuchtungseinrichtung 23 die Glasscheibe 7 durch den Spalt 31 hindurch direkt beleuchten (siehe 3 und 6). Der Spalt 31 durchschneidet jedoch nicht die Levitationsoberfläche 33 über ihre gesamte Breite, wie dies den 1, 2, 4, und 5 zu entnehmen ist, sondern die in Transportrichtung vor und hinter dem Spalt 31 liegenden Abschnitte der Sonotrode 30 sind mittels der starren Stege 37 und 39 miteinander verbunden, so dass die Abschnitte der Sonotrode 30, die vor und hinter dem Spalt 31 angeordnet sind, mit derselben Frequenz, Amplitude und Phase schwingen. Die stehende Welle oberhalb der Levitationsoberfläche 33 bildet sich daher gleichmäßig über den Spalt 31 aus und sorgt dafür, dass die Glasscheibe 7 gleichmäßig über die Levitationsoberfläche 33 hinweg bewegt werden kann und sich im Bereich des Spalts 31 nicht verformt. Der Spalt 31 besitzt beispielsweise eine in 6 gezeigte trapezförmige Form im Querschnitt, der sich in Transport-richtung (Pfeil 40) erstreckt. Im Bereich der Levitationsoberfläche 33 weist der Spalt 31 beispielsweise eine Breite 31b von 2 mm und im Bereich der Seite, die der Glasscheibe 7 bzw. der Levitationsoberfläche 33 gegenüber liegt, eine Breite 31B von beispielsweise 9 mm auf. Ferner hat der Spalt 31 entlang seiner größten Ausdehnung (Länge) quer zur Transportrichtung (Pfeil 40) eine Abmessung von 5 z.B. L = 200 mm. Die Länge L des Spalts 31 ist in der Regel größer als die Breite der Glasscheibe 7, die quer zur Transportrichtung (Pfeil 40) bzw. auf der Oberseite der Glasscheibe 7 gemessen wird. Der Spalt 31 weist unter einem vorgegebenen Winkel verlaufende Seitenflächen auf, die es ermöglichen, dass die von den Beleuchtungseinrichtungen erzeugte elektromagnetische Strahlung unter einem kleinen Winkel (z.B. mindestens 5°) zur Normalen auf der Unterseite der Glasscheibe 7 auf die Glasscheibe 7 auftrifft.
Die optischen Komponenten der Inspektionsvorrichtung 1 sind derart angeordnet, dass die erste Beleuchtungseinrichtung 21 elektromagnetische Strahlung 21a erzeugt, die einen linienförmigen Bereich der Oberseite der Glasscheibe 7 beleuchtet. Die elektromagnetische Strahlung 21a fällt beispielsweise unter einem Winkel von 10° (siehe Winkel der Beleuchtungsachse 21b, gemessen in Bezug auf die Normale auf der Oberseite der Glasscheibe 7). Die von der Glasscheibe 7 reflektierte elektromagnetische Strahlung 21a wird (entlang des Stahls 11a mit der Achse 11b) zur Kamera 11 reflektiert und von der Kamera 11 (Hellfeldmessung) aufgenommen.
Weiter ist die zweite Beleuchtungseinrichtung 22 oberhalb der Glasscheibe 7 angeordnet und beleuchtet die Glasscheibe 7 in einem linienförmigen Bereich entlang des Strahls 22a unter einen zweiten Winkel von 10 ° (siehe Winkel der Beleuchtungsachse 22b). Die Kamera 11 beobachtet in Bezug auf die zuletzt genannte Beleuchtung entlang des Strahls 11a mit der Achse 11b die Glasscheibe 7 unter Dunkelfeldbedingung. Schließlich ist die dritte Beleuchtungseinrichtung 23 unterhalb der Seite 34 der Sonotrode 30 angeordnet. Wie oben bereits erläutert wurde, beleuchtet die dritte Beleuchtungseinrichtung 23 die Unterseite der Glasscheibe 7 in einem linienförmigen Bereich mit elektromagnetischer Strahlung entlang des Strahls 23a mit der Beleuchtungsachse 23b. Diese Strahlung gelangt durch den Spalt 31 direkt zur Unterseite der Glasscheibe 7, wird durch die Glasscheibe zumindest teilweise transmittiert und nach ihrem Austritt aus der Glasscheibe 7 mittels der Kamera 11 entlang des Strahls 11 a beobachtet. Die elektromagnetische Strahlung kann jeweils beispielsweise Strahlung aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich beinhalten und die Beleuchtungseinrichtungen 21, 22, 23 können nacheinander und einzeln für eine vorgegebene Zeit eingeschaltet werden, so dass die Kamera 11 die jeweils resultierende reflektierte bzw. transmittierte elektromagnetische Strahlung nacheinander aufnehmen und voneinander trennen kann. Die Trennung kann auch mittels des jeweils verwendeten Wellenlängenbereichs der elektromagnetischen Strahlung (wie oben beschrieben) erfolgen.
Die Beleuchtungseinrichtungen 21, 22, 23 sind jeweils als zeilenförmige Beleuchtungseinrichtungen ausgebildet, welche die Glasscheibe 7 in einem zeilenförmigen Bereich über ihre gesamte Breite beleuchten. Hierfür weisen sie beispielsweise jeweils eine LED-Reihe auf. Die Kamera 11 ist beispielsweise als Zeilenkamera ausgebildet, welche die reflektierte bzw. transmittierte elektromagnetische Strahlung des jeweils beleuchteten zeilenförmigen Bereichs über die gesamte Breite der Glasscheibe 7 erfasst. Jeder Pixel der Zeilenkamera detektiert eine Farb- und/oder ein Helligkeitssignal, welche dann zur Auswertung hinsichtlich des Vorhandenseins von Defekten oder Verschmutzungen auf der Oberfläche oder im Volumen der Glasscheibe 7 an eine Datenverarbeitungseinrichtung 50 übermittelt werden. Die Datenverarbeitungseinrichtung 50 kann die einzeln erfassten Helligkeits- und/oder Farbwerte der zeilenförmigen Bereiche der Glasscheibe 7 zu einem Bild der Glasscheibe 7 zusammensetzen und kann die Messwerte mit der Bewegung der Glasscheibe 7 korrelieren/abstimmen, so dass der Ort/Bereich von gegebenenfalls erkannten Defekten und/oder Verschmutzungen auf/in der Glasscheibe 7 bestimmt werden kann.
Wie insbesondere aus den 1 und 2 hervorgeht, ist die Levitationsoberfläche 33 zur Richtung der Gravitationskraft (Senkrechte in den 1 und 2) geneigt angeordnet. Die Levitationsoberfläche 33 bildet mit der Richtung der Gravitationskraft beispielsweise einen Winkel von α = 30° aus (vgl. 1). Die obere Fläche der beiden Transportbänder 41, 42, auf der die Glasscheibe 7 mit ihrer unteren Kante aufliegt, erstreckt sich senkrecht zur Levitationsoberfläche 33. Durch die geneigte Anordnung und der geschilderten Platzierung der Transportbänder 41, 42 wird Schlupf zwischen Glasscheibe 7 und dem jeweiligen Transportband 41, 42 vermieden. Zwischen den Transportbändern 41, 42 wird im Bereich des Schlitzes 31 eine Lücke 43 ausgebildet, welche bewirkt, dass die Transportbänder 41, 42 die optische Inspektion der Glasscheibe 7 nicht behindern.
Insgesamt erlaubt die oben geschilderte Inspektionsvorrichtung eine einfache und genaue optische Inspektion von ultradünnen Objekten, die so in Bezug auf die optischen Komponenten bewegt werden können, dass sie nicht verkratzt oder verschmutzt werden.

Claims

Vorrichtung (1) zur Inspektion eines bahnförmigen oder plattenförmigen Objekts (7) mit einer Oberseite und einer Unterseite, wobei die Vorrichtung (1) einen Schwingungserzeuger (30) und einen optischen Sensor (11) sowie eine entsprechende Beleuchtungseinrichtung (21, 22, 23) aufweist, wobei der Schwingungserzeuger (30) auf einer dem Objekt (7) zugewandten Seite eine ebene Levitationsoberfläche (33) ausbildet, über die das Objekt (7) mittels einer Transporteinrichtung (41, 42) von einem ersten Ende (35) zu einem zweiten Ende (36) bewegbar ist, wobei die Schwingungsfrequenz und die Schwingungsamplitude des Schwingungserzeugers (30) derart einstellbar ist, dass das Objekt (7) im Wesentlichen parallel zur Levitationsoberfläche in der Schwebe bewegbar ist, wobei das Objekt (7) mittels der Beleuchtungseinrichtung (21, 22, 23) und dem optischen Sensor (11) inspizierbar ist, wobei der Schwingungserzeuger (30) einstückig ausgebildet ist und mindestens einen durchgehenden, die Levitationsoberfläche derart teilweise durchschneidenden Spalt (31) aufweist, dass das Objekt (7) direkt durch den Spalt (31) mittels des auf der dem Objekt (7) abgewandten Seite (34) des Schwingungserzeugers (30) angeordneten optischen Sensors (11) inspizierbar oder direkt durch den Spalt (31) mittels der auf der dem Objekt (7) abgewandten Seite (34) des Schwingungserzeugers angeordneten Beleuchtungseinrichtung (23) beleuchtbar ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Levitationsoberfläche (33) des Schwingungserzeugers (30) derart in Bezug auf die Richtung der Gravitationskraft um maximal 65° geneigt angeordnet ist, dass der Transport des Objekts (7) von dem ersten Ende (35) zum zweiten Ende (36) der Levitationsoberfläche quer zur Richtung der Gravitationskraft erfolgt, wobei die Transporteinrichtung (41, 42) am unteren Ende der geneigten Levitationsoberfläche des Schwingungserzeugers (30) vorgesehen ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung mindestens zwei Transportbänder mit jeweils einer quer zur Levitationsoberfläche des Schwingungserzeugers (30) verlaufenden Bandfläche umfasst, wobei ein erstes Transportband (41) im Bereich zwischen dem ersten Ende (35) der Levitationsoberfläche (33) und dem mindestens einen Spalt (31) und ein zweites Transportband (42) im Bereich zwischen dem mindestens einen Spalt (31) und dem zweiten Ende (36) der Levitationsoberfläche (33) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (31b) des mindestens einen Spalts (31) des Schwingungserzeugers (30) an dem an der Levitationsoberfläche (33) liegenden ersten Spaltende kleiner ist als die Breite (31B) des jeweiligen Spalts (31) an dem zweiten Spaltende, das an der vom Objekt (7) abgewandten Seite (34) des Schwingungserzeugers (30) liegt.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (31) in einem Querschnitt entlang der Transportrichtung des Objekts (7) eine Trapezform aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Inspektionsachse (11b) des optischen Sensors (11) oder die Beleuchtungsachse (21b, 23b) der Beleuchtungseinrichtung (21, 23) unter einem Winkel zur Oberflächennormalen der Levitationsoberfläche (33) verläuft, der größer oder gleich 5° ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sensor (11) eine Zeilenkamera und/oder die Beleuchtungseinrichtung (21, 22, 23) eine zeilenförmige Beleuchtungseinrichtung ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Absaugeinrichtung vorgesehen ist, welche Gas aus dem Zwischenraum zwischen der Unterseite des Objekts (7) und der Levitationsoberfläche (33) im Wesentlichen in Richtung der Levitationsoberfläche absaugt.
Verfahren zur Inspektion eines bahnförmigen oder plattenförmigen Objekts (7) mit einer Oberseite und einer Unterseite, wobei die Vorrichtung (1) einen Schwingungserzeuger (30) und einen optischen Sensor (11) sowie eine entsprechende Beleuchtungseinrichtung (21, 22, 23) aufweist, wobei der Schwingungserzeuger (30) auf einer dem Objekt (7) zugewandten Seite eine ebene Levitationsoberfläche (33) ausbildet, wobei der Schwingungserzeuger (30) einstückig ausgebildet ist und mindestens einen durchgehenden, die Levitationsoberfläche teilweise durchschneidenden Spalt (31) aufweist, mit den folgenden Schritten: • Bewegen des Objekts (7) mittels einer Transporteinrichtung von einem ersten Ende (35) zu einem zweiten Ende (36) der Levitationsoberfläche, wobei die Schwingungsfrequenz und die Schwingungsamplitude des Schwingungserzeugers (30) derart eingestellt wird, dass das Objekt (7) im Wesentlichen parallel zur Levitationsoberfläche in der Schwebe bewegbar ist, und • Inspizieren des Objekts (7) mittels der Beleuchtungseinrichtung (21, 22, 23) und des optischen Sensors (11), welches ein direktes Inspizieren des Objekts (7) durch den Spalt (31) mittels des auf der dem Objekt (7) abgewandten Seite (34) des Schwingungserzeugers (30) angeordneten optischen Sensors (11) oder ein direktes Beleuchten des Objekts (7) durch den Spalt (31) mittels der auf der dem Objekt (7) abgewandten Seite (34) des Schwingungserzeugers (30) angeordneten Beleuchtungseinrichtung (23) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Objekt (7) von dem ersten Ende (35) zum zweiten Ende (36) der Levitationsoberfläche (33) quer zur Richtung der Gravitationskraft über die Levitationsoberfläche des Schwingungserzeugers (30), welche in Bezug auf die Richtung der Gravitationskraft um maximal 65° geneigt angeordnet ist, mittels der am unteren Ende der geneigten Levitationsoberfläche des Schwingungserzeugers (30) vorgesehenen Transporteinrichtung (41, 42) transportiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportieren mittels der Transporteinrichtung erfolgt, die mindestens zwei Transportbänder mit jeweils einer quer zur Levitationsoberfläche des Schwingungserzeugers (30) verlaufenden Bandfläche umfasst, wobei ein erstes Transportband (41) im Bereich zwischen dem ersten Ende (35) der Levitationsoberfläche (33) und dem mindestens einen Spalt (31) und ein zweites Transportband (42) im Bereich zwischen dem mindestens einen Spalt (31) und dem zweiten Ende (36) der Levitationsoberfläche (33) angeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (7) derart inspiziert wird, dass die Inspektionsachse (11b) des optischen Sensors (11) oder die Beleuchtungsachse (21 b, 23b) der Beleuchtungseinrichtung (21, 23) unter einem Winkel zur Oberflächennormalen der Levitationsoberfläche verläuft, der größer oder gleich 5 ° ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Inspektion eine Auswertung der aufgenommenen, durch das Objekt (7) transmittierten elektromagnetischen Strahlung und/oder der aufgenommenen, an dem Objekt (7) reflektierten elektromagnetischen Strahlung beinhaltet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Inspektion eine Hellfeldbeleuchtung und/oder eine Dunkelfeldbeleuchtung beinhaltet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass Gas aus dem Zwischenraum zwischen der Unterseite des Objekts (7) und der Levitationsoberfläche (33) im Wesentlichen in Richtung der Levitationsoberfläche abgesaugt wird.