DE10301379A1

DE10301379A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenkontrolle

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Publication number: DE10301379A1
Application number: DE2003101379
Authority: DE
Inventors: Steffen Dr. Burkhardt
Original assignee: Parsytec Computer GmbH
Current assignee: Isra Parsytec GmbH
Priority date: 2003-01-16
Filing date: 2003-01-16
Publication date: 2004-07-29
Also published as: WO2004063664A1

Abstract

Vorrichtung zur Kontrolle einer Oberfläche 2 mit einem ersten Lichtsensor 12, der einer ersten Lichtquelle 5 zugeordnet ist, und einem einer zweiten Lichtquelle 6 zugeordneten zweiten Lichtsensor 14, wobei die erste Lichtquelle 5 eine erste Teilfläche und die zweite Lichtquelle 6 eine zweite Teilfläche der zu kontrollierenden Oberfläche 2 beleuchten, wobei die erste Teilfläche eine erste zentrale Flächennormale 8 aufweist und die erste Lichtquelle 5 in einem ersten Einfallswinkel 10 und der erste Lichtsensor 12 in einem ersten Ausfallswinkel 13 zur ersten zentralen Flächennormalen 8 der ersten Teilfläche ausgerichtet sind und die zweite Lichtquelle 6 in einem zweiten Einfallswinkel 17 und der zweite Lichtsensor 14 in einem zweiten Ausfallswinkel 19 zur zweiten zentralen Flächennormalen 18 der zweiten Teilfläche ausgerichtet sind, wobe die erste Lichtquelle 5 zumindest in einer Raumrichtung paralleles Licht und die zweite Lichtquelle 6 ungerichtetes Licht abstrahlt. DOLLAR A Die gemeinsame Auswertung der durch die Beleuchtung sowohl mit gerichtetem als auch mit ungerichtetem Licht gewonnenen Daten führt in vorteilhafter Weise zu einer hohen Fehlererkennungsrate bei hoher Zuverlässigkeit der Oberflächenkontrolle.

Description

Gegenstand der Endung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kontrolle von Oberflächen, insbesondere von sich bewegenden Oberflächen, bei der Oberflächenfehler, die auf schwankenden Materialeigenschaften oder Fehlern im Produktionsprozess beruhen können, detektiert werden.

Die automatische Kontrolle der Beschaffenheit von Oberflächen erlangt zunehmend an Bedeutung, gerade auch von bewegten Oberflächen, da immer mehr Materialien beispielsweise in Bandform mit hoher Geschwindigkeit hergestellt werden, wie dies bei Stahl, Papier und ähnlichem der Fall ist. Solche Materialien werden oftmals mit bis zu 2000 m/min im Produktionsprozess bewegt, was eine nicht-automatische Oberflächenkontrolle praktisch ausschließt. Auch Bandbewegungen mit noch größeren Geschwindigkeiten sind möglich. Es wird mehr und mehr dazu übergegangen, Oberflächenkontrollen bereits während der Produktion durchzuführen, um nötigenfalls bei Produktionsfehlern diese direkt beheben zu können, ohne dass zu große Mengen fehlerhaften Materials produziert werden.

Gerade bei Einsatz von Kontrollsystemen in Nichtreinraumumgebungen, wie sie oftmals in Produktionsstätten vorliegen, kann es dazu kommen, dass beispielsweise die zu kontrollierende Oberfläche verschmutzt ist. Dies ist ein Umstand, der herkömmliche Kontrollsysteme vor große Schwierigkeiten stellt.

Davon ausgehend ist es Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die es gestatten, eine Oberflächenkontrolle auch von bewegten Oberflächen und unter schwierigen Umständen mit hoher Fehlererkennungsrate durchzuführen.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kontrolle einer Oberfläche weist einen ersten Lichtsensor auf, der einer ersten Lichtquelle zugeordnet ist. Weiterhin ist ein zweiter Lichtsensor ausgebildet, der einer zweiten Lichtquelle zugeordnet ist. Die erste Lichtquelle beleuchtet eine erste Teilfläche und die zweite Lichtquelle eine zweite Teilfläche der zu kontrollierenden Oberfläche. Die erste Teilfläche weist eine erste zentrale Flächennormale auf. Die erste Lichtquelle ist in einem ersten Einfallswinkel und der erste Lichtsensor in einem ersten Ausfallwinkel zur ersten zentralen Flächennormalen der ersten Teilfläche ausgerichtet. Die zweite Lichtquelle ist in einem zweiten Einfallswinkel und der zweite Lichtsensor in einem zweiten Ausfallwinkel zur zweiten zentralen Flächennormalen der zweiten Teilfläche ausgerichtet. Die erste Lichtquelle strahlt zumindest in einer Raumrichtung paralleles Licht ab, während die zweite Lichtquelle ungerichtetes Licht abstrahlt. Unter einem Lichtsensor wird hier typischerweise auch eine Kamera zur Aufnahme von Bildern der Oberfläche verstanden.

Erfindungsgemäß wird somit die zu kontrollierende Oberfläche gleichzeitig mit gerichtetem, also in zumindest einer Raumrichtung parallelem, und diffusem, also ungerichtetem, Licht bestrahlt. Die Kombination dieser beiden Beleuchtungsarten, insbesondere auch die Korrelation der so gewonnenen Daten mittels einer elektronischen Auswertungseinheit, die beispielsweise aus einem Computer bestehen kann, ermöglicht in zuverlässiger Weise die Fehlererkennung einer Vielzahl von Fehlern. Beispielsweise ermöglicht der zweite Lichtsensor, der das von der zweiten Lichtquelle abgestrahlte und von der zu kontrollierenden Oberfläche reflektiere ungerichtete Licht aufnimmt, eine hohe Erkennungsrate bei der Detektion von Bereichsgrenzen, die ein gerichtetes, also in zumindest einer Raumrichtung paral leles Licht aufnehmender Sensor nur schwer und relativ unzuverlässig detektieren kann. Eine Oberflächenkontrolle mit gerichtetem Licht hingegen zeigt Vorteile bei der Detektion von dreidimensionalen Defekten, die beispielsweise in Abdrücken von das Material bewegenden Rollen bestehen können. Solche dreidimensionalen Defekte sind wiederum mit ungerichtetem Licht nur schwer zu detektieren.

Weitere Vorteile der Diffuslichtdetektion liegen in der Möglichkeit, mit gutem Erfolg den negativen Effekt von Flüssigkeitsfilmen und -flecken auf der zu kontrollierenden Oberfläche, wie er beispielsweise durch Walzöl bei der Stahlproduktion leicht entstehen kann, zu unterdrücken. Zudem erweist sich die Diffuslichtdetektion stabil bei Schwankungen der Abstände zwischen den zur Detektion verwendeten optischen Komponenten wie Lichtquelle und/oder Lichtsensor und der zu kontrollierenden Oberfläche.

Die Verwendung sowohl eines ersten Lichtsensors, der zumindest in einer ersten Richtung paralleles Licht detektiert, als auch des zweiten Lichtsensors, der der zweiten Lichtquelle, die angerichtetes Licht ausstrahlt, zugeordnet ist, bietet überraschenderweise bei Kombination bzw. Korrelation der so gewonnenen Messergebnisse besondere Vorteile bei der Unterdrückung von Pseudofehlern. Solche Pseudofehler können zum Beispiel durch die Materialbeschaffenheit entstehen, wobei Defekte vorgetäuscht werden, die keine eigentlichen Defekte darstellen, da die gewünschten Materialeigenschaften nicht beeinträchtigt werden. Eine weitere Möglichkeit zur Entstehung von Pseudofehlern liegt in örtlichen Temperaturinhomogenitäten zum Beispiel bei Stahl.

Weiterhin vorteilhaft ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung, dass durch die Kombination bzw. Korrelation der Messergebnisse des ersten und zweiten Lichtsensors die Fehlererkennungsrate bei Farbfehlern, die beispielsweise durch Rost oder Zunder entstehen können. Solche Fehler sind bei nur einer Beleuchtungsart schwer zu erkennen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung entsprechen jeweils Einfalls- und Ausfallswinkel einander in etwa. Dies ermöglicht den Betrieb einer Lichtquelle mit zugeordnetem Lichtsensor zur Hellfelddetektion, bei der Fehlstellen als dunkle Punkte detektiert werden. Jedoch ist es genausogut möglich jeweils Einfalls- und Ausfallswinkel anders zu wählen und die Lichtquelle mit zugeordnetem Lichtsensor als Dunkelfelddetektor einzusetzen, bei dem Fehlstellen als helle Punkte erscheinen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung sind Einstellmittel zum Einstellen der Einfalls- und Ausfallswinkel ausgebildet. Je nach Art der Anwendung sind jeweils andere Oberflächenfehler zu erwarten. So sind zum Beispiel die Oberflächenfehler, die bei der Produktion von Stahl auftreten, anders als solche, die im Regelfall bei der Produktion von Papier auftreten. Von daher ist es vorteilhaft, die Lichtsensoren und Lichtquellen einzeln oder auch gemeinsam einstellbar auszugestalten, um so eine Anpassung an die An der zu erwartenden Oberflächenfehler zu ermöglichen. Als Einstellmittel können beispielsweise entsprechend mit den Sensoren verbundene Einstellschrauben dienen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung weist der erste und/oder der zweite Lichtsensor Anpassungsmittel auf. Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang, dass mindestens eines der folgenden Anpassungsmittel zur Anpassung des ersten und/oder des zweiten Lichtsensors ausgebildet ist:

A) Mittel zum Zusammenfassen von Sensorelementen zur Anpassung der räumlichen Auflösung;
B) Integrationsmittel zur Anpassung der zeitlichen Auflösung;
C) Verstärkungsmittel zur Anpassung der Empfindlichkeit;
D) Blenden zur Anpassung der Ausdehnung;
E) Filter zur Anpassung des sensitiven Wellenlängenbereichs.

Bei der Anpassung der Auflösung des bzw. der Sensoren ist es von Vorteil, die Auflösung an die An und/oder Ausdehnung der vorkommenden Oberflächenfehler anzupassen. Ist der Sensor aus mehreren Elementen aufgebaut, beispielsweise aus einer Matrix von Sensorelementen, so kann die räumliche Auflösung des Sensors dadurch angepasst werden, dass Sensorelemente zusammengefasst werden. Hierzu können Mittel zum Zusammenfassen der Sensorelemente ausgebildet sein, die beispielsweise eine räumliche Integration über das Signal der zusammenzufassenden Sensoren durchführen. Es kann hierbei je nach Anwendung vorteilhaft sein, die räumliche Auflösung so anzupassen, dass diese deutlich unterhalb der räumlichen Ausdehnung des durchschnittlichen zu erwartenden Oberflächenfehlers liegt. Auch die zeitliche Auflösung des bzw. der Sensoren ist von entscheidender Bedeutung insbesondere bei bewegten Oberflächen, da hier eine Anpassung an die Geschwindigkeit der Oberfläche gewährleistet sein muss. Die Anpassung der zeitlichen Auflösung kann durch Integrationsmittel erfolgen, die eine zeitliche Integration des Sensorsignals durchführen.

Gleichermaßen muss die Empfindlichkeit des Sensors an die zu detektierenden Fehler bzw. auch an die gewünschte Fehlererkennungsrate anpassbar sein. Dies erfolgt mit Hilfe von Verstärkungsmitteln, die regelbar sind. So kann die Verstärkung der aufgenommenen Messsignale in vorteilhafter Weise geregelt werden. Je kleiner die zu detektierende, von der Norm abweichende Größe ist, desto größer sollte die Empfindlichkeit des detektierenden Sensors sein. Auch die Ausdehnung des Sensors ist an An und/oder Ausdehnung der vorkommenden Oberflächenfehler anpassbar. Dies kann beispielsweise durch Blenden erfolgen, die einen entsprechenden, nicht gewünschten Bereich einfach ausblenden, oder auch durch das Zu- und Abschalten von einzelnen Sensorelementen, was zu einer Änderung der Ausdehnung des gesamten Sensors führt.

In vorteilhafter Weise kann durch die Anpassbarkeit des sensitiven Wellenlängenbereichs eine Erhöhung der Fehlererkennungsrate erreicht werden, da einige Fehler nur in einem bestimmten Wellenlängenbereich erkennbar sind. Eine solche Anpassbarkeit kann durch die Ausbildung von Filtern, die nur einen, bestimmten Wellenlängenbereich transmittieren lassen, erreicht werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung beträgt die Auflösung des ersten Lichtsensors 100 bis 400 Mikrometer, bevorzugt 150 bis 250 Mikrometer. Vorteilhaft hat sich für den zweiten Lichtsensor eine Auflösung von 100 bis 400 Milkrometern, bevorzugt von 200 bis 350 Mikrometern erwiesen. Diese Auflösungen erlauben die Detektion verschiedener Fehler mit hoher Zuverlässigkeit.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung umfaßt der erste und/oder der zweite Lichtsensor eine Kamera, bevorzugt eine Matrixkamera.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung umfasst der erste und/oder der zweite Lichtsensor eine Zeilenkamera. Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang, dass der erste Lichtsensor als Zeilenkamera und der zweite Lichtsensor als Matrixkamera ausgebildet ist, so dass die Zeilenkamera zumindest in einer Raumrichtung paralleles Licht und die Matrixkamera ungerichtetes Licht erfasst. Es hat sich gezeigt, dass eine solche Kombination von Lichtquellen, die gerichtetes und ungerichtetes Licht abstrahlen mit einer Matrix- und einer Zeilenkamera bei der Fehlerdetektion die höchsten Fehlererkennungsraten liefern.

Eine solche Vorrichtung eignet sich also in besonders vorteilhafter Weise zur zeitlich und räumlich hochauflösenden Oberflächenkontrolle von sich bewegenden Oberflächen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung werden die vom ersten und/oder zweiten Lichtsensor aufgenommenen Daten über Signal- bzw. Datenleitungen einer Auswertungseinrichtung zur Auswertung übermittelt. Hierzu sind zumindest der erste und/oder der zweite Lichtsensor mit der Auswertungseinheit verbunden. Bei bewegten Oberflächen kann zudem vorteilhafterweise ein Geschwindigkeitssensor, der die aktuelle Geschwindigkeit der Oberfläche misst, mit der Auswertungseinheit verbunden sein. Auch der Anschluss weiterer Sensoren, wie beispielsweise ein Temperatursensor bei der Stahlproduktion, können mit der Auswertungseinheit verbunden sein. Die Auswertungseinheit ermöglicht in vorteilhafter Weise die Kombination oder auch Korrelation der Messdaten der beiden Lichtsensoren. Neben den Messdaten ist es auch möglich und erfindungsgemäß, die aktuellen Sensorparameter der Sensoren an die Auswertungseinheit zu übermitteln. Auch eine Verbindung der Lichtquellen mit der Auswertungseinheit ist möglich, dies ermöglicht in vorteilhafter Weise den Betrieb der Vorrichtung in pulsatiler Form. Dies bedingt eine zentrale Steuerung und Auswertung sowohl der Sensoren, als auch der Lichtquellen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung weist die erste und/oder die zweite Lichtquelle Anpassungsmittel auf. Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang, dass mindestens eines der folgenden Anpassungsmittel der ersten und/oder der zweiten Lichtquelle ausgebildet ist:

A) Filter zum Anpassen des Wellenlängenbereichs und der Lichtintensität;
B) Verstärkungsmittel zum Anpassen der Lichtintensität;
C) Schaltmittel zum Zu- oder Abschalten von einzelnen Leuchtelementen zur Anpassung der Ausdehnung der Lichtquelle;
D) Blenden zum Anpassen der Ausdehnung der Lichtquelle;
E) Fokussiermittel zum Anpassen der Ausdehnung der beleuchteten Teilflächen.

Die Anpassung der Wellenlänge ist besonders vorteilhaft, da einige Fehlerarten nur in einem bestimmten Wellenlängenbereich, zum Beispiel im Ultravioletten, erkennbar sind. Die Ausbildung eines Filters erlaubt in einfacher Weise die Anpassbarkeit des Wellenlängenbereichs. Je nach verwendetem Filter kann gleichzeitig oder alternativ eine Anpassung der, Lichtintensität mit dem Filter erfolgen. Die Anpassbarkeit der Lichtintensität erlaubt die Anpassung der Genauigkeit der zu erkennenden Fehler, also die gewünschte, als Fehler erkannte Abweichung von einer Normgröße. Neben einem Filter zur Anpassung der Lichtintensität können auch Verstärkungsmittel ausgebildet sein, die beispielsweise die Veränderung der Verstärkung der Stromversorgung der Lichtquelle ermöglichen, so dass die Anpassbarkeit der Lichtintensität gegeben ist. Die Anpassbarkeit der Ausdehnung der Lichtquelle, die beispielsweise über eine variable Blende oder ähnliches erfolgen kann, ermöglicht in vorteilhafter Weise die Anpassung der Ausdehnung und/oder Form der ersten und/oder zweiten Teilfläche. Weiterhin kann eine Anpassung der Ausdehnung der ersten und/oder zweiten Lichtquelle dadurch erfolgen, dass die Lichtquelle aus einzelnen Leuchtelementen aufgebaut wird, die bereichsweise zu- oder abgeschaltet werden können.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung strahlt die erste und/oder die zweite Lichtquelle Licht einer Wellenlänge von 400 bis 650 Nanometern. Licht dieses Wellenlängenbereichs hat sich als besonders vorteilhaft für die Fehlerdetektion erwiesen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist eine Steuereinrichtung ausgebildet, die über Signalleitungen zumindest mit den Lichtquellen und Lichtsensoren verbunden ist. Diese Steuereinrichtung ermöglicht eine koordinierte Steuerung sowohl der Sensoren, als auch der Lichtquellen. Eine weitere Koordination zum Beispiel mit dem Antrieb einer bewegten Oberfläche, sowie den erwähnten Anpassungsmitteln ist möglich und erfindungsgemäß. Weitere Sensoren, wie zum Beispiel Temperatursensoren, Geschwindigkeitssensoren, Sensoren zur Messung der Spannung bei bewegtem Material und andere können vorteilhaft sowohl mit der Steuereinrichtung, als auch mit der Auswerteeinrichtung verbunden sein. Eine Kopplung der Steuereinrichtung und der Auswertungseinheit ist ebenso vorteilhaft, da so die Steuerung der Lichtsensoren und -quellen in koordinierter Weise erfolgen kann.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung überlappen die erste und die zweite Teilfläche zumindest teilweise. Gleichzeitig ist es aber erfindungsgemäß auch möglich, die beleuchteten Teilflächen so zu wählen, dass die erste und die zweite Teilfläche nicht überlappen, bevorzugt von einander beabstandet sind. Beide Möglichkeiten können je nach Art der zu kontrollierenden Oberfläche oder auch nach Art und/oder Ausdehnung der zu erwartenden Fehler vorteilhaft sein.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung sind Mittel zur Bewegung der Oberfläche unter den Teilbereichen hindurch ausgebildet. Dies ermöglicht die Kontrolle von bewegten Materialoberflächen. Besonders vorteilhaft ist es, die Mittel zur Bewegung der Oberfläche mit der Steuereinrichtung und/oder Auswertungseinheit zu koppeln, so dass die Materialgeschwindigkeit in Abhängigkeit von den detektierten oder auch den zu detektierenden Fehlern angepasst werden kann.

Gemäß einem weiteren Aspekt des erfinderischen Gedankens wird ein Verfahren zur Oberflächenkontrolle vorgeschlagen, bei dem mindestens zwei Teilflächen der zu kontrollierenden Oberfläche in einem Einfallswinkel zur zentralen Flächen normalen der jeweiligen Teilfläche beleuchtet werden und das von den Beleuchtungsflächen reflektierte Licht in einem Ausfallwinkel zur jeweiligen zentralen Flächennormalen detektiert wird. Mindestens eine erste Teilfläche wird mit Licht beleuchtet, das in zumindest einer Raumrichtung parallel ist und mindestens eine zweite Teilfläche der zu kontrollierenden Oberfläche mit Licht beleuchtet wird, das ungerichtet ist.

Ein solches Verfahren verwendet in vorteilhafter Weise gerichtetes, also zumindest in einer Raumrichtung paralleles Licht und ungerichtetes Licht. Die gleichzeitige Verwendung beider Lichtarten zur Fehlerkontrolle erhöht in vorteilhafter Weise die Fehlererkennungsrate, da so Fehler mit hoher Sicherheit detektiert werden können, die bei der Verwendung nur einer der beiden Lichtarten nicht detektiert werden können.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens entsprechen jeweils Einfallswinkel und Ausfallswinkel einander in etwa. Das heißt, ohne weitere Streuung durch Fehler auf der zu kontrollierenden Oberfläche wird eine maximale Lichtausbeute erreicht. In diesem Falle erscheinen bei gerichtetem Licht, also im Abbild des ersten Teilbereichs, Fehler als dunkler Fleck in einem ansonsten hellen Bild. Bei ungerichtetem Licht, also im Abbild des zweiten Teilbereichs, kommt es zu Intensitätsschwankungen im Abbild der zu kontrollierenden Oberfläche. Die Amplitude der Intensitätsschwankungen ist abhängig von Art und Ausdehnung des detektierten Fehlers.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens sind die Einfalls- und Ausfallswinkel variabel. Somit können Ein- und Ausfallswinkel an die bei der Kontrolle zu erwartenden Fehler angepasst werden. Dies gestattet in vorteilhafter Weise eine Erhöhung der Fehlererkennungsrate bevorzugt von häufig vorkommenden Fehlern.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens beträgt die räumliche Auflösung bei der Detektion von gerichtetem Licht 100 bis 400 Mikrometer, bevorzugt 150 bis 250 Mikrometer. Dies gestattet die Detektion von Fehlern mit einer Ausdehnung der selben Größenordung wie die erreichte räumliche Auflösung der Detektion.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens beträgt die räumliche Auflösung bei der Detektion von ungerichtetem Licht 100 bis 400 Mikrometer, bevorzugt 100 bis 350 Mikrometer. Generell ist es möglich und kann es zweckmäßig sein, bei der Detektion von gerichtetem und ungerichtetem Licht andere räumliche Auflösungen zu verwenden, da die Art der durch die unterschiedliche Beleuchtungsart detektierten Fehler unterschiedlich ist. Die Verwendung unterschiedlicher räumlicher Auflösungen erhöht somit vorteilhaft die Fehlererkennungsrate.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird das von der ersten und/oder zweiten Teilfläche reflektierte Licht von zumindest einer Kamera, bevorzugt einer Matrix Kamera und/oder einer Zeilenkamera detektiert. Die Verwendung von handelsüblichen Kameras als Lichtsensor bei der Oberflächenkontrolle ist vorteilhaft, da so preiswert ein Verfahren zur Oberflächenkontrolle eingesetzt werden kann. Zudem weisen handelsübliche Kameras oft Schnittstellen auf, die es erlauben, die von der Kamera detektierten Daten an eine Auswertungseinheit und/oder Steuereinrichtung zu übermitteln, die zum Beispiel aus einem elektronischen Rechner mit entsprechender Software bestehen kann.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird das ungerichtete Licht von einer Matrixkamera und das in zumindest einer Raumrichtung parallele Licht von einer Zeilenkamera detektiert. Eine solche Kombination von Beleuchtungs- und Detektionsart erlaubt in vorteilhafter und überraschender Weise eine erhöhte Fehlererkennungsrate insbesondere bei der Oberflächenkontrolle von Stählen oder lackierten bzw. beschichteten Metallen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird das von der ersten und/oder zweiten Teilfläche reflektierte Licht in einer Auswertungseinheit ausgewertet. Die Auswertungseinheit kann in einem Computer mit entsprechender Software bestehen. Die elektronische Auswertung gestattet die Auswertung einer Vielzahl von Daten in einem praktisch nur durch die Rechenleistung des verwendeten Computers begrenzten Ausmaß. In einer Auswertungseinheit kann beispielsweise auch eine Korrelation von von der ersten und von der zweiten Teilfläche reflektierten bzw. gestreuten Strahlung erfolgen, was eine weitere vorteilhafte Erhöhung der Fehlererkennungsrate ermöglicht.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird zumindest die Beleuchtung der ersten und/oder zweiten Teilfläche und/oder die Detektion des von der ersten und/oder zweiten Teilfläche reflektierten Lichts durch eine Steuereinrichtung gesteuert. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine aufeinander abgestimmte Beleuchtung und Detektion von Fehlern in der ersten und der zweiten Teilfläche und somit eine erhöhte Fehlererkennungsrate. Als Steuereinrichtung kann ein Computer verwendet werden, der auch die Auswertungseinheit umfassen kann.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahren überlappen die erste und die zweite Teilfläche zumindest teilweise. Jedoch ist es ebenso möglich und vorteilhaft, dass die erste und die zweite Teilfläche nicht überlappen, insbesondere voneinander beabstandet sind.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Oberfläche unter den Teilflächen hindurch bewegt. Dies gestattet in vorteilhafter Weise die Oberflächenkontrolle von sich bewegenden Oberflächen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens besteht die zu kontrollierende Oberfläche aus Stahl, insbesondere hochglänzendem Edelstahl oder aus organisch beschichtetem, insbesondere lackiertem Metall.

Speziell bei der Oberflächenkontrolle von Stählen, die hohen Qualitätsstandards genügen müssen, wie beispielsweise dem O5-Standard, hochglänzendem Edelstahl oder beschichtetem bzw. lackiertem Metall ist das erfindungsgemäße Verfahren von Vorteil, da eine im Vergleich zu anderen Systemen deutlich erhöhte Fehlererkennungsrate erreicht wird.

Die für die Vorrichtung beschriebenen Vorteile und dort gemachten Ausführungen gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt.

Weitere Vorteile und besonders bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist. Es zeigen:
1 schematisch eine Vorrichtung zur Oberflächenkontrolle,
2 ein erstes Beispiel der Beleuchtungsituation eines Materialbandes,
3 ein zweites Beispiel der Beleuchtungsituation eines Materialbandes und
4 ein drittes Beispiel der Beleuchtungsituation eines Materialbandes.
1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Oberflächenkontrolle eines Materialbandes 1, beispielsweise eine Stahlfolie oder Papier, mit einer zu kontrollieren den Oberfläche 2. Dieses Materialband 1 wird durch eine angetriebene Rolle 3 in Bewegungsrichtung 4 bewegt. Das Materialband 1 wird durch eine erste Lichtquelle 5 und eine zweite Lichtquelle 6 beleuchtet. Die erste Lichtquelle 5 beleuchtet eine erste Teilfläche 7, die eine erste zentrale Flächennormale 8 aufweist. Das von der ersten Lichtquelle 5 abgestrahlte Licht weist einen zentralen Lichtstrahl 9 auf, der einen ersten Einfallswinkel 10 mit der ersten zentralen Flächennormalen 9 einschließt. Die erste Lichtquelle 15 emittiert gerichtetes Licht, also Licht, das in einer Raumrichtung parallel ist.
Die effektive Ausdehnung der ersten Lichtquelle 5 und somit auch die Größe der ersten Teilfläche 7 kann beispielsweise an die Art des zu untersuchenden Materials oder auch an die Art, Ausdehnung, Auftrittsgebiet und/oder Größe der zu erwartenden Fehler angepasst werden. Dies kann in vorteilhafter Weise durch eine Verwendung einer entsprechenden Blende oder auch durch den Aufbau der ersten Lichtquelle 5 aus Leuchtelementen, die zu- oder abschaltbar sind, erfolgen.
Das von der ersten Lichtquelle 5 abgestrahlte und von der ersten Teilfläche 7 reflektierte Licht mit einem zweiten zentralen Lichtstrahl 11 wird von einem ersten Lichtsensor 12 erfasst. Beim ersten Lichtsensor 12 handelt es sich um eine Zeilenkamera 12, die das von der ersten Lichtquelle 5 emittierte gerichtete Licht erfasst.
Die erste Lichtquelle 5 strahlt gerichtetes Licht ab, also Licht, das in zumindest einer Raumrichtung parallel ist. Um das reflektierte Licht zu detektieren, sollte der erste Ausfallswinkel 13 zwischen dem zweiten zentralen Lichtstrahl 11 und der ersten zentralen Flächennormalen 8 in etwa dem ersten Einfallswinkel 10 entsprechen. Jedoch ist es genauso möglich, den ersten Ausfallswinkel 13 bewusst ungleich dem ersten Einfallswinkel 10 zu wählen, um statt des reflektierten Lichts das an Fehlstellen gestreute Licht zu detektieren. Eine solche Beleuchtung wird eine Dunkelfeldbeleuchtung genannt, in dem die detektierten Fehlstellen als helle Flecken vor dunklem Hintergrund detektiert werden. Eine Veränderung sowohl des Einfalls- als auch des Ausfallswinkel kann durch die Ausbildung von nicht gezeigten Einstellmitteln erfolgen, die eine Veränderung des Winkels in Bezug auf die zu kontrollierende Oberfläche 2 ermöglichen.
Weiterhin weist die Vorrichtung einen zweiten Lichtsensor 14 auf, der das von der zweiten Lichtquelle 6 auf die zweite Teilfläche 15 abgestrahlte Licht detektiert. Erfindungsgemäß strahlt die zweite Lichtquelle 6 ungerichtetes Licht ab. Der zweite Lichtsensor 14 ist eine Matrixkamera 14. Der dritte zentrale Lichtstrahl 16, der das Zentrum des von der zweiten Lichtquelle 6 abgestrahlten Lichts bildet, trifft in einem zweiten Einfallswinkel 17 auf die zweite Teilfläche 15. Bezüglich der zweiten zentralen Flächennormalen 18 ist der zweite Lichtsensor 14 in einem zweiten Ausfallswinkel 19 positioniert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht der zweite Ausfallswinkel 19 im wesentlichen dem zweiten Einfallswinkel 17, dass heißt, reflektiertes Licht von einer oberflächenfehlerfreien Stelle trifft auf den zweiten Lichtsensor 14. Liegt ein Fehler vor, wird das auf diesen auftreffende Licht gestreut und erreicht bei der vorliegenden Konfiguration nicht den zweiten Lichtsensor 14. Genausogut ist es aber möglich, den zweiten Ausfallswinkel 19 anders zu wählen als den zweiten Einfallswinkel 17. Dies führt dazu, dass nur an Fehlstellen gestreute Strahlung der zweiten Lichtquelle 6 den zweiten Lichtsensor 14 erreicht. Generell ist es vorteilhaft, den ersten Einfallswinkel 8, den ersten Ausfallswinkel 13, den zweiten Einfallswinkel 17 und/oder den zweiten Ausfallswinkel 19 in Abhängigkeit vom zu kontrollierenden Material, von Art, Ausdehnung und/oder Auftrittsort der zu erwartenden Fehler festzulegen bzw. diese an die besagten Daten anpassbar zu gestalten.
Das von der Zeilenkamera 12 und von der Matrixkamera 14 aufgenommene Licht wird über ein erstes Datenleitungssystem 20 an eine Auswertungseinheit 21 gelei tet, in der die von den Kameras 12, 14 gelieferten Daten ausgewertet werden. Eine solche Auswertungseinheit 21 kann in einem Computer mit entsprechender Software bestehen, die eine erfindungsgemäße Auswertung der Daten vornimmt. Speziell ist es vorteilhaft, die von der Zeilenkamera 12 und von der Matrixkamera 14 gelieferten Daten miteinander zu korrelieren, um eine nochmals erhöhte Fehlererkennungsrate zu erreichen.
Die Kameras 12, 14, sowie die Lichtquellen 5, 6 können eine oder mehrere Anpassungsmittel, wie oben dargelegt, aufweisen. Zum Beispiel können mindestens eine Lichtquelle 5, 6 und/oder mindestens eine Kamera 12, 14 Filter zum Anpassen des Wellenlängenbereichs und der Lichtintensität aufweisen. Auch die Ausbildung von Verstärkungsmittel zum Anpassen der Lichtintensität, Schaltmittel zum Zu- oder Abschalten von einzelnen Leuchtelementen zur Anpassung der Ausdehnung der Lichtquelle, Blenden zum Anpassen der Ausdehnung der Lichtquelle und/oder Fokussiermittel zum Anpassen der Ausdehnung der beleuchteten Teilflächen ist bei mindestens einer Lichtquelle 5, 6 vorteilhaft und erfindungsgemäß. Auch die Ausbildung von Anpassungsmitteln bei den Kameras 12, 14 ist erfindungsgemäß möglich, so können Mittel zum Zusammenfassen von Sensorelementen zur Anpassung der räumlichen Auflösung, Integrationsmittel zur Anpassung der zeitlichen Auflösung, Verstärkungsmittel zur Anpassung der Empfindlichkeit und/oder Blenden zur Anpassung der Ausdehnung ausgebildet werden, wie oben im Detail beschrieben.
Generell ist die gleichzeitige Verwendung sowohl von gerichtetem, als auch von ungerichtetem Licht von Vorteil, da dies eine vorteilhafte erhöhte Fehlererkennungswahrscheinlichkeit ergibt. Dies ist besonders bei Nichtreinraumanwendungen von Vorteil bei dem die zu kontrollierende Oberfläche 2 beispielsweise verschmutzt sein kann, so zum Beispiel durch einen Ölfilm aus Walzöl bei der Kontrolle von Stahlfolie.
In der Auswertungseinheit 21 erfolgt neben einer Detektion von Bereichsgrenzen beispielsweise eine Überprüfung auf dreidimensionale Defekte und Farbfehler. Weiterhin werden Pseudofehler und die Signale von Flüssigkeitsfilmen unterdrückt. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch eine überraschend große Robustheit und Laufstabilität bei der Oberflächenkontrolle aus.
Die Auswertungseinheit 21 kann die Daten weiterer Sensoren, wie zum Beispiel eines berührungslosen Temperatursensor 22 und eines Geschwindigkeitssensors 23, der die Geschwindigkeit des sich bewegenden Materialbandes 1 misst, verarbeiten. Mit dem berührungslosen Temperatursensor 22 kann die räumlich aufgelöste Temperaturverteilung des Materialbandes 1 gemessen werden.
Die Daten sowohl der Zeilenkamera 12 als auch der Matrixkamera 14, sowie der weiteren Sensoren wie des Temperatursensors 22 und des Geschwindigkeitssensors 23 werden nicht nur in das erste Datenleitungssystem 20, sondern auch in das zweite Datenleitungssystem 24 gespeist. Durch das zweite Datenleitungssystem 24 wird eine Steuereinrichtung 25 mit den entsprechenden Daten versorgt. Auf Basis dieser Daten, aber auch auf Basis von durch den Benutzer gewählten Voreinstellungen sind Parameter sowohl der Lichtquellen 5, 6 als auch der Kameras 12, 14 anpassbar. Auch die Lichtquellen 5, 6 sind zu diesem Zweck mit dem zweiten Datenleitungssystem 24 verbunden. Eine Verbindung insbesondere auch mit den nicht eingezeichneten Anpassungsmitteln der Kameras 12, 14 und/oder der Lichtquellen 5, 6 sind vorteilhaft möglich.
Ferner kann durch die Steuereinrichtung 25 auch der Antrieb der Rolle 3 angesteuert werden, um die Geschwindigkeit des Materialbandes 1 in Bewegungsrichtung 4 zu variieren. Es ist möglich, sowohl die Steuereinrichtung 25, als auch die Auswertungseinheit 21 in einem Gerät, beispielsweise einem Computer, zu verwirklichen.
2 zeigt einen Ausschnitt aus dem zu kontrollierenden Materialband 1. In diesem Ausführungsbeispiel liegen die erste Teilfläche 7 und die zweite Teilfläche 15 anders als in dem in 1 gezeigten Beispiel. Die erste Teilfläche 7 wird von der ersten Lichtquelle 5 mit gerichtetem Licht bestrahlt, während die zweite Teilfläche 15 mit ungerichtetem Licht beleuchtet wird. Die beiden Teilflächen 7, 15 können gleiche räumliche Ausdehnungen haben, erfindungsgemäß sind jedoch auch ungleiche räumliche Ausdehnungen möglich. In diesem Beispiel sind die beiden Teilflächen 7, 15 räumlich getrennt.
3 zeigt ein weiteres Beispiel der Beleuchtung eines Materialbandes 1 zur Oberflächenkontrolle. Die mit gerichtetem Licht beleuchtete erste Teilfläche 7 und die mit ungerichtetem Licht beleuchtete zweite Teilfläche 15 überlappen in einem Überlappbereich 26. Im vorliegenden Beispiel erfolgt ein teilweise Überlapp der ersten Teilfläche 7 und der zweiten Teilfläche 15, erfindungsgemäß ist jedoch auch möglich, die beiden Teilflächen 7, 15 komplett überlappen zu lassen oder auch dass eine der beiden Teilflächen 7, 15 nur einen Teil der anderen Teilfläche 15, 7 bildet.
4 zeigt ein weiteres Beispiel der Beleuchtung eines Materialbandes 1 zur Oberflächenkontrolle. Hier erstrecken sich der erste Teilbereich 7 und der zweite Teilbereich 15 nicht über die gesamte Breite des Materialbandes 1, so dass nur Ausschnitte der zu kontrollierenden Oberfläche 2 überwacht werden. Dies kann sinnvoll sein, wenn spezielle Fehler nur in besonderen Teilbereichen der zu kontrollierenden Oberfläche 2 auftreten können, beispielsweise Spuren des Materialtransportes oder ähnliches. Somit kann der zu betreibende Aufwand der Daten auwertung in der Auswertungseinheit 21 reduziert und somit die Schnelligkeit der Oberflächenkontrolle erhöht werden.
Obwohl in den 2 bis 4 nur rechteckige Teilflächen 7, 15 gezeigt sind, ist jede Form von Teilfläche möglich und erfindungsgemäß. Die Form der Teilflächen 7, 15 kann beispielsweise durch geeignete optische Mittel wie zum Beispiel Blenden zwischen den Lichtquellen 5, 6 und den Teilflächen 7, 15 realisiert werden. Alternativ oder auch zusätzlich ist es möglich, die Lichtquellen 5, 6 so aufzubauen, das Teilbereiche der Lichtquellen 5, 6 zu- oder abschaltbar sind und so die Form und Ausdehnung der effektiv genutzten Lichtquelle 5, 6 und damit der Teilbereiche 7, 15 veränderbar ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenkontrolle erlaubt in vorteilhafter Weise eine Oberflächenkontrolle insbesondere von bewegten Materialoberflächen bei der mit hoher Zuverlässigkeit eine hohe Fehlererkennungsrate erreicht wird. Erfindungsgemäß wird eine erste Teilfläche 7 der zu kontrollierenden Oberfläche 2 mit gerichtetem Licht beleuchtet, das von einer Zeilenkamera 12 erfasst wird. Eine zweite Teilfläche 15 der zu kontrollierenden Oberfläche 2 wird mit ungerichtetem Licht beleuchtet, das von einer Matrixkamera 14 erfasst wird. Die gemeinsame Auswertung der so gewonnenen Daten führt zu einer hohen Fehlererkennungsrate bei hoher Zuverlässigkeit der Oberflächenkontrolle.

1: Materialband
2: zu kontrollierende Oberfläche
3: Rolle
4: Bewegungsrichtung
5: erste Lichtquelle
6: zweite Lichtquelle
7: erste Teilfläche
8: erste zentrale Flächennormale
9: erster zentraler Lichtstrahl
10: erster Einfallswinkel
11: zweiter zentraler Lichtstrahl
12: erster Lichtsensor, Zeilenkamera
13: erster Ausfallswinkel
14: zweiter Lichtsensor, Matrixkamera
15: zweite Teilfläche
16: dritter zentraler Lichtstrahl
17: zweiter Einfallswinkel
18: zweite zentrale Flächennormale
19: zweiter Ausfallswinkel
20: erstes Datenleitungssystem
21: Auswertungseinheit
22: Temperatursensor
23: Geschwindigkeitssensor
24: zweites Datenleitungssystem
25: Steuereinrichtung
26: Überlappbereich

Claims

Vorrichtung zur Kontrolle einer Oberfläche (2) mit einem ersten Lichtsensor (12), der einer ersten Lichtquelle (5) zugeordnet ist, und einem einer zweiten Lichtquelle (6) zugeordneten zweiten Lichtsensor (14), wobei die erste Lichtquelle (5) eine erste Teilfläche (7) und die zweite Lichtquelle (6) eine zweite Teilfläche (15) der zu kontrollierenden Oberfläche (2) beleuchten, wobei die erste Teilfläche (7) eine erste zentrale Flächennormale (8) aufweist und die erste Lichtquelle (5) in einem ersten Einfallswinkel (10) und der erste Lichtsensor (12) in einem ersten Ausfallswinkel (13) zur ersten zentralen Flächennormalen (8) der ersten Teilfläche (7) ausgerichtet sind und die zweite Lichtquelle (6) in einem zweiten Einfallswinkel (17) und der zweite Lichtsensor (14) in einem zweiten Ausfallswinkel (19) zur zweiten zentralen Flächennormalen (18) der zweiten Teilfläche (15) ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtquelle (5) zumindest in einer Raumrichtung paralleles Licht und die zweite Lichtquelle (6) ungerichtetes Licht abstrahlt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils Einfallswinkel (10, 17) und Ausfallswinkel (13, 19) einander in etwa entsprechen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Einstellmittel zum Einstellen der Einfalls- und/oder Ausfallswinkel (10, 17; 13, 19) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Lichtsensor (12; 14) Anpassungsmittel aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der folgenden Anpassungsmittel zur Anpassung des ersten und/oder zweiten Lichtsensors (12; 14) ausgebildet ist: A) Mittel zum Zusammenfassen von Sensorelementen zur Anpassung der räumlichen Auflösung; B) Integrationsmittel zur Anpassung der zeitlichen Auflösung C) Verstärkungsmittel zur Anpassung der Empfindlichkeit; D) Blenden zur Anpassung der Ausdehnung; E) Filter zur Anpassung des sensitiven Wellenlängenbereichs.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflösung des ersten Lichtsensors (12) 100 bis 400 Mikrometer, bevorzugt 150 bis 250 Mikrometer beträgt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflösung des zweiten Lichtsensors (14) 100 bis 400 Mikrometer, bevorzugt 200 bis 350 Mikrometer beträgt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder zweite Lichtsensor (12; 14) eine Kamera, bevorzugt eine Matrix-Kamera, umfassen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Lichtsensor (12; 14) eine Zeilenkamera umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lichtsensor als Zeilenkamera (12) und der zweite Lichtsensor als Matrixkamera (14) ausgebildet ist, so dass die Zeilenkamera (12) zumindest in einer Raumrichtung paralleles Licht und die Matrixkamera (14) angerichtetes Licht erfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vom ersten und/oder zweiten Lichtsensor (12; 14) aufgenommenen Daten einer Auswertungseinheit (21) zur Auswertung übermittelt werden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Lichtquelle (5; 6) Anpassungsmittel aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der folgenden Anpassungsmittel der ersten und/oder der zweiten Lichtquelle (5; 6) ausgebildet ist: A) Filter zum Anpassen des Wellenlängenbereichs und der Lichtintensität; B) Verstärkungsmittel zum Anpassen der Lichtintensität; C) Schaltmittel zum Zu- oder Abschalten von einzelnen Leuchtelementen zur Anpassung der Ausdehnung der Lichtquelle; D) Blenden zum Anpassen der Ausdehnung der Lichtquelle; E) Fokussiermittel zum Anpassen der Ausdehnung der beleuchteten Teilflächen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Lichtquelle (5; 6) Licht einer Wellenlänge von 400 bis 650 Nanometern abstrahlt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (25) ausgebildet ist, die über Signalleitungen (20, 24) zumindest mit den Lichtquellen (5, 6) und Lichtsensoren (12, 14) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Teilfläche (7, 15) zumindest teilweise überlappen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Teilfläche (7, 15) nicht überlappen, insbesondere voneinander beabstandet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (3) zur Bewegung der Oberfläche unter den Teilflächen (7, 15) hindurch ausgebildet sind.
Verfahren zur Oberflächenkontrolle, insbesondere sich bewegender Oberflächen, bei dem mindestens zwei Teilflächen (7, 15) der zu kontrollierenden Oberfläche (2) in einem Einfallswinkel (10, 17) zur zentralen Flächennormalen der jeweiligen Teilfläche (7, 15) beleuchtet werden und das von den Teilflächen (7, 15) reflektierte Licht in einem Ausfallwinkel (13, 19) zur jeweiligen zentralen Flächennormalen (8, 18) detektiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine erste Teilfläche (7) mit Licht beleuch tet wird, das in zumindest einer Raumrichtung parallel ist und mindestens eine zweite Teilfläche (15) mit Licht beleuchtet wird, das angerichtet ist.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils Einfallswinkel (10; 17) und Ausfallswinkel (13; 19) einander in etwa entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 19 oder, 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfalls- und Ausfallswinkel (10, 17; 13, 19) variabel sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die räumliche Auflösung bei der Detektion von gerichtetem Licht 100 bis 400 Mikrometer, bevorzugt 150 bis 250 Mikrometer beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch, gekennzeichnet, dass die räumliche Auflösung bei der Detektion von ungerichtetem Licht 100 bis 400 Mikrometer, bevorzugt 100 bis 350 Mikrometer beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das von der ersten und/oder zweiten Teilfläche (7, 15) reflektierte Licht von zumindest einer Kamera, bevorzugt einer Matrixkamera (14) und/oder einer Zeilenkamera (12) detektiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das ungerichtete Licht von einer Matrixkamera (14) und das in zumindest einer Raumrichtung parallele Licht von einer Zeilenkamera (12) detektiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das von der ersten und/oder zweiten Teilfläche (7, 15) reflektierte Licht in einer Auswertungseinheit (21) ausgewertet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Beleuchtung der ersten und/oder zweiten Teilfläche (7, 15) und/oder die Detektion des von der ersten und/oder zweiten Teilfläche (7, 15) reflektierten Lichts durch eine Steuereinrichtung (25) gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Teilfläche (7, 15) zumindest teilweise überlappen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Teilfläche (7, 15) nicht überlappen, insbesondere voneinander beabstandet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das die Oberfläche (2) unter den Teilflächen (7, 15) hinweg bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 30, bei dem die zu kontrollierende Oberfläche (2) aus Stahl, insbesondere hochglänzendem Edelstahl oder aus organisch beschichtetem, insbesondere lackiertem Metall besteht.