DE112009001650B4

DE112009001650B4 - Lochinspektionsverfahren und -vorrichtung

Info

Publication number: DE112009001650B4
Application number: DE112009001650.2T
Authority: DE
Inventors: Victor Vertoprakhov; Tian Poh Yew
Original assignee: Visionxtreme Pte Ltd
Current assignee: Visionxtreme Pte Ltd
Priority date: 2008-07-10
Filing date: 2009-07-09
Publication date: 2017-08-03
Anticipated expiration: 2029-07-10
Also published as: DE112009001650T5; US9874436B2; TW201011281A; CN102171553B; SG158756A1; WO2010005399A3; CN102171553A; WO2010005399A2; US20110128368A1; TWI486576B

Abstract

Inspektionsvorrichtung, welche zuerst einen Illuminator zum Richten eines beleuchtenden Lichtstrahls in Richtung zu einem Loch einbezieht, welches zwei Extremitäten und eine innere Oberfläche aufweist, welche sich zwischen den zwei Extremitäten erstreckt. Die Inspektionsvorrichtung bezieht auch einen Linsenaufbau zum Abbilden der inneren Oberfläche des Lochs in ein ebenes Bild ein. Der Linsenaufbau weist ein zylindrisches Gesichtsfeld sowie eine zylindrische Tiefenansicht auf. Die zylindrische Schäfentiefe erstreckt sich zumindest zwischen den zwei Extremitäten des Lochs. Die Inspektionsvorrichtung bezieht weiterhin eine Bildaufnahmevorrichtung zum Aufnehmen des ebenen Bildes ein, und eine Bildverarbeitungseinheit zum Durchführen einer Inspektion des ebenen Bildes, um dadurch die innere Oberfläche des Lochs zu inspizieren. Noch genauer ist die innere Oberfläche des Lochs zwischen den zwei Extremitäten davon im Wesentlichen im Fokus entlang des ebenen Bildes.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Vorrichtungen und Verfahren zur Inspektion eines Objekts. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Inspizieren innerer Oberflächen eines Lochs in einem Objekt.
Hintergrund
Viele Hersteller führen routinemäßig eine Inspektion an ihren hergestellten Produkten durch. Dies ist typisch für Qualitätskontrollmaßnahmen, wo Produkte, die defekt sind, identifiziert werden, um so die Qualität der hergestellten Produkte zu kontrollieren.
Viele hergestellte Produkte erfordern eine Inspektion auf den inneren Oberflächen der Produkte, wie beispielsweise Mutterlöcher. Konventionelle Verfahren des Durchführens einer Lochinspektion beziehen typischerweise die Verwendung einer Kamera zum Aufnehmen einer inneren Oberfläche des Lochs ein. Die Kamera und das hergestellte Produkt werden gewöhnlich hinsichtlich zueinander gedreht, um eine komplette Ansicht der gesamten Rundung der inneren Oberfläche zu erhalten.
In vielen Fällen werden die Kamera und das hergestellte Produkt um 360° relativ zueinander gedreht. Die Kamera nimmt nacheinander die komplette Ansicht der gesamten Rundung der inneren Oberfläche auf, während die Kamera oder das Produkt die Drehung vollendet. Das aufgenommene Bild des Inneren des hergestellten Produkts wird dann verwendet, um potenzielle Defekte auf der Innenseite des Produkts zu identifizieren.
Jedoch sind die konventionellen Verfahren des Durchführens einer Lochinspektion unerwünscht zeitaufwendig aufgrund der Zeit, die zum Drehen der Kamera hinsichtlich des hergestellten Produkts erforderlich ist.
Zusätzlich sind die konventionellen Verfahren des Durchführens einer Lochinspektion teuer zu implementieren, da ein Drehmechanismus zum Drehen des hergestellten Produkts erforderlich ist. Der Drehmechanismus produziert auch eine Vibration, die unerwünschterweise die Qualität der Bilder beeinflusst, welche durch die konventionellen Verfahren erhalten werden.
Weiterhin besitzen konventionelle Systeme zum Durchführen einer Lochinspektion keine ausreichende Schärfentiefe. Dies resultiert in einem Defokussieren von Lochbildern, welche durch die konventionellen Systeme aufgenommen werden und produziert unerwünschte Bilder geringer Qualität oder unfokussierte Bilder. Unfokussierte Bilder sind schwierig, inspiziert zu werden als auch wichtige Dimensionsinformation zu extrahieren, da ein Kalibrieren der unfokussierten Bilder in schlechten Pixelauflösungscharakteristika resultiert.
Aus der JP 2005181144 A ist eine Detektionseinrichtung zur Detektion von Schweißnähten bzw. Schweißpunkten an einer inneren Umlauffläche von Radfelgen bekannt Die Hinrichtung umfasst eine Bildaufnahmeeinrichtung mit einem Fischauge bzw. Fischaugeobjektiv, mit dem ein verzerrtes Bild aufgenommen werden kann.
Aus der DE 10 2005 023 353 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Prüfen von Oberflächen in Inneren von Löschern bekannt. Die Vorrichtung weist eine Lichtquelle zum Erzeugen eines Lichtstrahles auf, der in einen Lichtwellenleiter einkoppelbar ist. Der Lichtwellenleiter weist ein Linsensystem und einen Umlenkkeil auf mit denen der Lichtstrahl auf die Oberfläche des Loches gelenkt wird.
6a und 6b stellen Systeme des Standes der Technik zur Lochinspektion dar. Mit Bezug auf 6a ist ein optisches System 600, welches aus einer Kamera 602 und einem optischen Modul 604 besteht, auf einem Drehmechanismus (nicht gezeigt) montiert, der um eine zentrale Achse 606 dreht. Ein Drehtisch (nicht gezeigt) bewegt das optische Modul 604 zu drei unterschiedlichen Positionen 1, 2, 3, wo drei Bilder, nämlich Bild 1, Bild 2 und Bild 3 eines Objekts 608 aufgenommen werden. Ein Illuminator 609 wird verwendet, um das Objekt 608 zu beleuchten. In Abhängigkeit von dem Zweck der Inspektion oder des Objekts, das zu inspizieren ist, können mehrere solcher Positionen aufgestellt werden, um mehr Bilder zu erhalten. Diese Bilder werden nachfolgend durch einen Controller 610 inspiziert, der Defekte in jedem von diesen Bildern identifiziert und bestimmt, ob das Objekt 608 gut oder fehlerhaft ist durch Vergleichen inspizierter Parameter mit einem goldenen Templat (Referenzmuster) oder durch Messungen von Defekten gegen Grenzen, die durch Endverbraucher eingestellt werden.
6b stellt ein weiteres System 700 des Standes der Technik dar, wobei das Objekt 608 gedreht wird anstelle des optischen Moduls 604. Dieses System 700 des Standes der Technik wird normalerweise zum Inspizieren von Objekten verwendet, die eine kleine oder mittlere Größe und Gewicht aufweisen, oder in Fällen, wo das optische Modul aufgrund von räumlichen oder Designbeschränkungen nicht gedreht werden kann. In diesem System des Standes der Technik wird das Objekt 608 gedreht, während das optische Modul 604 Bilder des Objekts 608 in mehreren voreingestellten Intervallen aufnimmt, um den gleichen Effekt herzustellen wie das System 600 des Standes der Technik von 6a.
In den vorhergehenden Systemen 600, 700 des Standes der Technik ist nicht nur die Zeit, welche erforderlich ist, um mehrere Bilder aufzunehmen, unerwünscht lang, der Controller 610 erfordert es auch, mehrere Bilder zu bearbeiten, um Bilder zur Inspektion zu produzieren. Zusätzlich sind die Systemkosten der vorhergehenden Systeme des Standes der Technik unerwünscht hoch aufgrund der Notwendigkeit, einen Motor und ein Codiermodul 612 zu verwenden, um das optische Modul 604 oder das Objekt 608 zu drehen. Information über die Drehung des optischen Moduls 604 oder des Objekts 608 wird dann zu dem Controller 610 zurückgeführt zum Auslösen der Kameras 602 an geeigneten voreingestellten Auslösepunkten.
Daher besteht dort eine Notwendigkeit zum Inspizieren innerer Oberflächen eines Lochs in einem Objekt ohne zu erfordern, dass das Objekt drehend versetzt wird und um schnell ein Ergebnis durch Inspizieren eines einzigen Bildes der gesamten inneren Oberflächen des Lochs zu erzielen.
Zusammenfassung
Ausführungsformen der Erfindung, welche hierin offenbart ist, beziehen ein Inspizieren innerer Oberflächen eines Lochs in einem Objekt ein, ohne zu erfordern, dass das Objekt drehend versetzt wird.
Daher ist in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der Erfindung ein Inspektionsverfahren offenbart. Das Inspektionsverfahren umfasst das Richten von beleuchtendem Licht in Richtung zu einem Loch, welches zwei Extremitäten und eine innere Oberfläche aufweist, welche sich zwischen den zwei Extremitäten erstreckt. Das Inspektionsverfahren umfasst auch ein Empfangen von Licht, welches von der inneren Oberfläche durch einen Linsenaufbau reflektiert und gestreut wird, wobei der Linsenaufbau eine Schäfentiefe aufweist, welche sich zumindest zwischen den zwei Extremitäten des Lochs erstreckt. Das Inspektionsverfahren umfasst weiterhin ein Aufnehmen eines ebenen Bildes der inneren Oberfläche auf einer Bildebene, wobei die innere Oberfläche im Wesentlichen im Fokus entlang des ebenen Bildes ist, und Durchführen einer Bildverarbeitung und Inspektion des ebenen Bildes, um dadurch die innere Oberfläche des Lochs zu inspizieren.
In Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist eine Inspektionsvorrichtung offenbart, welche einen Illuminator zum Richten von beleuchtendem Licht in Richtung zu einem Loch umfasst, welches zwei Extremitäten und eine innere Oberfläche aufweist, welche sich zwischen den zwei Extremitäten erstreckt. Die Inspektionsvorrichtung umfasst auch einen Linsenaufbau zum Empfangen eines Lichtstrahls, welcher von der inneren Oberfläche reflektiert und gestreut wird, und zum Abbilden der inneren Oberfläche in ein ebenes Bild, wobei der Linsenaufbau eine Schäfentiefe aufweist, welche sich zumindest zwischen den zwei Extremitäten des Lochs erstreckt. Die Inspektionsvorrichtung umfasst weiterhin eine Bildaufnahmevorrichtung zum Aufnehmen des ebenen Bildes der inneren Oberfläche auf einer Bildebene, wobei die innere Oberfläche im Wesentlichen im Fokus entlang des ebenen Bildes ist, und einen Prozessor zum Durchführen einer Bildverarbeitung und Inspektion des ebenen Bildes, um dadurch die innere Oberfläche des Lochs zu inspizieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ausführungsformen der Erfindungen werden im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnung offenbart, in welcher:
1 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Lochinspektion gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist;
2 eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung zur Lochinspektion gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
3 eine Querschnittsansicht eines Linsenaufbaus der Vorrichtung von 2 ist;
4 ein Bild eines Durchgangslochs ist, welches durch die Vorrichtung von 2 aufgenommen ist, welche Gegenlicht (back lighting) verwendet;
5 ein Bild eines Durchgangslochs mit Schraubenmuttergängen ist, welches durch die Vorrichtung von 2 aufgenommen ist, die Gegenlicht verwendet; und
6a und 6b schematische Diagramme der Systeme des Standes der Technik sind.
Detaillierte Beschreibung
Mit Bezug auf die Zeichnung betreffen Ausführungsformen der Erfindung ein Inspizieren innerer Oberflächen eines Lochs in einem Objekt, ohne dass es erforderlich ist, dass das Objekt drehend versetzt wird.
Konventionelle Verfahren des Durchführens einer Inspektion sind unerwünschterweise zeitaufwendig aufgrund der Zeit, die zum Drehen des Objekts um 360° erforderlich ist. Weiterhin sind konventionelle Verfahren des Durchführens einer Inspektion auch teuer zu implementieren, da ein Manipulationsmittel erforderlich ist zum Versetzen des Objekts und der Inspektionsvorrichtung relativ zueinander.
Zum Zweck der Kürze und Klarheit wird die Beschreibung der Erfindung im Folgenden auf Anwendungen beschränkt, die ein Inspizieren der inneren Oberflächen eines Lochs in einem Objekt betreffen, ohne dass erforderlich ist, dass das Objekt drehend versetzt wird. Dies schließt jedoch nicht Ausführungsformen der Erfindung aus anderen Gebieten der Anwendung aus, die eine Inspektion des Inneren eines Objekts erleichtern, ohne dass erforderlich ist, dass das Objekt drehend versetzt wird. Die fundamentalen erfinderischen Prinzipien und Konzepte, auf welchen die Ausführungsformen der Erfindung basieren, sollen über die verschiedenen Ausführungsformen gemeinsam sein.
Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung wird im größeren Detail im Folgenden in Übereinstimmung mit Darstellungen beschrieben werden, welche in 1 bis 5 der Zeichnungen vorgesehen sind, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen identifiziert sind.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Inspektion wird im Folgenden zum Ansprechen der vorhergehenden Probleme beschrieben werden.
1 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 10 zum Inspizieren eines Lochs eines Objekts gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Das Verfahren 10 bezieht einen Schritt 12 des Richtens von beleuchtendem Licht in Richtung zu dem Loch ein. Das Loch weist zwei Extremitäten und eine innere Oberfläche auf, die sich zwischen den zwei Extremitäten erstreckt.
Das Verfahren 10 umfasst auch einen Schritt 14 des Richtens von Licht, welches von der inneren Oberfläche des Lochs reflektiert und gestreut wird, zu einem Linsenaufbau. Das Verfahren 10 umfasst auch einen Schritt 15 des Abbildens der inneren Oberfläche des Lochs in ein ebenes Ringbild. Das ebene Ringbild zeigt volle Details der inneren Oberfläche des Lochs. Das Verfahren 10 umfasst auch einen Schritt 16 des Aufnehmens und Konvertierens des ebenen Ringbilds von einer optischen in eine digitale Form. Das Verfahren 10 umfasst weiterhin einen Schritt 18 des Verarbeitens und Inspizieren des ebenen Ringbilds, um dadurch die innere Oberfläche des Lochs zu inspizieren.
In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine Vorrichtung 100 zur Inspektion mit Bezug auf 2 beschrieben werden. Die Vorrichtung 100 umfasst eine oder mehrere Beleuchtungsquellen 102 zum Richten eines beleuchtenden Lichtstrahls 103 in Richtung zu einem Loch 104, welches zylindrisch ist. Das Loch 104 ist in einem Objekt 106 ausgebildet, wie beispielsweise ein Durchgangsloch in einem hergestellten Produkt. In dieser Ausführungsform der Erfindung werden Beleuchtungsquellen 102 verwendet, um Licht in Richtung zu dem Loch 104 zu richten.
Das Loch 104 weist eine erste Extremität 108, eine zweite Extremität 110 und eine innere Oberfläche 112 auf, die sich zwischen den ersten und zweiten Extremitäten 108, 110 erstreckt. Die erste Extremität 108 ist dichter an der Vorrichtung 100 als die zweite Extremität 110. Das Loch 104 ist entweder ein Durchgangsloch oder ein Sackloch. Die Beleuchtungsquellen 102 werden entsprechend betrieben, um ein Ausleuchten entweder des Durchgangslochs oder des Sacklochs vorzusehen.
Die Beleuchtungsquelle 102 stellt weißes, farbiges oder monochromes Licht zum Beleuchten des Lochs 104 bereit. Beispiele von der Beleuchtungsquelle 102 sind Fluoreszenzlichtröhren und weiße, farbige, monochrome Licht emittierende Dioden (LEDs) oder natürliches Licht von der Sonne. Wenn das Loch 104 ein Durchgangsloch ist, wird die Beleuchtung vorzugsweise als Gegenlicht auf die zweite Extremität 110 gerichtet. Andererseits, wenn das Loch 104 ein Sackloch ist, wird die Beleuchtung vorzugweise auf die erste Extremität 108 gerichtet.
Die Vorrichtung 100 umfasst auch einen Linsenaufbau 116. Der Beleuchtungslichtstrahl wird von der inneren Oberfläche 112 des Lochs 104 von 2 in Richtung zu dem Linsenaufbau 116 reflektiert und gestreut. Der Linsenaufbau 116 ist vorzugsweise direkt über der ersten Extremität 108 des Lochs 104 positioniert.
3 ist ein detailliertes Diagramm des Linsenaufbaus 116 von 2. 3 zeigt auch Pfade von Lichtstrahlen 117, die durch den Linsenaufbau 116 passieren. Noch genauer umfasst der Linsenaufbau 116 von 3 eine Vielzahl von Linsen, nämlich eine erste Linse 118, eine zweite Linse 120, eine dritte Linse 122, eine vierte Linse 124 und eine fünfte Linse 126. Alternativ ist die Vielzahl von Linsen durch Prismen zum Erreichen ähnlicher optischer Effekte ersetzbar.
Jede von den ersten bis fünften Linsen 118, 120, 122, 124, 126 ist vorzugsweise entlang einer zentralen Achse 128 des Linsenaufbaus 116 positioniert. Die zentrale Achse 128 fällt vorzugsweise mit der Längsachse des Lochs 104 von 2 zusammen.

Ein beispielhaftes Beispiel des Designs des Linsenaufbaus ist im Folgenden beschrieben. Die spezifischen Dimensionen von jeder der ersten bis fünften Linsen 118, 120, 122, 124, 126 sowie die Konfiguration des Linsenaufbaus 116 sind unten in Tabelle 1 vorgesehen.

Oberfläche	Radius (mm)	Dicke (mm)	Durchmesser (mm)	Linsentyp	Bemerkung
1	6,0	5,1	5,4	N-LAF 21	1. Linse
2	–6,0	0,4	5,4	-	Raum
3	5,2	4,0	5,4	N-LAF 21	2. Linse
4	–20,0	0,2	5,4	-	Raum
5	5,7	5,2	5,4	F-SILICA	3. Linse
6	–4,1	0,9	5,4	-	Raum
7	–88,8	5,0	5,4	N-psk 3	4. Linse
8	–6,1	0,2	5,4	-	Raum
9	inf	4,0	0,6	-	Apertur
10	14,5	1,5	6,0	N-SF 11	5. Linse
11	3,8	4,0	6,0	N-LAK 34	5. Linse
12	–10,5	8,8	6,0	-	Raum

TABELLE 1

Der Linsenaufbau 116 ist konfigurierbar zum Inspizieren von Löchern mit einem großen Dimensionsbereich, wie beispielsweise Löcher mit Durchmessern, rangierend von 8 mm bis 16 mm, mit Tiefen rangierend von 8 mm bis 16 mm. In dieser beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist die effektive Brennweite des Linsenaufbaus 116 ungefähr 5,7 mm. Der Linsenaufbau 116 ist in der Lage des Bereitstellens eines Bildes hoher Qualität von der inneren Oberfläche 112 des Lochs 104.
Der Linsenaufbau 116 weist ein zylindrisches Gesichtsfeld sowie eine zylindrische Tiefenansicht auf, die sich zumindest zwischen den zwei Extremitäten 108, 110 des Lochs 104 erstreckt. Der Linsenaufbau 116 bildet die innere Oberfläche 112 des zylindrischen Lochs 104 in ein ebenes Ringbild 134 ab.
Mit Bezug auf 2 und 3 umfasst die Vorrichtung 100 weiterhin eine Bildaufnahmevorrichtung 130, wie beispielsweise eine Kamera, zum Aufnehmen des ebenen Ringbilds 134. Die Bildaufnahmevorrichtung 130 ist entlang der zentralen Achse 128 des Linsenaufbaus 116 positioniert. Ein Bildsensor (nicht gezeigt) der Bildaufnahmevorrichtung 130 ist auf einer Bildebene 132 des Linsenaufbaus 116 positioniert. Das Ringbild 134 der inneren Oberfläche 112 des Lochs 104 zwischen den zwei Extremitäten 108, 110 ist auf der Bildebene 132 gebildet. Insbesondere ist die innere Oberfläche 112 des Lochs 104 zwischen den zwei Extremitäten 108, 110 im Wesentlichen im Fokus entlang des ebenen Ringbilds 134 auf der Bildebene 132.
Die Vorrichtung 100 ist vorzugsweise mit einem Computer (nicht gezeigt) zur Bildverarbeitung und zum Anzeigen des Ringbildes 134 der inneren Oberfläche 112 verbunden. Zum Beispiel zeigt 4 ein resultierendes Bild, das auf einer Anzeigeeinrichtung (nicht gezeigt) des Computers, wie beispielsweise ein Monitor, angezeigt wird, welcher ein Durchgangsloch zeigt, welches durch die Vorrichtung 100 aufgenommen ist. Noch genauer stellt das resultierende Bild ein fokussiertes Ringbild der inneren Oberfläche 112 des Lochs 104 dar, welches Defekte 300 oder Kratzer darauf aufweist.
In einem weiteren Beispiel zeigt 5 ein weiteres resultierendes Bild eines Durchgangslochs mit Schraubenmuttergewinden, wie auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt. Noch genauer sind einige der Schraubenmuttergewinde klar dargestellt, defekte Abschnitte 400 aufzuweisen. Die Vorrichtung 100 ist vorteilhafterweise in der Lage des Identifizierens solcher defekter Abschnitte 400 genau und innerhalb einer kurzen Zeitperiode.
Eine Inspektion der inneren Oberfläche 112 des Lochs 104 wird vorzugsweise durch eine Bildverarbeitungseinheit (nicht gezeigt) unter Verwendung einer Softwareanwendung durchgeführt. Die Bildverarbeitungseinheit detektiert Merkmale, wie beispielsweise Schraubenmuttergewinde auf der Oberfläche des Lochs und identifiziert und detektiert Defekte der Merkmale. Eine Indikation ist vorzugsweise auf der Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen des Vorhandenseins von Defekten gezeigt, welche auf der inneren Oberfläche des Lochs 104 detektiert wurden.
Zusätzlich ist die Vorrichtung 100 in der Lage, die Ganghöhe p_i der inneren Gewinde, welche auf der inneren Oberfläche 112 des Lochs 104 gebildet sind, durch eine Bildverarbeitung des ebenen Ringbilds 134 von 5 zu bestimmen. Insbesondere stehen die Ganghöhe p_i der Innengewinde und der Radius R_i von jeder Spirale, die dem Innengewinde an jeglicher radialer Richtung entspricht, wie folgt in Beziehung:
wobei R₀, b und k Konstanten sind, i die Anzahl von Spiralgewinden ist, welche auf der inneren Oberfläche 112 des Lochs 104 gebildet sind. R_i und R_i+1 Radien der Spiralgewinde auf dem ebenen Ringbild 134 entlang der radialen Richtung sind.
Die Vorrichtung 100 ist weiter in der Lage, Defekte auf Bondpads, Bondingdrähten oder Schnittstellen zwischen einem Halbleiterchip zu inspizieren. Der Halbleiterchip wird in das Gesichtsfeld der Vorrichtung 100 zum Inspizieren der vorhergehenden Defekte gebracht, ähnlich dem Verfahren 10 zur Lochinspektion.
Auf die vorhergehende Weise sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Lochinspektion gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zum Ansprechen der vorhergehenden Nachteile des konventionellen Verfahrens zum Durchführen einer Inspektion beschrieben worden. Obwohl nur wenige Ausführungsformen der Erfindung offenbart sind, wird es dem Fachmann im Hinblick auf diese Offenbarung ersichtlich sein, dass zahlreiche Änderungen und/oder Modifikationen vorgenommen werden können, um einen weiteren Bereich von Lochgrößen und -höhen anzusprechen, ohne vom Umfang und Geist der Erfindung abzuweichen.

Claims

Inspektionsverfahren, umfassend: Richten von beleuchtendem Licht in Richtung zu einem Loch, welches zwei Extremitäten und eine innere Oberfläche aufweist, welche sich zwischen den zwei Extremitäten erstreckt; Empfangen von Licht, welches von der inneren Oberfläche reflektiert und gestreut wird, durch einen Linsenaufbau, wobei der Linsenaufbau ein zylindrisches Gesichtsfeld und eine zylindrische Tiefenansicht aufweist, die sich zumindest zwischen den zwei Extremitäten des Lochs erstreckt; Abbilden der inneren Oberfläche des Lochs zwischen den beiden Extremitäten des Lochs in ein ebenes Ringbild, wobei das ebene Ringbild volle Details der inneren Oberfläche des Lochs zeigt; Aufnehmen des ebenen Ringbildes der inneren Oberfläche des Lochs zwischen den beiden Extremitäten des Lochs auf einer Bildebene, wobei das ebene Ringbild der inneren Oberfläche im Fokus ist; und Durchführen einer Bildverarbeitung des ebenen Ringbildes der inneren Oberfläche des Lochs, um dadurch die innere Oberfläche des Lochs zu inspizieren.
Inspektionsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei Richten eines beleuchtenden Lichtstrahls in Richtung zu einem Loch, welches zwei Extremitäten und eine innere Oberfläche aufweist, welche sich zwischen den zwei Extremitäten erstreckt, ein Richten des beleuchtenden Lichts in Richtung zu einer der zwei Extremitäten umfasst.
Inspektionsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei die zwei Extremitäten eine erste Extremität und eine zweite Extremität umfassen und wobei das Inspektionsverfahren ferner ein Positionieren des Linsenaufbaus über der ersten Extremität des Lochs umfasst.
Inspektionsverfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin ein Bereitstellen eines weiteren beleuchtenden Lichts in Richtung zu dem Loch umfassend.
Inspektionsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei Richten eines beleuchtenden Lichts Richten eines weißen, farbigen oder monochromen Lichts umfasst.
Inspektionsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei ein Empfangen des Lichts, welches von der inneren Oberfläche reflektiert wird, durch den Linsenaufbau, ein Empfangen des Lichts durch eine Vielzahl von Linsen zum Abbilden der inneren Oberfläche des Lochs in ein ebenes Ringbild umfasst, wobei der Linsenaufbau die Vielzahl von Linsen entlang einer Achse umfasst, welche mit der Längsachse des Lochs zusammenfällt.
Inspektionsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei ein Durchführen einer Inspektion des ebenen Ringbildes, um dadurch die innere Oberfläche des Lochs zu inspizieren, ein Anzeigen des ebenen Ringbildes auf einer Anzeigeeinrichtung umfasst, die eine Indikation hat, die Defekte, welche auf der inneren Oberfläche des Lochs detektiert wurden, betrifft.
Inspektionsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei ein Durchführen einer Inspektion des ebenen Ringbildes, um dadurch die innere Oberfläche des Lochs zu inspizieren, wenigstens aufweist: a) ein Bestimmen der Tiefe des Lochs und b) ein Bestimmen der Ganghöhe der Innengewinde, welche auf der inneren Oberfläche des Lochs gebildet sind.
Inspektionsvorrichtung (100), umfassend: einen Illuminator (102) zum Richten von beleuchtendem Licht in Richtung zu einem Loch (104), welches zwei Extremitäten (108, 110) und eine innere Oberfläche (112) aufweist, welche sich zwischen den zwei Extremitäten (108, 110) erstreckt; einen Linsenaufbau (116) zum Empfangen von Licht, welches von der inneren Oberfläche (112) reflektiert und gestreut wird, und zum Abbilden der inneren Oberfläche (112) des Lochs (104) in ein ebenes Ringbild, wobei der Linsenaufbau (116) ein zylindrisches Gesichtsfeld und eine zylindrische Tiefenansicht aufweist, welche sich zumindest zwischen den zwei Extremitäten (108, 110) des Lochs (104) erstreckt; eine Bildaufnahmevorrichtung (130) zum Aufnehmen des ebenen Ringbildes (134) der inneren Oberfläche (112) des Lochs (104) auf einer Bildebene (132), wobei das ebene Ringbild (134) der inneren Oberfläche (112) im Fokus ist; und einen Prozessor zum Durchführen einer Bildverarbeitung des ebenen Ringbildes (134) der inneren Oberfläche (112) des Lochs (104), um dadurch die innere Oberfläche (112) des Lochs (104) zu inspizieren.
Inspektionsvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei der Illuminator (102) das beleuchtende Licht in Richtung zu einer von den zwei Extremitäten (108, 110) des Lochs (104) richtet, wobei die zwei Extremitäten (108, 110) eine erste Extremität (108) und eine zweite Extremität (110) umfassen und wobei der Linsenaufbau (116) über der ersten Extremität (108) des Lochs (104) positioniert ist.
Inspektionsvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei ein zweiter Illuminator ein beleuchtendes Licht in Richtung zu der anderen der zwei Extremitäten (108, 110) des Lochs (104) richtet.
Inspektionsvorrichtung gemäß Anspruch 9, weiterhin einen weiteren Illuminator zum Beleuchten des Lichts in Richtung zu dem Loch (104) umfassend.
Inspektionsvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei das beleuchtende Licht eines ist von weiß, farbig und monochrom, welches durch den Illuminator erzeugt wird.
Inspektionsvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei das beleuchtende Licht ein natürliches Licht von der Sonne ist.
Inspektionsvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei der Linsenaufbau (116) eine Vielzahl von Linsen (118, 120, 122, 124, 126) umfasst, die entlang einer Achse angeordnet sind, welche mit der Längsachse (128) des Lochs (104) zusammenfällt, zum Abbilden der inneren Oberfläche (112) des Lochs (104) in ein ebenes Ringbild (134).
Inspektionsvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die Bildaufnahmevorrichtung (130) angrenzend zu dem Linsenaufbau (116) zum Aufnehmen des ebenen Ringbildes (134) angeordnet ist und ferner mit einer Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen des Bildes gekoppelt ist.
Inspektionsvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei eine Bildverarbeitungseinheit das ebene Ringbild (134) entsprechend der inneren Oberfläche (112) des Lochs (104) inspiziert und ferner die Ganghöhe der Innengewinde bestimmt, welche auf der inneren Oberfläche des Lochs (104) gebildet sind.
Inspektionsvorrichtung gemäß Anspruch 9, weiterhin einen Indikator umfassend, welcher auf der Anzeigeeinrichtung anzeigbar ist, wobei der Indikator zum Indizieren von Defekten (300, 400) ist, welche auf der inneren Oberfläche (112) des Lochs (104) detektiert wurden.