DE19946520A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Oberflächeninspektion eines kontinuierlich zulaufenden Bandmaterials - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Oberflächeninspektion eines kontinuierlich zulaufenden BandmaterialsInfo
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Abstract
Es werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Auffinden und zur Kategorisierung von Oberflächenfehlern eines zulaufenden Bandmaterials (5) vorgeschlagen mit einer Beleuchtungseinrichtung (1) zur Erzeugung einer Beleuchtungsfläche (A), mit einer Kameraanordnung (2) zur Aufnahme eines Bildes (B) einer Inspektionsfläche und mit einer Rechen- und Steuerungseinrichtung (3), wobei wenigstens eine Matrixkamera (4) vorgesehen ist und das Inspektionsflächenbild (B) in mindestens zwei getrennt auswertbare Bildabschnitte (D, E) unterteilt ist, insbesondere mindestens einen unbeleuchteten Bildabschnitt (D) außerhalb der Beleuchtungsfläche (A) und einen zumindest etwas beleuchteten Bildabschnitt (E) aufweist.
Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur optischen Oberflächeninspek
tion eines flächigen Materials, insbesondere eines kontinuierlich zulaufenden
Bandmaterials und von einem Verfahren zur Durchführung einer solchen Oberflä
cheninspektion. Das Ziel derartiger Vorrichtungen und Verfahren ist es, eine
möglichst vollständige Erkennung und automatische Klassifizierung von Fehlern
auf der Materialoberfläche zu erreichen. Diese Fehlerinspektion erfolgt in der Re
gel im Rahmen einer prozeßbegleitenden und kontinuierlichen Qualitätssicherung
bei der Herstellung und/oder Bearbeitung von endlosen Bandmaterialen, wie z. B.
Edelstahl- oder Aluminiumbändern.
Hierzu sind Vorrichtungen bekannt bei denen mittels einer Beleuchtungseinrich
tung eine oder mehrere Beleuchtungsarten erzeugbar sind, insbesondere eine Hell
feldbeleuchtung und/oder eine Dunkelfeldbeleuchtung. Bei einer Ausführung
einer derartigen Fehleruntersuchungs-Vorrichtung sind Kameras in Bezug auf die
beleuchtete Oberfläche des Materials so angeordnet, daß eine reflektierte Strah
lung an Fehlerorten in Richtung des Kamerabildes abgelenkt wird und so in dem
ansonsten dunklen Kamerabild die Fehler als helle Flecken erkennbar und auf
nehmbar sind (Dunkelfeldprinzip).
Nach einer anderen Ausführung einer derartigen Oberflächeninspektion zur
Fehlersuche werden Kameras im Verhältnis zu einer diffuse Strahlung ausstrah
lenden Strahlungsquelle so angeordnet, daß eine fehlerfreie Oberfläche ein durch
die reflektierte Strahlung erzeugtes helles Bild in der Kamera erscheinen läßt - die
Kameras sind hier im Ausfallswinkel der auf die Inspektionsfläche gerichteten
Strahlung vorgesehen (Hellfeldprinzip). Taucht hier ein Fehler auf der Oberfläche
auf, so wird ein Teil der Strahlung abgelenkt und nicht in dem Kamerabild abge
bildet, d. h. ein Fehler erscheint hier als dunkler Fleck in dem Kamerabild.
Während bei den Vorrichtungen, die nach dem Dunkelfeldprinzip arbeiten, ge
wisse Fehlerarten schwer erkannt werden können, sind die mit dem
Hellfeldprinzip realisierten Vorrichtungen dagegen wiederum für die Detektion
anderer Fehlerarten weniger geeignet.
Des weiteren ist in der DE-OS-197 20 308 eine Vorrichtung beschrieben bei der
eine Beleuchtung nach dem Hellfeldprinzip mit einer solchen nach dem Dunkel
feldprinzip kombiniert ist. Dazu sind für den Empfang von aus dem Dunkelfeld
reflektierter Strahlung und für den Empfang von aus dem Hellfeld reflektierter
Strahlung jeweils separate Kameras vorgesehen. Die aus beiden Kameras gewon
nenen Ergebnisse werden in der Weiterverarbeitung der Bilder zu einem gemein
samen Inspektionsbild zusammengesetzt und erlauben so gegenüber den zuvor
beschriebenen Methoden der Oberflächeninspektion eine Erkennung von mehr
Fehlerarten pro Inspektionsflächenabschnitt.
Ein Nachteil dieser Vorrichtung ist jedoch, daß die separaten Kameras einen er
höhten Platzbedarf erfordern. Die Vorrichtung ist außerdem auf Grund der gegen
über anderen Vorrichtungen verdoppelten Kameraanzahl relativ kostenintensiv.
Obwohl eine sehr große Anzahl von Fehlern mit der beschriebenen Vorrichtung
erkannt wird, hat es sich zudem gezeigt, daß bestimmte Fehlerarten dennoch, auch
mit der auf diese Weise kombinierten Hell- und Dunkelfeldinspektion, nur schwer
erkannt werden können.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein
Verfahren zur Oberflächeninspektion zu schaffen, die eine hohe
Fehlererkennungsrate erzielen und dabei mit geringeren Kosten bei einem
einfachem konstruktiven Aufbau herstellbar bzw. ausführbar sind. Darüber hinaus
sollen auch Fehler identifizierbar gemacht werden, welche bisher mit den her
kömmlichen Vorrichtungen und Verfahren nicht erkennbar waren.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß den im Anspruch 1 genannten
Merkmalen bzw. mit einem Verfahren gemäß den im Anspruch 10 genannten
Schritten gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegen
stand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
Die Vorrichtung zur Inspektion der Oberfläche eines Bandmaterials nach der Er
findung weist eine Beleuchtungseinrichtung und wenigstens eine Matrixkamera
auf, die mit einer Rechen- und Steuerungseinrichtung verbunden sind. Die Be
leuchtungseinrichtung erzeugt eine Beleuchtungsfläche auf dem bewegten Band
material. Die Matrixkamera ist dabei so angeordnet, daß ein von ihr aufgenom
menes Inspektionsflächenbild mindestens einen unbeleuchteten Bildabschnitt
aufweist, welcher außerhalb der Beleuchtungsfläche liegt. Dadurch entsteht ein
zweigeteiltes, simultanes Inspektionsflächenbild in der Kamera, nämlich ein Bild
mit einem zumindest schwach beleuchteten Abschnitt und mit einem
unbeleuchteten Abschnitt. Anders gesagt sind die Beleuchtungsfläche und das
Inspektionsflächenbild nicht deckungsgleich bzw. liegt nicht das zweite vollstän
dig in dem ersten, sondern sie sind gegeneinander verschoben.
Es hat sich gezeigt, daß durch diese Bildaufteilung - in wohlgemerkt einer
Kamera - auch sehr kleine Fehler und eine größere Anzahl von Fehlerarten insge
samt detektierbar werden, d. h. mit der Vorrichtung erkennbar werden. Mögliche
Fehler auf dem Band werden in einem einzigen Inspektionsflächenbild einmal in
unbeleuchtetem Zustand und einmal in beleuchtetem Zustand "betrachtet", was zu
einer wesentlich höheren Fehlererkennungsrate führt gegenüber den konventio
nellen Vorrichtungen. Es hat sich darüber hinaus gezeigt, daß gerade in dem
Übergangsbereich zwischen der beleuchteten Fläche und der unbeleuchteten
Oberfläche zusätzliche Fehler sichtbar werden, welche auch mit einer kombinier
ten Dunkelfeld-/Hellfeldbeleuchtungs-Vorrichtung nicht leicht identifizierbar
sind. Die Erfindung ermöglicht somit eine verbesserte Fehlererkennung und dies
zudem bei einer Verringerung der benötigten Anzahl von Kameras gegenüber
dem Stand der Technik.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind in die Rechen- und
Steuerungseinrichtung für den unbeleuchteten und für den beleuchteten Abschnitt
des in der Kamera abgebildeten Inspektionsflächenbildes verschiedene Auf
nahme- und Verarbeitungsparameter eingebbar und/oder speicherbar. Auf diese
Weise können die beiden Bildabschnitte im Hinblick auf eine verbesserte Feh
lererkennung aufnahmetechnisch und weiterverarbeitungsbezogen optimiert
werden. Zum Beispiel können so die Auflösung, die Lichtempfindlichkeit, die
Lichtart, die Fehlertoleranzschwelle, die relevanten Fehlerklassen für eine
Fehlervorauswahl, und andere Parameter je Bildabschnitt in einem Kamerabild
unterschiedlich sein.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die von der
Beleuchtungseinrichtung erzeugte Beleuchtungsfläche ein mit einer diffusen
Strahlung erzeugtes Hellfeld oder ein mit einer gerichteten Strahlung erzeugtes
Dunkelfeld. Dadurch sind mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Fehlerarten
identifizierbar, die nur mit einer Hellfeldbeleuchtung bzw. einer Dunkelfeldbe
leuchtung "sichtbar" werden und zusätzlich dazu auch noch Fehler, welche mit
keinem der vorgenannten Verfahren sicher identifiziert werden können. Selbstver
ständlich kann die Vorrichtung nach der Erfindung auch eine, an sich bekannte,
kombinierte Hellfeld-/Dunkelfeldbeleuchtung aufweisen. Dies kann entweder mit
einer zweiten, anders angeordneten Kamera bzw. Kameraanordnung realisiert
werden oder mit einer zusätzlichen Beleuchtungseinrichtung. Hierdurch kann die
Fehlererkennungseffizienz der Vorrichtung gesteigert werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hat die
Beleuchtungsfläche auf der Oberfläche des Materials etwa die Form eines
Rechtecks, wobei ein von der Matrixkamera abgebildeter Randbereich des
Bandmaterials gesondert ausgewertet wir, beispielsweise um den genauen Verlauf
des Randes, seine Form und/oder andere besonders im Randbereich auftretende
Eigenschaften genau analysieren zu können.
Nach einem diesbezüglichen Aspekt können auch für diesen Randbereich noch
mals veränderte Aufnahme- und Verarbeitungsparameter gegenüber denen des
beleuchteten und des unbeleuchteten Abschnitts des Inspektionsflächenbildes in
die Rechen- und Steuerungseinrichtung eingegeben werden. Es ergeben sich hier
bei dann drei Bildabschnitte, die jeweils unterschiedlich behandelt werden
können. Eine größere Anzahl von Fehlern kann dadurch "sichtbar" gemacht
werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Beleuch
tungsfläche und der unbeleuchtete Abschnitt von einer geraden Trennungslinie
unterteilt und die Trennungslinie liegt quer zur Zulaufrichtung des Bandmaterials
in dem Inspektionsflächenbild. Dadurch wird die Eingabe von abschnittbezogenen
Aufnahme- und Verarbeitungsparametern wesentlich erleichtert.
Nach einem diesbezüglichen Aspekt unterteilt die Trennungslinie das Inspektions
flächenbild der Kamera in zwei gleich große Teile, so daß die Anzahl der
erfaßbaren Bildpunkte pro Einzelabschnitt in etwa gleich ist und damit eine
gleichgroße Effizienz in den beiden Abschnitten bei der Erkennung von Fehlern
ermöglicht wird.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Rechen-
und Steuerungseinrichtung angepaßt für eine teilweise überlappende Aufnahme
und Auswertung des unbeleuchteten Bildabschnitts und des beleuchteten Bildab
schnitts des Inspektionsflächenbildes. Dadurch ist gewährleistet, daß auch Fehler,
welche genau zwischen den beiden Abschnitten des Inspektions- bzw.
Kamerabildes liegen mit erfaßt werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Beleuch
tungseinrichtung eingerichtet für einen Impulsbetrieb zur Aussendung von
Strahlungsimpulsen. Die Impulsfrequenz der Beleuchtung ist so in vorteilhafter
weise auch mit einer Bildfrequenz der Kamera synchronisierbar bzw. kann auf ein
optimales Abbilden der beiden Abschnitte des Inspektionsflächenbildes abge
stimmt werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist mit der
Rechen- und Steuerungseinrichtung die Beleuchtung der Beleuchtungsfläche und
die Aufnahme des Inspektionsflächenbildes durch die Matrixkamera mit einer
Zulaufgeschwindigkeit des zu inspizierenden Bandmaterials synchronisierbar.
Hierdurch läßt sich die Vorrichtung bei allen Bandgeschwindigkeiten auf eine
maximal mögliche Fehlererkennungsrate einstellen. Der Gesamtwirkungsgrad der
Vorrichtung wird hierdurch erhöht.
Das Verfahren zur Inspektion von Oberflächen nach der Erfindung gemäß An
spruch 10 umfaßt ein mit einer Beleuchtungseinrichtung erzeugtes Beleuchtungs
feld auf dem zu inspizierenden Material, ein Inspektionsflächenbild, das mit
mindestens einer Matrixkamera aufgenommen wird und das Steuern der Kamera
und der Beleuchtung mittels einer Rechen- und Steuereinrichtung, wobei letztere
auch der Weiterverarbeitung, d. h. zum Beispiel der Darstellung, der
Kategorisierung und der Auswertung der aufgenommenen Inspektionsbilder dient.
Das Verfahren zeichnet sich aus durch ein Ausrichten der Kamera in Bezug auf
die Beleuchtungsfläche in der Weise, daß das in der Kamera erzeugte Inspektions
flächenbild mindestens zwei Bildabschnitte aufweist, die unterschiedlich be
leuchtet werden. Vorzugsweise weist dabei das Inspektionsflächenbild einen zu
mindest etwas beleuchteten Bildabschnitt innerhalb und einen unbeleuchteten
Bildabschnitt außerhalb der Beleuchtungsfläche auf. Anders gesagt werden bei
dem Verfahren nach der Erfindung zwei unterschiedliche Beleuchtungsabschnitte
des zu inspizierenden Materials in einem Kamerabild der Matrixkamera
abgebildet.
Der Vorteil hierbei ist die Erkennung von Fehlerarten, welche mit den bisher be
kannten Verfahren nicht erkannt werden konnten. Es konnte festgestellt werden,
daß insbesondere in dem Übergangsbereich des Inspektionsflächenbildes
zwischen den beiden Beleuchtungsabschnitten bestimmte Fehler und Fehlerarten
erkennbar werden, die in dem Beleuchtungsfeld nur schwer erkannt werden kön
nen.
Nach einem weiteren Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der unbe
leuchtete Bildabschnitt mit einer ersten und der beleuchtete Bildabschnitt mit
einer zweiten Gruppe von Aufnahme- und Verarbeitungsparametern aufgenom
men. Dadurch ist eine höhere Fehlererkennungsrate erreichbar, da die beiden von
der Kamera aufgenommenen Bildabschnitte eine auf die Beleuchtungsverhältnisse
optimal abgestimmte Aufnahmequalität haben. Diesbezügliche Aufnahme- und
Verarbeitungsparameter sind beispielsweise die Auflösung, die Lichtempfindlich
keit, die Lichtart, die Fehlertoleranzschwelle, die relevanten Fehlerklassen für
eine Fehlervorauswahl und andere Parameter.
Die beiden Bildabschnitte werden in einem weiteren Schritt zu einem Bild, dem
Inspektionsflächenbildes zusammengefügt und können in der Form angezeigt und
mit den bekannten Verfahren zur Kategorisierung und Fehlerauswertung weiter
verarbeitet werden.
Generell ist die Methode der getrennten Verarbeitung von zwei oder mehr Bildab
schnitten auch unabhängig von der Wahl der Beleuchtung vorteilhaft und kann die
Oberflächeninspektion erleichtern oder verbessern.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die
Bildfolgefrequenz der Kameraanordnung größer als 100 Hz, wodurch das
Verfahren auch bei höheren Bandgeschwindigkeiten des zulaufenden
Bandmaterials bei einer hohen Auflösung des Inspektionsflächenbildes anwend
bar ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erzeugt die Be
leuchtungseinrichtung ein Hellfeld oder ein Dunkelfeld auf der Oberfläche des zu
untersuchenden Materials. Das Verfahren kann dadurch entsprechend den gege
benen Anforderungen auf bestimmte Fehlerarten speziell eingestellt werden. Die
Anwendungsvariabilität ist höher.
Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels detailliert
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Oberflächeninspektionsvorrichtung
mit einer Matrixkamera exemplarisch für eine ganze Kameraanordnung
und
Fig. 2 in vereinfachter Form die Beleuchtungsfläche und die Abschnitte des In
spektionsflächenbildes auf dem Bandmaterial aus Fig. 1.
Die in der Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung zur Inspektion der
Oberfläche eines Bandmaterials 5 weist eine Beleuchtungseinrichtung 1 auf zur
Erzeugung einer Beleuchtungsfläche A auf dem Material 5. Weiter weist die Vor
richtung eine Kameraanordnung 2 auf, welche in der Zeichnung exemplarisch
durch eine einzige Matrixkamera 4 dargestellt ist, die aber selbstverständlich auch
aus einer Mehrzahl von Kameras gebildet sein kann. Die Matrixkamera nimmt ein
Inspektionsflächenbild B der Oberfläche des Materials 5 auf und ist dazu so ange
ordnet, daß im Sichtfeld der Matrixkamera 4 ein zumindest etwas beleuchteter
Bildabschnitt E (d. h. ein Teilabschnitt der Beleuchtungsfläche A) und ein unbe
leuchteter Bildabschnitt D liegt, wobei letzterer entsprechend außerhalb der Be
leuchtungsfläche liegt.
Die Beleuchtungseinrichtung 1 und die Matrixkamera 4 sind mit einer Rechen-
und Steuerungseinrichtung 3 verbunden. Auf diese Weise ist die Beleuchtung mit
der Bildaufnahme durch die Matrixkamera 4 synchronisierbar. Außerdem können
hierdurch für die Aufnahme des beleuchteten Abschnitts E und für die Aufnahme
des unbeleuchteten Abschnitts D des Kamerabildes, sprich des
Inspektionsflächenbildes B, verschiedenartige Aufnahme- und
Verarbeitungsparameter eingegeben werden. Die beiden Bildabschnitte können so
im Hinblick auf die Fehlersuche jeweils optimal aufgenommen werden. Mehr
Fehler können dadurch sichtbar gemacht werden.
Das zu inspizierende Bandmaterial 5, beispielsweise ein Edelstahlband, durchläuft
die Vorrichtung mit einer Zulaufgeschwindigkeit V, die über einen Sensor 6 er
mittelt wird und als Input in die Steuerungseinrichtung 3 eingeht. Dadurch kann
die Aufnahmeart und Aufnahmegeschwindigkeit der Kameraanordnung 2 an ver
schiedene Zulaufgeschwindigkeiten V des Materials 5 angepaßt werden.
Die Fig. 2 zeigt in vereinfachter Form die Beleuchtungsfläche und die Abschnitte
des Inspektionsflächenbildes auf dem Bandmaterial entsprechend der Fig. 1. Das
Bandmaterial 5 läuft mit einer Geschwindigkeit V in Richtung der Beleuchtungs
fläche A. Das von der Matrixkamera 4 (in Fig. 2 nicht dargestellt) aufgenommene
Inspektionsflächenbild B, sprich das Sichtfeld der Kamera 4, bildet einen
Teilbereich E der Beleuchtungsfläche A ab und einen unbeleuchteten Bereich D
außerhalb der Beleuchtungsfläche A. Die beiden unterschiedlich beleuchteten
Bereiche (E, D) sind teilweise überlappend dargestellt, da die Aufnahme des
Bildes auch überlappend erfolgen kann (mit jeweils geänderten Parametern) zur
Vermeidung von Lücken in der Mitte des Inspektionsflächenbildes B. Das in Fig.
2 dargestellte Inspektionsflächenbild B ist selbstverständlich als exemplarisch
anzusehen, da zur Inspektion des gesamten Materialbandquerschnitts mehrere
Matrixkameras neben- und/oder hintereinander angeordnet werden, die jedoch
hier aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen wurden. Zur genaueren
Beobachtung des Randbereiches des Bandmaterials kann auch noch ein weiterer
Bildabschnitt F gesondert beobachtet und ausgewertet werden, beispielsweise um
den Verlauf des Randes, seine Form und/oder andere besonders im Randbereich
auftretende Eigenschaften festzustellen.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den
nachfolgenden Ansprüchen, in der Zeichnung und in der Zusammenfassung
enthalten. Die Erfindung eignet sich für eine besonders ökonomische, aber
umfassende Qualitätskontrolle von Bandmaterial.
1
Beleuchtungseinrichtung
2
Kameraanordnung
3
Rechen- und Steuerungseinrichtung
4
Matrixkamera
5
Bandmaterial
6
Geschwindigkeitssensor
A Beleuchtungsfläche
B Inspektionsflächenbild (Kamerabild)
D unbeleuchteter Bildabschnitt
E beleuchteter Bildabschnitt
F Randbereich
V Zulaufgeschwindigkeit des Bandmaterials
A Beleuchtungsfläche
B Inspektionsflächenbild (Kamerabild)
D unbeleuchteter Bildabschnitt
E beleuchteter Bildabschnitt
F Randbereich
V Zulaufgeschwindigkeit des Bandmaterials
Claims (13)
1. Vorrichtung zur optischen Inspektion von Oberflächen eines kontinuierlich
zulaufenden Bandmaterials, insbesondere zum Auffinden und zur
Kategorisierung von Oberflächenfehlern, mit einer Beleuchtungseinrichtung
(1) zur Erzeugung einer Beleuchtungsfläche (A) auf dem Material, mit einer
Kameraanordnung (2) zur Aufnahme eines Bildes (B) einer Inspektionsfläche
des zu inspizierenden Materials, wobei die Kameraanordnung (2) und die
Beleuchtungseinrichtung (1) zusammenwirkend miteinander verbunden sind,
und mit einer Rechen- und Steuerungseinrichtung (3) zur Steuerung der
Beleuchtungseinrichtung (1) und der Kameraanordnung (2) und zur
Weiterverarbeitung des Inspektionsflächenbildes (B),
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kameraanordnung (2) wenigstens eine Matrixkamera (4) aufweist und die Matrixkamera (4) so angeordnet ist, daß das aufgenommene Inspektionsflächenbild (B) mindestens einen unbeleuchteten Bildabschnitt. (D) außerhalb der Beleuchtungsfläche (A) und einen zumindest etwas beleuchteten Bildabschnitt (E) aufweist.
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kameraanordnung (2) wenigstens eine Matrixkamera (4) aufweist und die Matrixkamera (4) so angeordnet ist, daß das aufgenommene Inspektionsflächenbild (B) mindestens einen unbeleuchteten Bildabschnitt. (D) außerhalb der Beleuchtungsfläche (A) und einen zumindest etwas beleuchteten Bildabschnitt (E) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den
unbeleuchteten Bildabschnitt (D) und für einen beleuchteten Bildabschnitt (E)
des Inspektionsflächenbildes (B) verschiedene Aufnahme- und
Verarbeitungsparameter in die Rechen- und Steuerungseinrichtung (3)
eingebbar und/oder speicherbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Beleuchtungsfläche (A) ein mit einer diffusen Strahlung erzeugtes Hellfeld
oder ein mit einer gerichteten Strahlung erzeugtes Dunkelfeld ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Beleuchtungsfläche (A) etwa die Form eines Rechtecks hat und die
Matrixkamera (4) einen Randbereich (F) des Bandmaterials gesondert
abbildet.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Beleuchtungsfläche (A) und der unbeleuchtete Abschnitt (D) von einer
geraden Trennungslinie unterteilt sind und die Trennungslinie quer zur
Zulaufrichtung des Bandmaterials in dem Inspektionsflächenbild (B) liegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Trennungslinie das Inspektionsflächenbild (B) in zwei gleich große Teile
unterteilt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rechen- und Steuerungseinrichtung angepaßt ist für eine teilweise
überlappende Aufnahme und Auswertung des unbeleuchteten Bildabschnitts
(D) und des beleuchteten Bildabschnitts (E) des Inspektionsflächenbildes (8).
8. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Beleuchtungseinrichtung eingerichtet ist für einen Impulsbetrieb zur
Aussendung von Strahlungsimpulsen und ist mit der Matrixkamera
synchronisierbar.
9. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß mit der Rechen- und Steuerungseinrichtung (3) die Beleuchtung der
Fläche (A) und die Aufnahme des Inspektionsflächenbildes (B) mit einer
Zulaufgeschwindigkeit des Bandmaterials synchronisierbar ist.
10. Verfahren zur optischen Inspektion von Oberflächen eines kontinuierlich
zulaufenden Bandmaterials, insbesondere zum Auffinden und zur
Kategorisierung von Oberflächenfehlern, insbesondere zur Anwendung in
einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem mit einer
Beleuchtungseinrichtung (1) eine Beleuchtungsfläche (A) auf dem Material
erzeugt wird und eine mindestens eine Matrixkamera (4) aufweisende
Kameraanordnung (2) ein Bild (B) einer Inspektionsfläche des zu
inspizierenden Materials aufnimmt, wobei die Kameraanordnung (2) und die
Beleuchtungseinrichtung (1) zusammenwirkend miteinander und mit einer
Rechen- und Steuerungseinrichtung (3) verbunden sind zur Steuerung der
Beleuchtungseinrichtung (1) und der Kameraanordnung (3) sowie zur
Weiterverarbeitung des Inspektionsflächenbildes (B), wobei das
Inspektionsflächenbild (B) in mindestens zwei unterschiedliche
Bildabschnitte (D, E, F) unterteilt wird, welche getrennt weiterverarbeitet
werden, insbesondere unterschiedlichen Auswerteverfahren mit
unterschiedlichen Parametern unterworfen werden, um zumindest Teile der
Oberfläche auf unterschiedliche Weise zu inspizieren, insbesondere
zumindest Teile der Oberfläche auf mindestens zwei unterschiedliche Weisen
nacheinander zu inspizieren.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- a) Ausrichten der Matrixkamera (4) auf die Beleuchtungsfläche (A) in der Weise, daß das Inspektionsflächenbild (B) einen zumindest etwas beleuchteten Bildabschnitt (E) und einen unbeleuchteten Bildabschnitt (D) außerhalb der Beleuchtungsfläche (A) aufweist;
- b) Aufnehmen des unbeleuchteten Bildabschnitts (D) mit einer ersten Gruppe von Aufnahme- und Verarbeitungsparametern;
- c) Aufnehmen des beleuchteten Bildabschnitts (E) mit einer zweiten Gruppe von Aufnahme- und Verarbeitungsparametern;
- d) Zusammenfügen der Bildabschnitte (D, E) zu dem Inspektionsflächenbild (B);
- e) Weiterverarbeiten des Inspektionsflächenbildes (B) in der Rechen- und Steuerungseinrichtung;
- f) Wiederholen der Schritte b) bis e) in einer vorbestimmten Bildfolgefrequenz.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bildfolgefrequenz in Schritt f) größer als 100 Hz ist.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Beleuchtungseinrichtung (1) ein Hellfeld oder ein Dunkelfeld auf der
Oberfläche des Materials erzeugt.
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