EP1929767A2 - Vorrichtung und verfahren zum visuellen erfassen von flächigen oder räumlichen objekten - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum visuellen erfassen von flächigen oder räumlichen objekten

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Publication number
EP1929767A2
EP1929767A2 EP06754562A EP06754562A EP1929767A2 EP 1929767 A2 EP1929767 A2 EP 1929767A2 EP 06754562 A EP06754562 A EP 06754562A EP 06754562 A EP06754562 A EP 06754562A EP 1929767 A2 EP1929767 A2 EP 1929767A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mirror element
camera
objects
detected
pivoting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP06754562A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dieter Klawunder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Modi Modular Digits GmbH
Original Assignee
Modi Modular Digits GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Modi Modular Digits GmbH filed Critical Modi Modular Digits GmbH
Publication of EP1929767A2 publication Critical patent/EP1929767A2/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for the visual detection of planar or spatial objects, the device comprising a camera for capturing images of the planar or spatial object and provided with at least one evaluation unit for evaluating the captured images or connectable or connected.
  • a displacement of the detection device in the x and y direction over the board to be equipped is provided away.
  • DE 203 17 095 U1 discloses a device for detecting defects of an object surface, especially in cast parts, wherein a light source for illuminating the object, a light detector for detecting a beam reflected from the object surface toward the illumination beam and an evaluation unit for evaluating the image data obtained thereby are provided for error detection.
  • the number of pixels to be examined and the size of the pixel regions to be considered should be kept as low as possible.
  • those are determined whose brightness values deviate from a mean pixel brightness more than a predefinable tolerance value.
  • a laser beam is also known for scanning a printed circuit board for its examination, e.g. from DE 198 83 004 T1, in which the scanning device consists of two galvanomirrors with mutually orthogonal rotary shafts and a Abtastlinse.
  • DE 101 04 355 A1 discloses an apparatus and a method for image scanning of the surface of an object, for use in a painting line for the determination of impurities or defects of the Surfaces of an object.
  • the device comprises a receiving system and a controllable transport means, wherein the transport means along a first horizontal axis relative to the receiving system and the receiving system by means of a displacement means along a second vertical axis can be moved linearly.
  • the recording system includes a camera and lighting.
  • the present invention is therefore based on the object, a device and a method for the visual detection of planar or spatial objects to the effect that a comparison with the prior art faster and more accurate detection of objects with little technical effort in a single acquisition process is possible. Especially for the use of the device for detecting
  • the object is achieved for a device according to the preamble of claim 1, characterized in that a single camera and at least one adjustable or pivotable mirror element are provided.
  • the object is achieved in that a camera and at least one adjustable mirror element are arranged to each other so that the objects to be detected are arranged in the detection range of the at least one mirror element, the adjustable mirror element for detecting the to be detected Objects is adjusted or pivoted about one or two axes at an adjustable speed, the camera, the imaged in the at least one mirror element objects recorded, and the detected objects are forwarded by the camera to an evaluation unit for evaluation and processed there.
  • a device for the visual detection of flat or spatial objects which has a non-moving camera.
  • a camera is understood to mean a device for converting a captured two-dimensional image into electrical signals.
  • the speed of detection in a moving camera is much lower than with a stationary camera, as in the latter does not accelerate the camera mass and needs to be braked again, which is always a delay the subsequent movement leads.
  • the provision of a moving object to be detected leads to problems in the detection, since it can lead to distortions due to the movement of the object.
  • the structure of such a device is complicated, since a Hantier coupled must be provided for moving the object in front of the camera.
  • the speed of detecting objects and the accuracy of the detected information can be greatly increased by the suitable choice of its mass compared to the prior art.
  • speeds of at least 20 objects per second, more preferably 50 objects per second, with an accuracy of 1/100 mm, in particular even 1/1000 mm or even better are preferably possible. It is also possible to capture less than 20 objects per second, as well as any number of objects greater than 20 or even greater than 50 per second. This is neither with devices of the prior Technique using a plurality of cameras is still possible with prior art devices employing a x and y slidable camera.
  • one or more than one mirror element or even a multi-part mirror element can be assigned to a camera if advantages arise in the acquisition of the information about the objects to be detected as a result of the multi-part or the further mirror elements.
  • the acquisition of the data captured by the mirror element or elements by the camera is then adjusted according to the number of mirror elements and their position in space in order to receive all information optimally.
  • the camera it proves to be particularly advantageous for the camera to be fixed and to provide an adjustment device for the mirror element for adjusting or pivoting the mirror element about two axes. This can do that
  • Mirror element can be rotated particularly well in a plane around all axis, so that he has at the same time good stability of his movement despite the good mobility.
  • the distance to the object to be detected does not change in the z-direction, so that a preset or presettable focusing with respect to the object is maintained in the detection process.
  • Even large objects, such as boards, etc. can be completely detected in a detection step or scan. For example, capturing a 60 x 60 cm surface in one scan is easily possible.
  • a control device for driving the adjusting device for the mirror element with a predefinable or predetermined program.
  • This program can run on a computer associated with or integrated into the device and be adapted to the distance to the object, the desired accuracy of the detection and the type of object and the number of subregions of the object to be detected.
  • the adjusting device comprises at least one device for adjusting the mirror element about the x-axis and at least one device for adjusting the mirror element about the y-axis, wherein the devices can be provided separately or in combination with each other.
  • the x-Achseverstell noticed for adjusting the mirror element about the x-axis and / or the y- axis adjustment for adjusting the mirror element about the y-axis motor, hydraulic, pneumatic, magnetic, by temperature changes or by another Type of drive means drivable or driven to design.
  • An adjustment of the angle of the mirror element to the surface to be detected of the object or to the object or objects can be done in a simple manner, under the influence of larger or smaller occurring, the movement braking frictional forces.
  • the mirror element is advantageously designed as a stable mirrored plate, in particular glass, metal or Kunststoffstsoffplatte, formed, in particular with a comparatively low weight, to allow a slight, yet precise movement.
  • the mirror element has a very smooth detection surface with a particularly low roughness.
  • the evaluation unit advantageously has a corresponding compensation device, by means of which the distortions for the evaluation can be compensated.
  • the camera is substantially aligned in a horizontal position approximately parallel to the surface of the object to be detected.
  • the mirror element or elements can be arranged to one another such that the movement of the mirror element from the camera can be detected very well without the mirror element obstructing the image capture by the camera during its movement.
  • the camera can be an analog or a digital camera with imaging optics, wherein the choice of imaging optics can be adapted to the particular application suitably. Furthermore, a manually or motor-operated focusing and / or diaphragm adjustment device can be provided in the region of the imaging optics of the camera. As a result, an adaptation to different distances to the objects to be detected is possible.
  • the illumination device in the region of the camera. It proves to be particularly advantageous to design the illumination device annular, surrounding the lens of the camera, since the lens of the camera is usually aligned optimally with the mirror element in order to be able to record the images captured in it. Due to the reflection of the light in the mirror element, this is redirected to the object and thereby illuminates the areas to be detected on the surface of the object.
  • the device according to the invention and the method according to the invention can be used in a wide variety of applications.
  • the use of the device for detecting defects on substrates, in particular defective solder joints, missing or incorrectly positioned components, bridges, excess solder, solder bumps, and / or codings proves to be advantageous.
  • the device is particularly suitable for more difficult applications, in which errors are difficult to detect or detectable or encodings are alternately provided at various points.
  • the device according to the invention or the method according to the invention can advantageously also be used, for example, for quality control, in particular for print image control, completeness control of constructed or produced products, connection point control, in particular weld seam inspection, surface inspection or for checking the regularity of other features of a product.
  • the object detection step for detecting the object or objects to be detected may be adjustable at regular or irregular intervals. Preferably, it is adaptable or adapted to the frequency of a change of the objects to be detected. This makes it possible to provide a time-effective detection of the objects, which does not have to be consistent with the respective application, but instead provides an object detection step at intervals.
  • the device according to the invention If objects are to be detected by the device according to the invention, which are located alternately at different positions, it proves to be advantageous to provide a device with which the provision of an object recognition step is possible. This is done before the actual scan or object detection step performed to detect the positioning of the object (s) in a database for comparison with a scanned object surface upon detection of object positioning unknown to any object to be read or detected.
  • the position of the objects to be detected is thus stored in a database as a pattern and a comparison made with respect to the known pattern before or at, possibly also after each detection process (scan). If it turns out that the pattern is not yet in the database, a new pattern will be created. Especially when capturing codes on substrates, such as boards, the
  • Encodings may be alternately provided at different locations, wherein a capturing operation provides for capturing a plurality of encodings on one or more substrates at once.
  • a capturing operation provides for capturing a plurality of encodings on one or more substrates at once.
  • their position is optimally previously known, that is detected by an object detection step, so that the reading of these can be done correctly, since the adjusting or pivoting device for moving the mirror element this in moves the appropriate position (s).
  • the x-axis adjustment or pivoting device for adjusting or pivoting the mirror element about the x-axis and the y-axis adjustment or -verschwenk can also be a z-
  • Axial adjustment for adjusting the mirror element in the z-direction ie for approaching and removing the mirror element to be detected or from the object to be detected, be provided. If the device is too tight is arranged on the objects to be detected, can occur due to the different distances during the movement of the mirror element blurred when detecting some out of focus set objects and thereby a falsification of the results or an impossible readability. This can be remedied by choosing the largest possible distance to the total area on which the objects to be detected are arranged. As a result, the differences between the distances to the objects to be detected no longer differ in a measure that falsifies the measurement or makes it impossible to read, for example, codes.
  • the distance can also be changed by the z-axis adjusting device during the movement of the mirror element for detecting and reading out the objects, so that a focusing takes place. In this case, however, care must be taken that capturing the image captured in the mirror element by the camera is still possible and the movement of the mirror element is sufficiently quiet to avoid fuzziness in the image, which can otherwise lead to reading errors or measurement inaccuracies.
  • the evaluation unit may further comprise at least one device for compensating for perspective distortions, so that perspective distortions can be compensated for at least in the evaluation of the captured images in the evaluation unit.
  • Figure 1 is a perspective schematic diagram of a first embodiment of an inventive device for the visual detection of flat or spatial objects, in the case illustrated solder joints on boards, and
  • FIG. 1 shows a perspective view of a first embodiment of a device 1 according to the invention for the visual detection of objects which, in the illustrated case, are boards 2 on a substrate 3. On the substrate to be scanned 20 such boards 2 are arranged, with a review of the solder joints on the boards should be made.
  • the device 1 comprises a horizontally arranged camera 10 and a mirror element 11.
  • the latter can be adjusted or pivoted by an adjusting or pivoting device 12 in its position, ie it can be the angle to the plane of the substrate 3 and the objects to be detected of the solder joints be changed on the boards 2.
  • the adjusting or pivoting device 12 comprises a device 13 for pivoting the mirror element 11 about the x-axis 14 and a device 15 for pivoting the mirror element 11 about the y-axis 16. By pivoting the mirror element about the x and the y Axis is given sufficient movement to be able to scan all boards on the substrate at a detection step.
  • the devices 13 and 15 may e.g. Motors, in particular stepper motors, pneumatic devices, hydraulic devices, magnetic field generating devices, based on an adjustment by temperature change
  • the camera is aligned with the mirror element so that it can directly detect the images captured by it, which is indicated by the radiation beams 17 and 18 in FIG.
  • the camera In the basic position before the detection process, in which the mirror element is pivoted about the x and y axis, the camera can be aligned with its lens 19 as imaging optics approximately to the center of the mirror element.
  • a control device 20 which is only indicated in FIG. 1, is provided. Not only does this cause the movement of the devices 13 and 15, but it can also adjust the speed of movement of the mirror element and the extent of its movement about the x and y axes. Axis to the change of the objects to be detected or scanned take place, in particular by the frequency of the scan, so the repetition rate of the object detection steps.
  • the captured data is forwarded by the camera to an evaluation unit 21, which is likewise only indicated in FIG.
  • This is advantageously also connected to the driving device 19 in order to be able to carry out a new detection step upon detection of erroneous detection of the data before the substrate with the boards is exchanged for another.
  • a transport device for moving the substrates can also be coupled to the evaluation unit and / or drive device with regard to the speed of the further transport of the substrates, in order here to adapt the individual components to one another and thus to optimally detect the objects to be detected, e.g. to achieve faulty solder joints.
  • the pivoting of the mirror element according to the invention proves to be advantageous because a scan is done from different angles and thus shade can be used for evaluation with provision of illumination of the substrate or the boards shadow around the solder joints around.
  • FIG. 1 a read-out of codes 4 on the boards 2 by the device is provided in FIG.
  • codes 4 contain, for example, the production data of products. They can, as indicated in FIG. 2, be differently positioned on the boards and thus also on the substrate, so that reading with a measuring setup known in the prior art is hardly possible.
  • it is only by providing the combination of a stationary camera according to the invention and a moving mirror element that readout of the very small codings is possible without problems.
  • adjusting or pivoting means 13 means for pivoting the mirror element about the x-axis

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Abstract

Bei einer Vorrichtung (1) zum visuellen Erfassen von flächigen oder räumlichen Objekten (2), die eine Kamera (10) zum Erfassen von Bildern des flächigen oder räumlichen Objektes umfasst und mit zumindest einer Auswerteeinheit (21) zum Auswerten der erfassten Bilder versehen oder verbindbar oder verbunden ist, sind eine einzige Kamera (10) und zumindest ein verstellbares oder verschwenkbares Spiegelelement (11) vorgesehen. Bei einem Verfahren zum visuellen Erfassen von flächigen oder räumlichen Objekten (2,3) unter Verwendung einer solchen Vorrichtung (1) sind eine Kamera (10) und zumindest ein verstellbares Spiegelelement (11) so zueinander angeordnet, dass die zu erfassenden Objekte im Erfassungsbereich des zumindest einen Spiegelelements angeordnet sind, wird das verstellbare Spiegelelement (11) zum Erfassen der zu erfassenden Objekte um ein oder zwei Achsen (14,16) mit einer einstellbaren Geschwindigkeit verstellt oder verschwenkt, erfasst die Kamera (10) die in dem zumindest einen Spiegelelement (11) abgebildeten Objekte, und werden die erfassten Objekte von der Kamera (10) zu einer Auswerteeinheit (21) zur Auswertung weitergeleitet und verarbeitet.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum visuellen Erfassen von flächigen oder räumlichen
Objekten
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum visuellen Erfassen von flächigen oder räumlichen Objekten, wobei die Vorrichtung eine Kamera zum Erfassen von Bildern des flächigen oder räumlichen Objektes umfasst und mit zumindest einer Auswerteeinheit zum Auswerten der erfassten Bilder versehen oder verbindbar oder verbunden ist.
In vielen Fällen werden Produkte nach ihrer Herstellung einer Qualitätskontrolle unterzogen, um eventuelle Fehlstellen detektieren zu können. Gerade für die Überprüfung von Oberflächen und Verbindungen zwischen Bauteilen sind hier verschiedene Verfahren und Vorrichtungen im Stand der Technik bekannt, die zumeist mehrere Kameras zur Untersuchung verwenden. Beispielsweise werden Lötverbindungen dahingehend geprüft, dass eine Kamera einen gelöteten Gegenstand aufnimmt und über ein entsprechendes Auswerteprogramm auf einem Rechner eine Entscheidung hinsichtlich der Qualität der Lötverbindung trifft. In der DE 10 2004 004 278 A1 sind ein entsprechendes Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben. Bei diesen ist zusätzlich zu der Kamera eine Hanitiervorrichtung vorgesehen, um den gelöteten Gegenstand relativ zu der stehenden Kamera zu bewegen. Die Hantiervorrichtung ergreift dabei die zu beurteilende Platine und dreht diese entsprechend vor der Kamera.
Aus der DE 697 10 714 T2 ist die Verwendung einer Erfassungseinrichtung für dreidimensionale Bilder zum Ausführen einer Zeilenabtastung in einer
Bestückungsvorrichtung für elektronische Bauteile zum automatischen Bestücken von Leiterplatten mit elektronischen Bauelementen bekannt. Hierbei ist eine Verschiebung der Erfassungseinrichtung in x- und y-Richtung über die zu bestückende Platine hinweg vorgesehen.
Aus der DE 697 03 487 T2 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur automatischen Inspektion sich bewegender Oberflächen bekannt. Hierbei werden drei unterschiedliche Beleuchtungs-/Beobachtungskanäle verwendet. Ferner sind Verfahren und Vorrichtungen zum Prüfen von Flaschen mit einem Gewindeabschnitt bekannt, z.B. aus der DE 696 10 925 T2. Bei diesem Verfahren bewegen sich die Flaschen entlang einer Hochgeschwindigkeitsstraße, wobei Videobilder von jeder Flasche erfasst, die Pixel des jeweiligen Videobildes verarbeitet und die Pixel in interessierenden Interessenbereichen, die zuvor ausgewählt wurden, untersucht werden, um Gewindedefekte allgemein über den Umfang der Flasche zu erfassen.
Die DE 203 17 095 U1 offenbart eine Vorrichtung zum Erkennen von Fehlern einer Objektoberfläche gerade bei Gussteilen, wobei eine Lichtquelle zum Beleuchten des Objekts, ein Lichtdetektor zum Erfassen eines von der Objektoberfläche auf den Beleuchtungsstrahl hin reflektierten Strahls und eine Auswerteeinheit zum Auswerten der dabei erhaltenen Bilddaten zur Fehlererkennung vorgesehen sind. Bei der Auswertung sollen die Anzahl der zu untersuchenden Pixel und die Größe der in Betracht zu ziehenden Pixelregionen so gering wie möglich gehalten werden. Unter allen erfassten Pixeln werden die ermittelt, deren Helligkeitswerte von einer mittleren Pixelhelligkeit mehr als einen vorgebbare Toleranzwert abweichen.
Auch die Verwendung eines Laserstrahls ist zur Abtastung einer Leiterplatte zu deren Untersuchung bekannt, z.B. aus der DE 198 83 004 T1 , bei der das Abtastgerät aus zwei Galvanospiegeln mit zueinander orthogonalen Drehwellen und einer Abtastlinse besteht.
Zur Qualitätsprüfung bei Wafern ist in der DE 103 52 936 A1 die Verwendung von sechs Kamerasystemen offenbart, wobei zwei Kamerasysteme vertikal von oben auf die obere Randzone des Wafers, zwei Kamerasysteme von unten auf die untere Randzone sowie wie Kamerasysteme horizontal auf den seitlichen Rand des Wafers ausgerichtet sind. Defekte werden unter Verwendung einer automatischen Klassifikation detektiert.
Die DE 101 04 355 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bildabtastung der Oberfläche eines Objekts, zur Verwendung in einer Lackierstraße zur Bestimmung von Verunreinigungen bzw. Fehlerstellen der Oberflächen eines Objekts. Die Vorrichtung umfasst ein Aufnahmesystem und ein steuerbares Transportmittel, wobei das Transportmittel entlang einer ersten horizontalen Achse relativ zu dem Aufnahmesystem und das Aufnahmesystem mittels eines Verfahrmittels entlang einer zweiten vertikalen Achse linear bewegt werden kann. Das Aufnahmesystem umfasst eine Kamera und eine Beleuchtung.
Die vorstehend beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren des Standes der Technik weisen jeweils den Nachteil auf, dass die erzielbare Genauigkeit der erfassten Informationen nicht besonders hoch und die Geschwindigkeit der Bilderfassung ebenfalls recht niedrig ist. Gerade kritische Bilderfassungen, wie bei dem Auslesen von Codierungen auf Platinen, die an unterschiedlichen Stellen positioniert sind, ist mit diesen Vorrichtungen des Standes der Technik nicht möglich.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum visuellen Erfassen von flächigen oder räumlichen Objekten dahingehend weiterzubilden, dass eine gegenüber dem Stand der Technik schnellere und genauere Erfassung von Objekten mit geringem technischen Aufwand bei einem einmaligen Erfassungsvorgang möglich wird. Gerade auch für die Verwendung der Vorrichtung für das Erfassen von
Codierungen auf Platinen, die an diversen unterschiedlichen Stellen auf den Platinen aufgebracht sind, und/oder von Lötstellen sollte diese geeignet ausgerüstet sein.
Die Aufgabe wird für eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass eine einzige Kamera und zumindest ein verstellbares oder verschwenkbares Spiegelelement vorgesehen sind. Für ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14 wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Kamera und zumindest ein verstellbares Spiegelelement so zueinander angeordnet sind, dass die zu erfassenden Objekte im Erfassungsbereich des zumindest einen Spiegelelements angeordnet sind, das verstellbare Spiegelelement zum Erfassen der zu erfassenden Objekte um ein oder zwei Achsen mit einer einstellbaren Geschwindigkeit verstellt oder verschwenkt wird, die Kamera die in dem zumindest einen Spiegelelement abgebildeten Objekte erfasst, und die erfassten Objekte von der Kamera zu einer Auswerteeinheit zur Auswertung weitergeleitet und dort verarbeitet werden. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Dadurch wird eine Vorrichtung zum visuellen Erfassen von flächigen oder räumlichen Objekten geschaffen, die eine nicht bewegte Kamera aufweist. Unter einer Kamera wird vorliegend ein Gerät zur Umwandlung eines erfassten zweidimensionalen Bildes in elektrische Signale verstanden. Durch das Vorsehen einer nicht bewegten Kamera kann die Genauigkeit der Darstellungen gegenüber dem Stand der Technik, der bewegte Kameras umfasst, deutlich erhöht werden. Beim Bewegen einer Kamera während einer Aufnahme bzw. davor und/oder danach müssen die bewegten Massen vor einer weiteren Aufnahme erst zur Ruhe kommen, um eine Verfälschung der Aufnahme zu vermeiden. Dies ist jedoch zumeist nicht der Fall, da ansonsten die Aufnahmen eine zu lange Zeit in Anspruch nähmen. Soll die Genauigkeit erhöht werden bzw. durch die bewegte Masse der Kamera ist die Geschwindigkeit der Erfassung bei einer bewegten Kamera sehr viel geringer als bei einer stehenden Kamera, da bei letzterer nicht die Kameramasse beschleunigt und wieder abgebremst zu werden braucht, was stets zu einer Verzögerung der nachfolgenden Bewegung führt. Auch das Vorsehen eines bewegten zu erfassenden Objekts führt zu Problemen bei der Erfassung, da es dabei zu Verzerrungen aufgrund der Bewegung des Objekts kommen kann. Ferner ist der Aufbau einer solchen Vorrichtung aufwendig, da eine Hantiereinrichtung zum Bewegen des Objekts vor der Kamera vorgesehen werden muss. Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines schnell verschwenkbaren und gegenüber der Kamera leichtgewichtigen Spiegelelements als einzig bewegtem Element kann durch die geeignete Wahl von dessen Masse die Geschwindigkeit des Erfassens von Objekten und die Genauigkeit der erfassten Informationen gegenüber dem Stand der Technik sehr stark erhöht werden. Es sind dabei vorzugsweise Geschwindigkeiten von zumindest 20 Objekten pro Sekunde, besonders bevorzugt 50 Objekten pro Sekunde, bei einer Genauigkeit von 1/100 mm, insbesondere sogar 1/1000 mm oder noch besser möglich. Es ist auch die Erfassung von weniger als 20 Objekten pro Sekunde möglich, ebenso von einer beliebigen Anzahl von Objekten größer 20 oder sogar größer 50 pro Sekunde. Dies ist weder mit Vorrichtungen des Standes der Technik, die eine Vielzahl von Kameras verwenden, noch mit Vorrichtungen des Standes der Technik, die eine in x- und y-Richtung verschiebbare Kamera verwenden, möglich.
Grundsätzlich können einer Kamera ein oder mehr als ein Spiegelelement oder auch ein mehrteiliges Spiegelelement zugeordnet werden, wenn sich durch die Mehrteiligkeit oder die weiteren Spiegelelemente Vorteile bei der Erfassung der Informationen über die zu erfassenden Objekte ergeben. Die Erfassung der von dem oder den Spiegelelementen erfassten Daten durch die Kamera wird dann entsprechend auf die Anzahl der Spiegelelemente und deren Position im Raum angepasst, um alle Informationen optimal empfangen zu können.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, die Kamera feststehend und eine Verstelleinrichtung für das Spiegelelement zum Verstellen oder Verschwenken des Spiegelelements um zwei Achsen vorzusehen. Hierdurch kann das
Spiegelelement besonders gut in einer Ebene um alle Achse gedreht werden, so dass er trotz der guten Beweglichkeit zugleich eine gute Stabilität seiner Bewegung aufweist. Insbesondere ändert sich dabei der Abstand zu dem zu erfassenden Objekt nicht in z-Richtung, so dass eine voreingestellte oder voreinstellbare Fokussierung bezüglich des Objekts bei dem Erfassungsvorgang erhalten bleibt. Bei einem ausreichenden Abstand des Spiegelelements von der Oberfläche des Objekts können auch große Objekte, wie Platinen etc., in einem Erfassungsschritt oder Scanvorgang vollständig erfasst werden. Beispielsweise ist das Erfassen einer Oberfläche von 60 x 60 cm in einem Scanvorgang problemlos möglich.
Um eine auf das zu erfassende Objekt angepasste Bewegung des Spiegelelements zu gewährleisten, ist vorzugsweise eine Ansteuerungseinrichtung zum Ansteuern der Verstelleinrichtung für das Spiegelelement mit einem vorgebbaren oder vorgegebenen Programm vorgesehen. Dieses Programm kann auf einem der Vorrichtung zugeordneten oder in diese integrierten Rechner laufen und auf den Abstand zu dem Objekt, die gewünschte Genauigkeit der Erfassung und die Art des Objekts und die Anzahl der zu erfassenden Teilbereiche des Objekts angepasst werden. Vorteilhaft umfasst die Verstelleinrichtung zumindest eine Einrichtung zum Verstellen des Spiegelelements um die x-Achse und zumindest eine Einrichtung zum Verstellen des Spiegelelements um die y-Achse, wobei die Einrichtungen getrennt voneinander oder in Kombination miteinander vorgesehen sein können. Insbesondere erweist es sich als vorteilhaft, die x-Achsenverstelleinrichtung zum Verstellen des Spiegelelements um die x-Achse und/oder die y- Achsenverstelleinrichtung zum Verstellen des Spiegelelements um die y-Achse motorisch, hydraulisch, pneumatisch, magnetisch, durch Temperaturänderungen oder durch eine andere Art einer Antriebseinrichtung antreibbar oder angetrieben zu gestalten. Eine Verstellung des Winkels des Spiegelelements zu der zu erfassenden Oberfläche des oder der Objekte bzw. zu dem oder den Objekten kann dadurch auf einfache Art und Weise erfolgen, unter dem Einfluss von größeren oder kleineren auftretenden, die Bewegung bremsenden Reibkräften. Gerade bei bevorzugter Verwendung eines Magnetfeldes zum Halten und
Verstellen bzw. Verschwenken des Spiegelelements ist eine Bewegung nahezu ohne einen negativen Einfluss von Reibkräften möglich, da das Spiegelelement sozusagen im Raum schwebend gehalten wird.
Das Spiegelelement ist vorteilhaft als eine stabile verspiegelte Platte, insbesondere Glas-, Metall- oder Kunststsoffplatte, ausgebildet, insbesondere mit einem vergleichsweise geringen Gewicht, um eine leichte, zugleich aber präzise Bewegung zu ermöglichen. Vorzugsweise weist das Spiegelelement eine sehr glatte Erfassungsoberfläche mit einer besonders geringen Rauheit auf. Hierdurch ist eine besonders exakte Wiedergabe der zu erfassenden Objekte zum Erfassen durch die Kamera möglich. Um durch Unebenheiten auf dem Spiegelelement hervorgerufene Verzerrungen ausgleichen zu können, weist die Auswerteeinheit vorteilhaft eine entsprechende Ausgleichseinrichtung auf, mittels derer die Verzerrungen für die Auswertung ausgeglichen werden können.
Vorzugsweise ist die Kamera im Wesentlichen in einer waagerechten Position etwa parallel zu der Oberfläche des zu erfassenden Objekts ausgerichtet. Bei einer solchen Ausrichtung können das oder die Spiegelelemente so zueinander angeordnet werden, dass die Bewegung des Spiegelelements von der Kamera sehr gut erfasst werden kann, ohne dass das Spiegelelement während seiner Bewegung die Bilderfassung durch die Kamera behindert.
Die Kamera kann eine analog oder eine digital arbeitende Kamera mit Abbildungsoptik sein, wobei die Wahl der Abbildungsoptik auf den jeweiligen Anwendungsfall geeignet angepasst werden kann. Ferner kann eine manuell oder motorisch betätigbare Fokussier- und/oder Blendenverstelleinrichtung im Bereich der Abbildungsoptik der Kamera vorgesehen sein. Hierdurch ist eine Anpassung an unterschiedliche Abstände zu den zu erfassenden Objekten möglich.
Um eine besonders gute Ausleuchtung der von dem zumindest einen Spiegelelement erfassten Oberfläche zu erhalten, ist vorteilhaft eine Beleuchtungseinrichtung im Bereich der Kamera vorgesehen ist. Als besonders vorteilhaft erweist es sich, die Beleuchtungseinrichtung ringförmig, das Objektiv der Kamera umgebend auszugestalten, da das Objektiv der Kamera üblicherweise zu dem Spiegelelement optimal ausgerichtet wird, um die in diesem erfassten Bilder aufnehmen zu können. Durch die Reflektion des Lichts im Spiegelelement, wird dieses auf das Objekt umgeleitet und beleuchtet dadurch die zu erfassenden Bereiche auf der Oberfläche des Objekts.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren können in den verschiedensten Anwendungsbereichen Verwendung finden. Als vorteilhaft erweist sich beispielsweise die Verwendung der Vorrichtung zum Erfassen von Fehlerstellen auf Substraten, insbesondere fehlerhaften Lötstellen, fehlenden oder fehlerhaft positionierten Bauteilen, Brücken, Lotüberschuss, Lötperlen, und/oder von Codierungen. Gerade aufgrund der hohen Abtastgeschwindigkeit und der dabei möglichen hohen Genauigkeit der erfassten Daten eignet sich die Vorrichtung besonders auch für schwierigere Anwendungsfälle, bei denen Fehler nur schwer erkennbar bzw. detektierbar sind oder Codierungen wechselnd an den unterschiedlichsten Stellen vorgesehen sind.
Aber auch in Gebäuden, Räumen oder auf Plätzen eignet sich die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überwachung der Gebäude, Räume oder Plätze, insbesondere zur Überwachung einer Schalterhalle einer Bank, von Kaufhäusern, Tankstellen, Kraftwerken oder anderen zu überwachenden Gebäuden oder Räumen bzw. zur Überwachung von Plätzen, insbesondere Bahnhöfe, Flughäfen, Stadien etc.
Ferner kann die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft beispielsweise auch zur Qualitätskontrolle, insbesondere zur Druckbildkontrolle, Vollständigkeitskontrolle aufgebauter oder erzeugter Produkte, Verbindungsstellenkontrolle, insbesondere Schweißnahtkontrolle, Oberflächeninspektion oder zur Kontrolle der Ordnungsmäßigkeit anderer Merkmale eines Produkts verwendet werden.
Auch zur Vermessung von Objekten, insbesondere Bauteilen oder Teilen von diesen, insbesondere Öffnungen, Bohrungen, Stanzungen oder anderen zu vermessenden Objektteilen oder Objekten, wie auch Gebäuden, eignet sich die Verwendung der erfindungemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Der Objekterfassungsschritt zum Erfassen des oder der zu erfassenden Objekte kann einstellbar in regelmäßigen oder unregelmäßigen Zeitabständen erfolgen. Vorzugsweise ist er auf die Frequenz eines Wechsels der zu erfassenden Objekte anpassbar oder angepasst. Hierdurch ist es möglich, eine zeiteffektive Erfassung der Objekte vorzusehen, die auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt nicht durchgehend, sondern in zeitlichen Abständen einen Objekterfassungsschritt vorsieht. Insbesondere wird bei der Abtastung bzw. dem Scannen bzw. Erfassen von Objekten auf einem Transportband eine Anpassung der Frequenz der
Erfassung und damit der Bewegung des Spiegelelements an die Geschwindigkeit des Transportbandes vorgenommen, wohingegen bei der Überwachung eines Raumes beispielsweise eine Anpassung an die erwartete Wechselfrequenz der Objekte in diesem Raum vorgesehen wird.
Sollen durch die erfindungsgemäße Vorrichtung Objekte erfasst werden, die sich wechselnd auf unterschiedlichen Positionen befinden, erweist es sich als vorteilhaft, eine Vorrichtung vorzusehen, mit der das Vorsehen eines Objekterkennungsschritts möglich ist. Dieser wird vor dem eigentlichen Scan- oder Objekterfassungsschritt durchgeführt, um bei Erkennen einer hinsichtlich von auszulesenden oder zu erfassenden Objekten unbekannten Positionierung der Objekte die neue Positionierung bzw. das neue Muster der Oberfläche des oder der Objekte in einer Datenbank zum Vergleichen mit einer gescanten Objektoberfläche abzulegen. Die Position der zu erfassenden Objekte wird also in einer Datenbank als Muster gespeichert und ein Abgleich hinsichtlich der bekannten Muster vor oder bei, ggf. auch nach jedem Erfassungsvorgang (Scanvorgang) vorgenommen. Stellt sich hierbei heraus, dass das Muster noch nicht in der Datenbank enthalten ist, wird ein neues Muster angelegt. Gerade beim Erfassen von Codierungen auf Substraten, wie Platinen, können die
Codierungen wechselnd an unterschiedlichen Stellen vorgesehen sein, wobei ein Erfassungsvorgang das Erfassen einer Vielzahl von Codierungen auf einem oder mehreren Substraten auf einmal vorsieht. Um eine möglichst optimale Erfassung bzw. ein optimales Auslesen der Codierungen zu ermöglichen, ist deren Position optimalerweise zuvor bekannt, also durch einen Objekterkennungsschritt erfasst, so dass die Auslesung von diesen korrekt erfolgen kann, da die Verstell- oder Verschwenkeinrichtung zum Bewegen des Spiegelelements diesen in die geeignete Position(en) bewegt.
Gerade bei der Überwachung sehr großer oder verwinkelt aufgebauter Räume können auch mehrere Vorrichtungen vorgesehen sein, von denen zumindest eine eine erfindungsgemäß ausgestaltete Vorrichtung mit einer einzigen Kamera und zumindest einem dieser zugeordneten Spiegelelement ist. Aufgrund der besonders guten Verstellbarkeit des Spiegelelements können jedoch auch große zu erfassende Räume mit nur einer erfindungsgemäßen Vorrichtung überwacht werden.
Neben der x-Achsenverstell- oder -verschwenkeinrichtung zum Verstellen bzw. Verschwenken des Spiegelelements um die x-Achse und der y-Achsenverstell- oder -verschwenkeinrichtung zum Verstellen oder Verschwenken des Spiegelelements um die y-Achse kann auch noch eine z-
Achsenverstelleinrichtung zum Verstellen des Spiegelelements in z-Richtung, also zum Annähern und Entfernen des Spiegelelements an das zu erfassende bzw. von dem zu erfassenden Objekt, vorgesehen sein. Wenn die Vorrichtung zu dicht an den zu erfassenden Objekten angeordnet ist, kann durch die unterschiedlichen Abstände bei der Bewegung des Spiegelelements eine Unscharfe beim Erfassen einiger außerhalb der eingestellten Fokussierung liegender Objekte und dadurch eine Verfälschung der Ergebnisse oder eine nicht mögliche Auslesbarkeit auftreten. Dies kann durch die Wahl eines möglichst großen Abstandes zu der Gesamtfläche, auf der die zu erfassenden Objekte angeordnet sind, behoben werden. Dadurch differieren die Unterschiede der Abstände zu den zu erfassenden Objekten nicht mehr in einem die Messung verfälschenden oder eine Auslesung von z.B. Codierungen unmöglich machenden Maße. Anstelle der Wahl eines geeigneten voreingestellten oder voreinstellbaren Abstandes zu den zu erfassenden Objekten kann der Abstand durch die z-Achsenverstelleinrichtung auch während der Bewegung des Spiegelelements zum Erfassen und Auslesen der Objekte verändert werden, so dass eine Fokussierung erfolgt. Hierbei ist allerdings darauf zu achten, dass ein Erfassen des in dem Spiegelelement erfassten Bildes durch die Kamera weiterhin ermöglicht ist und die Bewegung des Spiegelelements ausreichend ruhig erfolgt, um Unscharfe bei der Abbildung zu vermeiden, die ansonsten zu Ablesefehlern bzw. Messungenauigkeiten führen kann. Die Auswerteeinheit kann ferner zumindest eine Einrichtung zum Ausgleich perspektivischer Verzerrungen umfassen, so dass zumindest bei der Auswertung der erfassten Bilder in der Auswerteeinheit perspektivische Verzerrungen ausgeglichen werden können.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im Folgenden Ausführungsbeispiele von dieser anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Diese zeigen in:
Figur 1 eine perspektivische Prinzipskizze einer ersten Ausführungsform einer erfindungemäßen Vorrichtung zum visuellen Erfassen von flächigen oder räumlichen Objekten, in dem dargestellten Fall Lötstellen auf Platinen, und
Figur 2 eine perspektivische Prinzipskizze einer zweiten Ausführungsform einer erfindungemäßen Vorrichtung zum visuellen Erfassen von flächigen oder räumlichen Objekten, in dem dargestellten Fall zum Auslesen von Codierungen auf Platinen. Figur 1 zeigt eine perspektivische einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum visuellen Erfassen von Objekten, die in dem dargestellten Fall Platinen 2 auf einem Substrat 3 sind. Auf dem abzutastenden Substrat sind 20 solcher Platinen 2 angeordnet, wobei eine Überprüfung der Lötstellen auf den Platinen erfolgen soll.
Die Vorrichtung 1 umfasst eine horizontal angeordnete Kamera 10 und ein Spiegelelement 11. Letzteres ist durch eine Verstell- bzw. Verschwenkeinrichtung 12 in seiner Position verstell- bzw. verschwenkbar, es kann also der Winkel zur Ebene des Substrats 3 und der zu erfassenden Objekte der Lötstellen auf den Platinen 2 geändert werden. Die Verstell- bzw. Verschwenkeinrichtung 12 umfasst eine Einrichtung 13 zum Schwenken des Spiegelelements 11 um die x-Achse 14 und eine Einrichtung 15 zum Schwenken des Spiegelelements 11 um die y-Achse 16. Durch das Schwenken des Spiegelelements um die x- und die y-Achse ist eine ausreichende Bewegung gegeben, um alle Platinen auf dem Substrat bei einem Erfassungsschritt abtasten bzw. erfassen zu können. Die Einrichtungen 13 und 15 können z.B. Motoren, insbesondere Schrittmotoren, pneumatische Einrichtungen, hydraulische Einrichtungen, Magnetfeld erzeugende Einrichtungen, auf einer Verstellung durch Temperaturwechsel beruhende
Einrichtungen, insbesondere unter Verwendung von Wärmeelementen, etc. sein.
Die Kamera ist so zu dem Spiegelelement ausgerichtet, dass sie die von diesem erfassten Bilder direkt selbst erfassen kann, was durch die Strahlenbündel 17 und 18 in Figur 1 angedeutet ist. In der Grundposition vor dem Erfassungsvorgang, bei dem das Spiegelelement um die x-und y-Achse verschwenkt wird, kann die Kamera mit ihrem Objektiv 19 als Abbildungsoptik etwa auf das Zentrum des Spiegelelements ausgerichtet sein.
Zum Ansteuern der Verstell- bzw. Verschwenkeinrichtung 12 ist eine in Figur 1 nur angedeutete Ansteuerungseinrichtung 20 vorgesehen. Durch diese wird nicht nur die Bewegung der Einrichtungen 13 und 15 hervorgerufen werden, sondern es kann auch eine Anpassung der Geschwindigkeit der Bewegung des Spiegelelements und des Ausmaßes von dessen Bewegung um die x- und y- Achse an den Wechsel der zu erfassenden bzw. abzutastenden Objekte erfolgen, insbesondere auch durch die Frequenz der Abtastung, also die Widerholrate der Objekterfassungsschritte.
Die erfassten Daten werden von der Kamera zu einer Auswerteeinheit 21 weitergeleitet, die in Figur 1 ebenfalls nur angedeutet ist. Diese ist vorteilhaft auch mit der Ansteuerungseinrichtung 19 verbunden, um bei Festellen einer fehlerhaften Erfassung der Daten einen erneuten Erfassungsschritt durchführen zu können, bevor das Substrat mit den Platinen gegen ein anderes ausgetauscht wird. Hierbei kann auch eine Transporteinrichtung zum Verfahren der Substrate mit der Auswerteeinheit und/oder Ansteuerungseinrichtung hinsichtlich der Geschwindigkeit des Weitertransports der Substrate gekoppelt sein, um auch hier eine Anpassung der einzelnen Komponenten aneinander und damit eine optimale Erfassung der zu erfassenden Objekte, z.B. fehlerhaften Lötstellen zu erzielen.
Gerade bei der Erfassung von fehlerhaften Lötstellen erweist sich das erfindungsgemäße Verschwenken des Spiegelelements als vorteilhaft, da eine Abtastung aus unterschiedlichen Blickwinkeln erfolgt und somit bei Vorsehen einer Beleuchtung des Substrats bzw. der Platinen Schatten um die Lötstellen herum zur Auswertung ebenfalls mit genutzt werden können.
Anstelle einer Kontrolle der Platinen auf eventuell fehlerhafte Lötstellen, wie in Figur 1 gezeigt, ist in Figur 2 ein Auslesen von Codierungen 4 auf den Platinen 2 durch die Vorrichtung vorgesehen. Derartige Codierungen 4 enthalten beispielsweise die Produktionsdaten von Produkten. Sie können, wie in Figur 2 angedeutet, auf den Platinen und damit auch auf dem Substrat unterschiedlich positioniert sein, so dass ein Auslesen mit einem im Stand der Technik bekannten Messaufbau kaum möglich ist. Erst durch das Vorsehen der erfindungsgemäßen Kombination einer stehenden Kamera und eines bewegten Spiegelelements ist jedoch ein Auslesen der sehr kleinen Codierungen problemlos möglich.
Neben den im Vorstehenden beschriebenen und in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum visuellen Erfassen von flächigen oder räumlichen Objekten können noch zahlreiche weitere gebildet werden, bei denen jeweils nur eine einzige Kamera in Verbindung mit zumindest einem Spiegelelement zum schnellen Erfassen einer großen Fläche bzw. eines großen Raumes ausreicht.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Platine 3 Substrat
4 Codierung
10 Kamera
11 Spiegelelement
12 Verstell- bzw. Verschwenkeinrichtung 13 Einrichtung zum Schwenken des Spiegelelements um die x-Achse
14 x-Achse
15 Einrichtung zum Schwenken des Spiegelelements um die y-Achse
16 y-Achse
17 Strahlenbündel 18 Strahlenbündel
19 Objektiv
20 Ansteuerungseinrichtung
21 Auswerteeinheit

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (1) zum visuellen Erfassen von flächigen oder räumlichen Objekten (2), die eine Kamera (10) zum Erfassen von Bildern des flächigen oder räumlichen Objektes umfasst und mit zumindest einer
Auswerteeinheit (21) zum Auswerten der erfassten Bilder versehen oder verbindbar oder verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine einzige Kamera (10) und zumindest ein verstellbares oder verschwenkbares Spiegelelement (11) vorgesehen sind.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (10) feststehend vorgesehen und eine Verstell- oder Verschwenkeinrichtung (12) zum Verstellen oder Verschwenken des
Spiegelelements (11) um zwei Achsen (14,16) vorgesehen ist.
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ansteuerungseinrichtung (20) für die Verstell- oder
Verschwenkeinrichtung (12) zum Ansteuern der Verstell- oder Verschwenkeinrichtung für das Spiegelelement (11 ) mit einem vorgebbaren oder vorgegebenen Programm vorgesehen ist.
4. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstell- oder Verschwenkeinrichtung (12) zumindest eine Einrichtung (13) zum Verstellen oder Verschwenken des Spiegelelements (11) um die x-Achse (14) und zumindest eine Einrichtung (15) zum Verstellen oder Verschwenken des Spiegelelements (11) um die y-Achse (16) umfasst, wobei die Einrichtungen (13,15) getrennt voneinander oder in Kombination miteinander vorgesehen sind.
5. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die x-Achsenverstell- oder -verschwenkeinrichtung (13) zum Verstellen oder Verschwenken des Spiegelelements (11) um die x-Achse und/oder die y-Achsenverstell- oder -verschwenkeinrichtung (15) zum Verstellen des Spiegelelements (11) um die y-Achse (16) motorisch, hydraulisch, pneumatisch, magnetisch, durch Temperaturänderungen oder durch eine andere Art einer Antriebseinrichtung antreibbar oder angetrieben ist oder sind.
6. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (10) im Wesentlichen in einer waagerechten Position etwa parallel zu der Oberfläche des zu erfassenden Objekts ausgerichtet ist.
7. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera eine analog oder eine digital arbeitende Kamera mit Abbildungsoptik ist.
8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine manuell oder motorisch betätigbare Fokussier- und/oder
Blendenverstelleinrichtung im Bereich der Abbildungsoptik der Kamera vorgesehen ist.
9. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Vorrichtungen (1) vorgesehen sind, von denen zumindest eine eine einzige Kamera (10) und zumindest ein dieser zugeordnetes Spiegelelement (11) umfasst.
10. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beleuchtungseinrichtung im Bereich der Kamera (10) vorgesehen ist.
11. Vorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung ringförmig ist und das Objektiv (19) der Kamera (10) umgibt.
12. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine z-Achsenverstelleinrichtung zum Verstellen des Spiegelelements in z- Richtung zum Annähern und Entfernen des Spiegelelements an das zu erfassende bzw. von dem zu erfassenden Objekt, vorgesehen ist.
13. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (21) zumindest eine Einrichtung zum Ausgleich perspektivischer Verzerrungen umfasst.
14. Verfahren zum visuellen Erfassen von flächigen oder räumlichen Objekten (2,3) unter Verwendung einer Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kamera (10) und zumindest ein verstellbares Spiegelelement (11) so zueinander angeordnet sind, dass die zu erfassenden Objekte im
Erfassungsbereich des zumindest einen Spiegelelements angeordnet sind, das verstellbare Spiegelelement (11) zum Erfassen der zu erfassenden
Objekte um ein oder zwei Achsen (14,16) mit einer einstellbaren
Geschwindigkeit verstellt oder verschwenkt wird, die Kamera (10) die in dem zumindest einen Spiegelelement (11) abgebildeten Objekte erfasst, und die erfassten Objekte von der Kamera (10) zu einer Auswerteeinheit (21) zur Auswertung weitergeleitet und verarbeitet werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellen oder Verschwenken des zumindest einen Spiegelelements (11) mit einer hohen Geschwindigkeit von zumindest 20 Objekten pro Sekunde erfolgt.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellen oder Verschwenken des zumindest einen Spiegelelements (11) mit einer Geschwindigkeit von 50 Objekten pro Sekunde erfolgt.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Genauigkeit der Erfassung bei zumindest 1/100 mm, insbesondere 1/1000 mm liegt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Objekterfassungsschritt zum Erfassen des oder der zu erfassenden Objekte einstellbar in regelmäßigen oder unregelmäßigen Zeitabständen erfolgt, insbesondere auf die Frequenz eines Wechsels der zu erfassenden Objekte anpassbar oder angepasst ist.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennen einer hinsichtlich von auszulesenden oder zu erfassenden Objekten unbekannten Positionierung der Objekte ein
Objekterkennungsschritt vor dem Objekterfassungsschritt vorgenommen wird.
20. Verwendung der Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zum Erfassen von Fehlerstellen auf Substraten, insbesondere fehlerhaften
Lötstellen, fehlenden oder fehlerhaft positionierten Bauteilen, Brücken, Lotüberschuss, Lötperlen, und/oder von Codierungen.
21. Verwendung der Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Überwachung von Gebäuden oder Räumen, insbesondere zur Überwachung einer Schalterhalle einer Bank, von Kaufhäusern, Tankstellen, Kraftwerkhallen oder anderen zu überwachenden Räumen, oder von Plätzen, insbesondere Bahnhöfe, Flughäfen, Stadien.
22. Verwendung der Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Qualitätskontrolle, insbesondere zur Druckbildkontrolle, Vollständigkeitskontrolle aufgebauter oder erzeugter Produkte, Verbindungsstellenkontrolle, insbesondere Schweißnahtkontrolle,
Oberflächeninspektion oder zur Kontrolle der Ordnungsmäßigkeit anderer Merkmale eines Produkts.
23. Verwendung der Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Vermessung von Objekten, insbesondere Bauteilen oder Teilen von diesen, insbesondere Öffnungen, Bohrungen, Stanzungen oder anderen zu vermessenden Objektteilen.
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