NL9402092A - Werkwijze voor het optisch inspecteren van een oppervlak, alsmede inrichting daarvoor. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het optisch inspecteren van een oppervlak, alsmede inrichting daarvoor

De uitvinding heeft betrekking op het gebied van het optischinspecteren van oppervlakken, in het bijzonder van legeronderdelen zoalskogels. Bij het optisch inspecteren van kogels is het bekend om doormiddel van een stel lichtgeleidende vezels een geconcentreerdelichtbundel te werpen op het te inspecteren oppervlak. Door middel vaneen sensor wordt de door dat oppervlak weerkaatste lichtstralingopgevangen, waarna uit een analyse van de intensiteit daarvan conclusiesworden getrokken omtrent de oppervlaktetoestand.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit US-A-4398825. Bij dezebekende werkwijze wordt het te inspecteren oppervlak vooraf gereinigd meteen reinigingsvloeistof, vervolgens gedroogd en in droge toestandgeïnspecteerd. Deze gang van zaken heeft verschillende nadelen.Allereerst is het daarbij belangrijk om het oppervlak grondig te drogen,aangezien eventueel achtergebleven vocht de betrouwbaarheid van deinspectie te niet zou doen. Bovendien is de extra stap van het drogenniet bevorderlijk voor een vlot verloop van de bekende werkwijze.Nadelige is verder het milieu-onvriendelijke karakter van het drogeinspectie-proces.

Doel van de uitvinding is daarom een werkwijze te verschaffen diedeze nadelen niet heeft. Dat doel wordt bereikt door een werkwijze voorhet optisch inspecteren van een oppervlak, zoals van legeronderdelen, inhet bijzonder van wentelelementen zoals kogels, omvattende de stappenvan: het toevoeren van een vloeistof aan dat oppervlak, het toevoeren vanlichtstraling aan het te inspecteren oppervlak, alsmede het detecterenvan de door dat oppervlak weerkaatste lichtstraling.

Aangezien de inspectie volgens de uitvinding wordt uitgevoerd bijaanwezigheid van een vloeistoflaagje, is het niet nodig om het teinspecteren oppervlak voor af te drogen. Voor de betrouwbaarheid van deinspectie is het dan ook niet van belang of dat oppervlak vooraf al danniet goed gedroogd was. In dit verband is het nuttig indien de vloeistofdie aan het oppervlak van bij voorbeeld een kogel wordt toegevoerd,dezelfde vloeistof is waarmee die kogel werd gereinigd tijdens hetvervaardigen daarvan.

De werkwijze volgens de uitvinding kan verder omvatten het plaatsenvan een optisch detectie-orgaan direct tegenover het te inspecterenoppervlak onder vrijlating van een spleet, alsmede het vullen van despleet met vloeistof. Aldus wordt telkens een reproduceerbare vloeistoflaag van een vooraf bepaalde dikte verkregen tussen het teinspecteren oppervlak en het detectie-orgaan, hetgeen tot betrouwbareresultaten leidt.

Bij voorkeur wordt daarbij een vloeistofstroming opgewekt door despleet, in wezen evenwijdig aan het te detecteren oppervlak. Daardoor kaneen constante, ongestoorde vloeistofstroming worden verkregen waarvan deuniformiteit gemakkelijk bij alle inspecties kan worden verzekerd.

Bekend is om het te detecteren oppervlak en het detectie-orgaan tenopzichte van elkaar worden te bewegen. Volgens de uitvinding heeft devloeistofstroming bij voorkeur in wezen dezelfde bewegingsrichting. Devloeistof kan voortdurend uit de spleet worden afgezogen.

De uitvinding betreft tevens een inrichting voor het uitvoeren vande hiervoor beschreven werkwijze. Deze inrichting omvat, zoals ook albekend uit US-A-it398825, een eerste stel lichtgeleidende vezels voor hettoevoeren van licht alsmede positioneringsmiddelen voor het positionerenvan het te inspecteren oppervlak. Volgens de uitvinding omvat deinrichting verder een tweede stel lichtgeleidende vezels voor hetdetecteren van de door het te inspecteren oppervlak weerkaatstelichtstraling.

Een zeer compacte uitvoering van de inrichting wordt verkregenindien de vezels van het eerste stel en het tweede stel zijn opgenomen ineen en dezelfde vezelbundel, tegenover het eind waarvan direct het teinspecteren oppervlak positioneerbaar is. De vezels van beide stellenzijn hexogonaal (honingraat) gerangschikt in de bundel; niettemin is hetook mogelijk om, ter verkrijging van een hogere gevoeligheid, de vezelsop een andere wijze te ordenen of meerdere dunnere vezels in hetzelfdeoppervlak onder te brengen.

Tevens kunnen een vloeistoftoevoer en een vloeistofafvoer zijnvoorzien nabij en ter weerszijden van de plaats waar het te inspecterenoppervlak positioneerbaar is. De vloeistoftoevoer en de vloeistofafvoersleufvormig kunnen zijn, waarbij de lengterichting van elke sleuf dwarsloopt met betrekking tot de relatieve bewegingsrichting tussen het teinspecteren oppervlak en de vezels.

Vervolgens zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de handvan een in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.

Figuur 1 toont een vooraanzicht van de inrichting voor hetinspecteren van een kogel voor een kogellager.

Figuur 2 toont een vergroot detail van figuur 1 in vooraanzicht.

Figuur 3 toont een vergroot detail volgens figuur 2 in zijaanzicht.

Figuur 4 toont een doorsnede door een vezelbundel zoals toegepastkan worden in de inrichting volgens de uitvinding, samen met eenmogelijke uitvoering van vloeistoftoevoer en vloeistofaf voer.

De in figuur 1 weergegeven inrichting omvat een basis 1 waarop arm2 schamierbaar rond schamieras 3 is opgesteld. Verder zijn op de basis1 schematisch weergegeven positioneringseiddelen 4 weergegeven. Doormiddel daarvan kan de kogel 5 worden ondersteund en volgens een bepaaldpatroon worden geroteerd.

De arm 2 draagt het in zijn geheel met 6 aangeduide detectie-orgaan, dat een drager 7 omvat waarop de eigenlijke detectieaiddelen 8zijn aangebracht. Zoals te zien is in figuur 1 kunnen dezedetectiemiddelen 8 tot op zeer kleine afstand boven het oppervlak van dekogel 5 worden aangebracht.

De detectiemiddelen 8 omvatten, zoals ook in figuur 2 te zien is,een houder 9 waarin de vezelbundel 15 is opgenomen. In aangebrachtetoestand bevindt het eindvlak 16 van de vezelbundel 15 zich op eenafstand van bijvoorbeeld 0,3 mm boven het oppervlak van de kogel 5·

De detectiemiddelen 8 omvatten een vloeistoftoevoerbuis 10 waarvanhet eind eveneens op een dergelijke afstand van de kogel 5 is geplaatst.Tevens is een vloeistofafvoerbuis 11 voorzien, die is aangesloten op eenvacuümbron voor het afzuigen van de via vloeistoftoevoerbuis 10,toegevoerde vloeistof.

Vloeistoftoevoerbuis 10 is daartoe aangesloten op drukleiding 17,vloeistofafvoerbuis 11 op vacuümleiding 18.

Tevens zijn in figuur 4 een sleufvormige vloeisstoftoevoer 23alsmede vloeistofafvoer 24 getoond. Met dergelijke sleufvormige kanalenkan een goede verdeling van de vloeistof over het te inspecterenoppervlak worden verkregen.

Zoals weergegeven in figuur 2 stroomt de vloeistof uit devloeistoftoevoerbuis, langs het eindvlak 16 van de vezelbundel 15 naar devloeistofafvoerbuis 11. Gezien de kleine afstand van het eind van dezebuizen en de vezelbundel ten opzichte van het oppervlak van kogel 5,vormt zich daarbij een vloeistoffilm die de spleet tussen deze onderdelenvolledig opvult.

Dit betekent dat bij deze detectiemiddelen steeds een uniforme laagvloeistof aanwezig is tussen het eindvlak 16 van de vezelbundel 15, enhet oppervlak van de te inspecteren kogel 5· Daardoor kan een zeerbetrouwbare inspectie worden uitgevoerd.

De te gebruiken hoeveelheid vloeistof kan zeer beperkt blijven,gezien de kleine hoeveelheid die aanwezig is in de spleet. De vloeistofstroming is schematisch aangeduid door middel van pijl 12. Bijhet inspecteren roteert de kogel volgens pijl 13, waarbij hij, zoalsreeds bekend is bij de positioneringsmiddelen 4, tevens in dwarsrichtingten opzichte van de detectiemiddelen 8 wordt bewogen zodanig dat hetgehele oppervlak van de kogel 5 kan worden bestreken.

In het zijaanzicht in figuur 3 Is deze dwarsbeweging aangeduid doormiddel van pijl 1*1.

In figuur 4 is een doorsnede getoond door de vezelbundel 15. Dezevezelbundel 15 omvat, willekeurig gerangschikt, een aantal lichttoevoerende vezels 20 die zijn aangesloten op een lichtbron 21. Tevensomvat deze vezelbundel licht detecterende vezels 19, die zijn aangeslotenop een detectie-orgaan 22. Door deze compacte bundeling van lichttoevoerende en licht detecterende vezels 20 respectievelijk 19 wordt eenzeer nauwkeurige inspectie mogelijk gemaakt.

Claims (9)

1. Werkwijze voor het optisch inspecteren van een oppervlak, zoalsvan legeronderdelen, in het bijzonder van wentelelementen zoals kogels,omvattende de stappen van: het toevoeren van een vloeistof aan datoppervlak, het toevoeren van lichtstraling aan het te inspecterenoppervlak, alsmede het detecteren van de door dat oppervlak weerkaatstelichtstraling.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, omvattende het plaatsen van eenoptisch detectie-orgaan direct tegenover het te inspecteren oppervlakonder vrijlating van een spleet, alsmede het vullen van de spleet metvloeistof.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij een vloeistofstromingwordt opgewekt door de spleet, in wezen evenwijdig aan het te detecterenoppervlak. k. Werkwijze volgens conclusie 3* waarbij het te detecterenoppervlak en het detectie-orgaan ten opzichte van elkaar worden bewogen,en de vloeistofstroming in wezen dezelfde bewegingsrichting heeft.

5- Werkwijze volgens conclusie 3 of 4, waarbij de vloeistof uit despleet wordt afgezogen.

6. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een dervoorgaande conclusies voor het optisch inspecteren ven een oppervlak,omvattende een eerste stel lichtgeleidende vezels (20) voor het toevoerenvan licht alsmede positioneringsmiddelen voor (1, *1) het positioneren vanhet te inspecteren oppervlak met het kenmerk dat een tweede stellichtgeleidende vezels (19) is voorzien voor het detecteren van de doorhet te inspecteren oppervlak weerkaatste lichtstraling.

7. Inrichting volgens conclusie 6, waarbij de vezels (20) van heteerste stel en het tweede stel (19) zijn opgenomen in een en dezelfdevezelbundel (15)· tegenover het eind waarvan direct het te inspecterenoppervlak positioneerbaar is.

8. Inrichting volgens conclusie 7. waarbij de vezels (20, 19) vanbeide stellen hexagonaal (honingraat) zijn gerangschikt in de bundel (15)·

9. Inrichting volgens conclusie 6, 7 of 8, waarbij eenvloeistoftoevoer (10) en een vloeistofafvoer (11) zijn voorzien nabij enter weerszijden van de plaats waar het te inspecteren oppervlakpositioneerbaar is.

10. Inrichting volgens conclusie 9. waarbij de vloeistoftoevoer(23) en de vloeistofafvoer (2*4) sleufvormig zijn, en de lengterichtingvan elke sleuf dwars loopt met betrekking tot de relatievebewegingsrichting tussen het te inspecteren oppervlak en de vezels (20,19).