WO2008052667A1 - Verfahren und vorrichtung zur detektion von fehlstellen in einem transparenten festkörper - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur detektion von fehlstellen in einem transparenten festkörper Download PDF

Info

Publication number
WO2008052667A1
WO2008052667A1 PCT/EP2007/009029 EP2007009029W WO2008052667A1 WO 2008052667 A1 WO2008052667 A1 WO 2008052667A1 EP 2007009029 W EP2007009029 W EP 2007009029W WO 2008052667 A1 WO2008052667 A1 WO 2008052667A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
fluorescent
solid
defects
light source
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/009029
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bahman Sarabi
Jens Stange
Klaus Salewski
Christof Halas
Alexander Karbach
Original Assignee
Bayer Materialscience Ag
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
Priority claimed from DE102006051306A external-priority patent/DE102006051306A1/de
Priority claimed from DE102006051308A external-priority patent/DE102006051308A1/de
Priority claimed from DE102006051309A external-priority patent/DE102006051309A1/de
Priority claimed from DE102006051305A external-priority patent/DE102006051305A1/de
Priority claimed from DE102006059320.0A external-priority patent/DE102006059320B4/de
Application filed by Bayer Materialscience Ag filed Critical Bayer Materialscience Ag
Publication of WO2008052667A1 publication Critical patent/WO2008052667A1/de

Links

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
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/958—Inspecting transparent materials or objects, e.g. windscreens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C45/768—Detecting defective moulding conditions
    • 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
    • G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76003—Measured parameter
    • B29C2945/76153—Optical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76177—Location of measurement
    • B29C2945/76287—Moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76451—Measurement means
    • B29C2945/76461—Optical, e.g. laser
    • B29C2945/76464—Optical, e.g. laser cameras
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
    • G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
    • G01N15/0227—Investigating particle size or size distribution by optical means using imaging; using holography
    • 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
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/15—Preventing contamination of the components of the optical system or obstruction of the light path
    • G01N2021/151—Gas blown
    • 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
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/6456—Spatial resolved fluorescence measurements; Imaging
    • G01N2021/646—Detecting fluorescent inhomogeneities at a position, e.g. for detecting defects
    • 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
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N2021/6491—Measuring fluorescence and transmission; Correcting inner filter effect
    • 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
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8854—Grading and classifying of flaws
    • G01N2021/8858—Flaw counting
    • 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
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8854—Grading and classifying of flaws
    • G01N2021/8861—Determining coordinates of flaws
    • 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
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8854—Grading and classifying of flaws
    • G01N2021/8874—Taking dimensions of defect into account
    • 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
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9506—Optical discs
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30164—Workpiece; Machine component

Definitions

  • the invention relates to a method for the detection of defects in a solid and a device for carrying out the method.
  • Transparent solids such as transparent plastics
  • optical data storage such as CDs, DVDs, etc.
  • plastics which are used as a carrier material in the optical data storage and are transparent to the light used for reading.
  • the cladding of motor vehicle headlights which is visible to the outside, to be called here.
  • Such panels are transparent to the light generated in the headlamp.
  • Defects, especially macroscopic defects in the solids cause the solids may not be used for their originally intended use under certain circumstances.
  • a macroscopic error in the trim of a motor vehicle headlight adversely affects the appearance of the entire vehicle if it is correspondingly large.
  • the light generated by the headlight can be scattered at the defects, which leads to a possibly significant reduction in the functionality of the vehicle.
  • manufacturers of these coverings are interested in not delivering such coverings to the motor vehicle manufacturer and therefore detecting these faults during production and sorting out the corresponding coverings as rejects.
  • defects in the carrier material of the CDs, DVDs, etc. lead to errors when reading out the data stored thereon. Manufacturers of CDs, DVDs, etc. are therefore interested in using plastic body with defects not only for the production of CDs.
  • the object of the invention is therefore to provide an improved method for the detection of defects in transparent solids.
  • the object of the invention is also to provide an improved device for the detection of defects in the solids.
  • a method for the detection of defects in a transparent solid is specified.
  • the exposure of the solid body is carried out with light from a first light source.
  • the detection of the loading of the solid takes place with fluorescence light generated by the light, e.g. B. by dust particles or by fluorescent defects in the solid.
  • the image processing of the fluorescent light takes place.
  • dust particles attached to the solid body are distinguished from the fluorescent defects due to their shape and / or size and / or the color of the emitted fluorescent light.
  • Fluorescent defects in the solid are inventively detected in that the solid is acted upon by light of the first light source and that the fluorescent light emitted by the individual fluorescent defects is detected and analyzed by an image processing program. Furthermore, dust particles attached to the surface of the solid fluoresce upon exposure to the light, which by image processing due to another
  • Form and / or size and / or a different color of the emitted fluorescent light can be distinguished from the defects.
  • the fluorescent light of the dust particles may be discriminated in terms of hue, color intensity and / or color saturation from the fluorescent defects.
  • the method according to the invention can also be carried out outside a clean room, that is, for example, in a production hall. This allows the application of the method z. As in a production line, where then solid, which have, for example, particularly large fluorescent defects or a particularly large number of fluorescent defects are sorted out as a committee.
  • the fluorescent defects in the solid and the fluorescent dust particles are localized on the solid (i.e., position determination). Furthermore, the number of fluorescent defects and dust particles is determined. In addition, a determination is made of the size and / or shape of each fluorescent defects and / or each Staubteilchens. By determining the size or shape of each fluorescent defect, the dust particles can be easily distinguished from the fluorescent defects.
  • the dust particles are usually very elongated and fuzzy formed, whereas fluorescent defects, as will be explained in more detail below, are spherical.
  • the fluorescent light is detected either after filtering with a first filter or after filtering with a second filter.
  • the first filter has one high transmittivity of 25 to 100%, preferably from 80 to 95% for the fluorescent light emitted by the flaws and a low transmissivity of 0 to 20%, preferably from 0 to 10% for the fluorescent light emitted by the dust particles.
  • the second filter has a low transmissivity of 0 to 20%, preferably 0 to 10% for the fluorescent light emitted by the flaws and a high transmissivity of 25 to 100%, preferably from 80 to
  • This embodiment has the advantage that the dust particles are very easily detected from the imperfections by means of a first filter having only a high permeability for the fluorescent light emitted by the defects and a low permeability to the fluorescent light emitted by the dust particles Dust particles can be easily distinguished from the defects, as far as the dust particles emit fluorescent light in a different wavelength range than the defects. This therefore has the further advantage that only the dust particles from the image processing on the basis of shape and / or size and / or color must be distinguished from the defects that emit fluorescent light in the wavelength range in which the first filter has a high transmissivity.
  • the first light source emits light in the blue wavelength range and / or in the ultraviolet wavelength range.
  • the first light source for example, a mercury vapor lamp or a blue laser or a blue LED is used.
  • light is emitted by the first light source in the wavelength range between 450 nm and 500 nm and 10 nm.
  • each plastic body is exposed to light.
  • Defects in the plastic body can fluoresce by absorption of the light and by re-emission of the light in another wavelength range, whereby the fluorescent defects can be detected.
  • the advantage of this test method is that fluorescent defects in the plastic body can be detected in a particularly simple manner, since in principle only the plastic body illuminated with the light has to be absorbed, for example, B. by means of a camera, and then in the captured image, z. B. with an image processing program that must identify fluorescent defects in the plastic body.
  • the position, size, number and / or shape of each non-fluorescent defect in the solid state are detected by the image processing.
  • detecting the position of the non-fluorescent defects for example, additional information on the nature or cause of the defect can be found by comparing the detected positions for the fluorescent defects.
  • fluorescent defects e.g. Gel bodies
  • non-fluorescent defects e.g. Flow disturbances or streaks
  • both a fluorescent defect (gel body) and a non-fluorescent defect (streak) would be detected at the same position.
  • a better understanding of the influence of the production process of the solid on the formation of defects in the solid can be obtained. This understanding can then be used to improve the production process and minimize the number of fluorescent and / or non-fluorescent defects in the solid.
  • the solid body is a plastic body or a plastic film.
  • the fluorescent defects are gel bodies in the plastic body.
  • the non-fluorescent defects are streaks, specks, streaks, glass fibers or voids or voids (air inclusions) in the plastic body.
  • Gel bodies are defects in the plastic body, which usually already in the
  • Plastic granules from which the plastic body is made are present.
  • plastic bodies are typically produced by injection molding of plastic granules.
  • the gel bodies present in the granules can lead to flow defects in the finished injection-molded part, that is to say in the plastic body, which are also referred to as streaks.
  • Streaks are particularly undesirable in plastic bodies because these streaks are drawn, relatively large defects.
  • Specks are spherical, macroscopic optical defects, for example, by burning the plastic, z. B. during granule production occur. Therefore, specks are already present in the plastic granules. Glass fibers and cavities or pores are usually caused by the injection molding process in plastic bodies, but are much less relevant than those mentioned above.
  • the solid state with the light of the first light source or with the light of the second light source is applied in regions or in rows.
  • the solid is not illuminated as a whole, but scanned segment by segment with the light of the first light source and with the light of the second light source. This has the advantage that much less powerful light sources can be used because smaller
  • the size of the segments depends on the power of the light source and the desired resolution. Usually, the segments are on the order of 10 mm x 10 mm.
  • the removal of a sample from a further takes place
  • Plastic granulate batch is plastic granules produced in one process and therefore using the same process parameters. From the sample, a solid is produced, in particular in an injection molding process. Then the determination of the fluorescent and / or non-fluorescent defects in the solid state takes place. Based on the determined fluorescent and / or non-fluorescent defects can be checked whether the solid body meets at least a predetermined quality criterion (see next section). The Kunststoffgranulatcharge is only released if the solid meets the at least one quality criterion.
  • a sample is taken and made of a plastic body.
  • the granules are only released when it has been determined based on the defects in the plastic body, whether the plastic body meets the predetermined quality criterion.
  • the plastic body thus serves as a test specimen, which is produced on a trial basis from the granules. Is the granules z. B. provided for the production of CD substrates, the quality criteria required for CD substrates are applied to the test specimen. Only if the test specimen meets these quality criteria, it is assumed that the granules are suitable for producing CD substrates from them.
  • Another predetermined quality criterion is applied to the test specimen when motor vehicle headlight covers are to be produced from the corresponding granulate body, since in this case other criteria are placed on the quality. It is crucial that defects that are already present in the plastic granules, on the one hand, reduce the quality of can reduce material granules produced plastic body and on the other hand may be the cause of further defects in the plastic body. As mentioned above, gel bodies and specks are already present in the plastic granules. In particular, the gel bodies can lead to flow defects in the production of the plastic body, which are caused by the fact that a gel body during the casting of the plastic body by injection molding over a certain
  • Stretch is pulled in the flow direction.
  • the flow disturbances which are also referred to as streaks, therefore always have a gel body and are oriented longitudinally in the direction of flow.
  • the method has the advantage that the quality of the granules used for the production of the plastic body is checked for defects by the production of a plastic body, which serves as a kind of test specimen. This can be determined before the delivery of the granules to a customer or before using the granules for the production of plastic body in mass production, whether the granules as a raw material for the intended plastic body is at all suitable. Unsuitable granules are not even used for the production of plastic bodies or delivered to the customer. As a result, the scrap is reduced to unusable plastic bodies, resulting in a reduction in production costs. In addition, complaints from customers will be less frequent, since only qualitatively suitable granules are delivered for the respective application.
  • the solid body is produced in an injection molding machine and is disc-shaped or plate-shaped.
  • the production of the plastic body in an injection molding machine has the advantage that it produces a transparent plastic body in the same manner as usually also plastic bodies are produced on an industrial scale.
  • a test specimen is produced, which has similar production-related defects due to the same manufacturing method as in mass production.
  • a plastic body produced in this way is thus particularly well suited for deciding on the basis of whether the granulate used for production meets the specified quality criterion.
  • a plate-shaped or disc-shaped plastic body can be produced in an injection molding machine in a particularly simple manner and, on the other hand, plate-shaped or disc-shaped plastic bodies can be examined particularly well by means of optical test methods. Furthermore, defects in plastic bodies are mainly caused by the casting process in the injection molding machine, in particular also by the contact with the shaping tool surface of the injection molding tool. The geometry of the shaping tool surface is secondary. The use of plastic plates as a particular embodiment of an injection mold geometry for determining whether a granulate meets a predetermined quality criterion is therefore completely sufficient.
  • the plastic body is produced here by means of a film gate system after previous screw plasticization of the granulate in the injection molding machine. provides.
  • the screw plasticization of the granules is carried out with flow-cut injection molding screws.
  • the injection-molding screw and injection-molding cylinders have deposit-resistant surface coatings and / or consist of alloys containing high chromium.
  • the injection molding machine is equipped with on-line process data acquisition. It is ensured with the process data acquisition that
  • melt and mold temperatures are within a suitable temperature range for the material. Furthermore, thermal decomposition and / or crosslinking processes which can cause defects are avoided.
  • Other relevant process parameters that are controlled by the process data acquisition include the cycle time, any possible cavitation counteracting pressures, as well as the injection rate of the liquid sample into the tool.
  • the cycle time determines the residence time of the plastic in the machine.
  • the injection rate is critical to the shear rate that occurs and thus the resulting shear stress of the melt.
  • the sprue is centered eccentrically on a straight cold channel with film gate. The sprue is advantageously carried out centrally eccentrically to avoid flow deflections and thereby required material deposits in
  • the plastic body passes through a cooling section, which leads to a homogeneous cooling of the test specimen.
  • a suitable gripper system is a lateral gripper which only contacts the plate edges.
  • At least one surface side of the solid is blown with deionizing air before the solid is exposed to light from the first or second light source.
  • the deionizing air electrically discharges the at least one surface side. Dust particles are removed from the surface side.
  • the attraction force of the now unloaded surface side is reduced to dust particles.
  • a surface of the plastic body is exposed to light, wherein a projection surface of the fluorescent and / or the non-fluorescent defects is determined.
  • the light emitted by the test specimen, reflected or transmitted light is detected with the aid of cameras.
  • an image processing program creates a projection surface of the test specimen (overall projection surface) and the defects therein.
  • the total area occupied by the fluorescent and / or non-fluorescent defects with respect to the projection area of the entire plastic body can be determined.
  • the quality criterion can now specify a maximum allowed projection area with respect to the entire projection area of the plastic body.
  • the advantage of this is that only the projection surface of all fluorescent and / or non-fluorescent defects, but not the projection surfaces of the individual defects to determine whether the plastic body meets the quality criterion is used.
  • the projection of all defects is much easier to determine than z.
  • a minimum distance between two defects or a maximum permissible size of each of the detected defects or a maximum number of defects is defined as a quality criterion.
  • the plastic granulate batch is categorized into one of several quality classes, wherein at least one quality criterion is predetermined for each quality class and wherein the granule batch is released for the highest quality class of the several quality classes for which the solid still meets the corresponding quality criterion.
  • the categorization of the granule batch therefore has the advantage that the granules to be tested can be divided into several quality classes and then delivered to a customer who sets the quality requirements of the quality of the granules in terms of quality.
  • the invention in another aspect, relates to a device for detecting defects in a transparent solid with means for applying light to a solid from a first light source and means for detecting the fluorescent light generated upon exposure of the solid to the light.
  • the device further has means for image processing the fluorescent light, wherein attached to the solid dust particles due to their shape and / or size and / or the color of the emitted fluorescent light can be distinguished from the fluorescent defects.
  • FIG. 1 is a block diagram of a device for detecting defects in a solid
  • FIG. 3 shows schematically the arrangement of the second light source and the means for detecting the light transmitted or reflected by the solid
  • FIG. 4 shows a block diagram of a device for quality control of a granule batch
  • Fig. 5 is a flow chart that represents the process for determining whether a plastic granulate batch meets a predetermined quality criterion
  • Fig. 6 is a table, are specified in more detail in the type, size and shape of defects in a plastic body.
  • the device 100 has an optical test unit 102 and a computer system 104.
  • the optical inspection unit 102 has a first light source 106 and a camera 108. Further, the optical inspection unit 102 has a lens 110 and a filter 112.
  • the computer system 104 includes a microprocessor 114, a memory 116, a camera interface 118, and a display 120.
  • the camera 108 is connected to the camera interface 118 via a connection 122, so that the images captured by the camera 108 can be transmitted to the computer system 104.
  • a solid 124 is inserted into the optical inspection unit 102 for inspection for defects.
  • the light generated by the first light source 106 is imaged via the lens 110 onto a region 126 of the solid 124.
  • the wavelength of the light generated by the first light source 106 is selected such that fluorescent defects, such as the defects 130, 132, 134, are so excitable that they glow with the emission of fluorescent light.
  • the solid 124 may be a plastic body. Defects 130, 132 and 134 may then be gel bodies that illuminate in the green wavelength region upon excitation with UV light or with blue light. For the investigation of art stoffkö ⁇ ern on fluorescent defects can therefore z.
  • a mercury vapor lamp or a blue laser may be used as the first light source 106.
  • the camera 108 may be located behind the solid 128 with respect to the first light source 106, as shown in FIG.
  • the filter 112 then has a high transparency for the emitted fluorescent light which is emitted by the defect 132 illuminated in the first region 126.
  • the filter 112 has a low transparency for the light generated by the first light source 106.
  • an image of the defect 132 can be taken by the camera 108 substantially without interference from the light emitted by the first light source 106.
  • the solid 124 is displaceable along the y-axis (see coordinate system 128).
  • the light source camera system consisting of the first light source 106, the lens 110, the filter 112 and the camera 108, can be displaced in the x-axis (see coordinate system 128), so that the region 126 can be moved over the entire solid 124 migrates and also the fluorescent light from the defects 130 and 134 can be recorded.
  • dust particles such as dust particles 136 and 138, which are attached to the solid 124, fluoresce.
  • the fluorescent dust particles may also be detected by the camera 108.
  • the filter 112 is formed so that the fluorescent light of the dust particles can pass through it.
  • the image captured by the camera 108 in the region 126 may be supplied to the computer via the connection 122 and the interface 118.
  • the microprocessor 114 executes a computer program product 140 for image processing.
  • the computer program product 140 is permanently stored on the memory 116 and has been loaded into the microprocessor 114 prior to its execution.
  • the computer program product 140 assembles the images made by the region 126 traveling over the solid 124 into an image 142 of the solid 124 which is shown on the screen 120.
  • the computer program product 140 performs image processing on the image 142.
  • the dust particles 136 and 138 can be distinguished from the defects 130, 132 and 134 due to their shape.
  • the solid 126 is a plastic body and the fluorescent defects 130, 132, 134 are gel bodies, they are typically spherical in shape. Consequently, these defects appear in the image 142 as
  • Dust particles such as the dust particles 136 and 138, however, are more lint-like and also larger in size than the flaws.
  • the dust particles 136 and 138 usually fluoresce with a different color than the defects 130, 132 and 134. Fluorescent light of the dust particles may differ, for example, in hue and / or in the color intensity and / or in the color saturation of fluorescent light of the defects.
  • the camera 108 may be designed so that color images can be taken with it, the color resolution being sufficient to detect the color difference between defects and dust particles.
  • FIG. 2 shows a flow chart showing the steps of the method according to the invention for the detection of
  • step 200 the loading of the solid with light from a first light source takes place.
  • step 202 the fluorescent light emitted when the solid is exposed to the light of the first light source by defects in the solid and / or by dust particles deposited on the solid is then detected.
  • step 204 the image processing of the fluorescent light takes place, wherein attached to the solid
  • Dust particles are distinguished from the fluorescent defects due to their shape and / or size and / or the color of the emitted fluorescent light.
  • FIG. 3 schematically shows the arrangement of a second light source 144 and of further cameras 146, 148 and 150 for the detection of non-fluorescent defects in the optical test unit 102.
  • the solid is transparent to the light emitted by the light source 144.
  • the light source camera system consisting of the light source 144 and the cameras 146, 148 and 150 is further displaceable along the x-axis (see coordinate system 128).
  • the plastic body is displaceable along the y-axis, so that the region 152 travels over the entire solid 124 and can therefore be completely scanned.
  • FIG. 4 shows a block diagram of an apparatus 400 for controlling the quality of a granule batch.
  • the device 400 has an injection molding machine 402, a punch 404 and a cooling section 406.
  • the quality control device 400 further includes means 408 for generating deionizing air.
  • the device 400 has the optical test unit 102 known from FIGS. 1 and 4 and the computer system 104 known from FIG. 1.
  • a sample lot 416 is taken from a granule batch subjected to quality control and supplied to the injection molding machine 402 to produce a plastic body (KSK) 422 from the sample 416.
  • the injection molding machine 402 includes a gate system 410 and an online process data acquisition (PDE) 412.
  • the process data acquisition 412 ensures that melt and tool temperatures are in a temperature range suitable for the material, and additional defects due to thermal decomposition or crosslinking processes in the plastic body to be produced from the sample 416 by means of the injection molding machine 402 are avoided.
  • the process parameters which are furthermore relevant for this also include the cycle time determining the residence time of the plastic in the machine and any pressures which counteract possible voids formation, which are likewise ensured by the process data acquisition 412.
  • the process data acquisition 412 regulates the injection speed of the molten sample 416 into a tool cavity of the injection molding machine via the sprue system 410.
  • the sprue is centrally eccentrically via a straight cold runner to avoid flow deflections and the material deposits promoted thereby in the field of flow deflections ,
  • the tool cavity is formed by at least two mold halves, by means of which the plastic body with wall thicknesses between 0.5 to 10 mm, preferably 1 to 4 mm and a flow length of 50 to 700 mm, preferably 100 to 300 mm is produced.
  • the plastic body 422 is removed from the injection molding machine 402, for example with a handling device, without the surface of the plastic body 422 being damaged.
  • the punch 404 By means of the punch 404, the sprue is separated from the plastic body 422. Following this, the plastic body 422 passes through the cooling path 406.
  • means 408 for generating deionizing air have a blower 414.
  • the surface to be blown on the plastic body 422 is passed by the blower 414, wherein dust particles are removed from the surface and the surface is discharged. By discharging the surface, new dust particles are attracted to plastic body 422 to a much lesser extent than before.
  • the Kunststoffkö ⁇ er 422 of the optical test unit 102 is supplied.
  • the fluorescent defects in Kunststoffkö ⁇ er 422 are in particular Gelkö ⁇ er, which are usually already present in the granules.
  • the Gelkö ⁇ er occur as flaws in the Kunststoffkö ⁇ er. However, they can also cause elongated flow disturbances, the so-called streaks. Streaks always run approximately directly (+/- 15 °) in the flow direction of the sprue in the injection molding machine 402. Streaks occur when a Gelkö ⁇ er is pulled during the molding of the Kunststoffkö ⁇ ers over a certain distance in the flow direction. Therefore, streaks always have a gel body. Further, dust particles fluoresce upon exposure to the light from the first light source 106. However, the number of dust particles should be minimized due to the use of deionizing air. This ensures that all defects in the Kunststoffkö ⁇ er be detected because it is almost certain that no defects are covered by a dust particle.
  • the camera 108 is used to record an image of the plastic body 116 with fluorescent
  • the camera signal is supplied to the computer system 104 via the camera interface (not shown here).
  • Compute program product 140 includes an image processing component 420.
  • the image processing component 420 With the image processing component 420, the fluorescent defects and dust particles in Kunststoffkö ⁇ er 422 or in the image obtained with the camera 108 of the Kunststoffkö ⁇ ers can be detected and distinguished from each other. Further, with the image processing component 420, the size and shape of each fluorescent defect can be determined. Further, the image processing component 420 allows the determination of the number of fluorescent defects in the plastic body 422.
  • a quality criterion 418 is further implemented in the computer program product 140.
  • Compute program product 140 determines whether the Kunststoffkö ⁇ er 422 meets the predetermined quality criterion 418 based on the found on the image processing component 420 fluorescent defects.
  • the quality criterion 418 may, for. B. require that no fluorescent flaw may be present with a size over 100 microns 2 in Kunststoffkö ⁇ er. In the event that a defect is detected by the image processing component 420, which is greater than
  • the granule batch is not released. This can be done by the computer program product 140 outputting a corresponding message to the operating staff of the device 400 via the screen 120 (cf. In the event that no defect greater than 100 microns 2 is found, the release of the granule batch, z. B. by the Compute ⁇ ro- grammtechnik 140 outputs a message to the operator. Feraer can also detect the non-fluorescent defects in the plastic body 422, such as streaks, specks and glass fibers. For this purpose, as described in FIG. 3, the optical test unit 102 also has the second light source 144 and the cameras 146, 148 and 150.
  • the second light source 144 emits light in the visible wavelength range and the intensity of the reflected or transmitted light is detected in a spatially resolved manner by the cameras 146, 148 and 150, respectively. From the intensity distribution of the reflected or transmitted light, as described in DE 10 2004 054 102 A1 or DE 101 44 909 A1, the size, position and shape of each detected non-fluorescent defect can then be determined. The information obtained in this way can then be matched with one or more quality criteria defined with respect to the non-fluorescent imperfections, which determines the release of the granule batch.
  • Fig. 5 shows a flow chart illustrating steps of the method according to the invention.
  • a sample is taken from a granule batch.
  • a transparent plastic body is prepared from the sample.
  • the transparent plastic body is examined for fluorescent defects and possibly also for non-fluorescent defects.
  • a classification of the granulate quality is deemed to be insufficient for the quality criterion and accordingly the granule batch is not released.
  • Fig. 6 shows a table in which defects occurring in the plastic body are classified.
  • the streaks are, as already mentioned, flow disturbances on the sample surface, which are caused by the fact that a gel body during casting of the plastic body in the
  • Injection molded body is pulled over a certain distance in the flow direction.
  • the streaks always have a gel body and are oriented longitudinally in the direction of flow.
  • the width of the streaks varies between 10 and 200 microns.
  • the length of the streaks in the flow direction is usually between 0.2 and up to 10 mm.
  • the specified dimensions (lengths and widths) of the streaks depend heavily on the set machine parameters of the injection molding machine.
  • Gel bodies are inclusions of gel material that has different optical properties than the plastic body. A distinction is made between gel bodies which do not fluoresce and gel bodies which fluoresce upon irradiation with UV light or with light in the blue wavelength range.
  • the length of the fluorescent gel body is between 10 and 200 microns. You have a country ge to diameter ratio of 2 to 30, on average from 5 to 15 on.
  • the non-fluorescent gel bodies have a
  • the diameter of the nonfluorescent gel body is between 10 and 500 .mu.m and preferably between 30 and 300 .mu.m.
  • Specks are particles that can cause optical defects. These are non-transparent particles (black specs) of a foreign substance, e.g. Metal, inorganic compound (pigment) or foreign plastic or from the plastic of the molding, e.g. caused by burning of the plastic in the granule production. Beads have a diameter between 2 and 500 ⁇ m and preferably between 5 and 300 ⁇ m. Flocks occurring in droves form veil-like defects (streaks) whose length is between 5 and 100 mm, preferably between 10 and 30 mm and whose width is between 1 and 30 mm and preferably between 2 and 15 mm.
  • veil-like defects veil-like defects
  • Glass fibers have a cylindrical shape and have diameters between 10 and 50 ⁇ m, preferably between 10 and 20 ⁇ m, and have lengths of between 10 and 800 ⁇ m and preferably between 30 and 500 ⁇ m.
  • Pores and cavities are oval-shaped and have diameters of 1 to 100 .mu.m, preferably from 2 to 30 .mu.m.
  • Cooling section 408 Means for generating deionizing air

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (100) zur Detektion von Fehlstellen (130, 132, 134) in einem transparenten Festkörper (124). Verfahrensgemäß erfolgt die Beaufschlagung des Festkörpers (124) mit Licht von einer ersten Lichtquelle (106) und die Detektion des bei der Beaufschlagung des Festkörpers mit dem Licht der ersten Lichtquelle (106) erzeugten Fluoreszenzlichts. Ferner erfolgt die Bildverarbeitung des Fluoreszenzlichts, wobei an dem Festkörper (124) angelagerte Staubteilchen (138, 136) aufgrund deren Form und/oder Größe und/oder der Farbe des emittierten Fluoreszenzlichts von den fluoreszierenden Fehlstellen (130 132, 134) unterschieden werden.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Detektion von Fehlstellen in einem transparenten Festkörper
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion von Fehlstellen in einem Festkörper und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Transparente Festkörper, wie etwa transparente Kunststoffe, sind Gegenstände des täglichen Le- bens und treten in vielen unterschiedlichen Formen und Verwendungen auf. So bestehen z. B. optische Datenspeicher wie CDs, DVDs usw. weitgehend aus Kunststoffen, die als Trägermaterial in den optischen Datenspeichern eingesetzt werden und für das zum Auslesen verwendete Licht transparent sind. Im Automobilbau werden auch unzählige Kunststoffe verwendet. Als Beispiel soll hier die Verkleidung von Kraftfahrzeug-Scheinwerfern, die nach außen hin sichtbar ist, genannt werden. Solche Verkleidungen sind für das im Scheinwerfer erzeugte Licht transparent.
Fehlstellen, insbesondere makroskopische Fehlstellen, in den Festkörpern führen dazu, dass die Festkörper unter Umständen nicht mehr für ihre ursprünglich vorgesehene Verwendung eingesetzt werden können. So beeinflusst beispielsweise ein makroskopischer Fehler in der Verkleidung eines Kraftfahrzeug-Scheinwerfers das Aussehen des gesamten Fahrzeuges nachteilig, wenn dieser ent- sprechend groß ist. Ferner kann das vom Scheinwerfer erzeugte Licht an den Fehlstellen gestreut werden, was zu einer unter Umständen deutlichen Verringerung der Funktionstüchtigkeit des Fahrzeuges führt. In der Regel sind Hersteller von diesen Verkleidungen daran interessiert, solche Verkleidungen gar nicht erst an die Kraftfahrzeugbauer auszuliefern und daher diese Fehler schon während der Produktion zu detektieren und die entsprechenden Verkleidungen als Ausschuss aus- zusortieren. Wie bereits oben erwähnt, führen Fehlstellen im Trägermaterial der CDs, DVDs usw. zu Fehlern beim Auslesen der darauf gespeicherten Daten. Hersteller von CDs, DVDs usw. sind daher daran interessiert, Kunststoffkörper mit Fehlstellen gar nicht erst zur Herstellung von CDs zu verwenden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren zur Detektion von Fehlstellen in transparenten Festkörpern anzugeben. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, eine verbesserte Vorrichtung zur Detektion von Fehlstellen in den Festkörpern anzugeben.
Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben werden mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Detektion von Fehlstellen in einem transparenten Festkörper angegeben. Verfahrensgemäß erfolgt die Beaufschlagung des Festkörpers mit Licht von einer ersten Lichtquelle. Ferner erfolgt die Detektion des bei Beaufschlagung des Festkörpers mit dem Licht erzeugten Fluoreszenzlichts, z. B. durch Staubteilchen oder durch fluoreszierende Fehlstellen im Festkörper. In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt die Bildverarbeitung des Fluoreszenzlichts. Dabei werden an dem Festkörper angelagerte Staubteilchen aufgrund deren Form und/oder Größe und/oder der Farbe des emittierten Fluoreszenzlichts von den fluoreszierenden Fehlstellen unterschieden.
Fluoreszierende Fehlstellen im Festkörper werden erfindungsgemäß dadurch detektiert, dass der Festkörper mit Licht der ersten Lichtquelle beaufschlagt wird und dass das von den einzelnen fluoreszierenden Fehlstellen emittierte Fluoreszenzlicht erfasst und von einem Bildverarbeitungsprogramm analysiert wird. Ferner fluoreszieren an der Oberfläche des Festkörpers angelagerte Staub- teilchen bei Beaufschlagung mit dem Licht, die durch die Bildverarbeitung aufgrund einer anderen
Form und/oder Größe und/oder einer anderen Farbe des emittierten Fluoreszenzlichts von den Fehlstellen unterschieden werden können. Hinsichtlich der Farbe kann das Fluoreszenzlicht der Staubteilchen in Bezug auf den Farbton, die Farbintensität und/oder der Farbsättigung von den fluoreszierenden Fehlstellen unterschieden werden.
Durch die Unterscheidung der Staubteilchen von den Fehlstellen kann das erfindungsgemäße Verfahren auch außerhalb eines Reinraumes, also beispielsweise in einer Fertigungshalle, durchgeführt werden. Das erlaubt die Anwendung des Verfahrens z. B. in einer Fertigungsstraße, wo dann Festkörper, die beispielsweise besonders große fluoreszierende Fehlstellen oder besonders viele fluoreszierende Fehlstellen haben, als Ausschuss aussortiert werden.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung werden die fluoreszierenden Fehlstellen im Festkörper und die fluoreszierenden Staubteilchen auf dem Festkörper lokalisiert (d.h. Positionsbestimmung). Ferner wird die Anzahl der fluoreszierenden Fehlstellen und der Staubteilchen ermittelt. Zudem erfolgt eine Ermittlung der Größe und/oder Form jeder fluoreszierenden Fehlstellen und/oder jedes Staubteilchens. Durch die Ermittlung der Größe bzw. der Form einer jeden fluoreszierenden Fehl- stelle können die Staubteilchen sehr leicht von den fluoreszierenden Fehlstellen unterschieden werden. Die Staubteilchen sind in der Regel sehr länglich und fusselförmig ausgebildet, wohingegen fluoreszierende Fehlstellen, wie weiter unten näher dargelegt wird, kugelförmig ausgebildet sind. Durch die Lokalisierung (d.h. Positionsbestimmung) der einzelnen Fehlstellen im Festkörper wird es auch möglich, die Verteilung der Fehlstellen zwischen verschiedenen Festkörpern zu verglei- chen und unter Umständen daraufhin mögliche Ursachen für die Fehlstellen im Festkörper während der Produktion der Festkörper zu finden. So kann z.B. bei einem spritzgegossenen Kunststoffkörper analysiert werden, ob die Fehlstellen eher angussnah oder angussfern auftreten.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird das Fluoreszenzlicht entweder nach Filterung mit einem ersten Filter oder nach Filterung mit einem zweiten Filter detektiert. Der erste Filter hat eine hohe Transmittivität von 25 bis 100%, bevorzugt von 80 bis 95% für das von den Fehlstellen emittierte Fluoreszenzlicht und eine geringe Transmittivität von 0 bis 20%, bevorzugt von 0 bis 10% für das von den Staubteilchen emittierte Fluoreszenzlicht. Dem entgegengesetzt hat der zweite Filter eine niedrige Transmittivität von 0 bis 20%, bevorzugt von 0 bis 10% für das von den Fehlstellen emittierte Fluoreszenzlicht und eine hohe Transmittivität von 25 bis 100%, bevorzugt von 80 bis
95% für das von den Staubteilchen emittierte Fluoreszenzlicht. Diese Ausfuhrungsform hat den Vorteil, dass die Staubteilchen von den Fehlstellen sehr einfach dadurch detektiert werden, dass mittels eines ersten Filters, der nur eine hohe Durchlässigkeit hat für das von den Fehlstellen emittierte Fluoreszenzlicht und eine niedrige Durchlässigkeit für das von den Staubteilchen emittierte Fluoreszenzlicht, die Staubteilchen sehr einfach von den Fehlstellen unterschieden werden können, soweit die Staubteilchen Fluoreszenzlicht in einem anderen Wellenlängenbereich als die Fehlstellen emittieren. Das hat daher femer den Vorteil, dass von der Bildverarbeitung nur die Staubteilchen anhand Form und/oder Größe und/oder Farbe von den Fehlstellen unterschieden werden müssen, die Fluoreszenzlicht in dem Wellenlängenbereich emittieren, in dem der erste Filter eine hohe Transmittivität aufweist.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung emittiert die erste Lichtquelle Licht im blauen Wellenlängenbereich und/oder im ultravioletten Wellenlängenbereich. Als erste Lichtquelle wird beispielsweise eine Quecksilberdampflampe oder ein blauer Laser oder eine blaue LED verwendet.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird von der ersten Lichtquelle Licht im Wellenlän- genbereich zwischen 450 nm bzw. 500 nm und 10 nm emittiert.
Erfϊndungsgemäß wird also jeder Kunststoffkörper mit Licht beaufschlagt. Fehlstellen im Kunststoffkörper können durch Absorption des Lichts und durch Re-Emission des Lichts in einem anderen Wellenlängenbereich fluoreszieren, wodurch die fluoreszierenden Fehlstellen detektiert werden können. Vorteil dieses Prüfverfahrens ist, dass in besonders einfacher Weise fluoreszierende Fehl- stellen im Kunststoffkörper detektierbar sind, da man im Prinzip nur den mit dem Licht ausgeleuchteten Kunststoffkörper aufnehmen muss, z. B. mittels einer Kamera, und dann im aufgenommenen Bild, z. B. mit einem Bildverarbeitungsprogramm, die fluoreszierenden Fehlstellen in dem Kunststoffkörper identifizieren muss.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt verfahrensgemäß die Beaufschlagung des Fest- körpers mit Licht von einer zweiten (zusätzlichen) Lichtquelle und die Detektion des bei Beaufschlagung mit dem Licht der zweiten Lichtquelle durch den Festkörper transmittierten Lichts und des vom Festkörper reflektierten Lichts. Anschließend erfolgt eine Bildverarbeitung des transmittierten und detektierten Lichts, wobei nicht-fluoreszierende Fehlstellen im Festkörper detektiert werden. Verfahren zur Detektion von Fehlstellen aufgrund der Detektion des transmittierten Lichts - A -
bzw. der Intensitätsverteilung des transmittierten Lichts und entsprechende Detektion des vom Festkörper reflektierten Lichts bzw. der Intensitätsverteilung des reflektierten Lichts sind in der DE 101 44 909 Al und der DE 10 2004 054 102 Al beschrieben, deren Offenbarungsgehalt hiermit in die Beschreibung einbezogen wird. Danach lassen sich Fehlstellen in einem Festkörper, insbeson- dere in einem Kunststoffkörper wie eine CD oder DVD, durch eine räumlich aufgelöste Messung der Intensität des reflektierten und transmittierten Lichts detektieren. Damit können optische, makroskopische Fehler mit Abmessungen bis zu einigen Millimetern wie etwa Streaks und Stippen sowie opake lichtstreuende Fehler, wie Glasfasereinschlüsse oder Lufteinschlüsse detektiert werden. Durch die Verwendung einer Kombination des oben beschriebenen Verfahrens zur Detektion von fluoreszierenden Fehlstellen und des nach dieser Ausfuhrungsform beschriebenen Verfahrens können daher in besonders einfacher Weise fluoreszierende Fehlstellen wie auch nicht- fluoreszierende Fehlstellen im Festkörper aufgefunden werden.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird durch die Bildverarbeitung die Position, Größe, Anzahl und/oder Form jeder nicht-fluoreszierenden Fehlstelle im Festkörper detektiert. Durch die Detektion der Position der nicht-fluoreszierenden Fehlstellen können durch Vergleich der detektier- ten Positionen für die fluoreszierenden Fehlstellen beispielsweise zusätzliche Informationen zur Art bzw. Ursache der Fehlstelle gefunden werden. So können fluoreszierende Fehlstellen, wie z.B. Gelkörper, nicht-fluoreszierende Fehlstellen, wie z.B. Fließstörungen bzw. Streaks, hervorrufen. In einem solchen Fall würde an der gleichen Position sowohl eine fluoreszierende Fehlstelle (Gelkör- per) als auch eine nicht-fluoreszierende Fehlstelle (Streak) detektiert. Damit kann unter Umständen ein besseres Verständnis über den Einfluss des Produktionsprozesses des Festkörpers auf die Entstehung von Fehlstellen im Festkörper gewonnen werden. Dieses Verständnis kann dann dazu verwendet werden, um den Produktionsprozess zu verbessern und die Zahl der fluoreszierenden und/oder nicht-fluoreszierenden Fehlstellen im Festkörper zu minimieren.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Festkörper um einen Kunststoffkörper oder eine Kunststofffolie.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei den fluoreszierenden Fehlstellen um Gelkörper im Kunststoffkörper. Ferner handelt es sich bei den nicht-fluoreszierenden Fehlstellen um Streaks, Stippen, Schlieren, Glasfasern oder Hohlräume bzw. Poren (Lufteinschlüsse) im Kunststoffkörper. Gelkörper sind Fehlstellen im Kunststoffkörper, die in der Regel schon im
Kunststoffgranulat, aus dem der Kunststoffkörper hergestellt wird, vorhanden sind. Im großtechnischen Maßstab werden typischerweise Kunststoffkörper im Spritzguss-Verfahren aus Kunststoffgranulaten hergestellt. Die im Granulat vorhandenen Gelkörper können im fertigen Spritzgussteil, das heißt im Kunststoffkörper, zu Fließstörungen führen, die auch als Streaks bezeichnet werden. Streaks sind in Kunststoffkörpern besonders unerwünscht, da es sich bei diesen Streaks um langge- zogene, relativ große Fehlstellen handelt. Stippen sind kugelförmige, makroskopische optische Fehlstellen, die beispielsweise durch Verbrennen des Kunststoffes, z. B. während der Granulat- Herstellung, entstehen. Stippen sind daher bereits auch im Kunststoffgranulat vorhanden. Glasfasern und Hohlräume bzw. Poren werden in der Regel durch den Spritzguss-Prozess in Kunststoff- körpern verursacht, sind aber wesentlich weniger relevant als die zuvor Genannten.
Nach einer Ausfuhrungsform wird der Festkörper mit dem Licht der ersten Lichtquelle bzw. mit dem Licht der zweiten Lichtquelle bereichsweise oder zeilenweise beaufschlagt. Nach dieser Ausführungsform wird der Festkörper nicht als Ganzes ausgeleuchtet, sondern mit dem Licht der ersten Lichtquelle bzw. mit dem Licht der zweiten Lichtquelle segmentweise abgescannt. Dies hat den Vorteil, dass wesentlich leistungsschwächere Lichtquellen eingesetzt werden können, da kleinere
Bereiche des Festkörpers ausgeleuchtet werden. Ein gesamtes Bild des Festkörpers bzw. der fluoreszierenden Fehlstellen lässt sich dann mittels der Bildverarbeitung erstellen. Die Größe der Segmente richtet sich nach der Leistungsstärke der Lichtquelle und der gewünschten Auflösung. Üblicher Weise sind die Segmente in der Größenordnung von 10 mm x 10 mm.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt ferner die Entnahme einer Probe aus einer
Kunststoffgranulatcharge. Bei der Kunststoffgranulatcharge handelt es sich um Kunststoffgranulat, das in einem Prozess und daher unter Verwendung der gleichen Prozessparameter hergestellt worden ist. Aus der Probe wird ein Festkörper hergestellt, insbesondere in einem Spritzguss-Verfahren. Dann erfolgt die Ermittlung der fluoreszierenden und/oder nicht-fluoreszierenden Fehlstellen im Festkröper. Anhand der ermittelten fluoreszierenden und/oder nicht-fluoreszierenden Fehlstellen kann geprüft werden, ob der Festkörper zumindest ein vorgegebenes Qualitätskriterium (siehe nächsten Abschnitt) erfüllt. Die Kunststoffgranulatcharge wird nur freigegeben, falls der Festkörper das zumindest eine Qualitätskriterium erfüllt.
Zur erfindungsmäßigen Qualitätskontrolle der Kunststoffgranulatcharge wird der Granulatcharge eine Probe entnommen und daraus ein Kunststoffkörper hergestellt. Das Granulat wird nur freigegeben, wenn anhand der Fehlstellen im Kunststoffkörper ermittelt worden ist, ob der Kunststoffkörper das vorgegebene Qualitätskriterium erfüllt. Der Kunststoffkörper dient somit als Prüfkörper, der probeweise aus dem Granulat hergestellt wird. Ist das Granulat z. B. für die Herstellung von CD-Substraten vorgesehen, so werden an den Prüfkörper die für CD-Substrate erforderlichen Qua- litätskriterien angelegt. Nur wenn der Prüfling diese Qualitätskriterien erfüllt, wird davon ausgegangen, dass das Granulat geeignet ist, um aus diesem CD-Substrate herzustellen. Entsprechend wird ein anderes vorgegebenes Qualitätskriterium an den Prüfling angelegt, wenn aus der entsprechenden Granulatcharge Kraftfahrzeug-Scheinwerferabdeckungen hergestellt werden sollen, da in diesem Falle andere Kriterien an die Qualität gestellt werden. Dabei ist entscheidend, dass Fehlstel- len, die bereits im Kunststoffgranulat vorhanden sind, zum einen die Qualität der aus dem Kunst- stoffgranulat hergestellten Kunststoffkörper mindern können und zum anderen auch die Ursache für weitere Fehlstellen im Kunststoffkörper sein können. Wie oben bereits erwähnt, sind Gelkörper und Stippen bereits im Kunststoffgranulat vorhanden. Insbesondere die Gelkörper können bei der Herstellung der Kunststoffkörper zu Fließstörungen führen, die dadurch hervorgerufen werden, dass ein Gelkörper beim Gießen des Kunststoffkörpers im Spritzguss-Verfahren über eine gewisse
Strecke in Fließrichtung gezogen wird. Die Fließstörungen, die auch als Streaks bezeichnet werden, weisen daher immer einen Gelkörper auf und sind länglich in Richtung der Fließrichtung orientiert.
Das Verfahren hat den Vorteil, dass durch die Herstellung von einem Kunststoffkörper, der quasi als Prüfkörper dient, die Qualität des für die Herstellung der Kunststoffkörper verwendeten Granu- lats hinsichtlich Fehlstellen überprüft wird. Damit kann bereits vor der Auslieferung des Granulats an einen Kunden oder vor Verwendung des Granulats zur Herstellung der Kunststoffkörper in der Massenproduktion festgestellt werden, ob das Granulat als Rohstoff für die vorgesehenen Kunststoffkörper überhaupt geeignet ist. Ungeeignetes Granulat wird gar nicht erst zur Herstellung von Kunststoffkörpern verwendet bzw. an den Kunden ausgeliefert. Das führt dazu, dass der Ausschuss an unbrauchbaren Kunststoffkörpern verringert wird, was zu einer Senkung der Produktionskosten führt. Zudem werden Reklamationen von Kunden weniger häufig sein, da für die jeweilige Anwendung nur qualitativ geeignetes Granulat ausgeliefert wird.
Nach einer Ausfuhrungsform der Erfindung wird der Festkörper in einer Spritzguss-Maschine hergestellt und ist Scheiben- oder plattenfÖrmig ausgebildet. Die Herstellung des Kunststoffkörpers in einer Spritzguss-Maschine hat den Vorteil, dass damit ein transparenter Kunststoffkörper in derselben Art und Weise hergestellt wird, wie in der Regel auch Kunststoffkörper im großtechnischen Maßstab hergestellt werden. Damit wird ein Prüfkörper hergestellt, der aufgrund der gleichen Herstellungsweise wie in der Massenproduktion ähnliche, herstellungsbedingte Fehlstellen aufweist. Ein so hergestellter Kunststoffkörper ist damit besonders gut geeignet, um anhand dessen zu ent- scheiden, ob das zur Herstellung verwendete Granulat das vorgegebene Qualitätskriterium erfüllt.
Zum einen kann besonders einfach ein platten- oder scheibenförmiger Kunststoffkörper in einer Spritzguss-Maschine hergestellt werden und zum anderen können platten- oder scheibenförmig ausgebildete Kunststoffkörper besonders gut mittels optischer Prüfverfahren untersucht werden. Ferner entstehen in der Hauptsache Fehlstellen in Kunststoffkörpern durch den Gießprozess in der Spritzguss-Maschine, insbesondere auch durch den Kontakt mit der formgebenden Werkzeugoberfläche des Spritzgieß- Werkzeuges. Dabei ist die Geometrie der formgebenden Werkzeugoberfläche sekundär. Die Verwendung von Kunststoffplatten als besondere Ausführungsform einer Spritzgieß- Werkzeug-Geometrie zur Ermittlung, ob ein Granulat ein vorgegebenes Qualitätskriterium erfüllt, ist daher völlig ausreichend. Der Kunststoffkörper wird dabei mittels eines Filmanguss-Systems nach vorangegangener Schnecken-Plastifizierung des Granulats in der Spritzguss-Maschine herge- stellt. Die Schnecken-Plastifizierung des Granulats wird mit strömungsgünstig geschnittenen Spritzgieß-Schnecken vorgenommen. Die Spritzgieß-Schnecken- und Spritzgieß-Zylinder besitzen ablagerungsresistente Oberflächenvergütungen und/oder bestehen aus hochchromhaltigen Legierungen. Als besondere Ausführungsform ist die Spritzgieß-Maschine mit einer Online- Prozessdatenerfassung ausgerüstet. Es wird mit der Prozessdatenerfassung sichergestellt, dass
Schmelze- und Werkzeugtemperaturen sich in einem für das Material geeigneten Temperaturbereich befinden. Ferner werden thermische Zersetzungs- und/oder Vernetzungsprozesse, die Fehlstellen verursachen können, vermieden. Zu den hierfür weiterhin relevanten Prozessparametern, die von der Prozessdatenerfassung geregelt werden, gehören auch die Zykluszeit, einer möglichen Lunkerbildung entgegenwirkende Drücke, sowie die Einspritzgeschwindigkeit der flüssigen Probe in das Werkzeug. Die Zykluszeit bestimmt die Verweilzeit des Kunststoffs in der Maschine. Die Einspritzgeschwindigkeit ist entscheidend für die auftretende Schergeschwindigkeit und somit die resultierende Scherbeanspruchung der Schmelze. Der Anguss erfolgt zentral außermittig über einen geraden Kaltkanal mit Filmanguss. Der Anguss erfolgt vorteilhafterweise zentral außermittig zur Vermeidung von Strömungsumlenkungen und die hierdurch geforderten Materialablagerungen im
Bereich der Strömungsumlenkungen. Vorteilhafterweise durchläuft der Kunststoffkörper nach der Herstellung und dem Abstanzen des Angusses eine Kühlstrecke, die zu einer homogenen Abkühlung des Prüfkörpers führt. Nach dem Abkühlen des Spritzlings wird dieser durch ein geeignetes Greifersystem ohne Berührung der Plattenoberfläche entnommen. Eine bevorzugte Ausführungs- form eines Greifersystems ist ein seitlicher Greifer, der nur die Plattenkanten berührt.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird zumindest eine Oberflächenseite des Festkörpers mit entionisierender Luft angeblasen, bevor der Festkörper mit Licht der ersten oder zweiten Lichtquelle beaufschlagt wird. Durch die entionisierende Luft wird die zumindest eine Oberflächenseite elektrisch entladen. Staubteilchen werden von der Oberflächenseite entfernt. Zudem wird die An- ziehungskraft der nun entladenen Oberflächenseite auf Staubteilchen vermindert. Das hat den Vorteil, dass weit weniger Staubteilchen auf der Oberfläche vorhanden sind, wenn der Kunststoffkörper mittels der oben beschriebenen optischen Prüfverfahren auf Fehlstellen überprüft wird.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Oberfläche des Kunststoffkörpers mit Licht beaufschlagt, wobei eine Projektionsfläche der fluoreszierenden und/oder der nicht- fluoreszierenden Fehlstellen ermittelt wird. Hierfür wird mit Hilfe von Kameras das von dem Prüfkörper emittierte, reflektierte oder transmittierte Licht erfasst. Anhand des durch die Kameras de- tektierten Lichtes wird von einem Bildverarbeitungsprogramm eine Projektionsfläche des Prüfkörpers (Gesamtprojektionsfläche) und der darin befindlichen Fehlstellen erstellt. Als Qualitätskriterium wird eine maximale Projektionsfläche der Fehlstellen spezifiziert (z.B. maximale Projektions- fläche der Fehlstellen = 10% der Gesamtprojektionsfläche des Kunststoffkörpers), wobei eine Frei- gabe der Kunststoffgranulatcharge nur erfolgt, wenn die Projektionsfläche der fluoreszierenden und/oder der nicht-fluoreszierenden Fehlstellen kleiner ist als die maximale Projektionsfläche. Durch die Bildverarbeitung kann die Gesamtfläche, die die fluoreszierenden und/oder nicht- fluoreszierenden Fehlstellen in Bezug auf die Projektionsfläche des gesamten Kunststoffkörpers einnimmt, ermittelt werden. Das Qualitätskriterium kann nun eine maximal erlaubte Projektionsfläche in Bezug auf die gesamte Projektionsfläche des Kunststoffkörpers spezifizieren. Der Vorteil daran ist, dass nur die Projektionsfläche aller fluoreszierenden und/oder nicht-fluoreszierenden Fehlstellen, nicht aber die Projektionsflächen der einzelnen Fehlstellen zur Ermittlung, ob der Kunststoffkörper das Qualitätskriterium erfüllt, herangezogen wird. Die Projektionsfläche aller Fehlstellen ist dabei viel einfacher zu ermitteln als z. B. die Projektionsfläche jeder einzelnen Fehlstelle.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird als Qualitätskriterium ein Mindestabstand zwischen zwei Fehlstellen oder eine maximal zulässige Größe jeder der detektierten Fehlstellen oder eine maximale Anzahl der Fehlstellen definiert.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird die Kunststoffgranulatcharge in eine von mehreren Qualitätsklassen kategorisiert, wobei für jede Qualitätsklasse zumindest ein Qualitätskriterium vorgegeben ist und wobei die Granulatcharge für die höchste Qualitätsklasse der mehreren Qualitätsklassen freigegeben wird, für die der Festkörper das entsprechende Qualitätskriterium noch erfüllt.
Beispielsweise kann eine Qualitätsklasse Granulate für die Erzeugung von CD- oder DVD-
Substraten betreffen. An dem Kunststoffkörper, der aus der Granulat-Probe hergestellt wird, würden sehr hohe Qualitätsanforderungen gestellt werden. Erfüllt der Kunststoffkörper das vorgegebene Qualitätskriterium nicht, dann wird die entsprechende Granulatcharge nicht für die Produktion von CD- bzw. DVD-Substraten freigegeben. Der Kunststoffkörper kann jedoch die Qualitätskrite- rien erfüllen, die z. B. an eine Kraftfahrzeug-Scheinwerferabdeckung gestellt werden. In diesem
Falle würde dann das Substrat für diese Verwendung freigegeben werden. Die Kategorisierung der Granulatcharge hat daher den Vorteil, dass das zu überprüfende Granulat in mehrere Qualitätsklassen eingeteilt und dann an einen Abnehmer geliefert werden kann, der hinsichtlich der Qualität die der Qualitätsklasse entsprechenden Anforderungen an das Granulat stellt.
In einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Detektion von Fehlstellen in einem transparenten Festkörper mit Mitteln zur Beaufschlagung des Festkörpers mit Licht von einer ersten Lichtquelle und Mitteln zur Detektion des bei der Beaufschlagung des Festkörpers mit dem Licht erzeugten Fluoreszenzlichts. Die Vorrichtung hat ferner Mittel zur Bildverarbeitung des Fluoreszenzlichts, wobei an dem Festkörper angelagerte Staubteilchen aufgrund deren Form und/oder Größe und/oder der Farbe des emittierten Fluoreszenzlichts von den fluoreszierenden Fehlstellen unterschieden werden.
Im Weiteren werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Detektion von Fehlstellen in einem Festkörper,
Fig. 2 ein Flussdiagramm, das wesentliche Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt,
Fig. 3 schematisch die Anordnung der zweiten Lichtquelle und der Mittel zur Detektion des durch den Festkörper transmittierten bzw. reflektierten Lichts,
Fig. 4 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung für die Qualitätskontrolle einer Granulatcharge,
Fig. 5 ein Flussdiagramm, das den Ablauf zur Ermittlung, ob eine Kunststoffgranulatcharge ein vorgegebenes Qualitätskriterium erfüllt, wiedergibt und
Fig. 6 eine Tabelle, in der Art, Größe und Form von Fehlstellen in einem Kunststoffkörper näher spezifiziert sind.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung 100 zur Detektion von Fehlstellen in einem transparenten Festkörper. Die Vorrichtung 100 weist eine optische Prüfeinheit 102 und ein Computersystem 104 auf. Die optische Prüfeinheit 102 hat eine erste Lichtquelle 106 und eine Kamera 108. Ferner weist die optische Prüfeinheit 102 eine Linse 110 und einen Filter 112 auf. Das Computersystem 104 weist einen Mikroprozessor 114, einen Speicher 116, eine Kamera-Schnittstelle 118 und einen Bildschirm 120 auf.
Die Kamera 108 ist über eine Verbindung 122 an die Kamera-Schnittstelle 118 angeschlossen, so dass die von der Kamera 108 aufgenommenen Bilder auf das Computersystem 104 übertragbar sind.
Ein Festkörper 124 wird zur Untersuchung auf Fehlstellen in die optische Prüfeinheit 102 eingebracht. Das von der ersten Lichtquelle 106 erzeugte Licht wird über die Linse 110 auf einen Be- reich 126 des Festkörpers 124 abgebildet. Die Wellenlänge des von der ersten Lichtquelle 106 erzeugten Lichts ist dabei so gewählt, dass fluoreszierende Fehlstellen, wie etwa die Fehlstellen 130, 132, 134, damit so anregbar sind, dass sie unter Emission von Fluoreszenzlicht leuchten. Beispielsweise kann es sich bei dem Festkörper 124 um einen Kunststoffkörper handeln. Bei den Fehlstellen 130, 132 und 134 kann es sich dann um Gelkörper handeln, die bei Anregung mit UV-Licht oder mit blauem Licht im grünen Wellenlängenbereich leuchten. Zur Untersuchung von Kunst- stoffköφern auf fluoreszierende Fehlstellen kann daher z. B. eine Quecksilberdampflampe oder ein blauer Laser als erste Lichtquelle 106 verwendet werden.
Die Kamera 108 kann sich in Bezug auf die erste Lichtquelle 106 hinter dem Festkörper 128 befinden, wie in Fig. 1 gezeigt. Der Filter 112 weist dann eine hohe Transparenz für das emittierte Fluo- reszenzlicht auf, das von der im ersten Bereich 126 angestrahlten Fehlstelle 132 emittiert wird.
Ferner weist der Filter 112 eine geringe Transparenz für das von der ersten Lichtquelle 106 erzeugte Licht. Damit kann eine Abbildung der Fehlstelle 132 von der Kamera 108 im Wesentlichen ohne Störungen durch das von der ersten Lichtquelle 106 emittierte Licht aufgenommen werden.
Der Festkörper 124 ist längs der y- Achse (vgl. Koordinatensystem 128) verschiebbar. Das Licht- quelle-Kamera-System, bestehend aus der ersten Lichtquelle 106, der Linse 110, dem Filter 112 und der Kamera 108, lässt sich in der x-Achse (vgl. Koordinatensystem 128) verschieben, so dass der Bereich 126 über den gesamten Festkörper 124 wandert und auch das Fluoreszenzlicht von den Fehlstellen 130 und 134 aufgenommen werden kann.
Ferner fluoreszieren Staubteilchen, wie Staubteilchen 136 und 138, die am Festkörper 124 angela- gert sind. Die fluoreszierenden Staubteilchen können auch von der Kamera 108 erfasst werden.
Dabei ist der Filter 112 so ausgebildet, dass das Fluoreszenzlicht der Staubteilchen diesen passieren kann.
Das von der Kamera 108 in dem Bereich 126 aufgenommene Bild kann über die Verbindung 122 und die Schnittstelle 118 dem Computer zugeführt werden. Der Mikroprozessor 114 führt ein Computerprogrammprodukt 140 für die Bildverarbeitung aus. Das Computerprogrammprodukt 140 ist permanent auf dem Speicher 116 gespeichert und ist vor seiner Ausführung in den Mikroprozessor 114 geladen worden.
Das Computerprogrammprodukt 140 setzt die von dem über den Festkörper 124 wandernden Bereich 126 gemachten Bilder zu einem Bild 142 des Festkörpers 124 zusammen, das auf dem BiId- schirm 120 gezeigt wird.
Ferner führt das Computerprogrammprodukt 140 eine Bildverarbeitung an dem Bild 142 durch. Dabei lassen sich die Staubteilchen 136 und 138 von den Fehlstellen 130, 132 und 134 aufgrund ihrer Form unterscheiden. Handelt es sich beispielsweise bei dem Festkörper 126 um einen Kunststoffkörper und bei den fluoreszierenden Fehlstellen 130, 132, 134 um Gelkörper, so sind diese typischerweise kugelförmig ausgebildet. Folglich erscheinen diese Fehlstellen in dem Bild 142 als
Kreise, da die Kamera die Projektion des Festkörpers 124 in der xy-Ebene aufnimmt. Staubteilchen, wie die Staubteilchen 136 und 138, sind dagegen eher fusselartig ausgebildet und auch in ihren Abmessungen größer als die Fehlstellen. Die Staubteilchen 136 und 138 fluoreszieren in der Regel auch mit einer anderen Farbe als die Fehlstellen 130, 132 und 134. Fluoreszenzlicht der Staubteilchen kann sich beispielsweise im Farbton und/oder in der Farbintensität und/oder in der Farbsättigung von Fluoreszenzlicht der Fehlstellen unterscheiden.
Daher können Staubteilchen und fluoreszierende Fehlstellen auch aufgrund der unterschiedlichen
Farbe des von ihnen emittierten Fluoreszenzlichts detektiert werden. Beispielsweise kann dazu die Kamera 108 so ausgebildet sein, dass damit farbige Bilder gemacht werden können, wobei die Farbauflösung ausreichend ist um den Farbunterschied zwischen Fehlstellen und Staubteilchen zu erkennen.
Fig. 2 zeigt ein Flussdiagramm, das Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Detektion von
Fehlstellen in einem Festkörper wiedergibt. In Schritt 200 erfolgt die Beaufschlagung des Festkörpers mit Licht von einer ersten Lichtquelle. In Schritt 202 wird dann das bei der Beaufschlagung des Festkörpers mit dem Licht der ersten Lichtquelle von Fehlstellen im Festkörper und/oder von Staubteilchen, die am Festkörper angelagert sind, emittierte Fluoreszenzlicht detektiert. In Schritt 204 erfolgt die Bildverarbeitung des Fluoreszenzlichts, wobei an dem Festkörper angelagerte
Staubteilchen aufgrund deren Form und/oder Größe und/oder der Farbe des emittierten Fluoreszenzlichts von den fluoreszierenden Fehlstellen unterschieden werden.
Fig. 3 zeigt schematisch die Anordnung einer zweiten Lichtquelle 144 und von weiteren Kameras 146, 148 und 150 zur Detektion von nicht-fluoreszierenden Fehlstellen in der optischen Prüfeinheit 102. Der Festkörper ist dabei für das von der Lichtquelle 144 emittierte Licht transparent.
Mit der Lichtquelle 144 wird ein zweiter Bereich 152 des Festkörpers 124 ausgeleuchtet. Das Lichtquelle-Kamera-System bestehend aus der Lichtquelle 144 und den Kameras 146, 148 und 150 ist ferner längs der x- Achse (vgl. Koordinatensystem 128) verschiebbar. Der Kunststoffkörper ist längs der y- Achse verschiebbar, so dass der Bereich 152 über den gesamten Festkörper 124 wan- dert und dieser daher vollständig abgescannt werden kann.
Mit der Kamera 146 wird das vom Festkörper 124 reflektierte Licht detektiert, wohingegen mit den Kameras 148 und 150 das durch den Festkörper transmittierte und von den Fehlstellen im Kunststoffkörper 124 gestreute Licht detektiert wird. Die Kamera 148 befindet sich dabei im Hellfeld 144 der Lichtquelle 144 und die Kamera 150 befindet sich im Dunkelfeld der Lichtquelle 144. Durch Verwendung der ortsaufgelösten Detektionssignale der Kameras 146 und 150 und eventuell noch der Kamera 148 lassen sich, wie in DE 10 2004 054 102 Al im Detail beschrieben, nicht- fluoreszierende Fehlstellen im Kunststoffkörper, insbesondere auch deren Lage, Form und Größe ermitteln. Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung 400 für die Kontrolle der Qualität einer Granulatcharge. Die Vorrichtung 400 weist eine Spritzguss-Maschine 402, eine Stanze 404 und eine Kühlstrecke 406 auf. Die Vorrichtung 400 für die Qualitätskontrolle hat ferner Mittel 408 zur Erzeugung von entionisierender Luft. Ferner weist die Vorrichtung 400 die aus Fig. 1 bzw. Fig. 4 bekannte optische Prüfeinheit 102 und das aus Fig. 1 bekannte Computersystem 104 auf.
Einer Granulatcharge, die einer Qualitätskontrolle unterzogen wird, wird eine Probe 416 entnommen und der Spritzguss-Maschine 402 zugeführt, um aus der Probe 416 einen Kunststoffkörper (KSK) 422 herzustellen. Die Spritzguss-Maschine 402 weist ein Anguss-System 410 und eine Online-Prozessdatenerfassung (PDE) 412 auf. Mit der Prozessdatenerfassung 412 wird sichergestellt, dass Schmelze- und Werkzeugtemperaturen sich in einem für das Material geeigneten Temperaturbereich befinden und durch thermische Zersetzungs- oder Vernetzungsprozesse zusätzlich entstehende Fehlstellen in dem aus der Probe 416 mittels der Spritzguss-Maschine 402 herzustellenden Kunststoffkörper vermieden werden. Zu den hierfür weiterhin relevanten Prozessparametern gehören auch die die Verweilzeit des Kunststoffs in der Maschine bestimmende Zykluszeit und einer möglichen Lunkerbildung entgegenwirkenden Drücke, die gleichfalls durch die Prozessdatenerfassung 412 sichergestellt werden. Ferner regelt die Prozessdatenerfassung 412 die Einspritzgeschwindigkeit der aufgeschmolzenen Probe 416 in einen Werkzeug-Hohlraum der Spritzgieß- Maschine über das Anguss-System 410. Der Anguss erfolgt dabei zentral außermittig über einen geraden Kaltkanal zur Vermeidung von Strömungsumlenkungen und die hierdurch geförderten Materialablagerungen im Bereich der Strömungsumlenkungen. Der Werkzeug-Hohlraum wird von mindestens zwei Formhälften gebildet, mittels derer der Kunststoffkörper mit Wanddicken Zwischen 0,5 bis 10 mm, vorzugsweise 1 bis 4 mm und einer Fließlänge von 50 bis 700 mm, vorzugsweise 100 bis 300 mm hergestellt wird.
Der Kunststoffkörper 422 wird aus der Spritzguss-Maschine 402, beispielsweise mit einem Hand- ling-Gerät, entnommen ohne dass die Oberfläche des Kunststoffkörpers 422 beschädigt wird. Mittels der Stanze 404 wird der Anguss vom Kunststoffkörper 422 abgetrennt. Im Anschluss daran durchläuft der Kunststoffkörper 422 die Kühlstrecke 406.
Bevor der Kunststoffkörper 422 der optischen Prüfeinheit 102 zugeführt wird, wird zumindest eine Oberflächenseite des Kunststoffkörpers 422 mit entionisierender Luft angeblasen. Dazu weisen die Mittel 408 zur Erzeugung von entionisierender Luft ein Gebläse 414 auf. Die anzublasende Oberflächenseite des Kunststoffkörpers 422 wird an dem Gebläse 414 vorbeigeführt, wobei Staubteilchen von der Oberfläche entfernt werden und die Oberfläche entladen wird. Durch die Entladung der Oberfläche werden neue Staubteilchen in weitaus geringerem Maße als zuvor vom Kunststoffkörper 422 angezogen. Im Anschluss daran wird der Kunststoffköφer 422 der optischen Prüfeinheit 102 zugeführt. Bei Beaufschlagung des Kunststoffkörpers 422 mit dem Licht aus der ersten Lichtquelle 106 fluoreszieren Fehlstellen im Kunststoffköφer, soweit vorhanden und soweit diese fluoreszieren können. Bei den fluoreszierenden Fehlstellen im Kunststoffköφer 422 handelt es sich insbesondere um Gelköφer, die in der Regel bereits im Granulat vorhanden sind. Die Gelköφer treten als Fehlstellen an sich im Kunststoffköφer auf. Sie können jedoch auch längliche Fließstörungen, die so genannten Streaks, hervorrufen. Streaks verlaufen immer in etwa direkt (+/- 15°) in Fließrichtung des Angusses in der Spritzguss-Maschine 402. Streaks entstehen, wenn ein Gelköφer beim Gießen des Kunststoffköφers über eine gewisse Strecke in Fließrichtung gezogen wird. Daher weisen Streaks immer einen Gelköφer auf. Ferner fluoreszieren Staubteilchen bei Beaufschlagung mit dem Licht aus der ersten Lichtquelle 106. Die Zahl der Staubteilchen sollte jedoch aufgrund der Verwendung von entionisierender Luft minimiert sein. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Fehlstellen im Kunststoffköφer detektiert werden, weil nahezu sichergestellt ist, dass keine Fehlstellen von einem Staubteilchen verdeckt werden.
Die Kamera 108 dient zur Aufnahme eines Abbilds des Kunststoffköφers 116 mit fluoreszierenden
Fehlstellen und mit fluoreszierenden Staubteilchen. Das Kamerasignal wird über die hier nicht gezeigte Kamera-Schnittstelle dem Computersystem 104 zugeführt.
Das Computeφrogrammprodukt 140 weist eine Bildverarbeitungskomponente 420 auf. Mit der Bildverarbeitungskomponente 420 können die fluoreszierenden Fehlstellen und Staubteilchen im Kunststoffköφer 422 bzw. in dem mit der Kamera 108 gewonnen Abbild des Kunststoffköφers detektiert und voneinander unterschieden werden. Ferner kann mit der Bildverarbeitungskomponente 420 die Größe und die Form einer jeden fluoreszierenden Fehlstelle ermittelt werden. Ferner erlaubt die Bildverarbeitungskomponente 420 die Ermittlung der Anzahl der fluoreszierenden Fehlstellen in dem Kunststoffköφer 422.
In dem Computeφrogrammprodukt 140 ist ferner ein Qualitätskriterium 418 implementiert. Das
Computeφrogrammprodukt 140 ermittelt anhand der über die Bildverarbeitungskomponente 420 aufgefundenen fluoreszierenden Fehlstellen, ob der Kunststoffköφer 422 das vorgegebene Qualitätskriterium 418 erfüllt. Das Qualitätskriterium 418 kann z. B. fordern, dass keine fluoreszierende Fehlstelle mit einer Größe über 100 μm2 im Kunststoffköφer vorhanden sein darf. Für den Fall, dass mittels der Bildverarbeitungskomponente 420 eine Fehlstelle detektiert wird, die größer ist als
100 μm2, erfolgt keine Freigabe der Granulatcharge. Dies kann dadurch geschehen, dass das Computeφrogrammprodukt 140 über den Bildschirm 120 (vgl. Fig. 1) eine entsprechende Meldung an das Bedienpersonal der Vorrichtung 400 ausgibt. Für den Fall, dass keine Fehlstelle größer als 100 μm2 aufgefunden wird, erfolgt die Freigabe der Granulatcharge, z. B. indem das Computeφro- grammprodukt 140 eine entsprechende Meldung an das Bedienpersonal ausgibt. Feraer können auch die nicht-fluoreszierenden Fehlstellen im Kunststoffkörper 422, wie etwa Streaks, Stippen und Glasfasern nachgewiesen werden. Dazu weist die optische Prüfeinheit 102, wie in Fig. 3 beschrieben, noch die zweite Lichtquelle 144 und die Kameras 146, 148 und 150 auf. Die zweite Lichtquelle 144 emittiert dabei Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich und die Inten- sität des reflektierten bzw. transmittierten Lichts wird ortsaufgelöst von den Kameras 146, 148 bzw. 150 detektiert. Aus der Intensitätsverteilung des reflektierten bzw. transmittierten Lichts kann dann, wie in DE 10 2004 054 102 Al oder DE 101 44 909 Al beschrieben, die Größe, Lage und Form jeder detektierten nicht-fluoreszierenden Fehlstelle ermittelt werden. Die so gewonnenen Informationen können dann mit einem oder mehreren, in Bezug auf die nicht-fluoreszierenden Fehlstellen, definierten Qualitätskriterium abgestimmt werden, wodurch über die Freigabe der Granulatcharge entschieden wird.
Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm, das Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt. In Schritt 500 erfolgt die Entnahme einer Probe aus einer Granulatcharge. In Schritt 502 wird ein transparenter Kunststoffkörper aus der Probe hergestellt. In Schritt 504 wird der transparente Kunststoffkör- per auf fluoreszierende Fehlstellen und eventuell auch auf nicht-fluoreszierende Fehlstellen untersucht. In Schritt 506 wird anhand der Fehlstellen ermittelt, ob der Kunststoffkörper ein vorgegebenes Qualitätskriterium erfüllt. Ist dies der Fall, erfolgt mit Schritt 508 die Freigabe der Granulatcharge, z. B. zur Verwendung für die Produktion von Kunststoffkörpern, die das oben genannte Qualitätskriterium erfüllen müssen. Falls in Schritt 506 festgestellt wird, dass der Kunststoffkörper das Qualitätskriterium nicht erfüllt, erfolgt in Schritt 510 eine Einstufung der Granulat-Qualität als nicht ausreichend für das Qualitätskriterium und dementsprechend wird die Granulatcharge nicht freigegeben.
Fig. 6 zeigt eine Tabelle, in der im Kunststoffkörper auftretende Fehlstellen klassifiziert sind. Bei den Streaks handelt es sich, wie bereits zuvor erwähnt, um Fließstörungen an der Probenoberfläche, die dadurch hervorgerufen werden, dass ein Gelkörper beim Gießen des Kunststoffkörpers im
Spritzgusskörper über eine gewisse Strecke in Fließrichtung gezogen wird. Die Streaks weisen dabei immer einen Gelkörper auf und sind länglich in Richtung der Fließrichtung orientiert. Die Breite der Streaks variiert zwischen 10 und 200 μm. Die Länge der Streaks in Fließrichtung liegt in der Regel zwischen 0,2 und bis zu 10 mm. Die angebenen Dimensionen (Längen und Breiten) der Streaks hängen stark von den eingestellten Maschinenparametern der Spritzgussmaschine ab.
Gelkörper sind Einschlüsse von gelartigem Material, das andere optische Eigenschaften besitzt als der Kunststoffkörper. Man unterscheidet zwischen Gelkörpern die nicht fluoreszieren und Gelkörpern die bei Bestrahlung mit UV-Licht oder mit Licht im blauen Wellenlängenbereich fluoreszieren. Die Länge der fluoreszierenden Gelkörper liegt zwischen 10 und 200 μm. Sie weisen ein Län- ge zu Durchmesser-Verhältnis von 2 bis 30, im Mittel von 5 bis 15 auf. Die nicht fluoreszierenden Gelkörper weisen eine
kreisförmige bis ovale Querschnittsfläche auf. Die Durchmesser der nicht flluoreszierenden Gelkörper liegt zwischen 10 und 500μm und bevorzugt zwischen 30 und 300μm.
Stippen sind Partikel, die optische Fehlstellen hervorrufen können. Es handelt sich dabei um nicht transparente Teilchen (black specs) aus einem Fremdstoff z.B. Metall, anorganischen Verbindung (Pigment) oder Fremdkunststoff oder aus dem Kunststoff des Formteils, die z.B. durch Verbrennen des Kunststoffes bei der Granulat-Herstellung entstehen. Stippen haben einen Durchmesser zwischen 2 und 500 μm und bevorzugt zwischen 5 und 300μm. In Scharen auftretende Stippen bilden schleierartige Fehlstellen (Schlieren), deren Länge zwischen 5 und 100mm, bevorzugt zwischen 10 und 30mm und deren deren Breite zwischen 1 und 30mm und bevorzugt zwischen 2 und 15mm liegen.
In Kunststoffkörpern können ferner auch Glasfasern und Hohlräume bzw. Poren auftreten. Glasfasern sind zylinderförmig ausgebildet und haben Durchmesser zwischen 10 und 50μm, bevorzugt zwischen 10 und 20μm und weisen Längen zwischen 10 und 800 μm und bevorzugt zwischen 30 und 500μm auf.
Poren und Hohlräume (z.B. Lufteinschlüsse) sind ovalförmig ausgebildet und weisen Durchmesser von 1 bis lOOμm, bevorzugt von 2 bis 30μm auf.
Bezugszeichenliste:
100 Vorrichtung
102 optische Prüfeinheit
104 Computersystem 106 erste Lichtquelle
108 Kamera
110 Linse
112 Filter
114 Mikroprozessor 116 Speicher
118 Kamera-Schnittstelle
120 Bildschirm
122 Verbindung
124 Festkörper 126 Bereich
128 Koordinatensystem
130 Fehlstelle
132 Fehlstelle
134 Fehlstelle 136 Staubteilchen
138 Staubteilchen
140 Computerprogrammprodukt
142 Bild 144 zweite Lichtquelle
146 Kamera
148 Kamera
150 Kamera 152 zweiter Bereich
400 Vorrichtung zur Qualitätskontrolle
402 Spritzguss-Maschine
404 Stanze
406 Kühlstrecke 408 Mittel zur Erzeugung von entionisierender Luft
410 Anguss-System
412 Prozessdatenerfassung
414 Gebläse
416 Probe 418 Qualitätskriterium
420 Bildverarbeitungskomponente
422 Kunststoffkörper

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Detektion von Fehlstellen in einem transparenten Festkörper (124) mit den Schritten:
Beaufschlagung des Festkörpers mit Licht von einer ersten Lichtquelle (106);
- Detektion des bei der Beaufschlagung des Festkörpers mit dem Licht erzeugten Fluoreszenzlichts;
Bildverarbeitung des Fluoreszenzlichts, wobei an dem Festkörper angelagerte Staubteilchen (136, 138) aufgrund deren Form und/ oder Größe und/oder der Farbe des emittierten Fluoreszenzlichts von den fluoreszierenden Fehlstellen (130, 132, 134) unterschieden werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die fluoreszierenden Fehlstellen im Festkörper und die fluoreszierenden Staubteilchen auf dem Festkörper lokalisiert werden, wobei die Größe und/oder Form und/oder Farbe jeder fluoreszierenden Fehlstelle und/oder jedes Staubteilchens ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Fluoreszenzlicht entweder nach Filterung mit einem ersten Filter oder nach Filterung mit einem zweiten Filter detektiert wird, wobei der erste Filter eine hohe Transmittivität von 25 bis 100%, bevorzugt von 80 bis 95% für das von den Fehlstellen emittierte Fluoreszenzlicht und eine geringe Transmittivität von 0 bis 20% und bevorzugt von 0 bis 10% für das von den Staubteilchen emittierte Fluores- zenzlicht aufweist, wobei der zweite Filter eine niedrige Transmittivität von 0 bis 20% und bevorzugt von 0 bis 10% für das von den Fehlstellen emittierte Fluoreszenzlicht und eine hohe Transmittivität von 25 bis 100%, bevorzugt von 80 bis 95% für das von den Staubteilchen emittierte Fluoreszenzlicht aufweist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anzahl der fluoreszie- renden Fehlstellen und/oder der Staubteilchen ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Lichtquelle (106) Licht im blauen Wellenlängenbereich und/oder im ultravioletten Wellenlängenbereich (UV-Licht) erzeugt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit den Schritten:
- Beaufschlagung des Festkörpers mit Licht von einer zweiten Lichtquelle (144); Detektion des bei Beaufschlagung mit dem Licht der zweiten Lichtquelle durch den Festkörper transmittierten Lichts und des vom Festkörper reflektierten Lichts;
Bildverarbeitung des transmittierten und detektierten Lichts, wobei nicht fluoreszierende Fehlstellen im Festkörper detektiert werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei durch die Bildverarbeitung die Position und/oder Größe und/oder Form jeder nicht fluoreszierenden Fehlstelle im Festkörper detektiert wird, wobei die Anzahl der nicht fluoreszierenden Fehlstellen ermittelt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem Festkörper um einen Kunststoffkörper oder eine Kunststofffolie handelt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei es sich bei den fluoreszierenden Fehlstellen um Gelkörper im Kunststoffkörper handelt.
10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei es sich bei den nicht fluoreszierenden Fehlstellen um Streaks, Stippen, Glasfasern oder Lufteinschlüsse im Kunststoffkörper handelt.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Festkörper mit dem Licht der ersten Lichtquelle bzw. mit dem Licht der zweiten Lichtquelle segmentweise oder zeilenweise beaufschlagt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit den Schritten:
Entnahme einer Probe (416) aus einer Kunststoffgranulatcharge;
Herstellung eines Festkörpers (422) aus der Probe;
- Ermittlung anhand der fluoreszierenden und/oder nicht fluoreszierenden Fehlstellen, ob der
Festkörper zumindest ein vorgegebenes Qualitätskriterium (418) erfüllt;
Freigabe der Kunststoffgranulatcharge, falls der Festkörper das zumindest ein Qualitätskriterium erfüllt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Festkörper in einer Spritzguss-Maschine (402) hergestellt wird und wobei der Festkörper Scheiben- oder plattenförmig ausgebildet ist.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei zumindest eine Oberflächenseite des Festkörpers mit entionisierender Luft angeblasen wird, bevor der Festkörper mit Licht der ersten oder zweiten Lichtquelle beaufschlagt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, wobei das zumindest eine Qualitätskriterium einen Mindestabstand zwischen zwei Fehlstellen, eine maximal zulässige Größe jeder der detektierten Fehlstellen oder eine maximale Anzahl der Fehlstellen spezifiziert.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei eine Projektionsfläche der fluores- zierenden und/oder der nicht fluoreszierenden Fehlstellen ermittelt wird, wobei als Qualitätskriterium eine maximale Projektionsfläche der Fehlstellen spezifiziert, wobei eine Freigabe der Kunststoffgranulatcharge nur erfolgt, wenn die Projektionsfläche der fluoreszierenden und/oder der nicht fluoreszierenden Fehlstellen kleiner ist als die maximale Projektionsfläche.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 16, ferner mit dem Schritt der
Kategorisierung der Kunststoffgranulatcharge in eine von mehreren Qualitätsklassen, wobei für jede Qualitätsklasse zumindest ein Qualitätskriterium vorgegeben ist und wobei die Granulatcharge für die höchste Qualitätsklasse der mehreren Qualitätsklassen freigegeben wird, für die der Festkörper das entsprechende Qualitätskriterium noch erfüllt.
18. Vorrichtung zur Detektion von Fehlstellen in einem transparenten Festkörper mit:
Mitteln zur Beaufschlagung des Festkörpers mit Licht von einer ersten Lichtquelle (106);
Mitteln zur Detektion des bei der Beaufschlagung des Festkörpers mit dem Licht erzeugten Fluoreszenzlichts;
Mitteln zur Bildverarbeitung des Fluoreszenzlichts, wobei an dem Festkörper angelagerte Staubteilchen (136, 138) aufgrund deren Form und/oder Größe und/oder der Farbe des e- mittierten Fluoreszenzlichts von den fluoreszierenden Fehlstellen (130, 132, 134) unterschieden werden.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei durch die Bildverarbeitung die Position und/oder Größe und/oder Form und/oder Farbe detektierbar ist und wobei die Anzahl der fluoreszie- renden Fehlstellen ermittelt wird.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, ferner mit einem ersten und zweiten Filter, wobei das Fluoreszenzlicht nach Filterung entweder mit dem ersten Filter oder mit dem zweiten Filter detektierbar ist, wobei der erste Filter eine hohe Transmittivität von 25 bis 100%, bevorzugt von 80 bis 95% für das von den Fehlstellen emittierte Fluoreszenzlicht und eine geringe Transmittivität von 0 bis 20% und bevorzugt von 0 bis 10% für das von den Staubteilchen emittierte Fluoreszenzlicht aufweist, wobei der zweite Filter eine niedrige Transmittivität von 0 bis 20% und bevorzugt von 0 bis 10% für das von den Fehlstellen emittier- te Fluoreszenzlicht und eine hohe Transmittivität von 25 bis 100%, bevorzugt von 80 bis 95% für das von den Staubteilchen emittierte Fluoreszenzlicht aufweist.
21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 20, wobei die erste Lichtquelle zur Erzeugung von Licht im blauen Wellenlängenbereich und/oder im ultravioletten Wellenlängenbereich (UV-Licht) ausgebildet ist.
22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 21 , ferner mit:
Mitteln zur Beaufschlagung des Festkörpers mit Licht von einer zweiten Lichtquelle;
Mitteln zur Detektion des bei Beaufschlagung mit dem Licht der zweiten Lichtquelle durch den Festkörper transmittierten Lichts und des vom Festkörper reflektierten Lichts;
- Mitteln zur Bildverarbeitung des transmittierten und detektierten Lichts, wobei nicht fluoreszierende Fehlstellen im Festkörper detektiert werden.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei durch die Bildverarbeitung die Position und/oder Größe und/oder Form jeder nicht fluoreszierenden Fehlstelle im Festkörper detektierbar ist und wobei die Anzahl der nicht fluoreszierenden Fehlstellen ermittelt wird.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei der Festkörper ein Kunststoffkörper ist, wobei es sich bei den nicht fluoreszierenden Fehlstellen um Streaks, Stippen, Glasfasern oder Lufteinschlüsse im Kunststoffkörper handelt und wobei es sich bei den fluoreszierenden Fehlstellen um Gelkörper handelt.
25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 24, wobei der Festkörper mit dem Licht der ersten Lichtquelle bzw. mit dem Licht der zweiten Lichtquelle segmentweise oder zeilenweise beaufschlagbar ist.
26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 25, ferner mit:
Mitteln zur Herstellung von dem Festkörper aus einer Probe, wobei die Probe einem Kunststoffgranulat entnommen wurde;
- Mitteln zur Ermittlung anhand der fluoreszierenden und/oder nicht fluoreszierenden Fehlstellen, ob der Festkörper zumindest ein vorgegebenes Qualitätskriterium erfüllt;
Mitteln zur Freigabe der Kunststoffgranulatcharge, falls der Festkörper das zumindest eine Qualitätskriterium erfüllt.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, kombiniert mit einer Spritzgussmaschine, wobei der Festkörper in der Spritzguss-Maschine hergestellt wird.
28. Vorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, ferner mit Mitteln zum Anblasen von zumindest einer Oberflächenseite des Festkörpers mit entionisierender Luft.
29. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 26 bis 28, ferner mit Mitteln zur Kategorisierung der Kunststoffgranulatcharge in eine von mehreren Qualitätsklassen, wobei für jede Qualitätsklasse zumindest ein Qualitätskriterium vorgegeben ist und wobei die Granulatcharge für die höchste Qualitätsklasse der mehreren Qualitätsklassen freigegeben wird, für die der Festkörper das entsprechende Qualitätskriterium noch erfüllt.
PCT/EP2007/009029 2006-10-31 2007-10-18 Verfahren und vorrichtung zur detektion von fehlstellen in einem transparenten festkörper WO2008052667A1 (de)

Applications Claiming Priority (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006051306A DE102006051306A1 (de) 2006-10-31 2006-10-31 Substratmaterialien für Extrusionsfolien mit geringen Oberflächenstörungen
DE102006051308A DE102006051308A1 (de) 2006-10-31 2006-10-31 Verfahren zur Behandlung von Metalloberflächen
DE102006051309.6 2006-10-31
DE102006051306.1 2006-10-31
DE102006051305.3 2006-10-31
DE102006051308.8 2006-10-31
DE102006051309A DE102006051309A1 (de) 2006-10-31 2006-10-31 Substratmaterialien für transparente Spritzgusskörper
DE102006051305A DE102006051305A1 (de) 2006-10-31 2006-10-31 Verfahren zur Filtration von Substratmaterialien
DE102006059320.0 2006-12-15
DE102006059320.0A DE102006059320B4 (de) 2006-12-15 2006-12-15 Verfahren und Vorrichtung zur Detektion von Fehlstellen in einem transparenten Festkörper

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008052667A1 true WO2008052667A1 (de) 2008-05-08

Family

ID=38792731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2007/009029 WO2008052667A1 (de) 2006-10-31 2007-10-18 Verfahren und vorrichtung zur detektion von fehlstellen in einem transparenten festkörper

Country Status (2)

Country Link
TW (1) TW200844425A (de)
WO (1) WO2008052667A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016095901A1 (de) * 2014-12-15 2016-06-23 Geomar Helmholtz-Zentrum Für Ozeanforschung Kiel Verfahren und vorrichtung zum verguss von in einer vergussmasse vergossenen led-leuchte sowie led-leuchte

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102128816A (zh) * 2010-01-19 2011-07-20 晶元光电股份有限公司 发光元件的缺陷检测方法及系统
TWI772752B (zh) 2017-01-07 2022-08-01 美商伊路米納有限公司 光學偵測裝置以及方法
CN113916854A (zh) * 2021-09-29 2022-01-11 深圳市壹倍科技有限公司 一种辨别精密元件表面缺陷与灰尘的设备及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6080745A (ja) * 1983-10-11 1985-05-08 Hitachi Ltd 異物自動検出装置
JPH0293346A (ja) * 1988-09-29 1990-04-04 Toshiba Corp 異物の分析装置
DE4343155A1 (de) * 1992-12-31 1994-07-07 Hoechst Celanese Corp Verfahren und Gerät zur Analyse von Polymerfehlern
US5399867A (en) * 1990-01-26 1995-03-21 Canon Kabushiki Kaisha Foreign particle inspection apparatus
JP2001343330A (ja) * 2000-05-31 2001-12-14 Shimadzu Corp 外観検査装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6080745A (ja) * 1983-10-11 1985-05-08 Hitachi Ltd 異物自動検出装置
JPH0293346A (ja) * 1988-09-29 1990-04-04 Toshiba Corp 異物の分析装置
US5399867A (en) * 1990-01-26 1995-03-21 Canon Kabushiki Kaisha Foreign particle inspection apparatus
DE4343155A1 (de) * 1992-12-31 1994-07-07 Hoechst Celanese Corp Verfahren und Gerät zur Analyse von Polymerfehlern
JP2001343330A (ja) * 2000-05-31 2001-12-14 Shimadzu Corp 外観検査装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016095901A1 (de) * 2014-12-15 2016-06-23 Geomar Helmholtz-Zentrum Für Ozeanforschung Kiel Verfahren und vorrichtung zum verguss von in einer vergussmasse vergossenen led-leuchte sowie led-leuchte

Also Published As

Publication number Publication date
TW200844425A (en) 2008-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005050882B4 (de) System und Verfahren zur optischen Inspektion von Glasscheiben
DE102013112260B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen von Fehlstellen von abgelegten Faserhalbzeugen
DE102005062439B3 (de) Verfahren für die Partikelanalyse und Partikelanalysesystem
EP1924845B1 (de) Verfahren zur qualitätskontrolle von kunststoffbehältern
DE2617457B2 (de) Vorrichtung zum Prüfen von durchsichtigen, axial symmetrischen Gegenständen auf Fehler
DE102013104545A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen von Fehlstellen von abgelegten Faserhalbzeugen
DE102017116036A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen von Fehlstellen
WO2008052667A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur detektion von fehlstellen in einem transparenten festkörper
EP3134726B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum erkennen von nickelsulfid-einschlüssen in einer glasplatte
WO2008052666A1 (de) Verfahren und vorrichtung für die kontrolle der qualität einer granulatcharge
DE102006059320B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Detektion von Fehlstellen in einem transparenten Festkörper
DE10110994A1 (de) Vorrichtung zur Bildabtastung eines Objektes
DE4434475C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Qualitätskontrolle eines Gegenstandes, insbesondere einer Compact-Disc
CH693310A5 (de) Verfahren und Vorrichtung in einer Spinnereivorbereitungsanlage zum Erkennen und Auswerten von Fremdstoffen.
WO2014072184A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur abbildung eines bahnförmigen materials
DE102006059321A1 (de) Verfahren und Vorrichtung für die Kontrolle der Qualität einer Granulatcharge
EP2108939B1 (de) Verfahren zur Prüfung der Dichte und/oder Homogenität von Bauteilen
DE10203595A1 (de) Erkennung von Fehlstellen in transparenten Stücken
AT512728B1 (de) Verfahren zur Kalibrierung eines Streulichtmessgerätes
EP0729025A1 (de) Vorrichtung zur Fehlerkennung an transparenten Kunststofftafeln
EP1434982B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der quantitativen verschmutzung von oberflächen
DE4415004A1 (de) Anordnung und Verfahren zur Charakterisierung von Oberflächen und zur Charakterisierung und Klassifizierung von Oberflächendefekten und oberflächennahen Defekten sowie von Inhomogenitäten im Volumen transparenter Medien
DE102004009543B4 (de) Leuchtplatte zur Evaneszenzfeldanregung und Verfahren zu deren Verwendung
DE102015217166A1 (de) Verfahren zur Bestimmung von mindestens einer Oberflächeneigenschaft
DE102007009580A1 (de) Offline-Fehlerinspektionsgerät für transparente Kunststoffproben auf der Basis eines Consumer- Flachbettscanner mit Durchlichteinheit

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07819097

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07819097

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1