DE102006048744A1 - Test specimen's height measuring device, has positioning unit i.e. guide rail, provided for positioning specimen on supporting device in defined position with projecting length such that specimen is measurable in range of projecting length - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vermessung von Prüflingen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a device for measuring specimens according to the preamble of claim 1.
Zur Vermessung von Prüflingen mit Hilfe von Bildverarbeitungseinheiten sind bereits verschiedene Vorrichtungen bekannt geworden.to Measurement of test pieces With the help of image processing units are already various devices known.
So gibt es die Möglichkeit, Prüflinge über eine geneigte Gleitplatte durch den Strahlengang zwischen einer Beleuchtung und einer Kamera in einer Gleitbewegung hindurchzuführen und dabei beim Durchtritt durch den Strahlengang eine Momentaufnahme der Prüflinge zu erzeugen. Mit Hilfe einer Bildverarbeitungseinheit kann unter Zuhilfenahme entsprechender Hard- und Software ein derartiges Bild dahingehend ausgewertet werden, dass bestimmte Maße des Prüflings mit ausreichender Messgenauigkeit bestimmt werden können. Im Anschluss an die Gleitschiene können darüber hinaus Sortiervorrichtungen vorgesehen werden, um eine Sortierung der Teile vorzunehmen.So is there a possibility, Test specimens over one inclined sliding plate through the beam path between a lighting and pass a camera in a sliding movement and while passing through the beam path, a snapshot the examinees to create. With the help of an image processing unit can under With the help of appropriate hardware and software such an image to the effect be evaluated that certain dimensions of the specimen with sufficient accuracy can be determined. In addition to the slide rail can also sorting devices be provided to make a sorting of the parts.
Eine
solche Vorrichtung ist beispielsweise in der
Bei einer Gleitschiene besteht der grundsätzliche Nachteil, dass eine Bestimmung der Höhe des Prüflings, d.h. das Ausmaß senkrecht zur Gleitebene, nur schwer bestimmbar ist, da in der Seitenansicht die auf der Gleitschiene aufliegende Seitenkante nicht mit der genügenden Genauigkeit darstellbar bzw in ihrer Position durch die Bildverarbeitungseinheit bestimmbar, ist.at a slide is the fundamental disadvantage that a Determination of the amount of DUT, i.e. the extent vertical to the sliding plane, is difficult to determine, since in the side view the side edge resting on the slide rail is not of sufficient accuracy representable or in their position by the image processing unit determinable is.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Vermessung von Prüflingen vorzuschlagen, bei der ein Auflageelement für die Prüflinge vorgesehen ist und die dennoch eine zuverlässige und genaue Bestimmung der Höhe der Prüflinge ermöglicht.task The invention is therefore an apparatus for measuring specimens propose, in which a support element is provided for the specimens and the nevertheless a reliable one and exact determination of the height the examinees allows.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.These The object is based on a device according to the preamble of the claim 1 solved by its characterizing features.
Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.By in the subclaims mentioned measures are advantageous embodiments and further developments of the invention possible.
Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Vermessung von Prüflingen dadurch aus, dass das Auflageelement so ausgebildet ist, dass die Prüflinge in einer definierten Position mit einem Überstand auf dem Auflageelement positionierbar sind, so dass die Prüflinge im Bereich des Überstandes von dem Auflageelement ungestört vermessbar sind.Accordingly a device according to the invention is characterized for the measurement of test pieces characterized in that the support element is formed so that the specimens in a defined position with a projection on the support element are positionable so that the specimens in the region of the supernatant of the support element undisturbed are measurable.
Mit dieser Maßnahme wird auf einfache Art und Weise ein Teil der Prüflinge quasi frei schwebend im Strahlengang zwischen Beleuchtung und Kamera geführt, so dass die Höhe ungestört von der Auflage mit großer Genauigkeit vermessbar ist.With this measure In a simple way, a part of the test pieces is floating freely in the Beam path between lighting and camera led, so that the height undisturbed by the Edition with large Accuracy is measurable.
Um die definierte Position selbsttätig einstellen zu können, wird die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhafterweise mit Positionierungsmitteln versehen, mittels denen die Prüflinge in der definierten Position positionierbar sindAround the defined position automatically to be able to adjust becomes the device according to the invention advantageously provided with positioning means, by means which the candidates in can be positioned in the defined position
Vorteilhafterweise wird das Auflageelement wenigstens im Messbereich im Wesentlichen eben ausgebildet. Hierdurch ergibt sich zum einen eine stabile Lage für Prüflinge mit einer ebenen Auflagefläche. Darüber hinaus kann auf einer ebenen Auflage der Prüfling auch in Querrichtung zur Auflagefläche, d.h. von oben oder von unten, ohne Störung durch das Auflageelement vermessen werden.advantageously, the support element is substantially at least in the measuring range just trained. This results in a stable position for examinees with a flat bearing surface. About that In addition, on a flat surface of the specimen in the transverse direction to the contact surface, i.e. from above or below, without interference from the support element be measured.
Weiterhin ist es von Vorteil, die Blickrichtung der Kamera im Wesentlichen parallel zur Ebene des Messbereichs auszubilden. Auf diese Weise ergibt sich im Bereich des freien Überstandes des Prüflings eine Projektion der abzubildenden Seite des Prüflings in dem erfassten Bild, aus der anhand der präzise abbildbaren Kanten die Maße und insbesondere die Höhe des Prüflings mit hoher Genauigkeit bestimmbar sind.Farther It is advantageous, the viewing direction of the camera in essence parallel to the plane of the measuring range. In this way results in the region of the free supernatant of the specimen one Projection of the image to be imaged of the test object in the captured image, from the basis of the precise imageable edges the dimensions and in particular the height of the test piece can be determined with high accuracy.
Vorteilhafterweise wird weiterhin die Beleuchtung auf die Kamera hin ausgerichtet. Auch diese Maßnahme dient zur guten Abbildung des Prüflings im Bereich des Überstandes in der Projektion auf der Kamera, wobei die zu vermessenden Kanten gut sichtbar sind und keine störenden Reflexionen in Blickrichtung der Kamera erzeugt werden.advantageously, The lighting will continue to focus on the camera. Also this measure serves for the good picture of the test object in the area of the supernatant in the projection on the camera, with the edges to be measured well are visible and no disturbing Reflections are generated in the direction of the camera.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird das Auflageelement beweglich ausgebildet, so dass es möglich ist, durch die Bewegung des Auflageelements die Prüflinge in den Strahlengang zwischen Beleuchtung und Kamera zu bringen und von dort wieder abzuführen.In a particular embodiment the invention, the support element is designed to be movable, so that it is possible is, by the movement of the support member, the specimens in to bring the beam path between lighting and camera and dissipate from there again.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden stationäre Positionierungsmittel vorgesehen, um die Prüflinge in der definierten Position mit Überstand zu positionieren. Durch stationäre Positionierungsmittel, beispielsweise in Form von Führungsschienen, Anschlägen, oder dergleichen, lässt sich auf besonders einfache Weise eine definierte Position in Bezug auf die ebenfalls stationäre Kamera bzw. eine ebenfalls stationäre Beleuchtung vornehmen.In a particularly advantageous embodiment of the invention stationary Positioning means provided to the specimens in the defined position with supernatant to position. By stationary Positioning means, for example in the form of guide rails, Attacks, or the like leaves in a particularly simple way, a defined position in relation on the also stationary Camera or a likewise stationary lighting make.
Insbesondere in Verbindung mit einer beweglichen Aufnahme sind stationäre Positionierungsmittel von Vorteil, da die Bewegung der Prüflinge entlang derartiger stationärer Positionierungsmittel bzw. an derartige stationäre Positionierungsmittel heran durch das bewegliche Auflageelement bewirkt wird, so dass in Verbindung mit den stationären Positionierungsmitteln keine separaten Elemente zur Bewegung der Prüflinge erforderlich sind.In particular, in conjunction with a movable recording stationary positioning means are advantageous because the movement of the specimens ent long such stationary positioning means or on such stationary positioning means zoom is caused by the movable support element, so that in connection with the stationary positioning means no separate elements for moving the specimens are required.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird das Auflageelement drehbar ausgebildet. Ein drehbares Auflageelement ist besonders einfach anzutreiben, wobei Prüflinge, die auf dem Auflageelement liegen, in der gleichen Bewegung in den Messbereich vor der Kamera zuführbar und auch wieder von dort entfernbar sind.In a particular embodiment According to the invention, the support element is designed to be rotatable. A rotatable Support element is particularly easy to drive, with test specimens, which lie on the support element, in the same movement in the measuring range can be fed in front of the camera and also be removed from there again.
Vorzugsweise wird die Drehachse des Auflageelementes im Wesentlichen senkrecht angeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, die Prüflinge in stabiler Lage in einer horizontalen Bewegungsebene zu transportieren. Da zur Erfassung der gewünschten Bildprojekte weiterhin die Blickrichtung der Kamera parallel zur Bewegungsebene der Prüflinge ausgerichtet ist, sind die Prüflinge in diesem Fall während der gesamten Bewegung vor der Kamera entsprechend ausgerichtet. Somit steht ein größeres Zeitintervall zur Vermessung der Prüflinge zur Verfügung.Preferably the axis of rotation of the support element is substantially perpendicular arranged. In this way it is possible to make the specimens more stable To transport position in a horizontal plane of movement. There to capture the desired Image projects continue to look the camera parallel to the camera Movement level of the candidates aligned is, the candidates are in this case during the entire movement in front of the camera aligned accordingly. Thus, there is a larger time interval for measuring the samples to disposal.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Auflageelement im Wesentlichen kreisrund ausgebildet. Ein kreisrundes Auflageelement ermöglicht beispielsweise die Verteilung mehrerer Prüflinge entlang dem Umfang, die in der Kreisbewegung in den Messbereich vor der Kamera zugeführt und anschließend in der gleichen Kreisbewegung aus dem Messbereich entfernt werden.In an advantageous embodiment According to the invention, the support element becomes substantially circular educated. A circular support element allows, for example, the distribution several candidates along the circumference, in the circular motion in the measuring range fed in front of the camera and subsequently be removed from the measuring range in the same circular motion.
Vorzugsweise wird die Auflage aus einem transparenten Material, beispielsweise Glas oder dergleichen, gefertigt. Dies ermöglicht neben der erfindungsgemäßen Höhenvermessung der Prüflinge auch eine Vermessung in anderer Blickrichtung, beispielsweise orthogonal zur Auflageebene der Prüflinge im Durchlichtverfahren, beispielsweise vor oder nach der erfindungsgemäßen Vermessung. Dabei kann die Transparenz der Glasplatte an das verwendete Licht angepasst werden, beispielsweise kann unter Verwendung von Infrarotlicht das Auflageelement für Infrarotlicht transparent ausgebildet sein.Preferably is the edition of a transparent material, for example Glass or the like, made. This allows in addition to the inventive height measurement the examinees too a measurement in another direction, for example orthogonal to the support level of the specimens in the transmitted light method, for example before or after the measurement according to the invention. In this case, the transparency of the glass plate to the light used can be adjusted, for example, using infrared light the support element for Infrared light be transparent.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vor allem zur Vermessung der Höhe der auf dem Auflageelement liegenden Prüflinge vorteilhaft verwendbar, wobei die der Kamera nachgeschaltete Bildverarbeitungseinheit zur entsprechenden Bildverarbeitung der abgebildeten Projektion ausgebildet wird.The inventive device is mainly for measuring the height of the support element lying samples advantageously usable, wherein the camera downstream of the image processing unit for the corresponding image processing of the imaged projection is trained.
Weiterhin ist es von Vorteil, bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung einen telezentrischen Strahlengang vorzusehen. Ein telezentrischer Strahlengang hat den Vorteil, dass die Entfernung des Prüflings von der Kamera für die Abbildung keine Rolle spielt. Im Falle einer beweglichen Auflage bedeutet dies, dass der Ort, an dem das auszuwertende Bild aufgenommen wird, ohne Einbußen in der Messgenauigkeit durchaus in gewissem Umfang schwanken kann. Im Falle eines kreisrunden, drehenden Auflageelementes heißt dies beispielsweise, dass die Außenkontur des Auflageelementes durchaus gewisse Toleranzen aufweisen kann, ohne dass hierdurch das Messergebnis verfälscht wird. Darüber hinaus ist auch die Länge des Überstandes bei einem solchen Auflageelement oder generell bei jeder gekrümmten Bewegungslinie durch den Strahlengang ohne Störeffekt.Farther it is advantageous in the apparatus according to the invention a telecentric beam path provided. A telecentric beam path has the advantage that the distance of the specimen from the camera for the figure does not matter. In case of a movable edition This means that the place where the image to be evaluated is taken will, without loss in the measurement accuracy can vary quite a bit. In the case of a circular, rotating support element means for example, that the outer contour of the support element may well have certain tolerances without thereby distorting the measurement result. Furthermore is also the length of the supernatant in such a support element or generally in each curved movement line through the beam path without disturbing effect.
Dementsprechend ist bei einer derartigen Ausbildung auch die Präzision der Positionierungsmittel von untergeordneter Bedeutung, solange nur ein ausreichender Überstand zur Bestimmung der Höhe der Prüflinge vorhanden ist.Accordingly is in such a training, the precision of the positioning means of secondary importance, as long as only a sufficient supernatant for determining the height the examinees is available.
Auch an die Geschwindigkeit der Prüflinge beim Durchtritt durch den Messbereich sind bezüglich der Konstanz oder Reproduzierbarkeit keine großen Anforderungen vorhanden, da der Abstand der Prüflinge von der Kamera im Moment der Bildaufnahme beim telezentrischen Strahlengang keine Rolle spielt.Also at the speed of the specimens at Passage through the measuring range are in terms of constancy or reproducibility no big ones Requirements exist because the distance of the DUTs from the camera at the moment Image acquisition in the telecentric beam path is irrelevant.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann z.B. bei Herstellungsverfahren zur Qualitätssicherung während oder nach der Fertigung der zu prüfenden Werkstücke eingesetzt werden. Besonders vorteilhaft ist dabei die Kombination mit Markierungs- oder Sortiereinheiten, um fehlerhafte Teile zu markieren oder auszusortieren.The inventive device can e.g. in manufacturing processes for quality assurance during or used after the production of the workpieces to be tested become. Particularly advantageous is the combination with marking or sorting units to mark or sort out defective parts.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert.One embodiment The invention is illustrated in the drawing and is based on the Figures in more detail below explained.
Im Einzelnen zeigenShow in detail
Die
Vorrichtung
Eine
ringförmiges
Auflageelement
In
der dargestellten Ausführungsform
ist das Auflageelement
Die
Objektive
Durch
eine nicht naher dargestellte Vorrichtung zur Zuführung der
Prüflinge
werden diese, wie anhand des Prüflings
Gegebenenfalls
können
nach der Vermessung der Höhe
H, d.h. hinter dem Messbereich
In
der vorliegenden Ausführungsform
wird das Auflageelement
Die
Vorrichtung
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- Kameracamera
- 33
- Objektivlens
- 44
- Beleuchtunglighting
- 55
- Objektivlens
- 66
- Auflageelementsupport element
- 77
- Prüflingexaminee
- 88th
- Messbereichmeasuring range
- 99
- Führungsschieneguide rail
- 1010
- Randedge
- 1111
- ÜberstandGot over
Claims (15)
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Publications (1)
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|---|---|
| DE102006048744A1 true DE102006048744A1 (en) | 2008-04-17 |
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| DE (1) | DE102006048744A1 (en) |
Cited By (1)
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2006
- 2006-10-12 DE DE200610048744 patent/DE102006048744A1/en not_active Withdrawn
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