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WO2004063664A1 - Optisches verfahren und vorrichtung zur oberflächenkontrolle - Google Patents

Optisches verfahren und vorrichtung zur oberflächenkontrolle Download PDF

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Publication number
WO2004063664A1
WO2004063664A1 PCT/EP2004/000084 EP2004000084W WO2004063664A1 WO 2004063664 A1 WO2004063664 A1 WO 2004063664A1 EP 2004000084 W EP2004000084 W EP 2004000084W WO 2004063664 A1 WO2004063664 A1 WO 2004063664A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
light source
angle
partial
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2004/000084
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Steffen Burkhardt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isra Parsytec GmbH
Original Assignee
Parsytec Computer GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Parsytec Computer GmbH filed Critical Parsytec Computer GmbH
Publication of WO2004063664A1 publication Critical patent/WO2004063664A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/28—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring areas
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
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    • 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
    • G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/8901—Optical details; Scanning details
    • G01N21/8903—Optical details; Scanning details using a multiple detector array

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for checking surfaces, in particular moving surfaces, in which surface defects, which can be based on fluctuating material properties or defects in the production process, are detected.
  • the device according to the invention for checking a surface has a first light sensor which is assigned to a first light source. Furthermore, a second light sensor is formed, which is assigned to a second light source.
  • the first light source illuminates a first partial surface and the second light source illuminates a second partial surface of the surface to be checked.
  • the first partial surface has a first central surface normal.
  • the first light source is oriented at a first angle of incidence and the first light sensor is oriented at a first angle of reflection to the first central surface normal of the first partial surface.
  • the second light source is oriented at a second angle of incidence and the second light sensor is oriented at a second angle of reflection to the second central surface normal of the second partial surface.
  • the first light source emits parallel light at least in one direction, while the second light source emits non-directional light.
  • a light sensor is typically also understood here to mean a camera for taking pictures of the surface.
  • the surface to be checked is thus simultaneously irradiated with directional light, that is to say parallel in at least one spatial direction, and diffuse, that is to say non-directional, light.
  • the combination of these two types of lighting in particular also the correlation of the data obtained in this way by means of an electronic evaluation unit, which can consist, for example, of a computer, enables the error detection of a large number of errors in a reliable manner.
  • the second light sensor which receives the non-directional light emitted by the second light source and reflects by the surface to be checked, enables a high detection rate in the detection of area boundaries that a directional sensor, i.e. a sensor that receives light parallel in at least one spatial direction, is difficult and relative can detect unreliably.
  • a surface control with directed light on the other hand, it shows advantages in the detection of three-dimensional defects, which can consist, for example, of impressions of rollers moving the material. Such three-dimensional defects are difficult to detect with non-directional light.
  • diffuse light detection provides advantages of the possibility of successfully suppressing the negative effect of liquid films and stains on the surface to be checked, which can easily be caused by rolling oil in steel production, for example.
  • diffuse light detection proves to be stable in the event of fluctuations in the distances between the optical components used for detection, such as light source and / or light sensor, and the surface to be checked.
  • first light sensor which detects parallel light at least in a first direction
  • second light sensor which is assigned to the second light source that emits non-directional light
  • pseudo-errors can arise, for example, from the nature of the material, whereby defects are simulated that are not actually defects, since the desired material properties are not impaired.
  • Another possibility for the creation of pseudo-errors lies in local temperature inhomogeneities, for example with steel.
  • the combination or correlation of the measurement results of the first and second light sensors results in the error detection rate in the case of color errors which can arise, for example, from rust or scale. Such errors are difficult to detect with only one type of lighting.
  • the angles of incidence and angles of incidence correspond approximately to one another. This enables the operation of a light source with an associated light sensor for bright field detection, in which imperfections are detected as dark points. However, it is equally possible to choose different angles of incidence and angle of incidence and to use the light source with an associated light sensor as a Duhkelfeld detector, in which imperfections appear as bright points.
  • setting means for setting the angles of incidence and angle of emergence are formed.
  • different surface defects can be expected.
  • the surface defects that occur in the production of steel are different from those that usually occur in the production of paper.
  • Adjustment screws connected to the sensors can serve as adjustment means.
  • the first and / or the second light sensor has adaptation means.
  • at least one of the following adaptation means is designed to adapt the first and / or the second light sensor:
  • the spatial resolution of the sensor can be adjusted by combining sensor elements.
  • means for combining the sensor elements can be formed which, for example, carry out a spatial integration via the signal of the sensors to be combined.
  • it can be advantageous to adapt the spatial resolution so that it is clearly below the spatial extent of the average surface defect to be expected.
  • the temporal resolution of the sensor (s) is also of crucial importance, particularly in the case of moving surfaces, since adaptation to the speed of the surface must be ensured here.
  • the temporal resolution can be adjusted by means of integration which carry out a temporal integration of the sensor signal.
  • the sensitivity of the sensor must be adaptable to the errors to be detected or also to the desired error detection rate. This is done with the aid of reinforcing means that can be regulated.
  • the gain of the recorded measurement signals can thus be regulated in an advantageous manner.
  • the extension of the sensor can also be adapted to the type and / or extension of the surface defects that occur. This can be done, for example, by diaphragms that simply hide a corresponding, undesired area, or also by switching individual sensor elements on and off, which leads to a change in the extent of the entire sensor.
  • the adaptability of the sensitive wavelength range can advantageously be used to increase the error detection rate. Because some errors can only be recognized in a certain wavelength range. Such adaptability can be achieved by designing filters that only transmit a certain wavelength range.
  • the resolution of the first light sensor is 100 to 400 micrometers, preferably 150 to 250 micrometers.
  • a resolution of 100 to 400 micrometers, preferably 200 to 350 micrometers, has proven to be advantageous for the second light sensor. These resolutions allow the detection of various errors with high reliability.
  • the first and / or the second light sensor comprises a camera, preferably a matrix camera.
  • the first and / or the second light sensor comprises a line scan camera.
  • the first light sensor is designed as a line camera and the second light sensor as a matrix camera, so that the line camera detects parallel light and the matrix camera non-directional light at least in one spatial direction. It has been shown that such a combination of light sources, which emit directional and non-directional light with a matrix and a line camera, provide the highest error detection rates for error detection.
  • Such a device is therefore particularly advantageously suitable for the temporally and spatially high-resolution surface inspection of moving surfaces.
  • the data recorded by the first and / or second light sensor are transmitted via signal or data lines to an evaluation device for evaluation.
  • at least the first and / or the second light sensor are connected to the evaluation unit.
  • a speed sensor which measures the current speed of the surface
  • the connection of further sensors can also be connected to the evaluation unit.
  • the evaluation unit advantageously enables the combination or correlation of the measurement data of the two light sensors.
  • a connection of the light sources to the evaluation unit is also possible; this advantageously enables the device to be operated in a pulsatile form. This requires central control and evaluation of both the sensors and the light sources.
  • the first and / or the second light source has adaptation means.
  • at least one of the following adaptation means of the first and / or the second light source is formed:
  • the adjustment of the wavelength is particularly advantageous since some types of error only in a certain wavelength range, for example in the. Ultraviolet are recognizable.
  • the design of a filter allows the wavelength range to be adapted in a simple manner.
  • the light intensity can be adjusted simultaneously or alternatively with the filter respectively.
  • the adaptability of the light intensity allows the accuracy of the errors to be recognized to be adjusted, that is to say the desired deviation from a standard size which is recognized as an error.
  • amplifying means can also be formed, which, for example, allow the gain of the power supply of the light source to be changed, so that the light intensity can be adapted.
  • the adaptability of the expansion of the light source advantageously allows the expansion and / or shape of the first and / or second partial surface to be adapted. Furthermore, the expansion of the first and / or second light source can be adjusted by constructing the light source from individual lighting elements that can be switched on or off in certain areas.
  • the first and / or the second light source emits light with a wavelength of 400 to 650 nanometers. Light in this wavelength range has proven to be particularly advantageous for error detection.
  • a control device is formed which is connected via signal lines at least to the light sources and light sensors.
  • This control device enables coordinated control of both the sensors and the light sources.
  • a further coordination for example with the drive of a moving surface, as well as the mentioned adaptation means is possible and according to the invention.
  • Further sensors such as temperature sensors, speed sensors, sensors for measuring the tension when material is moved, and others can advantageously be connected both to the control device and to the evaluation device. Coupling the control device and the evaluation unit is also advantageous, since the light sensors and sources can be controlled in a coordinated manner.
  • the first and the second partial area overlap at least partially.
  • the illuminated partial areas such that the first and second partial areas do not overlap, preferably being spaced apart from one another. Both options can be advantageous depending on the type of surface to be checked or also on the type and / or extent of the errors to be expected.
  • means for moving the surface under the partial areas are formed. This enables the control of moving material surfaces. It is particularly advantageous to couple the means for moving the surface to the control device and / or evaluation unit, so that the material speed can be adapted as a function of the detected or also the defects to be detected.
  • a method for surface inspection in which at least two partial surfaces of the surface to be inspected are illuminated at an angle of incidence to the central surface normal of the respective partial surface and the light reflected by the illumination surfaces is detected at an angle of incidence to the respective central surface normal , At least a first partial area is illuminated with light that is parallel in at least one spatial direction and at least a second partial area of the surface to be checked is illuminated with light that is non-directional.
  • Such a method advantageously uses directional light, that is to say parallel light and non-directional light, at least in one spatial direction.
  • the simultaneous use of both types of light for error control advantageously increases the error detection rate, since errors with high security can be detected, which cannot be detected when using only one of the two types of light.
  • the angle of incidence and the angle of reflection correspond approximately to one another. This means that maximum light output is achieved without further scatter due to defects on the surface to be checked.
  • errors appear as a dark spot in an otherwise bright image.
  • non-directional light that is to say in the image of the second partial area
  • the amplitude of the intensity fluctuations depends on the type and extent of the detected error.
  • angles of incidence and angle of incidence are variable. This means that the angle of incidence and angle of emergence can be adapted to the errors to be expected during the control. This advantageously allows an increase in the error detection rate, preferably of frequently occurring errors.
  • the spatial resolution in the detection of directed light is 100 to 400 micrometers, preferably 150 to 250 micrometers. This allows the detection of errors with an extent of the same order of magnitude as the spatial resolution of the detection achieved.
  • the spatial resolution in the detection of non-directional light is 100 to 400 micrometers, preferably 100 to 350 micrometers.
  • the light reflected by the first and / or second partial surface is detected by at least one camera, preferably a matrix camera and or a line camera.
  • a camera preferably a matrix camera and or a line camera.
  • the use of commercially available cameras as a light sensor for surface inspection is advantageous because a method for surface inspection can be used inexpensively.
  • commercially available cameras often have interfaces which make it possible to transmit the data detected by the camera to an evaluation unit and / or control device which, for example, can consist of an electronic computer with appropriate software.
  • the non-directional light is detected by a matrix camera and the light parallel in at least one spatial direction is detected by a line camera.
  • the light reflected by the first and / or second partial surface is evaluated in an evaluation unit.
  • the evaluation unit can consist of a computer with appropriate software.
  • the electronic evaluation allows the evaluation of a large amount of data to an extent that is practically only limited by the computing power of the computer used.
  • an evaluation unit can also correlate radiation reflected or scattered by the first and the second partial area, which is a further one enables advantageous increase in the error detection rate.
  • at least the illumination of the first and / or second partial area and / or the detection of the light reflected by the first and / or second partial area is controlled by a control device. This advantageously enables a coordinated illumination and detection of faults in the first and the second partial area and thus an increased fault detection rate.
  • a computer can be used as the control device, which can also include the evaluation unit.
  • the first and the second partial area overlap at least partially.
  • the first and second partial areas do not overlap, in particular are spaced apart from one another.
  • the surface is moved under the partial surfaces. This advantageously allows the surface control of moving surfaces.
  • the surface to be checked consists of steel, in particular high-gloss stainless steel, or of organically coated, in particular painted, metal.
  • the method according to the invention is particularly advantageous when it comes to the surface inspection of steels that have to meet high quality standards, such as the O5 standard, high-gloss stainless steel or coated or painted metal, since a significantly higher error detection rate is achieved compared to other systems.
  • high quality standards such as the O5 standard, high-gloss stainless steel or coated or painted metal
  • FIG. 3 shows a second example of the lighting situation of a material strip and
  • FIG. 4 shows a third example of the lighting situation of a material strip.
  • the material strip 1 schematically shows a device for checking the surface of a material strip 1, for example a steel foil or paper, with a surface 2 to be checked.
  • This material strip 1 is moved in the direction of movement 4 by a driven roller 3.
  • the material strip 1 is illuminated by a first light source 5 and a second light source 6.
  • the first light source 5 illuminates a first partial surface 7, which has a first central surface normal 8.
  • the light emitted by the first light source 5 has a central light beam 9, which includes a first angle of incidence 10 with the first central surface normal 9.
  • the first light source 15 emits directional light, that is to say light which is parallel in one spatial direction.
  • the effective extent of the first light source 5 and thus also the size of the first partial area 7 can be adapted, for example, to the type of material to be examined or also to the type, extent, area of occurrence and / or size of the errors to be expected. This can be done in an advantageous manner by using a corresponding screen or by constructing the first light source 5 from lighting elements that can be switched on or off.
  • the light emitted by the first light source 5 and reflected by the first partial surface 7 with a second central light beam 11 is emitted by one first light sensor 12 detected.
  • the first light sensor 12 is a line scan camera 12 which detects the directional light emitted by the first light source 5.
  • the first light source 5 emits directed light, that is to say light which is parallel in at least one spatial direction.
  • the first angle of reflection 13 between the second central light beam 11 and the first central surface normal 8 should correspond approximately to the first angle of incidence 10.
  • Such lighting is called dark field lighting, in which the detected defects are detected as bright spots against a dark background.
  • Both the angle of incidence and the angle of incidence can be changed by the formation of adjusting means (not shown), which enable a change in the angle with respect to the surface 2 to be checked.
  • the device has a second light sensor 14, which detects the light emitted by the second light source 6 onto the second partial surface 15.
  • the second light source 6 emits non-directional light.
  • the second light sensor 14 is a matrix camera 14.
  • the third central light beam 16, which forms the center of the light emitted by the second light source 6, strikes the second partial surface 15 at a second angle of incidence 17.
  • the second light sensor is 14 positioned at a second angle of reflection 19, in the present exemplary embodiment the second angle of reflection 19 corresponds essentially to the second angle of incidence 17, that is to say, reflected light from a surface-free spot hits the second light sensor 14. If there is an error, the light that strikes it becomes scattered and does not reach the second light sensor 14 in the present configuration.
  • the second angle of incidence 19 it is just as possible to choose the second angle of incidence 19 differently than the second angle of incidence 17. This leads to ensure that radiation from the second light source 6 scattered only at defects reaches the second light sensor 14.
  • the light picked up by the line camera 12 and by the matrix camera 14 is passed via a first data line system 20 to an evaluation unit 21, in which the data supplied by the cameras 12, 14 are evaluated.
  • an evaluation unit 21 can consist in a computer with corresponding software which carries out an evaluation of the data according to the invention. It is particularly advantageous to correlate the data supplied by the line camera 12 and by the matrix camera 14 in order to achieve a further increased error detection rate.
  • the cameras 12, 14 and the light sources 5, 6 can have one or more adaptation means, as set out above.
  • at least one light source 5, 6 and or at least one camera 12, 14 can have filters for adapting the wavelength range and the light intensity.
  • the formation of reinforcing means for adapting the light intensity, switching means for switching on or off individual lighting elements for adapting the extent of the light source, screens for adapting the extent of the light source and / or focusing means for adapting the extent of the illuminated partial areas is also at least one light source 5 , 6 advantageous and according to the invention.
  • adaptation means in the cameras 12, 14 is also possible according to the invention, for example, means for combining sensor elements for adapting the spatial resolution, integration means for adapting the temporal resolution, amplifying means for adapting the sensitivity and / or diaphragms for adapting the extent can be formed as described in detail above.
  • the simultaneous use of both directional and non-directional light is advantageous since this results in an advantageous increased probability of error detection. This is particularly advantageous in the case of non-clean room applications in which the surface 2 to be checked can be contaminated, for example, for example by an oil film made from rolling oil when checking steel foil.
  • the evaluation unit 21 in addition to a detection of area boundaries, for example a check for three-dimensional defects and color errors is carried out. Furthermore, pseudo errors and the signals from liquid films are suppressed.
  • the method according to the invention is characterized by a surprisingly high level of robustness and running stability in surface control.
  • the evaluation unit 21 can display the data of further sensors, such as a non-contact temperature sensor 22 and one
  • Process speed sensor 23 which measures the speed of the moving material strip 1.
  • the spatially resolved temperature distribution of the material strip 1 can be measured with the contactless temperature sensor 22.
  • the data of both the line camera 12 and the matrix camera 14, as well as the further sensors such as the temperature sensor 22 and the speed sensor 23, are not only fed into the first data line system 20, but also into the second data line system 24.
  • a control device 25 is supplied with the corresponding data by the second data line system 24.
  • Parameters of both the light sources 5, 6 and the cameras 12, 14 can be adjusted on the basis of this data, but also on the basis of presets selected by the user.
  • the light sources 5, 6 are also with the second for this purpose Data line system 24 connected.
  • a connection, in particular also with the adaptation means (not shown) of the cameras 12, 14 and / or the light sources 5, 6 is advantageously possible.
  • the drive of the roller 3 can also be controlled by the control device 25 in order to vary the speed of the material strip 1 in the direction of movement 4. It is possible to implement both the control device 25 and the evaluation unit 21 in one device, for example a computer.
  • the first partial surface 7 and the second partial surface 15 lie differently than in the example shown in FIG.
  • the first partial surface 7 is irradiated with directed light by the first light source 5, while the second partial surface 15 is illuminated with non-directional light.
  • the two partial surfaces 7, 15 can have the same spatial dimensions, but according to the invention, unequal spatial dimensions are also possible. In this example, the two partial areas 7, 15 are spatially separated.
  • FIG 3 shows a further example of the illumination of a material strip 1 for surface control.
  • the first partial area 7 and the second partial area 15 partially overlap, but it is also possible according to the invention, the two partial areas 7 , 15 to overlap completely or that one of the two partial surfaces 7, 15 only forms part of the other partial surface 15, 7.
  • the first section 7 and the second section 15 do not extend over the entire width of the material strip 1, so that only Excerpts of the surface 2 to be checked are monitored. This can be useful if special defects can only occur in special partial areas of the surface 2 to be checked, for example traces of material transport or the like. The expenditure of data evaluation to be operated in the evaluation unit 21 can thus be reduced and the speed of the surface inspection can thus be increased.
  • any shape of partial area is possible and according to the invention.
  • the shape of the partial areas 7, 15 can be realized, for example, by suitable optical means such as, for example, diaphragms between the light sources 5, 6 and the partial areas 7, 15.
  • suitable optical means such as, for example, diaphragms between the light sources 5, 6 and the partial areas 7, 15.
  • the method and device for surface control according to the invention advantageously permits surface control, in particular of moving material surfaces, in which a high error detection rate is achieved with high reliability.
  • a first partial surface 7 of the surface 2 to be checked is illuminated with directed light, which is captured by a line camera 12.
  • a second partial surface 15 of the surface 2 to be inspected is illuminated with non-directional light, which is captured by a matrix camera 14.
  • the joint evaluation of the data obtained in this way leads to a high error detection rate with high reliability of the surface inspection.
  • Material strip surface to be controlled roll direction of movement first light source second light source first partial area first central surface normal first central light beam first angle of incidence second central light beam first light sensor, line scan camera first angle of incidence second light sensor, matrix camera second partial area third central light beam second angle of incidence second central surface normal second angle of reflection first data line system evaluation unit temperature sensor speed sensor second data line system control device overlap area

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Abstract

Vorrichtung zur Kontrolle einer Oberfläche (2), beispielsweise in Bandform mit einem ersten Lichtsensor (12), der einer ersten Lichtquelle (5) zugeordnet ist und einem einer zweiten Lichtquelle (6) zugeordneten zweiten Lichtsensor (14), wobei die erste Lichtquelle (5) eine erste Teilfläche und die zweite Lichtquelle (6) eine zweite Teilfläche der zu kontrollierenden Oberfläche (2) beleuchten, wobei die erste Teilfläche eine erste zentrale Flächennormale (8) aufweist und die erste Lichtquelle (5) in einem ersten Einfallswinkel (10) und der erste Lichtsensor (12) in einem ersten Ausfallswinkel (13) zur ersten zentralen Flächennormalen (8) der ersten Teilfläche ausgerichtet sind und die zweite Lichtquelle (6) in einem zweiten Einfallswinkel (17) und der zweite Lichtsensor (14) in einem zweiten Ausfallswinkel (19) zur zweiten zentralen Flächennormalen (18) der zweiten Teilfläche ausgerichtet sind, wobei die erste Lichtquelle (5) zumindest in einer Raumrichtung paralleles Licht und die zweite Lichtquelle (6) ungerichtetes Licht abstrahlt. Die gemeinsame Auswertung der durch die Beleuchtung sowohl mit gerichtetem, als auch mit ungerichtetem Licht gewonnenen Daten führt in vorteilhafter Weise zu einer hohen Fehlererkennungsrate bei hoher Zuverlässigkeit der Oberflächenkontrolle.

Description

Verfahren und Norrichtung zur Oberflächenkontrolle
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kontrolle von Oberflächen, insbesondere von sich bewegenden Oberflächen, bei der Oberflächenfehler, die auf schwankenden Materialeigenschaften oder Fehlern im Produktionsprozess beruhen können, detektiert werden.
Die automatische Kontrolle der Beschaffenheit von Oberflächen erlangt zunehmend an Bedeutung, gerade auch von bewegten Oberflächen, da immer mehr Materialien beispielsweise in Bandform mit hoher Geschwindigkeit hergestellt werden, wie dies bei Stahl, Papier und ähnlichem der Fall ist. Solche Materialien werden oftmals mit bis zu 2000 m/min im Produktionsprozess bewegt, was eine nicht-automatische Oberflächenkontrolle praktisch ausschließt. Auch Bandbewegungen mit noch größeren Geschwindigkeiten sind möglich. Es wird mehr und mehr dazu übergegangen, Oberflächenkontrollen bereits während der Produktion durchzuführen, um nötigenfalls bei Produktionsfehlern diese direkt beheben zu können, ohne dass zu große Mengen fehlerhaften Materials produziert werden.
Gerade bei Einsatz von Kontrollsystemen in Νichtreinraumumgebungen, wie sie oftmals in Produktionsstätten vorliegen, kann es dazu kommen, dass beispielsweise die zu kontrollierende Oberfläche verschmutzt ist. Dies ist ein Umstand, der herkömmliche Kontrollsysteme vor große Schwierigkeiten stellt.
Davon ausgehend ist es Aufgäbe dieser Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die es gestatten, eine Oberflächenkontrolle auch von bewegten Oberflächen und unter schwierigen Umständen mit hoher Fehlererkennungsrate durchzuführen. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kontrolle einer Oberfläche weist einen ersten Lichtsensor auf, der einer ersten Lichtquelle zugeordnet ist. Weiterhin ist ein zweiter Lichtsensor ausgebildet, der einer zweiten Lichtquelle zugeordnet ist. Die erste Lichtquelle beleuchtet eine erste Teilfläche und die zweite Lichtquelle eine zweite Teilfläche der zu kontrollierenden Oberfläche. Die erste Teilfläche weist eine erste zentrale Flächennormale auf. Die erste Lichtquelle ist in einem ersten Einfallswinkel und der erste Lichtsensor in einem ersten Ausfallwinkel zur ersten zentralen Flächennormalen der ersten Teilflache ausgerichtet. Die zweite Lichtquelle ist in einem zweiten Einfallswinkel und der zweite Lichtsensor in einem zweiten Ausfallwinkel zur zweiten zentralen Flächennormalen der zweiten Teilfläche ausgerichtet. Die erste Lichtquelle strahlt zumindest in einer Raunτricht-ιng paralleles Licht ab, während die zweite Lichtquelle ungerichtetes Licht abstrahlt. Unter einem Lichtsensor wird hier typischerweise auch eine Kamera zur Aufnahme von Bildern der Oberfläche verstanden.
Erfindungsgemäß wird somit die zu kontrollierende Oberfläche gleichzeitig mit gerichtetem, also in zumindest einer Raumrichtung parallelem, und diffusem, also ungerichtetem, Licht bestrahlt. Die Kombination dieser beiden Beleuchtungsarten, insbesondere auch die Korrelation der so gewonnenen Daten mittels einer elektronischen Auswertungseinheit, die beispielsweise aus einem Computer bestehen kann, ermöglicht in zuverlässiger Weise die Fehlererkennung einer Vielzahl von Fehlern. Beispielsweise ermöglicht der zweite Lichtsensor, der das von der zweiten Lichtquelle abgestrahlte und von der zu kontrollierenden Oberfläche reflektiere ungerichtete Licht aufnimmt, eine hohe Erkennungsrate bei der Detektion von Bereichsgrenzen, die ein gerichtetes, also in zumindest einer Raumrichtung paralleles Licht aufnehmender Sensor nur schwer und relativ unzuverlässig detektieren kann. Eine Oberflächenkontrolle mit gerichtetem Licht hingegen zeigt Vorteile bei der Detektion von dreidimensionalen Defekten, die beispielsweise in Abdrücken von das Material bewegenden Rollen bestehen können. Solche dreidimensionalen Defekte sind wiederum mit ungerichtetem Licht nur schwer zu delektieren.
Weitere Vorteile der Diffuslichtdetektion liegen in der Möglichkeit, mit gutem Erfolg den negativen Effekt von Flüssigkeitsfϊlmen und -flecken auf der zu kontrollierenden Oberfläche, wie er beispielsweise durch Walzöl bei der Stahlproduktion leicht entstehen kann, zu unterdrücken. Zudem erweist sich die Diffuslichtdetektion stabil bei Schwankungen der Abstände zwischen den zur Detektion verwendeten optischen Komponenten wie Lichtquelle und/oder Lichtsensor und der zu kontrollierenden Oberfläche.
Die Verwendung sowohl eines ersten Lichtsensors, der zumindest in einer ersten Richtung paralleles Licht detektiert, als auch des zweiten Lichtsensors, der der zweiten Lichtquelle, die ungerichtetes Licht ausstrahlt, zugeordnet ist, bietet überraschenderweise bei Kombination bzw. Korrelation der so gewonnenen Messergebnisse besondere Vorteile bei der Unterdrückung von Pseudofehlern. Solche Pseudofehler können zum Beispiel durch die Materialbeschaffenheit entstehen, wobei Defekte vorgetäuscht werden, die keine eigentlichen Defekte darstellen, da die gewünschten Materialeigenschaften nicht beeinträchtigt werden. Eine weitere Möglichkeit zur Entstehung von Pseudofehlem liegt in örtlichen Temperaturinhomogenitäten zum Beispiel bei Stahl.
Weiterhin vorteilhaft ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung, dass durch die Kombination bzw. Korrelation der Messergebnisse des ersten und zweiten Lichtsensors die Fehlererkennungsrate bei Farbfehlern, die beispielsweise durch Rost oder Zunder entstehen können. Solche Fehler sind bei nur einer Beleuchtungsart schwer zu erkennen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung entsprechen jeweils Einfalls- und Ausfallswinkel einander in etwa. Dies ermöglicht den Betrieb einer Lichtquelle mit zugeordnetem Lichtsensor zur Hellfelddetektion, bei der Fehlstellen als dunkle Punkte detektiert werden. Jedoch ist es genausogut möglich jeweils Einfalls- und Ausfallswinkel anders zu wählen und die Lichtquelle mit zugeordnetem Lichtsensor als Duhkelfelddetektor einzusetzen, bei dem Fehlstellen als helle Punkte erscheinen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung sind Einstellmittel zum Einstellen der Einfalls- und Ausfallswinkel ausgebildet. Je nach Art der Anwendung sind jeweils andere Oberflächenfehler zu erwarten. So sind zum Beispiel die Oberflächenfehler, die bei der Produktion von Stahl auftreten, anders als solche, die im Regelfall bei der Produktion von Papier auftreten. Von daher ist es vorteilhaft, die Lichtsensoren und Lichtquellen einzeln oder auch gemeinsam einstellbar auszugestalten, um so eine Anpassung an die Art der zu erwartenden Oberflächenfehler zu ermöglichen. Als Einstellmittel können beispielsweise entsprechend mit den Sensoren verbundene Einstellschrauben dienen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung weist der erste und/oder der zweite Lichtsensor Anpassungsmittel auf. Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang, dass mindestens eines der folgenden Anpassungsmittel zur Anpassung des ersten und/oder des zweiten Lichtsensors ausgebildet ist:
A) Mittel zum Zusammenfassen von Sensorelementen zur Anpassung der räumlichen Auflösung;
B) Integrationsmittel zur Anpassung der zeitlichen Auflösung;
C) Verstärkungsmittel zur Anpassung der Empfindlichkeit;
D) Blenden zur Anpassung der Ausdehnung;
E) Filter zur Anpassung des sensitiven Wellenlängenbereichs. Bei der Anpassung der Auflösung des bzw. der Sensoren ist es von Vorteil, die Auflösung an die Art und/oder Ausdehnung der vorkommenden Oberflächenfehler anzupassen. Ist der Sensor aus mehreren Elementen aufgebaut, beispielsweise aus einer Matrix von Sensorelementen, so kann die räumliche Auflösung des Sensors dadurch angepasst werden, dass Sensorelemente zusammengefasst werden. Hierzu können Mittel zum Zusammenfassen der Sensorelemente ausgebildet sein, die beispielsweise eine räumliche Integration über das Signal der zusammenzufassenden Sensoren durchfuhren. Es kann hierbei je nach Anwendung vorteilhaft sein, die räumliche Auflösung so anzupassen, dass diese deutlich unterhalb der räumlichen Ausdehnung des durchschnittlichen zu erwartenden Oberflächenfehlers liegt. Auch die zeitliche Auflösung des bzw. der Sensoren ist von entscheidender Bedeutung insbesondere bei bewegten Oberflächen, da hier eine Anpassung an die Geschwindigkeit der Oberfläche gewährleistet sein muss. Die Anpassung der zeitlichen Auflösung kann durch Integrationsmittel erfolgen, die eine zeitliche Integration des Sensorsignals durchrühren.
Gleichermaßen muss die Empfindlichkeit des Sensors an die zu detektierenden Fehler bzw. auch an die gewünschte Fehlererkennungsrate anpassbar sein. Dies erfolgt mit Hilfe von Verstärkungsmitteln, die regelbar sind. So kann die Verstärkung der aufgenommenen Messsignale in vorteilhafter Weise geregelt werden. Je kleiner die zu detektierende, von der Norm abweichende Größe ist, desto größer sollte die Empfindlichkeit des detektierenden Sensors sein. Auch die Ausdehnung des Sensors ist an Art und/oder Ausdehnung der vorkommenden Oberflächenfehler anpassbar. Dies kann beispielsweise durch Blenden erfolgen, die einen entsprechenden, nicht gewünschten Bereich einfach ausblenden, oder auch durch das Zu- und Abschalten von einzelnen Sensorelementen, was zu einer Änderung der Ausdehnung des gesamten Sensors führt.
In vorteilhafter Weise kann durch die Anpassbarkeit des sensitiven Wellenlängenbereichs eine Erhöhung der Fehlererkennungsrate erreicht werden, da einige Fehler nur in einem bestimmten Wellenlängenbereich erkennbar sind. Eine solche Anpassbarkeit kann durch die Ausbildung von Filtern, die nur einen bestimmten Wellenlängenbereich transmittieren lassen, erreicht werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung beträgt die Auflösung des ersten Lichtsensors 100 bis 400 Mikrometer, bevorzugt 150 bis 250 Mikrometer. Vorteilhaft hat sich für den zweiten Lichtsensor eine Auflösung von 100 bis 400 Mikrometern, bevorzugt von 200 bis 350 Mikrometern erwiesen. Diese Auflösungen erlauben die Detektion verschiedener Fehler mit hoher Zuverlässigkeit.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung umfaßt der erste und/oder der zweite Lichtsensor eine Kamera, bevorzugt eine Matrixkamera.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung umfasst der erste und/oder der zweite Lichtsehsor eine Zeilenkamera. Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang, dass der erste Lichtsensor als Zeilenkamera und der zweite Lichtsensor als Matrixkamera ausgebildet ist, so dass die Zeilenkamera zumindest in einer Raumrichtung paralleles Licht und die Matrixkamera ungerichtetes Licht erfasst. Es hat sich gezeigt, dass eine solche Kombination von Lichtquellen, die gerichtetes und ungerichtetes Licht abstrahlen mit einer Matrix- und einer Zeilenkamera bei der Fehlerdetektion die höchsten Fehlererkennungsraten liefern.
Eine solche Vorrichtung eignet sich also in besonders vorteilhafter Weise zur zeitlich und räumlich hochauflösenden Oberflächenkontrolle von sich bewegenden Oberflächen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung werden die vom ersten und/oder zweiten Lichtsensor aufgenommenen Daten über Signal- bzw. Datenleitungen einer Auswertungseinrichtung zur Auswertung übermittelt. Hierzu sind zumindest der erste und/oder der zweite Lichtsensor mit der Auswertungseinheit verbunden. Bei bewegten Oberflächen kann zudem vorteilhafterweise ein Geschwindigkeitssensor, der die aktuelle Geschwindigkeit der Oberfläche misst, mit der Auswertungseinheit verbunden sein. Auch der Anschluss weiterer Sensoren, wie beispielsweise ein Temperatursensor bei der Stahlproduktion, können mit der Auswertungseinheit verbunden sein. Die Auswertungseiriheit ermöglicht in vorteilhafter Weise die Kombination oder auch Korrelation der Messdaten der beiden Lichtsensoren. Neben den Messdaten ist es auch möglich und erfindungsgemäß, die aktuellen Sensorparameter der Sensoren an die Auswertungseinheit zu übermitteln. Auch eine Verbindung der Lichtquellen mit der Auswertungseinheit ist möglich, dies ermöglicht in vorteilhafter Weise den Betrieb der Vorrichtung in pulsatiler Form. Dies bedingt eine zentrale Steuerung und Auswertung sowohl der Sensoren, als auch der Lichtquellen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung weist die erste und/oder die zweite Lichtquelle Anpassungsmittel auf. Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang, dass mindestens eines der folgenden Anpassungsmittel der ersten und/oder der zweiten Lichtquelle ausgebildet ist:
A) Filter zum Anpassen des Wellenlängenbereichs und der Lichtintensität;
B) Verstärkungsmittel zum Anpassen der Lichtintensität;
C) Schaltmittel zum Zu- oder Abschalten von einzelnen Leuchtelementen zur Anpassung der Ausdehnung der Lichtquelle;
D) Blenden zum Anpassen der Ausdehnung der Lichtquelle;
E) Fokussiermittel zum Anpassen der Ausdehnung der beleuchteten Teilflächen.
Die Anpassung der Wellenlänge ist besonders vorteilhaft, da einige Fehlerarten nur in einem bestimmten Wellenlängenbereich, zum Beispiel im. Ultravioletten, erkennbar sind. Die Ausbildung eines Filters erlaubt in einfacher Weise die Anpassbarkeit des Wellenlängenbereichs. Je nach verwendetem Filter kann gleichzeitig oder alternativ eine Anpassung der Lichtintensität mit dem Filter erfolgen. Die Anpassbarkeit der Lichtintensität erlaubt die Anpassung der Genauigkeit der zu erkennenden Fehler, also die gewünschte, als Fehler erkannte Abweichung von einer Normgröße. Neben einem Filter zur Anpassung der Lichtintensität können auch Verstärkungsmittel ausgebildet sein, die beispielsweise die Veränderung der Verstärkung der Stromversorgung der Lichtquelle ermöglichen, so dass die Anpassbarkeit der Lichtintensität gegeben ist. Die Anpassbarkeit der Ausdehnung der Lichtquelle, die beispielsweise über eine variable Blende oder ähnliches erfolgen kann, ermöglicht in vorteilhafter Weise die Anpassung der Ausdehnung und/oder Form der ersten und/oder zweiten Teilfläche. Weiterhin kann eine Anpassung der Ausdehnung der ersten und/oder zweiten Lichtquelle dadurch erfolgen, dass die Lichtquelle aus einzelnen Leuchtelementen aufgebaut wird, die bereichsweise zu- oder abgeschaltet werden können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung strahlt die erste und/oder die zweite Lichtquelle Licht einer Wellenlänge von 400 bis 650 Nanometern. Licht dieses Wellenlängenbereichs hat sich als besonders vorteilhaft für die Fehlerdetektion erwiesen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist eine Steuereinrichtung ausgebildet, die über Signalleitungen zumindest mit den Lichtquellen und Lichtsensoren verbunden ist. Diese Steuereinrichtung ermöglicht eine koordinierte Steuerung sowohl der Sensoren, als auch der Lichtquellen. Eine weitere Koordination zum Beispiel mit dem Antrieb einer bewegten Oberfläche, sowie den erwähnten Anpassungsmitteln ist möglich und erfmdungsgemäß. Weitere Sensoren, wie zum Beispiel Temperatursensoren, Geschwindigkeitssensoren, Sensoren zur Messung der Spannung bei bewegtem Material und andere können vorteilhaft sowohl mit der Steuereinrichtung, als auch mit der Auswerteeinrichtung verbunden sein. Eine Kopplung der Steuereinrichtung und der Auswertungseinheit ist ebenso vorteilhaft, da so die Steuerung der Lichtsensoren und -quellen in koordinierter Weise erfolgen kann. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung überlappen die erste und die zweite Teilflache zumindest teilweise. Gleichzeitig ist es aber erfindungsgemäß auch möglich, die beleuchteten Teilflächen so zu wählen, dass die erste und die zweite Teilfläche nicht überlappen, bevorzugt von einander beabstandet sind. Beide Möglichkeiten können je nach Art der zu kontrollierenden Oberfläche oder auch nach Art und/oder Ausdehnung der zu erwartenden Fehler vorteilhaft sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung sind Mittel zur Bewegung der Oberfläche unter den Teilbereichen hindurch ausgebildet. Dies ermöglicht die Kontrolle von bewegten Materialoberflächen. Besonders vorteilhaft ist es, die Mittel zur Bewegung der Oberfläche mit der Steuereinrichtung und/oder Auswertungseinheit zu koppeln, so dass die Materialgeschwindigkeit in Abhängigkeit von den detektierten oder auch den zu detektierenden Fehlern angepasst werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt des erfinderischen Gedankens wird ein Verfahren zur Oberflächenkontrolle vorgeschlagen, bei dem mindestens zwei Teilflächen der zu kontrollierenden Oberfläche in einem Einfallswinkel zur zentralen Flächennormalen der jeweiligen Teilfläche beleuchtet werden und das von den Beleuchtungsflächen reflektierte Licht in einem Ausfallwinkel zur jeweiligen zentralen Flächennormalen detektiert wird. Mindestens eine erste Teilfläche wird mit Licht beleuchtet, das in zumindest einer Raumrichtung parallel ist und mindestens eine zweite Teilfläche der zu kontrollierenden Oberfläche mit Licht beleuchtet wird, das ungerichtet ist.
Ein solches Verfahren verwendet in vorteilhafter Weise gerichtetes, also zumindest in einer Raumrichtung paralleles Licht und ungerichtetes Licht. Die gleichzeitige Verwendung beider Lichtarten zur Fehlerkontrolle erhöht in vorteilhafter Weise die Fehlererkennungsrate, da so Fehler mit hoher Sicherheit detektiert werden können, die bei der Verwendung nur einer der beiden Lichtarten nicht detektiert werden können.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens entsprechen jeweils Einfallswinkel und Ausfallswinkel einander in etwa. Das heißt, ohne weitere Streuung durch Fehler auf der zu kontrollierenden Oberfläche wird eine maximale Lichtausbeute erreicht. In diesem Falle erscheinen bei gerichtetem Licht, also im Abbild des ersten Teilbereichs, Fehler als dunkler Fleck in einem ansonsten hellen Bild. Bei ungerichtetem Licht, also im Abbild des zweiten Teilbereichs, kommt es zu Intensitätsschwankungen im Abbild der zu kontrollierenden Oberfläche. Die Amplitude der Intensitätsschwankungen ist abhängig von Art und Ausdehnung des detektierten Fehlers.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens sind die Einfalls- und Ausfallswinkel variabel. Somit können Ein- und Ausfallswinkel an die bei der Kontrolle zu erwartenden Fehler angepasst werden. Dies gestattet in vorteilhafter Weise eine Erhöhung der Fehlererkennungsrate bevorzugt von häufig vorkommenden Fehlern.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens beträgt die räumliche Auflösung bei der Detektion von gerichtetem Licht 100 bis 400 Mikrometer, bevorzugt 150 bis 250 Mikrometer. Dies gestattet die Detektion von Fehlern mit einer Ausdehnung der selben Größenordung wie die erreichte räumliche Auflösung der Detektion.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens beträgt die räumliche Auflösung bei der Detektion von ungerichtetem Licht 100 bis 400 Mikrometer, bevorzugt 100 bis 350 Mikrometer. Generell ist es möglich und kann es zweckmäßig sein, bei der Detektion von gerichtetem und ungerichtetem Licht andere räumliche Auflösungen zu verwenden, da die Art der durch die unterschiedliche Beleuchtungsart detektierten Fehler unterschiedlich ist. Die Verwendung unterschiedlicher räumlicher Auflösungen erhöht somit vorteilhaft die Fehlererkennungsrate.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird das von der ersten und/oder zweiten Teilfläche reflektierte Licht von zumindest einer Kamera, bevorzugt einer Matrix Kamera und oder einer Zeilenkamera detektiert. Die Verwendung von handelsüblichen Kameras als Lichtsensor bei der Oberflächenkontrolle ist vorteilhaft, da so preiswert ein Verfahren zur Oberflächenkontrolle eingesetzt werden kann. Zudem weisen handelsübliche Kameras oft Schnittstellen auf, die es erlauben, die von der Kamera detektierten Daten an eine Auswertungseinheit und/oder Steuereinrichtung zu übermitteln, die zum Beispiel aus einem elektronischen Rechner mit entsprechender Software bestehen kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird das ungerichtete Licht von einer Matrixkamera und das in zumindest einer Raumrichtung parallele Licht von einer Zeilenkamera detektiert. Eine solche Kombination von Beleuchtungs- und Detektionsart erlaubt in vorteilhafter und überraschender Weise eine erhöhte Fehlererkennungsrate insbesondere bei der Oberflächenkontrolle von Stählen oder lackierten bzw. beschichteten Metallen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird das von der ersten und/oder zweiten Teilfläche reflektierte Licht in einer Auswertungseinheit ausgewertet. Die Auswertungseinheit kann in einem Computer mit entsprechender Software bestehen. Die elektronische Auswertung gestattet die Auswertung einer Vielzahl von Daten in einem praktisch nur durch die Rechenleistung des verwendeten Computers begrenzten Ausmaß, ha einer Auswertungseinheit kann beispielsweise auch eine Korrelation von von der ersten und von der zweiten Teilfläche reflektierten bzw. gestreuten Strahlung erfolgen, was eine weitere vorteilhafte Erhöhung der Fehlererkennungsrate ermöglicht. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird zumindest die Beleuchtung der ersten und/oder zweiten Teilfläche und/oder die Detektion des von der ersten und/oder zweiten Teilfläche reflektierten Lichts durch eine Steuereinrichtung gesteuert. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine aufeinander abgestimmte Beleuchtung und Detektion von Fehlern in der ersten und der zweiten Teilfläche und somit eine erhöhte Fehlererkennungsrate. Als Steuereinrichtung kann ein Computer verwendet werden, der auch die Auswertungseinheit umfassen kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahren überlappen die erste und die zweite Teilfläche zumindest teilweise. Jedoch ist es ebenso möglich und vorteilhaft, dass die erste und die zweite Teilfläche nicht überlappen, insbesondere voneinander beabstandet sind.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Oberfläche unter den Teilflächen hindurch bewegt. Dies gestattet in vorteilhafter Weise die Oberflächenkontrolle von sich bewegenden Oberflächen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens besteht die zu kontrollierende Oberfläche aus Stahl, insbesondere hochglänzendem Edelstahl oder aus organisch beschichtetem, insbesondere lackiertem Metall.
Speziell bei der Oberflächenkontrolle von Stählen, die hohen Qualitätsstandards genügen müssen, wie beispielsweise dem O5-Standard, hochglänzendem Edelstahl oder beschichtetem bzw. lackiertem Metall ist das erfindungsgemäße Verfahren von „Vorteil, da eine im Vergleich zu anderen Systemen deutlich erhöhte Fehlererkennungsrate erreicht wird.
Die für die Vorrichtung beschriebenen Vorteile und dort gemachten Ausführungen gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt. Weitere Vorteile und besonders bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung zur Oberflächenkontrolle,
Fig. 2 ein erstes Beispiel der Beleuchtungsituation eines Materialbandes,
Fig. 3 ein zweites Beispiel der Beleuchtungsituation eines Materialbandes und Fig. 4 ein drittes Beispiel der Beleuchtungsituation eines Materialbandes.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Oberflächenkontrolle eines Materialbandes 1, beispielsweise eine Stahlfolie oder Papier, mit einer zu kontrollierenden Oberfläche 2. Dieses Materialband 1 wird durch eine angetriebene Rolle 3 in Bewegungsrichtung 4 bewegt. Das Materialband 1 wird durch eine erste Lichtquelle 5 und eine zweite Lichtquelle 6 beleuchtet. Die erste Lichtquelle 5 beleuchtet eine erste Teilfläche 7, die eine erste zentrale Flächennormale 8 aufweist. Das von der ersten Lichtquelle 5 abgestrahlte Licht weist einen zentralen Lichtstrahl 9 auf, der einen ersten Einfallswinkel 10 mit der ersten zentralen Flächennormalen 9 einschließt. Die erste Lichtquelle 15 emittiert gerichtetes Licht, also Licht, das in einer Raumrichtung parallel ist.
Die effektive Ausdehnung der ersten Lichtquelle 5 und somit auch die Größe der ersten Teilfläche 7 kann beispielsweise an die Art des zu untersuchenden Materials oder auch an die Art, Ausdehnung, Auftrittsgebiet und/oder Größe der zu erwartenden Fehler angepasst werden. Dies kann in vorteilhafter Weise durch eine Verwendung einer entsprechenden Blende oder auch durch den Aufbau der ersten Lichtquelle 5 aus Leuchtelementen, die zu- oder abschaltbar sind, erfolgen.
Das von der ersten Lichtquelle 5 abgestrahlte und von der ersten Teilflache 7 reflektierte Licht mit einem zweiten zentralen Lichtstrahl 11 wird von einem ersten Lichtsensor 12 erfasst. Beim ersten Lichtsensor 12 handelt es sich um eine Zeilenkamera 12, die das von der ersten Lichtquelle 5 emittierte gerichtete Licht erfasst.
Die erste Lichtquelle 5 strahlt gerichtetes Licht ab, also Licht, das in zumindest einer Raumrichtung parallel ist. Um das reflektierte Licht zu detektieren, sollte der erste Ausfallswinkel 13 zwischen dem zweiten zentralen Lichtstrahl 11 und der ersten zentralen Flächennormalen 8 in etwa dem ersten Einfallswinkel 10 entsprechen. Jedoch ist es genauso möglich, den ersten Ausfallswinkel 13 bewusst ungleich dem ersten Einfallswinkel 10 zu wählen, um statt des reflektierten Lichts das an Fehlstellen gestreute Licht zu detektieren. Eine solche Beleuchtung wird eine Dunkelfeldbeleuchtung genannt, in dem die detektierten Fehlstellen als helle Flecken vor dunklem Hintergrund detektiert werden. Eine Veränderung sowohl des Einfalls- als auch des Ausfallswinkel kann durch die Ausbildung von nicht gezeigten Einstellmitteln erfolgen, die eine Veränderung des Winkels in Bezug auf die zu kontrollierende Oberfläche 2 ermöglichen.
Weiterhin weist die Vorrichtung einen zweiten Lichtsensor 14 auf, der das von der zweiten Lichtquelle 6 auf die zweite Teilfläche 15 abgestrahlte Licht detektiert. Erfindungsgemäß strahlt die zweite Lichtquelle 6 ungerichtetes Licht ab. Der zweite Lichtsensor 14 ist eine Matrixkamera 14. Der dritte zentrale Lichtstrahl 16, der das Zentrum des von der zweiten Lichtquelle 6 abgestrahlten Lichts bildet, trifft in einem zweiten Einfallswinkel 17 auf die zweite Teilfläche 15. Bezüglich der zweiten zentralen Flächennormalen 18 ist der zweite Lichtsensor 14 in einem zweiten Ausfallswinkel 19 positioniert, n vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht der zweite Ausfallswinkel 19 im wesentlichen dem zweiten Einfallswinkel 17, dass heißt, reflektiertes Licht von einer oberflächenfehlerfreien Stelle trifft auf den zweiten Lichtsensor 14. Liegt ein Fehler vor, wird das auf diesen auftreffende Licht gestreut und erreicht bei der vorhegenden Konfiguration nicht den zweiten Lichtsensor 14. Genausogut ist es aber möglich, den zweiten Ausfallswinkel 19 anders zu wählen als den zweiten Einfallswinkel 17. Dies fuhrt dazu, dass nur an Fehlstellen gestreute Strahlung der zweiten Lichtquelle 6 den zweiten Lichtsensor 14 erreicht. Generell ist es vorteilhaft, den ersten Einfallswinkel 8, den ersten Ausfallswinkel 13, den zweiten Einfallswinkel 17 und/oder den zweiten Ausfallswinkel 19 in Abhängigkeit vom zu kontrollierenden Material, von Art, Ausdehnung und/oder Auftrittsort der zu erwartenden Fehler festzulegen bzw. diese an die besagten Daten anpassbar zu gestalten.
Das von der Zeilenkamera 12 und von der Matrixkamera 14 aufgenommene Licht wird über ein erstes Datenleitungssystem 20 an eine Auswertungseinheit 21 geleitet, in der die von den Kameras 12, 14 gelieferten Daten ausgewertet werden. Eine solche Auswertungseinheit 21 kann in einem Computer mit entsprechender Software bestehen, die eine erfindungsgemäße Auswertung der Daten vornimmt. Speziell ist es vorteilhaft, die von der Zeilenkamera 12 und von der Matrixkamera 14 gelieferten Daten miteinander zu korrelieren, um eine nochmals erhöhte Fehlererkennungsrate zu erreichen.
Die Kameras 12, 14, sowie die Lichtquellen 5, 6 können eine oder mehrere Anpassungsmittel, wie oben dargelegt, aufweisen. Zum Beispiel können mindestens eine Lichtquelle 5, 6 und oder mindestens eine Kamera 12, 14 Filter zum Anpassen des Wellenlängenbereichs und der Lichtintensität aufweisen. Auch die Ausbildung von Verstärkungsmittel zum Anpassen der Lichtintensität, Schaltmittel zum Zu- oder Abschalten von einzelnen Leuchtelementen zur Anpassung der Ausdehnung der Lichtquelle, Blenden zum Anpassen der Ausdehnung der Lichtquelle und/oder Fokussiermittel zum Anpassen der Ausdehnung der beleuchteten Teilflächen ist bei mindestens einer Lichtquelle 5, 6 vorteilhaft und erfindungsgemäß. Auch die Ausbildung von Anpassungsmitteln bei den Kameras 12, 14 ist erfindungsgemäß möglich, so können Mittel zum Zusammenfassen von Sensorelementen zur Anpassung der räumlichen Auflösung, Integrationsmittel zur Anpassung der zeitlichen Auflösung, Verstärkungsmittel zur Anpassung der Empfindlichkeit und/oder Blenden zur Anpassung der Ausdehnung ausgebildet werden, wie oben im Detail beschrieben. Generell ist die gleichzeitige Verwendung sowohl von gerichtetem, als auch von ungerichtetem Licht von Vorteil, da dies eine vorteilhafte erhöhte Fehlererkennungswahrscheinlichkeit ergibt. Dies ist besonders bei Nichtreinraumanwendungen von Vorteil bei dem die zu kontrollierende Oberfläche 2 beispielsweise verschmutzt sein kann, so zum Beispiel durch einen Ölfilm aus Walzöl bei der Kontrolle von Stahlfolie.
In der Auswertungseinheit 21 erfolgt neben einer Detektion von Bereichsgrenzen beispielsweise eine Überprüfung auf dreidimensionale Defekte und Farbfehler. Weiterhin werden Pseudofehler und die Signale von Flüssigkeitsfilmen unterdrückt. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch eine überraschend große Robustheit und Laufstabilität bei der Oberflächenkontrolle aus.
Die Auswertungseinheit 21 kann die Daten weiterer Sensoren, wie zum Beispiel eines be-rührungslosen Temperatursensor 22 und eines
Geschwindigkeitssensors 23, der die Geschwindigkeit des sich bewegenden Materialbandes 1 misst, verarbeiten. Mit dem berührungslosen Temperatursensor 22 kann die räumlich aufgelöste Temperaturverteilung des Materialbandes 1 gemessen werden.
Die Daten sowohl der Zeilenkamera 12 als auch der Matrixkamera 14, sowie der weiteren Sensoren wie des Temperatursensors 22 und des Geschwindigkeitssensors 23 werden nicht nur in das erste Datenleitungssystem 20, sondern auch in das zweite Datenleitungssystem 24 gespeist. Durch das zweite Datenleitungssystem 24 wird eine Steuereinrichtung 25 mit den entsprechenden Daten versorgt. Auf Basis dieser Daten, aber auch auf Basis von durch den Benutzer gewählten Voreinstellungen sind Parameter sowohl der Lichtquellen 5, 6 als auch der Kameras 12, 14 anpassbar. Auch die Lichtquellen 5, 6 sind zu diesem Zweck mit dem zweiten Datenleitungssystem 24 verbunden. Eine Verbindung insbesondere auch mit den nicht eingezeichneten Anpassungsmitteln der Kameras 12, 14 und/oder der Lichtquellen 5, 6 sind vorteilhaft möglich.
Ferner kann durch die Steuereinrichtung 25 auch der Antrieb der Rolle 3 angesteuert werden, um die Geschwindigkeit des Materialbandes 1 in Bewegungsrichtung 4 zu variieren. Es ist möglich, sowohl die Steuereinrichtung 25, als auch die Auswertungseinheit 21 in einem Gerät, beispielsweise einem Computer, zu verwirklichen.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus dem zu kontrollierenden Materialband 1. In diesem Ausführungsbeispiel liegen die erste Teilfläche 7 und die zweite Teilfläche 15 anders als in dem in Figur 1 gezeigten Beispiel. Die erste Teilflache 7 wird von der ersten Lichtquelle 5 mit gerichtetem Licht bestrahlt, während die zweite Teilfläche 15 mit ungerichtetem Licht beleuchtet wird. Die beiden Teilflächen 7, 15 können gleiche räumliche Ausdehnungen haben, erfindungsgemäß sind jedoch auch ungleiche räumliche Ausdehnungen möglich. In diesem Beispiel sind die beiden Teilflächen 7, 15 räumlich getrennt.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Beispiel der Beleuchtung eines Materialbandes 1 zur Oberflächenkontrolle. Die mit gerichtetem Licht beleuchtete erste Teilfläche 7 und die mit ungerichtetem Licht beleuchtete zweite Teilfläche 15 überlappen in einem Überlappbereich 26. hn vorliegenden Beispiel erfolgt ein teilweise Überlapp der ersten Teilfläche 7 und der zweiten Teilflache 15, erfindungsgemäß ist jedoch auch möglich, die beiden Teilflächen 7, 15 komplett überlappen zu lassen oder auch dass eine der beiden Teilflächen 7, 15 nur einen Teil der anderen Teilfläche 15, 7 bildet.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Beispiel der Beleuchtung eines Materialbandes 1 zur Oberflächenkontrolle. Hier erstrecken sich der erste Teilbereich 7 und der zweite Teilbereich 15 nicht über die gesamte Breite des Materialbandes 1, so dass nur Ausschnitte der zu kontrollierenden Oberfläche 2 überwacht werden. Dies kann sinnvoll sein, wenn spezielle Fehler nur in besonderen Teilbereichen der zu kontrollierenden Oberfläche 2 auftreten können, beispielsweise Spuren des Materialtransportes oder ähnliches. Somit kann der zu betreibende Aufwand der Datenauswertung in der Auswertungseinheit 21 reduziert und somit die Schnelligkeit der Oberflächenkontrolle erhöht werden.
Obwohl in den Figuren 2 bis 4 nur rechteckige Teilflächen 7, 15 gezeigt sind, ist jede Form von Teilfläche möglich und erfindungsgemäß. Die Form der Teilflächen 7, 15 kann beispielsweise durch geeignete optische Mittel wie zum Beispiel Blenden zwischen den Lichtquellen 5, 6 und den Teilflächen 7, 15 realisiert werden. Alternativ oder auch zusätzlich ist es möglich, die Lichtquellen 5, 6 so aufzubauen, das Teilbereiche der Lichtquellen 5, 6 zu- oder abschaltbar sind und so die Form und Ausdehnung der effektiv genutzten Lichtquelle 5, 6 und damit der Teilbereiche 7, 15 veränderbar ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenkontrolle erlaubt in vorteilhafter Weise eine Oberflächenkontrolle insbesondere von bewegten Materialoberflächen bei der mit hoher Zuverlässigkeit eine hohe Fehlererkennungsrate erreicht wird. Erfindungsgemäß wird eine erste Teilfläche 7 der zu kontrollierenden Oberfläche 2 mit gerichtetem Licht beleuchtet, das von einer Zeilenkamera 12 erfasst wird. Eine zweite Teilfläche 15 der zu kontrollierenden Oberfläche 2 wird mit ungerichtetem Licht beleuchtet, das von einer Matrixkamera 14 erfasst wird.. Die gemeinsame Auswertung der so gewonnenen Daten führt zu einer hohen Fehlererkennungsrate bei hoher Zuverlässigkeit der Oberflächenkontrolle. Bezugszeichenliste
Materialband zu kontrollierende Oberfläche Rolle Bewegungsrichtung erste Lichtquelle zweite Lichtquelle erste Teilfläche erste zentrale Flächennormale erster zentraler Lichtstrahl erster Einfallswinkel zweiter zentraler Lichtstrahl erster Lichtsensor, Zeilenkamera erster Ausfallswinkel zweiter Lichtsensor, Matrixkamera zweite Teilfläche dritter zentraler Lichtstrahl zweiter Einfallswinkel zweite zentrale Flächennormale zweiter Ausfallswinkel erstes Datenleitungssystem Auswertungseinheit Temperatursensor Geschwindigkeitssensor zweites Datenleitungssystem Steuereinrichtung Überlappbereich

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Kontrolle einer Oberfläche (2) mit einem ersten Lichtsensor
(12), der einer ersten Lichtquelle (5) zugeordnet ist, und einem einer zweiten Lichtquelle (6) zugeordneten zweiten Lichtsensor (14), wobei die erste Lichtquelle (5) eine erste Teilfläche (7) und die zweite Lichtquelle (6) eine zweite Teilfläche (15) der zu kontrollierenden Oberfläche (2) beleuchten, wobei die erste Teilfläche (7) eine erste zentrale
Flächennormale (8) aufweist und die erste Lichtquelle (5) in einem ersten
Einfallswinkel (10) und der erste Lichtsensor (12) in einem ersten
Ausfallswinkel (13) zur ersten zentralen Flächennormalen (8) der ersten
Teilfläche (7) ausgerichtet sind und die zweite Lichtquelle (6) in einem zweiten Einfallswinkel (17) und der zweite Lichtsensor (14) in einem zweiten Ausfallswinkel (19) zur zweiten zentralen Flächennormalen (18) der zweiten Teilfläche (15) ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtquelle (5) zumindest in einer Raumrichtung paralleles Licht und die zweite Lichtquelle (6) ungerichtetes Licht abstrahlt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils Einfallswinkel (10, 17) und Ausfallswinkel (13, 19) einander in etwa entsprechen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Einstellmittel zum Einstellen der Einfalls- und oder Ausfallswinkel (10, 17; 13, 19) ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Lichtsensor (12; 14) Anpassungsmittel aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der folgenden Anpassungsmittel zur Anpassung des ersten und/oder zweiten Lichtsensors (12; 14) ausgebildet ist:
A) Mittel zum Zusammenfassen von Sensorelementen zur Anpassung der räumlichen Auflösung;
B) Integrationsmittel zur Anpassung der zeitlichen Auflösung
C) Verstärkungsmittel zur Anpassung der Empfindlichkeit;
D) Blenden zur Anpassung der Ausdehnung;
E) Filter zur Anpassung des sensitiven Wellenlängenbereichs.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflösung des ersten Lichtsensors (12) 100 bis 400 Mikrometer, bevorzugt 150 bis 250 Mikrometer beträgt.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflösung des zweiten Lichtsensors (14) 100 bis 400 Mikrometer, bevorzugt 200 bis 350 Mikrometer beträgt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder zweite Lichtsensor (12; 14) eine Kamera, bevorzugt eine Matrix-Kamera, umfassen.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Lichtsensor (12; 14) eine Zeilenkamera umfassen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lichtsensor als Zeilenkamera (12) und der zweite Lichtsensor als Matrixkamera (14) ausgebildet ist, so dass die Zeilenkamera (12) zumindest in einer Raumrichtung paralleles Licht und die Matrixkamera (14) ungerichtetes Licht erfasst.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vom ersten und/oder zweiten Lichtsensor (12; 14) aufgenommenen Daten einer Aμswertungseinheit (21) zur Auswertung übermittelt werden.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Lichtquelle (5; 6) Anpassungsmittel aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der folgenden Anpassungsmittel der ersten und/oder der zweiten Lichtquelle (5; 6) ausgebildet ist:
A) Filter zum Anpassen des Wellenlängenbereichs und der Lichtintensität;
B) Verstärkungsmittel zum Anpassen der Lichtintensität; •
C) Schaltmittel zum Zu- oder Abschalten von einzelnen Leuchtelementen zur Anpassung der Ausdehnung der Lichtquelle;
D) Blenden zum Anpassen der Ausdehnung der Lichtquelle;
E) Fokussiermittel zum Anpassen der Ausdehnung der beleuchteten Teilflächen.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Lichtquelle (5; 6) Licht einer Wellenlänge von 400 bis 650 Nanometern abstrahlt.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (25) ausgebildet ist, die über Signalleitungen (20, 24) zumindest mit den Lichtquellen (5, 6) und Lichtsensoren (12, 14) verbunden ist.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Teilfläche (7, 15) zumindest teilweise überlappen.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Teilfläche (7, 15) nicht überlappen, insbesondere voneinander beabstandet sind.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (3) zur Bewegung der Oberfläche unter den Teilflächen (7, 15) hindurch ausgebildet sind.
19. Verfahren zur Oberflächenkontrolle, insbesondere sich bewegender Oberflächen, bei dem mindestens zwei Teilflächen (7, 15) der zu kontrollierenden Oberfläche (2) in einem Einfallswinkel (10, 17) zur zentralen Flächennormalen der jeweiligen Teilfläche (7, 15) beleuchtet werden und das von den Teilflächen (7, 15) reflektierte Licht in einem Ausfallwinkel (13, 19) zur jeweiligen zentralen Flächennormalen (8, 18) detektiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine erste Teilfläche (7) mit Licht beleuchtet wird, das in zumindest einer Raumrichtung parallel ist und mindestens eine zweite Teilfläche (15) mit Licht beleuchtet wird, das ungerichtet ist.
20. Verfahren nach Ansprach 19, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils Einfallswinkel (10; 17) und Ausfallswinkel (13; 19) einander in etwa entsprechen.
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfalls- und Ausfallswinkel (10, 17; 13, 19) variabel sind.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die räumliche Auflösung bei der Detektion von gerichtetem Licht 100 bis 400 Mikrometer, bevorzugt 150 bis 250 Mikrometer beträgt.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die räumliche Auflösung bei der Detektion von ungerichtetem Licht 100 bis 400 Mikrometer, bevorzugt 100 bis 350 Mikrometer beträgt.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das von der ersten und oder zweiten Teilfläche (7, 15) reflektierte Licht von zumindest einer Kamera, bevorzugt einer Matrixkamera (14) und/oder einer Zeilenkamera (12) detektiert wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das ungerichtete Licht von einer Matrixkamera (14) und das in zumindest einer Raumrichtung parallele Licht von einer Zeilenkamera (12) detektiert wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das von der ersten und/oder zweiten Teilfläche (7, 15) reflektierte Licht in einer Auswertungseinheit (21) ausgewertet wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Beleuchtung der ersten und/oder zweiten Teilfläche (7, 15) und/oder die Detektion des von der ersten und/oder zweiten Teilfläche (7, 15) reflektierten Lichts durch eine Steuereinrichtung (25) gesteuert wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Teilfläche (7, 15) zumindest teilweise überlappen.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Teilfläche (7, 15) nicht überlappen, insbesondere voneinander beabstandet sind.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das die Oberfläche (2) unter den Teilflächen (7, 15) hinweg bewegt wird.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 30, bei dem die zu kontrollierende Oberfläche (2) aus Stahl, insbesondere hochglähzendem Edelstahl oder aus organisch beschichtetem, insbesondere lackiertem Metall besteht.
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