DE10133315B4 - Device for testing the dimensional accuracy of workpieces with an image processing system - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Prüfung der Maßhaltigkeit von Werkstücken (1) mit einer Bildverarbeitungsanlage mit Bildaufnahmeeinheit und Auswerteeinrichtung und einem Halter (2, 3, 4, 16, 17, 20, 21) zur Positionierung des Werkstücks (1), der zugleich Beleuchtungsmittel zur Erzeugung eines weitgehend homogenen diffusen Beleuchtungslichts umfasst, welches aus einer quer zur Aufnahmerichtung der Bildaufnahmeeinheit verlaufenden Seitenfläche eines Streuelements (7) austritt und vom Werkstück (1) teilweise abgeschattet zur Bildaufnahmeeinheit gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass das Streuelement (7) an einem bis an das Streuelement (7) reichenden transparenten Lichtleiterelement (6) zur Lichtzuführung angeordnet ist, kein Blendenelement den Lichtaustritt einschränkt, und die Verlängerung der Grenzfläche in Aufnahmerichtung zwischen Lichtleiterelement (6) und Streuelement (7) mit nur einem sehr kleinen Überstand (V) am Werkstück (1) vorbei verläuft.contraption for testing the dimensional stability of workpieces (1) with an image processing system with image acquisition unit and Evaluation device and a holder (2, 3, 4, 16, 17, 20, 21) for Positioning of the workpiece (1), which at the same time lighting means for generating a largely homogeneous diffuse illumination light comprises, which consists of a transverse to the receiving direction of the image pickup unit extending side surface of a Spreading elements (7) emerges and partially shaded by the workpiece (1) arrives at the image recording unit, characterized in that the Scattering element (7) at one reaching to the scattering element (7) transparent light guide element (6) arranged for light supply is, no aperture element limits the light emission, and the extension the interface in the recording direction between the light guide element (6) and scattering element (7) with only a very small supernatant (V) on the workpiece (1) passes by.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Prüfung der Maßhaltigkeit von Werkstücken mit einer Bildverarbeitungsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a device for testing the dimensional accuracy of workpieces an image processing system according to the preamble of the claim 1.
Bei der Vermessung bzw. Prüfung von Werkstücken mit einer Bildverarbeitungsanlage wird in der Regel das zu überprüfende Werkstück auf einen Träger aufgelegt, dort beleuchtet und mit Hilfe einer Kamera beobachtet. Im Falle einer schwarz/weiß Kamera ergeben sich dementsprechend punktweise digitale Bildinformationen in Form von Grauwerten.at the survey of workpieces with an image processing system is usually the workpiece to be checked on a carrier hung up, lit there and watched with the help of a camera. In the case of a black and white camera Accordingly, pointwise digital picture information results in the form of gray values.
Um einen bestimmten Prüfpunkt beispielsweise einen Lötpin eines Chipsockels in seiner Form oder Lage zum Chipgehäuse zu vermessen, wird häufig die Vorderkante des Chipgehäuses, die auf den Träger aufliegt, als Bezugskante genommen und die Höhe des im Bild erkennbaren Messpunkts, zum Beispiel der Mittelpunkt der Unterkante eines Lötpins, über dieser Bezugskante durch entsprechende Auswertung der Bildkoordinaten ermittelt.Around a specific checkpoint for example, a solder pin to measure a chip socket in its shape or location to the chip package, becomes common the leading edge of the chip package, the on the carrier rests, taken as a reference edge and the height of the recognizable in the picture Measuring point, for example, the center of the lower edge of a soldering pin, above this Reference edge determined by appropriate evaluation of the image coordinates.
Bei
bisherigen Vorrichtungen werden bereits Träger eingesetzt, die im Wesentlichen
aus transparentem, klarem Material bestehen und an deren zum Prüfkörper ausgerichteten
Seite ein Streuelement zur Erzeugung einer homogenen diffusen Beleuchtung vorgesehen
ist (
Zur
Vermeidung entsprechend nachteiliger Reflexionen werden gemäß
Aus
der Druckschrift WO 98/04882 A1 ist eine Vorrichtung zur Vermessung
von Werkstücken mit
einer Bildverarbeitungsanlage bekannt, die zur Positionierung der
Werkstücke
vor der Bildaufnahmeeinheit einen wenigstens teilweise optisch transparenten
Halter mit einem Streuelement zur Erzeugung einer weitgehend homogenen
diffusen Beleuchtung, eine Bildaufnahmeeinheit und eine Auswerteeinheit
aufweist, wobei ein über
das Werkstück hinausragender Überstand
einer zur Aufnahmerichtung der Bildaufnahmeeinheit quer angeordneten seitlichen
Fläche
des Streuelementes klein ist und keine Blendenelemente aufweist.
Eine vergleichbare Vorrichtung ist ebenfalls aus der Druckschrift
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Vorrichtung vorzuschlagen, bei der eine exakte Messung auch bei abgerundeten Prüfkanten des zu messenden Werkstücks möglich ist und der Aufwand gegenüber dem Stand der Technik reduziert wird.task the invention it is in contrast, a Propose device in which a precise measurement even at rounded test edges of the workpiece to be measured possible is and the effort is opposite the prior art is reduced.
Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Vorrichtung der einleitend genannten Art, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.These Task is, starting from a device of the introduction mentioned Art, solved by the characterizing features of claim 1.
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 dadurch aus, dass das Streuelement an einem bis an das Streuelement reichenden transparenten Lichtleiterelement zur Lichtzuführung angeordnet ist, kein Blendenelement den Lichtaustritt einschränkt, und die Verlängerung der Grenzfläche in Aufnahmerichtung zwischen Lichtleiterelement und Streuelement mit nur einem sehr kleinen Überstand am Werkstück vorbei verläuft.Accordingly a device according to the invention is characterized characterized in that the scattering element at one to the scattering element reaching transparent light guide element arranged for light supply is, no aperture element limits the light emission, and the extension the interface in the recording direction between the light guide element and scattering element with only a very small supernatant on the workpiece passes by.
Mit Hilfe eines entsprechend klein dimensionierten Überstands der Seitenfläche des Streuelementes können nachteilige bzw. störende Reflexionen insbesondere an abgerundeten Prüfkanten bzw. Prüfpunkten des Werkstücks unterbunden werden, d.h. Reflexionen von schräg einfallendem Streulicht des Streuelementes auf der dem Streuelement abgewandten Seite des zu vermessenden Abschnitts des Werkstücks und die in Richtung der Bildaufnahmeeinheit reflektiert werden.With Help of a correspondingly small protrusion of the side surface of the Spill element can adverse or disturbing Reflections especially on rounded test edges or test points of the workpiece be prevented, i. Reflections of obliquely incident stray light of the Scattering on the side facing away from the scattering element to measuring section of the workpiece and the direction of the Image capture unit to be reflected.
Es ragt das Streuelement insbesondere senkrecht zur Aufnahmerichtung der Bildaufnahmeeinheit nur unwesentlich über die zu messende Prüfkante bzw. den zu messenden Prüfpunkt des Werkstücks hinaus. Hierdurch wird eine exakt zu messende Kontrastkante bzw. ein exakt zu messender Kontrast zwischen dem Werkstück und dem Streuelement erzeugt, wodurch die Messgenauigkeit erfindungsgemäßer Vorrichtungen erhöht wird.It protrudes the scattering element in particular perpendicular to the receiving direction the image pickup unit only slightly above the test edge to be measured or the test point to be measured of the workpiece out. As a result, a contrast edge to be measured exactly or a precisely measured contrast between the workpiece and the Generating scattering element, whereby the measurement accuracy of inventive devices elevated becomes.
Darüber hinaus wird durch ein entsprechend klein dimensionierter Überstand der Seitenfläche des Streuelementes die Verwendung von Blenden zum Ausblenden der Beleuchtung in bestimmten Bereichen vermeidbar, wodurch sich der konstruktive sowie fertigungstechnische Aufwand entsprechender Messvorrichtungen deutlich reduziert. Dies führt auch zu einer wirtschaftlich günstigen Herstellung entsprechender Messvorrichtungen.In addition, the use of apertures to hide the illumination in certain areas can be avoided by a correspondingly small-sized projection of the side surface of the scattering element, whereby the constructive so how production cost of corresponding measuring devices significantly reduced. This also leads to an economically favorable production of corresponding measuring devices.
Weiterhin wird vor allem durch das bis an das Streuelement reichende glasklare, transparente Material die Beleuchtungsintensität der Beleuchtungsmittel mit deutlich weniger Streuverlusten an den Prüfkörper herangebracht. Dies ermöglicht, dass die Beleuchtungsmittel in vorteilhafter Weise geringer dimensionierbar sind. Gleichzeitig wird gewährleistet, dass der Kontrast zwischen Streuelement und Prüfobjekt gegenüber dem Stand der Technik verstärkt wird, was sich zusätzlich auf die Vermessung des Werkstücks bzw. die Auswertung vorteilhaft auswirkt.Farther is mainly due to the reaching to the scattering element crystal clear, transparent material with the illumination intensity of the lighting means significantly less scattering losses brought to the test specimen. This makes possible, that the illumination means advantageously smaller dimensioned are. At the same time it ensures that the contrast between scattering element and test object compared to the State of the art is reinforced, which is additional on the measurement of the workpiece or the evaluation has an advantageous effect.
In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist ein in Aufnahmerichtung der Bildaufnahmeeinheit angeordneter Abstand von einem zu messenden Abschnitt des Werkstücks zum Streuelement größer/gleich dem Überstand der Seitenfläche des Streuelements. Beispielsweise ist der Abstand vom zu messenden Abschnitt des Werkstücks zum Streuelement wenigstens dreimal so groß wie der Überstand der Seitenfläche des Streuelements.In a particular embodiment of the invention is a receiving direction the image pickup unit arranged distance from a to be measured Section of the workpiece greater or equal to the scattering element the supernatant the side surface of the spreading element. For example, the distance to be measured Section of the workpiece to the scattering element at least three times as large as the projection of the side surface of the Scattering element.
Mit diesen Maßnahmen wird gewährleistet, dass nachteilige Reflexionen weitestgehend unterbunden werden. Somit wird lediglich die dem Streuelement zugewandte Seite beleuchtet, wodurch die Kontur des zu messenden Abschnitts des Werkstücks nahezu exakt von der Bildaufnahmeeinheit detektiert werden kann bzw. innerhalb der tolerablen, vorgegebenen Messgenauigkeit des Werkstücks ist.With these measures will ensure that adverse reflections are largely prevented. Consequently only the side facing the diffuser is illuminated, whereby the contour of the part of the workpiece to be measured almost can be detected exactly by the image pickup unit or within the tolerable, predetermined measurement accuracy of the workpiece is.
Vorteilhafterweise ist der Überstand kleiner als 5/10 mm. Mit einem entsprechenden Überstand ist eine vergleichsweise einfach erreichbare Fertigungsgenauigkeit des Streuelementes bei relativ hoher Messgenauigkeit zu realisieren.advantageously, is the supernatant less than 5/10 mm. With a corresponding supernatant is a comparatively easily achievable manufacturing accuracy of the scattering element to realize a relatively high measuring accuracy.
Vorzugsweise ist der Überstand kleiner als 3/10 mm. Hiermit wird die realisierbare Messgenauigkeit des Werkstücks zusätzlich verbessert. Beispielsweise können bei einem entsprechend dimensionierten Überstand der Seitenfläche des Streuelementes Kontaktpins bzw. Lötpins von Chipsockeln besonders genau ausgemessen werden.Preferably is the supernatant less than 3/10 mm. This is the feasible measurement accuracy of the workpiece additionally improved. For example, you can with a suitably dimensioned projection of the side surface of the Spreader contact pins or solder pins of chip sockets especially be measured exactly.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind wenigstens zwei Halter zur oberen und unteren Positionierung des Werkstücks vor der Bildaufnahmeeinheit vorgesehen. Hierdurch wird ermöglicht, dass mittels der beiden Halter eine besonders exakte Positionierung des Werkstücks vor der Bildaufnahmeeinheit realisierbar ist. Darüber hinaus kann sowohl der obere Halter als auch der untere Halter zur Generierung einer Bezugsebene der Messung des Werkstücks verwendet werden.In an advantageous embodiment at least two holders for the upper and lower are provided by the invention Positioning of the workpiece provided in front of the image pickup unit. This will enable that by means of the two holders a particularly accurate positioning of the workpiece can be realized in front of the image acquisition unit. In addition, can both the upper holder and the lower holder for generating a reference plane of the measurement of the workpiece can be used.
Beispielsweise weist einer der Halter gemäß dem Stand der Technik wenigstens einen Bezugspunkt, insbesondere eine Markierung wie beispielsweise ein Einlegteil, Kugel oder dergleichen, für die Ermittlung der Koordinaten des Werkstücks und/oder eine definierte Auflagefläche für das Werkstück auf, deren Koordinaten bezüglich der Markierung wenigstens teilweise in der Bildverarbeitungsanlage gespeichert sind.For example has one of the holders according to the state the technique at least one reference point, in particular a marker such as an insert, ball or the like, for the determination the coordinates of the workpiece and / or a defined bearing surface for the workpiece, whose Coordinates regarding the marking at least partially in the image processing system are stored.
Vorteilhafterweise dient wenigstens einer der Halter insbesondere der Zuführung der entsprechenden Prüfkörper für den eigentlichen Messvorgang. Bei dem Messvorgang drückt beispielsweise ein unterer Auswerfer bzw. Ausstoßer eines Werkstückträgers, der aus lichtleitendem Material mit einer vergleichsweise dünnen, diffusen oberen Streuschicht bzw. einem Überstand gemäß der Erfindung ausgestattet ist, das zu prüfende Werkstück aus der durch den Werkstückträger vorgegebenen Position nach oben. Beispielsweise klemmt der Auswerfer bzw. Ausstoßer das Werkstück gegen einen Niederhalter, der im Wesentlichen wiederum aus lichtleitendem Material mit einer unteren diffusen, dünnen Deckschicht, d.h. das Streuelement gemäß der Erfindung, ausgestattet ist.advantageously, serves at least one of the holder in particular the supply of corresponding test specimen for the actual Measurement. For example, a lower one presses during the measuring process Ejector or ejector a workpiece carrier, the made of light-conducting material with a comparatively thin, diffuse upper litter layer or a supernatant according to the invention equipped to be tested workpiece from the predetermined by the workpiece carrier Position upwards. For example, the ejector or ejector jammed the workpiece against a hold-down, which in turn essentially made of light-conducting material with a lower diffuse, thin Topcoat, i. the scattering element according to the invention equipped is.
Vorzugsweise wird während dem gesamten Messvorgang der zu prüfende Körper zwischen den beiden Elementen vorzugsweise oberhalb der Werkstückträgerplatte beziehungsweise Formpalette gehalten. Hierbei ermöglichen die beiden Streuschichten, d.h. erfindungsgemäße Streuelemente, eine kontrastreiche optische Aufnahme der zu vermessenden Prüfkanten wie beispielsweise Kontaktpins oder dergleichen. Diese Maßnahmen ermöglichen, dass sowohl obere als auch gleichzeitig untere Prüfpunkte beziehungsweise Prüfkanten des Werkstücks messbar sind.Preferably is during the entire measuring process, the body to be tested between the two elements preferably above the workpiece carrier plate or form palette held. Enable this the two scattering layers, i. Inventive scattering elements, a high-contrast optical recording of the test edges to be measured such as Contact pins or the like. These measures allow both upper as well as lower checkpoints at the same time or test edges of the workpiece measurable are.
Beispielsweise kann je nach Prüfkörper sowohl der Niederhalter als auch der Auswerfer eine Referenzebene, Bezugskante beziehungsweise Auflagekante des Prüfkörpers aufweisen. Hierdurch ist eine besonders flexible erfindungsgemäße Vorrichtung realisierbar, die an zahlreiche variable Prüfkörper anpassbar ist.For example may vary depending on the specimen the hold-down and the ejector a reference plane, reference edge or bearing edge of the test specimen have. hereby a particularly flexible device according to the invention can be realized, which can be adapted to numerous variable test specimens is.
Erfindungsgemäß wird durch die diffuse Deckschicht, d.h. das Streuelement, des Niederhalters, des Auswerfers oder dergleichen eine kontrastreiche Referenzkante beziehungsweise Bezugslinie generiert, so dass diese zusammen mit der kontrastreichen Aufnahme des zu messenden Abschnitts, beispielsweise der Kontaktpins, vermessen werden kann.According to the invention the diffuse cover layer, i. the scattering element, the hold-down, the ejector or the like a high-contrast reference edge or reference line generated so that this together with the high-contrast recording of the section to be measured, for example the contact pins, can be measured.
Vorteilhafterweise umfasst wenigstens einer der Halter mindestens ein Dämpfungselement zur Anpassung der Positionierung an unterschiedliche Werkstücke. Diese Maßnahme ermöglicht beispielsweise fertigungsbedingte Abweichungen von zu messenden Werkstücken mittels eines entsprechenden Dämpfungselementes bzw. mehrerer Dämpfungselemente auszugleichen und somit ein vorteilhaftes Positionieren entsprechender Werkstücke vor der Bildaufnahmeeinheit zu realisieren.Advantageously, at least one of the holders comprises at least one damping element for adapting the positioning to different ones Workpieces. This measure makes it possible, for example, to compensate for production-related deviations from workpieces to be measured by means of a corresponding damping element or a plurality of damping elements and thus to realize an advantageous positioning of corresponding workpieces in front of the image recording unit.
Vorzugsweise weist der Niederhalter Dämpfelemente, wie beispielsweise Federn oder dergleichen auf, so dass insbesondere dieser dazu in der Lage ist, sich den Prüfkörpern auch bei fertigungsbedingten Formabweichungen anzupassen und die Prüfkörper für den Messvorgang exakt zu haltern.Preferably the hold-down has damping elements, such as springs or the like, so that in particular this is able to the test specimens even with production-related To adapt shape deviations and the test specimens for the measuring process exactly holders.
In einer besonderen Ausführungsform der Niederhalter weist dieser wenigstens zwei Dämpfungselemente, wie beispielsweise zwei Federn oder dergleichen auf, so dass wenigstens zwei Prüfkörper gleichzeitig, d.h. in einem Arbeitsschritt, vermessen werden können. Hierdurch kann gegebenenfalls die Vermessung zahlreicher Prüfkörper, beispielsweise bei industrieller Vermessung, wesentlich beschleunigt werden.In a particular embodiment the hold-down has this at least two damping elements, such as two springs or the like, so that at least two test specimens simultaneously, i.e. in one work step, can be measured. As a result, if necessary the measurement of numerous test specimens, for example at industrial survey, significantly accelerated.
In einer besonderen Variante der Erfindung ist wenigstens einer der Halter als Werkstückträger zum Aufnehmen und transportieren des Werkstücks in den Bereich vor der Bildaufnahmeeinheit ausgebildet. Dies ermöglicht beispielsweise einen Positionierung des Werkstücks auf dem Werkstückträger, wobei gleichzeitig die Vermessung des Werkstücks durchgeführt werden kann. So wird insbesondere eine vorteilhafte industrielle Vermessung von Werkstücken realisierbar.In a particular variant of the invention is at least one of Holder as workpiece carrier for Pick up and transport the workpiece in the area in front of the Image recording unit formed. This allows for example a Positioning of the workpiece on the workpiece carrier, where at the same time the measurement of the workpiece are carried out can. Thus, in particular, an advantageous industrial survey of workpieces realizable.
Vorzugsweise wird bei dieser Variante der Erfindung das Werkstück beziehungsweise werden die Werkstücke nicht mittels eines entsprechenden Auswerfers angehoben, sondern liegen während dem Messvorgang unmittelbar auf dem Werkstückträger.Preferably In this variant of the invention, the workpiece or become the workpieces not raised by means of a corresponding ejector, but lie during that Measuring process directly on the workpiece carrier.
Bei entsprechenden Varianten der Erfindung fixiert beispielsweise der Niederhalter den Prüfkörper während des Messvorgangs und definiert gegebenenfalls die Referenzebene über die vorgegebene Auflagefläche des Niederhalters. Alternativ hierzu kann jedoch die Referenzebene auch über den Werkstückträger definiert werden. Hierbei wird insbesondere über den Werkstückträger eine reproduzierbare Position des zu prüfenden Teils gewährleistet.at corresponding variants of the invention fixed, for example, the Hold down the test specimen during the Measuring process and defines if necessary the reference plane over the given contact surface the hold-down. Alternatively, however, the reference plane also over Defines the workpiece carrier become. This is in particular on the workpiece carrier a ensures reproducible position of the part to be tested.
Generell kann sowohl ein Werkstückträger mit lediglich einem Werkstück als auch mit mehren Werkstücken verwendet werden. Die erste Variante ist insbesondere bei vergleichsweise großen Werkstücken vorteilhaft, so dass ein detaillierterer Bildausschnitt des Werkstücks von der Bildaufnahmeeinheit erfassbar ist.As a general rule can use both a workpiece carrier only one workpiece as well as with several workpieces be used. The first variant is in particular at comparatively huge workpieces advantageous, so that a more detailed image section of the workpiece of the image acquisition unit is detectable.
In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist wenigstens der Werkstückträger als Führungsschiene ausgebildet, auf der die Werkstücke bzw. Prüfkörper geführt werden. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine dynamische Messung, d.h. kontinuierliche Messung, realisierbar. Insbesondere U-förmige Prüfkörper werden auf einer beispielsweise metallischen Führungsschiene kontinuierlich transportiert.In a particular embodiment of the invention is at least the Workpiece carrier as guide rail formed, on which the workpieces or Test body are performed. This advantageously provides a dynamic measurement, i. continuous Measurement, feasible. In particular, U-shaped specimens are on an example metallic guide rail transported continuously.
Vorzugsweise drücken beziehungsweise arretieren ein oder mehrere im Wesentlichen aus lichtleitendem Material bestehende Niederhalter mit einem erfindungsgemäßen Streuelement, d.h. einer diffusen Streuschicht mit einem relativ kleinen Überstand, auf der zum Werkstück gelegenen Seite die zu prüfenden Werkstücke beispielsweise von oben gegen die Führungsschiene. Hierdurch wird wiederum eine Kontrastanhebung im Bereich der zu vermessenden Prüfpunkte beziehungsweise Prüfkanten, wie beispielsweise Kontaktpins oder dergleichen, umsetzbar. So ermöglicht die diffuse Deckschicht der oder des Niederhalters die Vermessung von oberen Prüfpunkten beziehungsweise Prüfkanten des Werkstücks.Preferably to press or arrest one or more essentially light-conducting material existing hold-down with a scattering element according to the invention, i.e. a diffuse litter layer with a relatively small projection, on the to the workpiece located side to be tested workpieces for example, from above against the guide rail. This will again a contrast increase in the area of the test points to be measured or test edges, such as contact pins or the like, feasible. So allows the diffuse cover layer of the blank or the measuring of upper checkpoints or test edges of the workpiece.
Vorzugsweise weist der/die oberen Niederhalter hierbei ein oder mehrere Dämpfungselemente auf, so dass eine vorteilhafte Anpassung an die Werkstücke gewährleistbar ist. Insbesondere ist eine Anpassung der Anpresskraft des Niederhalters einstellbar, so dass u.a. die Reibung der Werkstücke längs der Führungsschiene veränderbar ist.Preferably In this case, the upper downholder (s) has one or more damping elements, so that an advantageous adaptation to the workpieces can be ensured is. In particular, an adjustment of the contact pressure of the blank holder adjustable, so that u.a. the friction of the workpieces along the guide rail changeable is.
In vorteilhafter Weise ist unterhalb der Führungsschiene wenigstens eine Leiste angeordnet, die wiederum aus lichtleitendem Material mit einer oberen, diffusen, vergleichsweise kleinen Deckschicht, d.h. einem erfindungsgemäßen Streuelement, hergestellt ist. Hierdurch wird ermöglicht, dass insbesondere untere Prüfpunkte beziehungsweise Prüfkanten des Werkstücks messbar sind.In Advantageously, at least one below the guide rail Rail arranged, in turn, made of photoconductive material an upper, diffused, relatively small cover layer, i. a scattering element according to the invention, is made. This makes it possible in particular lower checkpoints or test edges of workpiece are measurable.
Vorzugsweise ist bei dieser Variante wenigstens eine Bildaufnahmeeinheit vorgesehen, die im Allgemeinen pro Aufnahme jeweils mehrere, beispielsweise sechs Werkstücke aufnimmt und durch eine entsprechende Auswerteeinheit auswertet. Der zeitliche Abstand zwischen zwei Aufnahmen ist vor allem mit der Geschwindigkeit mit denen die Werkstücke auf der Führungsschiene transportiert werden abgestimmt. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise gewährleistet, dass die Werkstücke beispielsweise kontinuierlich über die Führungsschiene bewegt werden und die Aufnahmeeinheit hierbei alle Werkstücke erfasst.Preferably is provided in this variant, at least one image pickup unit, in general, each recording more in each case, for example six workpieces receives and evaluates by a corresponding evaluation. The time interval between two shots is above all with the speed with which the workpieces on the guide rail be transported coordinated. This will be advantageous Guaranteed manner that the workpieces for example, continuously over the guide rail be moved and the recording unit here detects all workpieces.
Vorzugsweise wird eine Werkstückträgercodierung vorgenommen. Mit Hilfe der Trägercodierung kann die Auswerteeinheit des Bilderfassungssystems ohne weitere separate Eingabe bei Verwendung mehrerer Träger erkennen, auf welchem Träger das zu prüfende Teil aufgelegt ist, so dass entsprechende (Eich-)Daten aus dem Datenspeicher der Bildverarbeitungsanlage, z.B. gemäß dem Stand der Technik, abgerufen werden können.Preferably, a workpiece carrier coding is performed. With the help of the carrier coding, the evaluation unit of the image acquisition Systems without further separate input when using multiple carriers recognize on which carrier the part to be tested is placed so that corresponding (calibration) data from the data memory of the image processing system, eg according to the prior art, can be retrieved.
Vorzugsweise wird die Trägercodierung über Einlegeteile bewerkstelligt. Hierbei ergibt sich der Vorteil, dass ein Einlegeteil verschleißfest und schmutzempfindlich ausgebildet werden kann und dementsprechend auch nach mehrfacher Reinigung die Codierung gut erkennbar ist. Darüber hinaus bildet die Verwendung von Einlegeteilen zur Codierung in Verbindung mit Einlegeteilen als Markierung, der Referenzebene den Vorteil, dass die Codierung in einem Arbeitsgang mit der Markierung der Träger gefertigt werden kann, was eine wirtschaftlich günstige Fertigung ermöglicht.Preferably becomes the carrier coding over inserts accomplished. This results in the advantage that an insert wear and dirt sensitive can be formed and accordingly even after multiple cleaning the coding is easily recognizable. About that addition, the use of inserts for coding forms in Connection with inserts as marking, the reference plane the Advantage that the coding in one operation with the mark the carrier can be made, which allows an economical production.
Insbesondere für die Trägercodierung ist die Verwendung von Kugeln als Einlegeteil z.B. durch das einfache Einbringen in eine entsprechende Bohrung von Vorteil. Eine Trägercodierung kann beispielsweise dergestalt realisiert werden, dass zwei Einlegeteile zur Codierung verwendet werden. Dementsprechend können durch Einsetzen oder Weglassen der beiden Einlegeteile im binären System vier Zahlen dargestellt werden, was insbesondere bei einer nachfolgend erläuterten 4-Schritt-Arbeitsweise mit vier Trägern vorteilhaft ist.Especially for the carrier encoding the use of balls as insert is e.g. by the simple Insertion into a corresponding bore of advantage. A carrier coding For example, can be realized in such a way that two inserts be used for coding. Accordingly, by Insertion or omission of the two inserts in the binary system four numbers are displayed, which in particular at a subsequent explained 4-step operation with four carriers is advantageous.
Beispielsweise ist eine Messung von Werkstücken bzw. Prüfkörpern in vier Schritten möglich. Gegebenenfalls erfolgt die Beladung des Trägers mit Prüfkörpern in Schritt 1, wobei durch entsprechende Positioniermittel sowie besondere Ausgestaltungen des Trägers eine exakte Positionierung des Prüfkörpers auf den Träger gewährleistet wird. In Schritt 2 wird beispielsweise der Prüfkörper vermessen, wobei eine entsprechende Auswerteeinheit, u.a. mittels eines programmierbaren Datenspeichers, den Prüfkörper in einen "guten" beziehungsweise "schlechten" Körper klassifiziert. In Schritt 3 wird beispielsweise ein "schlechter" Körper ausgesondert. Abschließend wird in Schritt 4 gegebenenfalls der "gute" Körper für die weitere Bearbeitung von einer entsprechenden Prüfanordnung entnommen.For example is a measurement of workpieces or specimens in four steps possible. Possibly the loading of the carrier takes place with test specimens in Step 1, wherein by appropriate positioning means as well as special Embodiments of the carrier ensures an exact positioning of the specimen on the carrier becomes. In step 2, for example, the specimen is measured, with a corresponding evaluation unit, i.a. by means of a programmable Data storage, the test specimen in classified a "good" or "bad" body. In step 3, for example, a "bad" body discarded. Finally, it will in step 4, if necessary, the "good" body for the further Machining taken from a corresponding test arrangement.
Die Prüfanordnung umfasst vorteilhafterweise einen Drehteller mit beispielsweise vier Haltevorrichtungen, auf denen jeweils ein Werkstückträger bzw. eine Formpalette mit entsprechenden Positionierhilfselementen gehaltert wird. Durch Drehung der Drehscheibe um jeweils 90° Grad ist beispielsweise die beschriebene 4-Schritt-Messung entsprechender Werkstücke realisierbar.The test set advantageously comprises a turntable with, for example, four Holding devices on each of which a workpiece carrier or a form pallet with corresponding positioning auxiliary elements is held. By rotation the turntable by 90 ° degrees For example, the described 4-step measurement of corresponding workpieces can be realized.
Die Positionierhilfselemente zur Positionierung des Trägers sind vorzugsweise als Einlegeteil ausgebildet. Hierbei ist insbesondere das Einlegeteil als Kugel ausgebildet. Mittels der Positionierhilfselemente ist eine definierte Montageposition des Trägers auf einer Haltevorrichtung vorgesehen. Diese präzise reproduzierbare Montageposition ist erforderlich, um die mit den oben angeführten Maßnahmen erzielbare Genauigkeit nicht durch einen zu großen Fehler in der Montageposition wieder zu verschlechtern.The Positioning aids for positioning the carrier are preferably formed as an insert. This is in particular the insert formed as a ball. By means of positioning auxiliary elements is a defined mounting position of the carrier on a holding device intended. This precise reproducible mounting position is required to work with the above activities achievable accuracy not by a too large error in the mounting position to worsen again.
Die Positionierhilfselemente können beispielsweise auf der Unterseite des Trägers angeordnet werden und als Auflageelemente auf einer Haltefläche einer Haltevorrichtung der Prüfanordnung dienen. Die Kugelform ist insbesondere für die Montage vorteilhaft, da hierbei lediglich in entsprechende Bohrungen relativ einfach und außerdem unabhängig von der Winkelorientierung des Einlegeteils eine exakte Positionierung des Trägers auf der Haltevorrichtung realisierbar ist. Hierbei ist zu beachten, dass bei der Montage dieser Einlegeteile nicht die spätere Messgenauigkeit eingehalten werden muss. Der fertige Träger wird auf der Haltevorrichtung in der entsprechenden Prüfanlage mit Hilfe eines Eichkörpers geeicht, so dass entsprechende Schwankungen in der Lage dieser Einlegeteile bei der Eichung berücksichtigt und dementsprechend in der Auswertung der Messergebnisse kompensiert werden können.The Positioning auxiliary elements can for example, be arranged on the underside of the carrier and as support elements on a holding surface of a holding device serve the test arrangement. The spherical shape is especially for the assembly advantageous because this only in corresponding holes relatively easy and besides independently from the angular orientation of the insert accurate positioning of the carrier can be realized on the holding device. Please note that during assembly of these inserts not the later measurement accuracy must be complied with. The finished carrier is placed on the holder in the appropriate test facility calibrated with the aid of a calibration body, so that appropriate fluctuations in the location of these inserts taken into account during the calibration and compensated accordingly in the evaluation of the measurement results can be.
Ein weiterer Vorteil in der Verwendung von Kugeln als Positionierhilfselemente ist die relativ leichte und zuverlässige Zentrierung in einer entsprechenden Ansenkung der Haltevorrichtung, auf der der Träger montiert wird. Die Reproduzierbarkeit der bei der Eichung vorliegenden Position wird hierdurch verbessert. Insbesondere bei Verschleißerscheinungen des Trägers oder bei Reinigungsarbeiten, wobei die Träger von der Haltevorrichtung entfernt werden müssen, ist eine vergleichsweise einfache Positionierung der Träger anschließend wieder in vorteilhafter Weise realisierbar. Dies ermöglicht beispielsweise ein Austauschen der Werkstückträger bei zu großer Abnützung beziehungsweise zu großem Abrieb, so dass der neue Werkstückträger wiederum exakt an der vorgegebenen Position ausgerichtet ist und eine aufwendige Neu-Justage der Messanordnung entfallen kann.One Another advantage in the use of balls as Positionierhilfselemente is the relatively easy and reliable centering in one corresponding countersinking of the holding device on which the carrier is mounted becomes. The reproducibility of the position in the calibration is thereby improved. Especially with signs of wear of the carrier or in cleaning operations, with the carriers removed from the fixture Need to become, is a comparatively simple positioning of the carrier then again realized in an advantageous manner. This allows, for example, a replacement the workpiece carrier at too much wear, respectively too big Abrasion, leaving the new workpiece carrier turn is aligned exactly at the predetermined position and a complex Re-adjustment of the measuring arrangement can be omitted.
Weiterhin ermöglicht die Positionierung mittels Kugeln ein Austauschen von Werkstückträgern für verschiedene Prüflinge. Vorzugsweise erfolgt die Ausrichtung des Werkstückträgers auf der Haltevorrichtung mittels zweier Kugeln, so dass eine besonders exakte Positionierung realisierbar ist.Farther allows the positioning by means of balls exchanging workpiece carriers for different Examinees. The orientation of the workpiece carrier preferably takes place on the holding device by means of two balls, so that a particularly exact positioning is feasible.
Gegebenenfalls können in einer Weiterbildung der Erfindung ein oder mehrere Einlegeteile zur Codierung zugleich als Markierung zur Bestimmung eines Bezugspunktes in der Bildauswertung während der Eichung mit erfasst und deren Koordinaten abgespeichert werden.Optionally, in one embodiment of the invention, one or more inserts for coding at the same time detected as a marker for determining a reference point in the image analysis during the calibration and their coordinates abge stores.
Für eine gute Reproduzierbarkeit der Messergebnisse ist eine präzise Positionierung des zu vermessenden Teils auf dem Träger beziehungsweise der Führungsschiene notwendig. Insbesondere müssen die beiderseitigen Auflageflächen gut aneinander gefügt werden. Um im vollautomatischen Betrieb eine relativ genaue Position zu gewährleisten, werden in vorteilhafter Weise gegebenenfalls Saugkanäle im Träger vorgesehen, die in der Auflagefläche ausmünden und durch die mit Hilfe von vermindertem Druck das zu prüfende Teil angesaugt werden kann.For a good Reproducibility of the measurement results is a precise positioning of the part to be measured on the carrier or the guide rail necessary. In particular, need the mutual bearing surfaces well put together become. To be in fully automatic operation, a relatively accurate position to ensure, Suction channels are optionally provided in the carrier, if appropriate, which open out in the support surface and by means of reduced pressure, the part to be tested can be sucked.
Vorzugsweise ist eine Bildauswerteeinheit ohne optische Verstellung der Tiefenschärfe realisierbar, so dass eine weniger aufwendige und kostengünstigere Bildaufnahmeeinheit, beispielsweise ohne ein aufwendiges und teures Linsensystems vorgesehen werden kann.Preferably If an image evaluation unit can be realized without optical adjustment of the depth of field, so that a less expensive and less costly image acquisition unit, For example, provided without a complex and expensive lens system can be.
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 zeigenin the Show individual
In
Die
Diffusorleisten
Im
rechten Teil der
Weiterhin
ist der detaillierten Ausschnittsdarstellung gemäß
Zum
Vergleich ist ein nicht-erfindungsgemäßer Strahlverlauf bzw. Ausgestaltung
des Streuelementes
In
In
Während dem
Messvorgang senkt sich die Diffusorleiste
Beispielhaft
weist die Formpalette
In
Entsprechend
weist ein Niederhalter
Eine
nicht näher
dargestellte Kameraeinheit, die oberhalb dem Niederhalter
Die
in den Figuren dargestellten Werkstücke
- 11
- Werkstückworkpiece
- 22
- Führungsschieneguide rail
- 33
- Diffusorleistediffuser bar
- 44
- Diffusorleistediffuser bar
- 55
- LEDLED
- 66
- Lichtleiteroptical fiber
- 77
- Streuelementscattering element
- 88th
- PinPin code
- 99
- Lichtstrahlenlight rays
- 1010
- Reflexionsstrahlreflection beam
- 1111
- Seitenflächeside surface
- 1212
- Lichtstrahlenlight rays
- 1313
- Reflexionsstrahlenreflection beams
- 1414
- Anschlussleitungconnecting cable
- 1515
- Hinterleuchtungbacklighting
- 1616
- Formpaletteshape range
- 1717
- BlechträgerBlechträgerbrücke
- 1818
- Schrägeslope
- 1919
- Stegweb
- 2020
- Auswerferejector
- 2121
- NiederhalterStripper plate
- 2222
- Beleuchtunglighting
- HH
- Horizontalehorizontal
- VV
- Vertikalevertical
- XX
- Richtungdirection
- YY
- Richtungdirection
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4875779A (en) * | 1988-02-08 | 1989-10-24 | Luebbe Richard J | Lead inspection system for surface-mounted circuit packages |
US5043589A (en) * | 1990-05-18 | 1991-08-27 | Trigon/Adcotech | Semiconductor device inspection apparatus using a plurality of reflective elements |
JPH06109452A (en) * | 1993-06-29 | 1994-04-19 | Omron Corp | Observation device |
WO1998004882A1 (en) * | 1996-07-12 | 1998-02-05 | Linker Frank V Jr | Split optics arrangement for vision inspection/sorter module |
US5748389A (en) * | 1996-09-30 | 1998-05-05 | Motorola, Inc. | Optical pedestal and method for using the same |
DE19937326A1 (en) * | 1998-08-14 | 2000-02-17 | Visicontrol Ges Fuer Elektroni | Device for precise measurement of workpieces, especially to position computer chips in chip sockets, using image processing device; has carrier with associated reference points that are stored in memory |
-
2001
- 2001-07-11 DE DE10133315A patent/DE10133315B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4875779A (en) * | 1988-02-08 | 1989-10-24 | Luebbe Richard J | Lead inspection system for surface-mounted circuit packages |
US5043589A (en) * | 1990-05-18 | 1991-08-27 | Trigon/Adcotech | Semiconductor device inspection apparatus using a plurality of reflective elements |
JPH06109452A (en) * | 1993-06-29 | 1994-04-19 | Omron Corp | Observation device |
WO1998004882A1 (en) * | 1996-07-12 | 1998-02-05 | Linker Frank V Jr | Split optics arrangement for vision inspection/sorter module |
US5748389A (en) * | 1996-09-30 | 1998-05-05 | Motorola, Inc. | Optical pedestal and method for using the same |
DE19937326A1 (en) * | 1998-08-14 | 2000-02-17 | Visicontrol Ges Fuer Elektroni | Device for precise measurement of workpieces, especially to position computer chips in chip sockets, using image processing device; has carrier with associated reference points that are stored in memory |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Patent Abstracts of Japan & JP 06109452 A * |
Patent Abstracts of Japan: JP 06-109 452 A |
Also Published As
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---|---|
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