学装置设置在测量头10上。光学装置14与数字图像 传感器16和附属的数字分析装置采用图像传送连接。分析装置为了简化在附图中被省去。
[0018] 通过具有全景视角的光学装置14,孔6的内表面4沿着周向环绕的外形轮廓线被 成像至数字图像传感器16。数字图像传感器16产生的输出信号在附属的数字分析装置中 被研究，W确定内表面4的异常W及缺陷。就此而言，相应的孔检测装置的基本工作方式对 于本领域普通技术人员来说是公知的并且因此在此不再寶述。关于运一点，特别地可参见 DE 10 2009 019 459 B4〇
[0019] 为了照亮内表面4,根据相应情况可W设有附加照明装置，但是该附加照明装置为 了简化在附图中被省去。
[0020] 为了沿轴向方向相对于内壁4定位测量头10,测量头10配有进给装置W用于实现 测量头10沿轴线12方向的逐步或者连续进给，该进给装置在附图中用双箭头18表示。根 据本发明，孔检测装置2具有用于从数字图像传感器16的输出信号中确定表面深度信息的 装置，其中，该装置在所示的实施例中由白光干设仪20构成，该白光干设仪具有宽带光源 22〇
[0021] 光源的光束24通过分光镜26被分成测量光束28和参考光束30。测量光束28被 禪合到光学装置14的光路中并且射到内表面4上。参考光束30被反射到参考镜32上，运 在所示的实施例中通过转向镜34实现，但是该转向镜对于白光干设仪的基本功能来说不 是必要的并且在所示的实施例中仅仅是出于结构原因而设置的。
[0022] 参考镜32配有定位装置，该定位装置在附图中用双箭头36表示并且通过参考镜 32的线性移位W改变参考光束的长度。被参考镜32反射的参考光束通过分光器26被反射 到图像传感器16上。测量光束28射到内表面4上，被该内表面4反射并且通过光学装置 14同样到达图像传感器16。
[002引因此，如果测量光束28和参考光束30的光程长度几乎完全相同，那么图像传感器 16在每个像素上产生干设。如果借助于定位单元36改变参考镜32的位置进而改变白光 干设仪20的参考臂的光程长度，那么图像传感器16可实现在每个像素上对白光干设图样 (干设信号）进行扫描。此外，白光干设仪的工作方式对于本领域普通技术人员来说是公 知的并且因此不再寶述。在测量头10的检测位置，测量头的轴向方向对应于孔6的轴向方 向。
[0024] 根据本发明的孔检测装置2的工作方式如下：
[00巧]在该实施例中被设计成内窥镜的测量头10被插入待检查的孔6中，其中，光学装 置14沿着环绕的外形轮廓线捕捉孔6的内壁4的图像并且将该图像成像到图像传感器16 上。通过分析此处拍摄的亮度图（即图像传感器16的输出信号），借助于已知的图像处理 和模式识别方法可W确定内壁14上是否存在异常或者缺陷。 阳0%] 同时，当调制度最大时，白光干设仪20的测量光束28和参考光束30在图像传感 器16的每个像素上干设，通过参考镜32的移位可W定位图像传感器16的每个像素。如果 干设图样化orrelogramms)的调制度最大，那么定位单元36的相应定位位置与内表面4上 在此显示的像素点的高度值是相关联的。因此，W运种方式可W获得表面深度信息，从而借 此可W确定内表面4的形貌。然后根据表面深度信息可W确定，被探测到的异常是在表面 中形成表面缺陷的凹陷还是在表面上例如由污物引起的凸起。
[0027] 根据本发明的检测装置因此在工件中的空腔中的表面缺陷的探测方面得到改善。
[0028] 根据相应要求，可W对拍摄到的亮度图的每个像素确定表面深度信息，从而W运 种方式全面地确定内表面的形貌。但是也可W不是全面地而是在需要时在个别表面位置上 确定表面深度信息进而确定内表面的形貌。在运里，尤其可能且有意义的是只在已发现异 常的表面位置上确定表面深度信息，因为检查结果仅对于存在异常的表面位置而言是重要 的。因此在没有异常的表面位置上不需要确定表面深度信息。
[0029] 因此，借助于根据本发明的孔检测装置，在探测到异常时可确定该异常是例如由 于表面缺陷引起的凹陷还是由于污物引起的凸起，该凸起通过清除污物有时可W被清除。 因此，根据本发明的孔检测装置提供的表面深度信息，检查结果相对于常规装置明显更具 有说服力。
【主权项】
1. 一种孔检测装置（2)，其用于对工件（8)中的孔（6)的内表面（4)进行检测，该孔监 测装置具有限定轴向方向（12)的测量头（10)，在该测量头上设有具有全景视角的光学装 置（14)，该光学装置与数字图像传感器（16)和附属的分析装置采用图像传送连接，其特征 在于，设有用于从数字图像传感器（16)的输出信号中确定表面深度信息的装置。2. 如权利要求1所述的孔检测装置，其特征在于，用于确定表面深度信息的装置包括 白光干涉仪（20)，所述白光干涉仪具有光源（22)，所述光源的光被耦合到所述光学装置 (14)的光路中以射到所述内表面（4)上。3. 如权利要求2所述的孔检测装置，其特征在于，所述白光干涉仪（30)的参考镜（32) 配有定位装置（34)，所述定位装置能够通过控制装置进行控制，所述控制装置与所述分析 装置采用数据传输连接，使得所述分析装置将所述数字图像传感器（16)的相应输出信号 与所述参考镜（32)的不同位置对应。4. 如前述权利要求中任一项所述的孔检测装置，其特征在于，所述测量头（10)配有用 于实现所述测量头（10)沿轴向方向的逐步或者连续进给的进给装置。5. 如前述权利要求中任一项所述的孔检测装置，其特征在于，至少是所述测量头 (10)、优选是包括照明装置的所述测量头（10)被设计成插入到待检查空腔（6)的内窥镜。
【专利摘要】一种用于对工件(8)中的孔(6)的内表面(4)进行检查的孔检测装置(2)，其具有限定轴向方向的测量头(10)，在该测量头上设有光学装置(14)，该光学装置与数字图像传感器(16)和附属的分析装置采用图像传送连接。根据本发明，设有用于从数字图像传感器的输出信号中确定表面深度信息的装置。
【IPC分类】G01N21/954, G02B23/24
【公开号】CN105486695
【申请号】CN201510631335
【发明人】米夏埃尔·鲁道夫
【申请人】业纳工业计量德国公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年9月29日
【公告号】CN105486694A, DE102014118753A1, DE102014118844A1, US20160187264, US20160187265