DE102011089856A1 - Inspection of a test object - Google Patents

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DE102011089856A1
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Lukasz Adam Bienkowski
Christian Homma
Hubert Mooshofer
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Abstract

Eine Inspektion eines Prüfobjektes (1) soll für eine Prüfperson gegenüber dem Stand der Technik einfacher, schneller und zuverlässiger ausgeführt werden. Einer Relativposition von Prüfwerkzeug (3) und Prüfobjekt (1) zueinander zugeordnete lokale Prüfergebnisse (9) werden in Echtzeit auf einen betreffenden zu prüfenden lokalen Subbereich des Prüfobjektes (1) projiziert. Auf diese Weise kann eine Prüfperson sofort den zu prüfenden lokalen Subbereich evaluieren.Inspection of a test object (1) should be easier, faster and more reliable for a test person than the prior art. A local test area (9) that is assigned to a relative position of test tool (3) and test object (1) is projected in real time onto a respective local subregion of the test object (1) to be tested. In this way, a test person can immediately evaluate the local sub-area to be tested.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur, insbesondere manuellen, Inspektion eines Prüfobjektes beispielsweise mittels Ultraschall, Wirbelstrom oder Thermografie. The present invention relates to an arrangement and a method for, in particular manual, inspection of a test object, for example by means of ultrasound, eddy current or thermography.

Bei einer manuellen Inspektion, beispielsweise mittels Ultraschall-, Wirbelstromprüfung oder thermografischen Verfahren, wie es beispielsweise Induktionsthermografie ist, erfolgt eine Ergebnisdarstellung auf einem Computer- beziehungsweise Gerätebildschirm. Eine Prüfperson muss bei der Durchführung der manuellen Inspektion sowohl einen Gerätebildschirm, als auch ein zu inspizierendes Prüfobjekt im Blick behalten. Wünschenswert wäre es, wenn sich die Prüfperson bei der Inspektion voll auf das Prüfobjekt konzentrieren und dabei gleichzeitig die Prüfergebnisse im Blick behalten kann. Dies gilt insbesondere bei großen, unstrukturierten Bauteilen, bei denen eine gesamte Prüffläche aus mehreren Einzelfeldern besteht, wie es beispielsweise Flugzeugflügel sind, sowie bei Bauteilen mit einer komplexen Oberfläche. In a manual inspection, for example by means of ultrasound, eddy current testing or thermographic methods, such as induction thermography, for example, results are displayed on a computer or device screen. A test person must keep an eye on a device screen as well as a test object to be inspected when carrying out the manual inspection. It would be desirable if the inspector could concentrate fully on the test object during the inspection and at the same time keep an eye on the test results. This is especially true for large, unstructured components in which an entire test area consists of several individual fields, such as aircraft wings, as well as components with a complex surface.

Die DE 10 2010 014 744 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren für eine Bewertung eines zu prüfenden Objektes mittels Thermographie, insbesondere aktiver Thermographie. für ein Bewerten des Objektes mittels Thermographie, wobei ein Aufnehmen mindestens eines Thermographie-Lichtbildes des Objektes mittels einer ein Objektiv mit einer Objektivachse aufweisenden Infrarotkamera, und ein Projizieren mindestens einer Information auf das Objekt mittels einer ein Objektiv mit einer Objektivachse aufweisenden Projektionseinheit ausgeführt werden. Mittels der Projektionseinheit wird ein mit dem Objekt deckungsgleiches Projizieren des Thermographie-Lichtbildes als Information auf das Objekt ausgeführt. The DE 10 2010 014 744 discloses an apparatus and a method for evaluating an object to be tested by means of thermography, in particular active thermography. for evaluating the object by means of thermography, wherein recording at least one thermographic light image of the object by means of a lens with a lens axis having infrared camera, and projecting at least one information on the object by means of a lens having a lens axis having projection unit are executed. By means of the projection unit, a congruent projecting of the thermographic light image with the object is carried out as information on the object.

Die DE 10 2010 007 449 offenbart eine aktive Thermografie mittels Kombinierens einer Projektion von Thermografiedaten auf ein Prüfobjekt mit einer Interaktion einer Prüfperson mit den projizierten Thermografiedaten. Eine Evaluierung der Ergebnisse wird nicht an einem Computerbildschirm, sondern direkt am Prüfobjekt ausgeführt. The DE 10 2010 007 449 discloses active thermography by combining a projection of thermographic data onto a test object with an interaction of a test person with the projected thermographic data. An evaluation of the results is not performed on a computer screen, but directly on the test object.

Gemäß dem Stand der Technik werden nachteiliger Weise Thermografiedaten erst nach einem Abschluss einer Erfassung aller Thermografiedaten auf dem Prüfobjekt bereitgestellt. Das heißt, erst nachdem alle Thermografiedaten für das Prüfobjekt erfasst worden sind, werden diese für die manuelle Prüfung auf das Prüfobjekt projiziert. Entsprechend folgt einem vollständigen Messschritt ein vollständiger Prüf- beziehungsweise Evaluierungsschritt. Ergeben sich bei dem Evaluierungsschritt beispielsweise hinsichtlich eines Teils des Prüfobjektes zusätzliche Fragen, so muss ein zeitintensiver aktiver Thermographiedatenerfassungsschritt wiederholt werden. Herkömmliche Verfahren arbeiten also „offline“. According to the prior art, thermographic data are disadvantageously provided only after completion of detection of all thermographic data on the test object. This means that only after all the thermographic data for the test object has been recorded are these projected onto the test object for the manual test. Accordingly, a complete measurement step is followed by a complete test or evaluation step. If, for example, additional questions arise in respect of a part of the test object in the evaluation step, a time-intensive active thermography data acquisition step must be repeated. Conventional methods thus work "offline".

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine, insbesondere manuelle, Inspektion eines Prüfobjektes für eine Prüfperson gegenüber dem Stand der Technik einfacher, schneller und fehlerfreier auszuführen. It is an object of the present invention to carry out an inspection, particularly manual, of a test object for a test person in comparison with the prior art in a simpler, faster and error-free manner.

Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Vorrichtung zur Materialprüfung eines Prüfobjektes mittels eines Prüfwerkzeuges mit dem folgenden Einrichtungen bereitgestellt: eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Relativpositionen von Prüfwerkzeug und Prüfobjekt zueinander und zum Erfassen von zu prüfenden lokalen Subbereichen des Prüfobjektes in Abhängigkeit von den Relativpositionen; eine Messeinrichtung zum Aktivieren des Prüfwerkzeuges an den Relativpositionen an den zu prüfenden lokalen Subbereichen des Prüfobjektes zu Messzeitpunkten, wobei für jeden zu prüfenden lokalen Subbereich des Prüfobjektes ein lokales Prüfergebnis gemessen wird; eine Projektionseinheit zum projizieren eines jeweiligen lokalen Prüfergebnisses an der jeweiligen Relativposition auf einen dazugehörigen Oberflächenbereich des zu prüfenden lokalen Subbereiches des Prüfobjektes. Aus einer jeweiligen Messung kann ein lokales Prüfergebnis beziehungsweise aus einer jeweiligen Messung können daraus abgeleitete Informationen bereitgestellt werden. According to a first aspect, a device for material testing a test object by means of a test tool is provided with the following means: a detection device for detecting relative positions of test tool and test object to each other and for detecting local sub-areas of the test object to be tested as a function of the relative positions; a measuring device for activating the test tool at the relative positions at the local subregions of the test object to be tested at measurement instants, wherein a local test result is measured for each local subregion of the test object to be tested; a projection unit for projecting a respective local test result at the respective relative position onto an associated surface area of the local sub-area of the test object to be tested. From a respective measurement, a local test result or from a respective measurement information derived therefrom can be provided.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zur Materialprüfung eines Prüfobjektes mittels eines Prüfwerkzeuges, mit den folgenden Schritten ausgeführt: mittels einer Erfassungseinrichtung ausgeführtes Erfassen von Relativpositionen von Prüfwerkzeug und Prüfobjekt zueinander und zum Erfassen von zu prüfenden lokalen Subbereichen des Prüfobjektes in Abhängigkeit von den Relativpositionen; mittels einer Messeinrichtung ausgeführtes Aktivieren des Prüfwerkzeuges an den Relativpositionen an den zu prüfenden lokalen Subbereichen des Prüfobjektes zu Messzeitpunkten, wobei für jeden zu prüfenden lokalen Subbereich des Prüfobjektes ein lokales Prüfergebnis gemessen wird; mittels einer Projektionseinheit ausgeführtes Projizieren eines jeweiligen lokalen Prüfergebnisses an der jeweiligen Relativposition auf einem dazugehörigen Oberflächenbereich des zu prüfenden lokalen Subbereichs des Prüfobjektes. Aus einer jeweiligen Messung kann ein lokales Prüfergebnis beziehungsweise aus einer jeweiligen Messung können daraus abgeleitete Informationen bereitgestellt werden. According to a second aspect, a method for material testing of a test object by means of a test tool is carried out with the following steps: detection of relative positions of test tool and test object with respect to one another and detection of local subregions of the test object as a function of the relative positions; activating the test tool at the relative positions on the local subregions of the test object to be tested at measuring times by means of a measuring device, a local test result being measured for each local subarea of the test object to be tested; by means of a projection unit, projecting a respective local test result at the respective relative position on an associated surface area of the local subarea of the test object to be tested. From a respective measurement, a local test result or from a respective measurement information derived therefrom can be provided.

Ein Subbereich ist als ein Bereich eines Prüfobjektes definiert, der ein Teilbereich des gesamten Prüfobjektes ist. Entsprechend ist einem Subbereich ein örtlich begrenzter, also ein lokaler, Bereich des Prüfobjektes zugeordnet. Unter einem Subbereich kann also ein Unterbereich eines Prüfobjektes verstanden werden. Ein Subbereich kann zweidimensional oder dreidimensional bestimmt sein. Ebenso kann ein Subbereich mittels einer Linie oder eines Punktes festgelegt sein. A subarea is defined as an area of a test object that is a subarea of the entire test object. Accordingly, a sub-area is a local area, ie a local area assigned to the test object. A sub-area can therefore be understood as a sub-area of a test object. A sub-area may be two-dimensional or three-dimensional. Likewise, a sub-area can be defined by means of a line or a point.

Mittels dynamischen Projizierens von Messergebnissen wird nun erfindungsgemäß eine Prüfperson derart unterstützt, dass dieser alle notwendigen Informationen in Echtzeit auf dem Prüfobjekt bereitgestellt sind und eine, insbesondere manuelle, Prüfung wirksam ausgeführt wird. By means of dynamic projecting of measurement results, a test person is now supported in accordance with the invention in such a way that all necessary information is provided in real time on the test object and a test, in particular manual, is carried out effectively.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung beziehungsweise ein erfindungsgemäßes Verfahren weist folgende Vorteile auf. Es wird eine direkte Evaluierung von Ergebnissen am Prüfobjekt ermöglicht. Eine Beurteilung von Defekten an einem Bildschirm und deren manuelle Übertragung auf ein Prüfobjekt sind nicht mehr erforderlich. Eine Prüfperson braucht bei einer Prüfdurchführung lediglich noch das Prüfobjekt im Blick behalten. Eine Materialprüfung kann gegenüber herkömmlichen Anordnungen und Verfahren schneller durchgeführt werden und es können gleichzeitig Fehler bei einer Durchführung verringert werden. A device according to the invention or a method according to the invention has the following advantages. A direct evaluation of results on the test object is made possible. An assessment of defects on a screen and their manual transmission to a test object are no longer required. A test person only needs to keep an eye on the test object during a test procedure. Material testing can be performed faster than conventional arrangements and methods, and errors in performance can be reduced at the same time.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden in Verbindung mit den Unteransprüchen beansprucht. Further advantageous embodiments are claimed in conjunction with the subclaims.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann mittels einer Speichereinrichtung ein Speichern jedes lokalen Prüfergebnisses als Funktion von Relativpositionen und Messzeitpunkt gespeichert werden. According to an advantageous embodiment, by means of a memory device, a storage of each local test result as a function of relative positions and measuring time can be stored.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Projektionseinheit alle bisher erzeugten lokalen Prüferzeugnisse auf das Prüfobjekt kumulativ projizieren. Auf diese Weise wird eine Kontrolle einer richtigen Positionszuordnung automatisch dadurch gegeben, dass lokale Prüfergebnisse wie ein „Schweif“ hinter dem Prüfwerkzeug dargestellt werden können. According to a further advantageous embodiment, the projection unit can cumulatively project all the previously generated local test products onto the test object. In this way, a control of a proper position assignment is automatically given by allowing local test results to be displayed like a "tail" behind the test tool.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Projektionseinheit alle lokalen Prüfergebnisse als Gesamtergebnis auf das Prüfobjekt am Ende einer vollständigen Materialprüfung projizieren. According to a further advantageous embodiment, the projection unit can project all local test results as an overall result on the test object at the end of a complete material test.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann eine Relativbewegungseinrichtung anstelle eines manuellen Relativbewegens, Prüfwerkzeug und Prüfobjekt zueinander Relativbewegen, wobei dadurch zu prüfende lokale Subbereiche des Prüfobjektes festgelegt werden können. According to a further advantageous embodiment, instead of a manual relative movement, a relative movement device, test tool and test object can move relative to one another, whereby local subregions of the test object to be tested can be determined.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Erfassungseinrichtung dreidimensionale Oberflächenkoordinaten des Prüfobjektes erfassen. According to a further advantageous embodiment, the detection device can detect three-dimensional surface coordinates of the test object.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Erfassungseinrichtung eine Tiefensensorkamera sein. According to a further advantageous embodiment, the detection device may be a depth sensor camera.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Messeinrichtung eine Ultraschall-, Wirbelstrom- oder Thermografie-Messeinrichtung sein. According to a further advantageous embodiment, the measuring device may be an ultrasound, eddy current or thermography measuring device.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann eine Rechnereinrichtung die lokalen Prüfergebnisse mittels dazugehöriger lokaler dreidimensionaler Oberflächendaten des Prüfobjektes jeweils an das Prüfobjekt anpassen. According to a further advantageous embodiment, a computer device can adapt the local test results to the test object by means of associated local three-dimensional surface data of the test object.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Prüfergebnis alternativ oder kumulativ als Grauwertbild, Messwert, Kurvenzug, zusammengefügtes Ergebnisbild, Gütewert, Ausrichtungsinformation für das Prüfwerkzeug und/oder Markierung dargestellt sein. Das Prüfergebnis ist dabei besonders vorteilhaft ein lokales Prüfergebnis. Es können folgende Informationen auf dem Prüfobjekt angezeigt werden: eine Ausgabe von Messergebnissen als Grauwertbild, das gegebenenfalls ebenso farblich kodiert sein kann. Ausgabe eines aktuellen Messwertes, wie es beispielsweise eine Schichtdecke sein kann, in unmittelbarer Nachbarschaft eines Messpunktest. Ausgabe eines Zeitsignals, insbesondere bei einem A-Scan, bei einer Ultraschallprüfung als Kurvenzug in unmittelbarer Nachbarschaft des Messpunktes. Ausgabe des Signals in der Impedanzebene bei einer Wirbelstromprüfung als Kurvenzug in unmittelbarer Nachbarschaft eines dazugehörigen Messpunktes. Ausgabe mehrerer Einzelmessungen bei einer Induktionsthermografie als zusammengefügtes Ergebnisbild auf dem Prüfobjekt. Ausgabe einer Güte der Materialprüfung, beispielsweise in Form einer Angabe „OK“ oder „Nachmessung erforderlich“. Orientierungshilfe für das Prüfwerkzeug, das ebenso als ein Prüfkopf bezeichnet werden kann, wobei das Prüfwerkzeug beispielsweise rotiert oder gekippt werden soll, um eine verbesserte Ausrichtung zu bewirken. Markierung von kritischen Stellen, an denen gegebenenfalls weitere Nachmessungen mit anderer Messtechnik erforderlich sind. Auf dieses kann ein vereinfachtes schnelles, gezieltes Nachmessen auffälliger Stellen mittels Markierung derartiger Stellen ausgeführt werden. Ein Prüfergebnis kann alle aus einer Messung abgeleiteten Informationen umfassen. According to a further advantageous embodiment, a test result can alternatively or cumulatively be displayed as a gray value image, measured value, curve, assembled result image, quality value, alignment information for the test tool and / or marking. The test result is particularly advantageous a local test result. The following information can be displayed on the test object: an output of measurement results as a gray value image, which can optionally also be color-coded. Output of a current measured value, as it may be, for example, a layer ceiling, in the immediate vicinity of a measuring point test. Output of a time signal, in particular in the case of an A-scan, during an ultrasound test as a curve in the immediate vicinity of the measuring point. Output of the signal in the impedance plane in an eddy current test as a curve in the immediate vicinity of an associated measuring point. Output of several individual measurements in an induction thermography as a composite result image on the test object. Output of a quality of the material test, for example in the form of an indication "OK" or "final measurement required". Orientation aid for the test tool, which can also be referred to as a test head, wherein the test tool, for example, to be rotated or tilted to effect an improved alignment. Marking of critical points, which may require further remeasurement with other metrology. On this a simplified fast, targeted remeasurement of conspicuous places can be performed by marking such places. A test result may include all information derived from a measurement.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann eine optische Kamera das gesamte Prüfobjekt erfassen und die gesamte Materialprüfung dokumentieren. Eine derartige Kombination einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer optischen Kamera ermöglicht damit eine automatische Dokumentation. According to a further advantageous embodiment, an optical camera can capture the entire test object and document the entire material test. Such a combination a device according to the invention with an optical camera thus enables automatic documentation.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Projektionseinheit jeweilige Relativpositionen und dazugehörige Oberflächenbereiche von zu prüfenden lokalen Subbereichen des Prüfobjektes auswählen und vorgeben. Auf diese Weise kann eine Projektion von Ergebnissen beziehungsweise Ergebnisbildern mit einer Projektion vorgegebener Prüfbereiche oder Prüfpositionen kombiniert werden. According to a further advantageous embodiment, the projection unit can select and specify respective relative positions and associated surface areas of local subregions of the test object to be tested. In this way, a projection of results or result images can be combined with a projection of predetermined test areas or test positions.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Relativpositionen von Prüfwerkzeug und Prüfobjekt zueinander ein Weggeber am Prüfwerkzeug oder eine Kamera sein. According to a further advantageous embodiment, the detection device for detecting relative positions of the test tool and the test object relative to one another can be a displacement sensor on the test tool or a camera.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Projektionseinheit zum Projizieren ein Digitalprojektor sein. According to a further advantageous embodiment, the projection unit for projecting may be a digital projector.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden in Verbindung mit den Figuren näher beschrieben. Es zeigen: Further advantageous embodiments will be described in more detail in connection with the figures. Show it:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; 1 a first embodiment of a device according to the invention;

2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; 2 a second embodiment of a device according to the invention;

3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; 3 a third embodiment of a device according to the invention;

4 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; 4 A fourth embodiment of a device according to the invention;

5 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 5 a first embodiment of a method according to the invention.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Materialprüfung eines Prüfobjektes 1 mittels eines Prüfwerkzeuges 3. Die Vorrichtung weist eine Erfassungseinrichtung 5 zum Erfassen von Relativpositionen des Prüfwerkzeuges 3 zum Prüfobjekt 1 und zum Erfassen von zu prüfenden lokalen Subbereichen des Prüfobjektes 1 in Abhängigkeit von den Relativpositionen auf. Eine Projektionseinheit 11 projiziert jeweilige lokale Prüfergebnisse an den jeweiligen Relativpositionen auf einen dazugehörigen Oberflächenbereich des zu prüfenden Prüfobjektes 1. Eine Messeinrichtung 7 aktiviert das Prüfwerkzeug 3 an den jeweiligen Relativpositionen an den zu prüfenden lokalen Subbereichen SB des Prüfobjektes 1 zu Messzeitpunkten Ti, wobei für jeden zu prüfenden lokalen Subbereich SB des Prüfobjektes 1 ein lokales Prüfergebnis 9 gemessen wird. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann auf einem Ultraschall- oder Wirbelstromprüfsystem für eine Durchführung einer manuellen Prüfung beruhen. Das Prüfwerkzeug 3 kann beispielsweise ein manuell bewegter Prüfkopf sein. Der Prüfkopf wird von einer Prüfperson über das Prüfobjekt 1 bewegt. Eine derartige Relativbewegung kann alternativ mittels einer Relativbewegungseinrichtung ausgeführt werden. Die Prüfperson muss dann lediglich die auf das Prüfobjekt 1 projizierten Prüfergebnisse interpretieren. Eine Erfassung einer Prüfkopfposition kann beispielsweise mittels eines Weggebers am Prüfkopf oder mittels sogenanntem „Positionstracking“ mittels einer Kamera ausgeführt werden. Zur Projektion der Messergebnisse während eines laufenden Messvorgangs kann ein sogenannter Beamer beziehungsweise ein sogenannter Digitalprojektor verwendet werden. 1 shows a first embodiment of a device according to the invention. 1 shows a device for material testing a test object 1 by means of a testing tool 3 , The device has a detection device 5 for detecting relative positions of the test tool 3 to the test object 1 and for detecting local sub-areas of the test object to be tested 1 depending on the relative positions. A projection unit 11 projects respective local test results at the respective relative positions onto an associated surface area of the test object to be tested 1 , A measuring device 7 activates the test tool 3 at the respective relative positions at the local subregions SB of the test object to be tested 1 at measurement times Ti, whereby for each local subregion SB of the test object to be tested 1 a local test result 9 is measured. A device according to the invention may be based on an ultrasonic or eddy current testing system for performing a manual test. The testing tool 3 may be, for example, a manually moved probe. The test head is passed over to the test object by a test person 1 emotional. Such a relative movement can alternatively be carried out by means of a relative movement device. The test person then only has to check the test object 1 interpret projected test results. A detection of a test head position can be performed, for example, by means of a displacement sensor on the test head or by means of so-called "position tracking" by means of a camera. To project the measurement results during an ongoing measurement process, a so-called projector or a so-called digital projector can be used.

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beziehungsweise eines entsprechenden Verfahrens. Beispielsweise kann eine Tiefensensorkamera den zu prüfenden Bereich des Prüfobjektes 1 erfassen. Es erfolgt eine fortlaufende Bestimmung der Position des Prüfwerkzeuges 3 mittels der Tiefensensorkamera. Die Lage des Prüfwerkzeuges 3 zu allen Messzeitpunkten wird gespeichert. Messzeitpunkte können Impuls-Sendezeitpunkte im Fall von Ultraschallprüfungen oder Anregungszeitpunkte im Fall einer aktiven Thermografie sein. Es erfolgt eine Ausgabe eines jeweiligen Prüfergebnisses während der gesamten Prüfung mittels Projektion auf die Oberfläche des Prüfobjektes 1 unter Verwendung der jeweils zugehörigen Positionsinformation. Das Ergebnisbild wird auf diese Weise dynamisch erweitert, sodass zum Ende der Materialprüfung das Ergebnis des kompletten Bauteils sichtbar ist. Bezugszeichen 2 bezeichnet eine bereits geprüfte Fläche. Bezugszeichen 4 bezeichnet eine noch nicht geprüfte Fläche des Prüfobjektes 1. 2 shows a second embodiment of a device according to the invention or a corresponding method. For example, a depth sensor camera can be the area of the test object to be tested 1 to capture. There is a continuous determination of the position of the test tool 3 by means of the depth sensor camera. The location of the test tool 3 is saved at all measuring times. Measurement times can be pulse transmission times in the case of ultrasonic tests or excitation times in the case of active thermography. There is an output of a respective test result during the entire test by means of projection on the surface of the test object 1 using the respective associated position information. The result image is dynamically expanded in this way so that the result of the complete component is visible at the end of the material test. reference numeral 2 indicates an area already tested. reference numeral 4 indicates an area of the test object that has not yet been tested 1 ,

3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beziehungsweise eines entsprechenden Verfahrens. 3 zeigt eine Inspektion mittels eines Ultraschallverfahrens. Entlang der Oberfläche des Prüfobjektes 1 wird ein Prüfwerkzeug 3 in Form eines Ultraschallprüfkopfes bewegt. In der Nähe des aktuellen Messpunktes wird für die Prüfperson mittels einer Projektionseinheit 11 eine aktuelle Amplitude A, ein aktuelles Zeitsignal ZS in Form einer Echofolge und eine Schwellwertüberschreitung SW dargestellt. Dabei wird mittels der Schwellwert-Information in Form einer Farbe dargestellt, ob ein Parameter in Ordnung ist oder nicht. Beispielsweise ist ein Parameter, der in Ordnung ist, in grüner Farbe dargestellt. Ist die SW-Information in Rot dargstellt, so ist der Parameter nicht in Ordnung. PF bezeichnet die gesamte zu prüfende Oberfläche des Prüfobjektes 1. Optional kann die Messgüte, beispielsweise in Form eines Signal-Rausch-Verhältnisses bei der Ultraschallprüfung erhöht werden, wenn beispielsweise der Prüfer das Prüfwerkzeug 3 mehrfach über eine Stelle bewegt und die Einzelergebnisse gemittelt werden. Messzeitpunkte sind bei Ultraschallprüfverfahren bevorzugt Impuls-Sendezeitpunkte. 3 shows a third embodiment of a device according to the invention or a corresponding method. 3 shows an inspection by means of an ultrasonic method. Along the surface of the test object 1 becomes a testing tool 3 moved in the form of an ultrasonic probe. In the vicinity of the current measuring point is for the test person by means of a projection unit 11 a current amplitude A, a current time signal ZS in the form of an echo train and a threshold exceeded SW shown. In this case, by means of the threshold value information in the form of a color is displayed, whether a parameter is OK or not. For example, a parameter that is OK is displayed in green. If the SW information is shown in red, the parameter is not correct. PF designates the entire surface of the test object to be tested 1 , Optionally, the Measuring quality, for example in the form of a signal-to-noise ratio in the ultrasonic test can be increased if, for example, the examiner the test tool 3 moved several times over a place and the individual results are averaged. Measuring times are preferably pulse-transmission times in ultrasonic testing.

4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Materialprüfung. Auch hier erfolgt eine manuelle Prüfung mit dynamischer Ergebnisprojektion und mit dynamischen Ergebnisprojektions-Anzeigen bei einer Ultraschallprüfung. Das Prüfobjekt 1 ist hier ein relativ großes Bauteil, wie es beispielsweise ein Flugzeugflügel sein kann. Entsprechend erfolgt eine Aufteilung einer Prüfergebnisanzeige in einzelne Prüffelder. Ebenso wird der Prüffortschritt bei diesem relativ großen Bauteil entsprechend 4 dargestellt. Bezugszeichen 2 bezeichnet eine bereits geprüfte Fläche. Bezugszeichen 4 bezeichnet eine noch zu prüfende Fläche des Prüfobjektes 1. Die Prüfperson kann sich bei der Inspektion voll auf das Prüfobjekt 1 konzentrieren und kann gleichzeitig Prüfergebnisse 9 im Blick behalten. Der Vorteil der vorliegenden Erfindung zeigt sich insbesondere bei großen, unstrukturierten Bauteilen, bei denen die gesamte Prüffläche aus mehreren Einzelfeldern besteht, wie es beispielsweise bei einer Turbinenschaufel oder bei Bauteilen beziehungsweise Prüfobjekten 1 mit komplexer Oberfläche der Fall ist. Die vorliegende Erfindung bietet ein dynamisches Projizieren von lokalen Prüfergebnissen 9 an, sodass die Prüfperson derart unterstützt wird, dass diese alle notwendigen Informationen in Echtzeit auf dem Prüfobjekt 1 zur Verfügung hat und auf diese Weise die Materialprüfung sehr wirksam ausführen kann. Alle Prüfergebnisse, insbesondere lokale Prüfergebnisse 9, können alternativ oder kumulativ auf das Prüfobjekt 1 projiziert werden. Beispielsweise kann die bereits erfasste Fläche 2 in Hellgrau eingeblendet werden, ein aktuelles Prüfergebnis farbig und eine noch zu erfassende Fläche 4 schraffiert. 4 shows a fourth embodiment of a material test according to the invention. Again, there is a manual test with dynamic result projection and dynamic result projection displays during an ultrasonic test. The test object 1 Here is a relatively large component, as it may be, for example, an aircraft wing. Accordingly, a split of a test result display in individual test fields. Likewise, the test progress in this relatively large component is accordingly 4 shown. reference numeral 2 indicates an area already tested. reference numeral 4 indicates an area of the test object to be tested 1 , The inspector can fully rely on the test object during the inspection 1 focus and can simultaneously test results 9 keep an eye on. The advantage of the present invention is particularly evident in large, unstructured components, in which the entire test surface consists of several individual fields, as for example in a turbine blade or in components or test objects 1 with complex surface is the case. The present invention dynamically projects local test results 9 so that the test person is supported in such a way that they receive all necessary information in real time on the test object 1 has available and can thus perform the material test very effectively. All test results, especially local test results 9 , may alternatively or cumulatively apply to the test object 1 be projected. For example, the already captured area 2 in light gray, a current test result is colored and an area still to be recorded 4 hatched.

5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Mit einem ersten Schritt S1 wird zur Materialprüfung eines Prüfobjektes mittels eines Prüfwerkzeuges eine Relativposition von Prüfwerkzeug und Prüfobjekt zueinander und entsprechende zu prüfende lokale Subbereiche des Prüfobjektes in Abhängigkeit von den Relativpositionen mittels einer Erfassungseinrichtung erfasst. In Kenntnis der Relativpositionen folgt in einem weiteren Schritt S2 ein Aktivieren des Prüfwerkzeuges zum Erzeugen eines lokalen Prüfergebnisses, beispielsweise auf der Grundlage von Ultraschall, einer Wirbelstromprüfung oder thermografischen Verfahren. Mit einem Schritt S3 werden die den jeweiligen Relativpositionen zugeordneten Prüfergebnisse mittels einer Projektionseinheit an die dazugehörigen Relativpositionen projiziert, sodass eine Prüfperson das Prüfobjekt unmittelbar an der betreffenden Relativposition evaluieren kann. Bei Unklarheiten an einer Relativposition kann das Messen gemäß dem Schritt S2 wiederholt werden. 5 shows an embodiment of a method according to the invention. For a material test of a test object by means of a test tool, a relative position of test tool and test object to one another and corresponding local subregions of the test object to be tested are detected by means of a detection device as a function of the relative positions. With knowledge of the relative positions, in a further step S2, activation of the test tool results in generating a local test result, for example on the basis of ultrasound, an eddy current test or thermographic method. With a step S3, the test results assigned to the respective relative positions are projected by means of a projection unit to the associated relative positions, so that a test person can evaluate the test object directly at the relevant relative position. If there are ambiguities at a relative position, the measurement can be repeated according to step S2.

Eine Inspektion eines Prüfobjektes soll für eine Prüfperson gegenüber dem Stand der Technik einfacher, schneller und zuverlässiger ausgeführt werden. Einer Relativposition von Prüfwerkzeug und Prüfobjekt zueinander zugeordnete lokale Prüfergebnisse werden in Echtzeit auf einen betreffenden zu prüfenden lokalen Subbereich des Prüfobjektes projiziert. Auf diese Weise kann eine Prüfperson sofort den zu prüfenden lokalen Subbereich evaluieren. Inspection of a test object should be easier, faster and more reliable for a test person than the prior art. Local test results assigned to a relative position of test tool and test object are projected in real time onto a respective local sub-area of the test object to be tested. In this way, a test person can immediately evaluate the local sub-area to be tested.

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Claims (28)

Vorrichtung zur Materialprüfung eines Prüfobjektes (1) mittels eines Prüfwerkzeuges (3), aufweisend: – eine Erfassungseinrichtung (5) zum Erfassen von Relativpositionen von Prüfwerkzeug (3) und Prüfobjekt (1) zueinander und zum Erfassen von zu prüfenden lokalen Subbereichen des Prüfobjektes (1) in Abhängigkeit von den Relativpositionen; – eine Messeinrichtung (7) zum Aktivieren des Prüfwerkzeuges (3) an den Relativpositionen an den zu prüfenden lokalen Subbereichen des Prüfobjektes (1) zu Messzeitpunkten, wobei für jeden zu prüfenden lokalen Subbereich des Prüfobjektes (1) ein lokales Prüfergebnis (9) gemessen wird; – eine Projektionseinheit (11) zum Projizieren eines jeweiligen lokalen Prüfergebnisses (9) an der jeweiligen Relativposition auf einen dazugehörigen Oberflächenbereich des zu prüfenden lokalen Subbereichs des Prüfobjekts (1). Device for material testing of a test object ( 1 ) by means of a test tool ( 3 ), comprising: - a detection device ( 5 ) for detecting relative positions of test tool ( 3 ) and test object ( 1 ) to one another and for detecting local subregions of the test object to be tested ( 1 ) depending on the relative positions; A measuring device ( 7 ) to activate the test tool ( 3 ) at the relative positions at the local subregions of the test object to be tested ( 1 ) at measurement times, wherein for each local subrange of the test object to be tested ( 1 ) a local test result ( 9 ) is measured; A projection unit ( 11 ) for projecting a respective local test result ( 9 ) at the respective relative position to an associated surface area of the local subregion of the test object to be tested ( 1 ). Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Speichereinrichtung (13) zum Speichern jedes lokalen Prüfergebnisses (9) als Funktion von Relativposition und Messzeitpunkt. Apparatus according to claim 1, characterized by a memory device ( 13 ) for storing each local test result ( 9 ) as a function of relative position and time of measurement. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Projektionseinheit (11) zum kumulativen Projizieren aller bisher erzeugten lokalen Prüfergebnisse (9) auf das Prüfobjekt (1). Apparatus according to claim 2, characterized by the projection unit ( 11 ) for the cumulative projecting of all previously generated local test results ( 9 ) on the test object ( 1 ). Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Projektionseinheit (11) zum Projizieren aller lokalen Prüfergebnisse (9) als Gesamtergebnis auf das Prüfobjekt (1) am Ende einer gesamten Materialprüfung. Apparatus according to claim 3, characterized by the projection unit ( 11 ) for projecting all local test results ( 9 ) as the overall result on the test object ( 1 ) at the end of an entire material test. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Relativbewegungseinrichtung zum Relativbewegen von Prüfwerkzeug (3) und Prüfobjekt (1) zueinander, wobei dadurch zu prüfende lokale Subbereiche des Prüfobjektes (1) festgelegt werden. Apparatus according to claim 1, characterized by a relative movement means for relative movement of test tool ( 3 ) and test object ( 1 ) to each other, whereby thereby to be examined local subregions of the test object ( 1 ) be determined. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Erfassungseinrichtung (5) zur Erfassung von dreidimensionalen Oberflächenkoordinaten des Prüfobjektes (1). Device according to claim 1, characterized by the detection device ( 5 ) for detecting three-dimensional surface coordinates of the test object ( 1 ). Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (5) eine Tiefensensorkamera ist. Apparatus according to claim 6, characterized in that the detection device ( 5 ) is a depth sensor camera. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (7) eine Ultraschall-, Wirbelstrom oder Thermographie-Messeinrichtung ist. Apparatus according to claim 1, characterized in that the measuring device ( 7 ) is an ultrasonic, eddy current or thermography measuring device. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Rechnereinrichtung (15) zur jeweiligen an das Prüfobjekt (1) erfolgenden Anpassung der lokalen Prüfergebnisse (9) mittels dazugehöriger lokaler dreidimensionaler Oberflächendaten des Prüfobjektes (1). Apparatus according to claim 6, characterized by a computer device ( 15 ) to the respective test object ( 1 ) adaptation of the local test results ( 9 ) by means of associated local three-dimensional surface data of the test object ( 1 ). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Prüfergebnis (9) alternativ oder kumulativ als Grauwertbild, Messwert, Kurvenzug, zusammengefügtes Ergebnisbild, Güte, Ausrichtungsinformation für das Prüfwerkzeug (3) und/oder Markierung dargestellt ist. Device according to claim 1, characterized in that a test result ( 9 ) alternatively or cumulatively as greyscale image, measured value, curve, assembled result image, quality, alignment information for the test tool ( 3 ) and / or mark is shown. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine optische Kamera (17) zum Erfassen des gesamten Prüfobjektes (1) und zur Dokumentation der Materialprüfung. Device according to claim 1, characterized by an optical camera ( 17 ) for capturing the entire test object ( 1 ) and documentation of the material testing. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Projektionseinheit (11) zum Vorgeben von jeweiligen Relativpositionen und dazugehörigen Oberflächenbereichen von zu prüfenden lokalen Subbereichen des Prüfobjekts (1). Device according to claim 1, characterized by the projection unit ( 11 ) for specifying respective relative positions and associated surface areas of local subregions of the test object to be tested ( 1 ). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (5) zum Erfassen von Relativpositionen von Prüfwerkzeug (3) und Prüfobjekt (1) zueinander ein Weggeber am Prüfwerkzeug (3) oder eine Kamera ist. Apparatus according to claim 1, characterized in that the detection device ( 5 ) for detecting relative positions of test tool ( 3 ) and test object ( 1 ) to each other a displacement sensor on the test tool ( 3 ) or a camera. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionseinheit (11) zum Projizieren ein Digitalprojektor ist. Apparatus according to claim 1, characterized in that the projection unit ( 11 ) to project is a digital projector. Verfahren zur Materialprüfung eines Prüfobjektes (1) mittels eines Prüfwerkzeuges (3), mit den Schritten: – mittels einer Erfassungseinrichtung (5) ausgeführtes Erfassen von Relativpositionen von Prüfwerkzeug (3) und Prüfobjekt (1) zueinander und zum Erfassen von zu prüfenden lokalen Subbereichen des Prüfobjektes (1) in Abhängigkeit von den Relativpositionen; – mittels einer Messeinrichtung (7) ausgeführtes Aktivieren des Prüfwerkzeuges (3) an den Relativpositionen an den zu prüfenden lokalen Subbereichen des Prüfobjektes (1) zu Messzeitpunkten, wobei für jeden zu prüfenden lokalen Subbereich des Prüfobjektes (1) ein lokales Prüfergebnis (9) gemessen wird; – mittels einer Projektionseinheit (11) ausgeführtes Projizieren eines jeweiligen lokalen Prüfergebnisses (9) an der jeweiligen Relativposition auf einen dazugehörigen Oberflächenbereich des zu prüfenden lokalen Subbereichs des Prüfobjekts (1). Method for testing the material of a test object ( 1 ) by means of a test tool ( 3 ), comprising the steps: - by means of a detection device ( 5 ) executed detecting relative positions of test tool ( 3 ) and test object ( 1 ) to one another and for detecting local subregions of the test object to be tested ( 1 ) depending on the relative positions; By means of a measuring device ( 7 ) activating the test tool ( 3 ) at the relative positions at the local subregions of the test object to be tested ( 1 ) at measurement times, wherein for each local subrange of the test object to be tested ( 1 ) a local test result ( 9 ) is measured; By means of a projection unit ( 11 ) executed projecting a respective local test result ( 9 ) at the respective relative position to an associated surface area of the local subregion of the test object to be tested ( 1 ). Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch mittels einer Speichereinrichtung (13) ausgeführtes Speichern jedes lokalen Prüfergebnisses (9) als Funktion von Relativposition und Messzeitpunkt. Method according to Claim 15, characterized by a memory device ( 13 ) executed storing each local test result ( 9 ) as a function of relative position and time of measurement. Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch die Projektionseinheit (11) zum kumulativen Projizieren aller bisher erzeugten lokalen Prüfergebnisse (9) auf das Prüfobjekt (1). Method according to claim 16, characterized by the projection unit ( 11 ) to the cumulative Projecting all previously generated local test results ( 9 ) on the test object ( 1 ). Verfahren nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch die Projektionseinheit (11) zum Projizieren aller lokalen Prüfergebnisse (9) als Gesamtergebnis auf das Prüfobjekt (1) am Ende der gesamten Materialprüfung. Method according to claim 17, characterized by the projection unit ( 11 ) for projecting all local test results ( 9 ) as the overall result on the test object ( 1 ) at the end of the entire material test. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch ein mittels einer Relativbewegungseinrichtung ausgeführtes Relativbewegen von Prüfwerkzeug (3) und Prüfobjekt (1) zueinander, wobei dadurch zu prüfende lokale Subbereiche des Prüfobjektes (1) festgelegt werden. Method according to claim 15, characterized by a relative movement of testing tool (by means of a relative movement device) ( 3 ) and test object ( 1 ) to each other, whereby thereby to be examined local subregions of the test object ( 1 ) be determined. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch mittels der Erfassungseinrichtung (5) ausgeführtes Erfassen von dreidimensionalen Oberflächenkoordinaten des Prüfobjektes (1). Method according to Claim 15, characterized by means of the detection device ( 5 ) executed detection of three-dimensional surface coordinates of the test object ( 1 ). Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (5) eine Tiefensensorkamera ist. Method according to claim 20, characterized in that the detection device ( 5 ) is a depth sensor camera. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (7) eine Ultraschall-, Wirbelstrom oder Thermographie-Messeinrichtung ist. Method according to claim 15, characterized in that the measuring device ( 7 ) is an ultrasonic, eddy current or thermography measuring device. Verfahren nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch mittels einer Rechnereinrichtung (15) ausgeführtes jeweiliges an das Prüfobjekt (1) erfolgendes Anpassen der lokalen Prüfergebnisse (9) mittels dazugehöriger lokaler dreidimensionaler Oberflächendaten des Prüfobjektes (1). Method according to claim 20, characterized by by means of a computer device ( 15 ) executed respective to the test object ( 1 ) adjusting the local test results ( 9 ) by means of associated local three-dimensional surface data of the test object ( 1 ). Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Darstellen eines Prüfergebnisses (9) alternativ oder kumulativ als Grauwertbild, Messwert, Kurvenzug, zusammengefügtes Ergebnisbild, Güte, Ausrichtungsinformation für das Prüfwerkzeug (3) und/oder Markierung. Method according to Claim 15, characterized by displaying a test result ( 9 ) alternatively or cumulatively as greyscale image, measured value, curve, assembled result image, quality, alignment information for the test tool ( 3 ) and / or mark. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch mittels einer optischen Kamera (17) ausgeführtes Erfassen des gesamten Prüfobjektes (1) und Dokumentieren der gesamten Materialprüfung. Method according to claim 15, characterized by means of an optical camera ( 17 ) executed acquisition of the entire test object ( 1 ) and document the entire material test. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch mittels der Projektionseinheit (11) ausgeführtes Vorauswählen von jeweiligen Relativpositionen und dazugehörigen Oberflächenbereichen von zu prüfenden lokalen Subbereichen des Prüfobjekts (1). Method according to claim 15, characterized by means of the projection unit ( 11 ) preselected respective relative positions and associated surface areas of local sub-areas of the test object to be tested ( 1 ). Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (5) zum Erfassen von Relativpositionen von Prüfwerkzeug (3) und Prüfobjekt (1) zueinander ein Weggeber am Prüfwerkzeug (3) oder eine Kamera ist. Method according to claim 15, characterized in that the detection device ( 5 ) for detecting relative positions of test tool ( 3 ) and test object ( 1 ) to each other a displacement sensor on the test tool ( 3 ) or a camera. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionseinheit (11) zum Projizieren ein Digitalprojektor ist. Method according to claim 15, characterized in that the projection unit ( 11 ) to project is a digital projector.
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