Im Stand der Technik sind verschiedene Rißprüfverfahren bekannt-aligemein wird für magnetisierbare Prüflinge, insbesondere solchen aus Eisen, ein Magnetpulververfah- ren eingesetzt, bei dem sich magnetischer Farbstoffpartikel unter einem Magneffeld am Prüfling an Rissen u. dgl. anreichern und dann uinter Beleuchtung erkannt werden.

Häufig ist der Farbstoff fluoreszierend, so daß der Kontrast verbessert wird..

Für nicht magnetisierbare Werkstoffe wird üblicherweise ein sog.

"Schwarzpulververfahren"eingesetzt-es werden Farbstofflösungen verwendet, die sich aufgrund von Oberflächen-und Kapillarphänomenen in den Rissen ansammeln und dort dann innerhalb einer bestimmten Prüfzeit erkannt werden können. Derartige Verfahren sind bspw. aus der EP 0831 321 bekannt.

Bei beiden Verfahren wurden bisher übliche Lampen zur Beleuchtung eingesetzt-wie Quecksilberdampflampen, Gasentladungslampen, Blitzlampen-dies insbesondere deshalb, da fluoreszierende Farbstoffe, die besonders gerne verwendet werden, meist im UV bzw. im blauen Bereich des sichtbaren Spektrums angeregt werden.

Konventionelle Lampen, insbesondere solche mit thermischen Strahlern, unterliegen stark der Alterung. Bereits nach wenigen Brennstunden ist der UV-Anteil derartiger Lampen erheblich verringert. Da besonders der UV-Anteil der Lampen für die Fluo- reszenzanregung benötigt wird, muß die Lampenleistung bei den bekannten Riüß- prüfanlagen aufwendig überwacht und nachgeregelt werden. Bei den heute üblichen optischen Erkennungsverfahren über Bildverarbeitung können durch ständig wech- selnde Beleuchtungslichtintensitäten erhebliche Fehlanzeigen ausgelöst werden, weshalb die Lampenüberwachung aufwendig ist. So ist bspw. aus der DE-A-40 13 133.5 eine Anlage für die Lampenüberprüfung in gattungsgemäßen Rißprüfanlagen bekannt geworden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Rißprüfanlage mit einer weniger aufwendigen Lampenüberwachung zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Rißprüfanlage gelöst, die lichtemit- tierende Dioden (LED) als Beleuchtungseinrichtungen aufweist.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß werden dadurch u. a. folgende Vorteile erzielt : die LED unterliegen keinen Alterungserscheinungen-d. h. die Intensität des emittierten Lichtes bleibt konstant und das Abstrahlungsspektrum unterliegt keiner Drift-d. h. die bisher notwendige aufwendige Lampenüberwachung und Nachregelung derselben kann entfallen und es wird eine erhebliche Vereinfachung der Anlage erzielt.

LED haben eine geringe Größe und können auch an unzugänglichen Stellen eingebaut werden.

LED strahlen wenig Wärme ab, wodurch Kühlungsmaßnahmen oder aber auch Vor- sichtsmaßnahmen, die bei Lampen notwendig waren, um Verbrennungen zu vermei- den, entfallen können.

LED können aufgrund ihrer Emission einen Farbstoff an bestimmten Absorptions- Wellenlängen zur Fluoreszenz/Phosphoreszenz anregen, wodurch bei Verwendung verschiedener Farbstoffe diese einzeln angeregt werden können-bspw. falls Teile- nummern mit einem bestimmten Farbstoff aufgebracht wurden, der Farbstoff des Riß- prüfmittels eine andere Fluoreszenzwellenlänge aufweist und beide vom optischen Erkennungssystem zur Individualisierung der zu prüfenden Teile erkannt werden sol- len.

LED können leicht optisch an LWL gekoppelt werden, die leicht an unzugängliche Stellen geführt werden können.

Vorteilhafterweise werden LED eingesetzt, die im Bereich von 200 bis 970 nm emittie- ren, da hier die einzusetzenden Farbstoffe absorbieren.

Es ist günstig, daß die LED-Spannung moduliert werden kann, da so eine bessere Signalverarbeitung durch einen Prozessor möglich ist.

Die LED können an LWL optisch gekoppelt sein, die das Beleuchtungslicht in der Anlage leiten.

Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ist es auch möglich, einen Licht- verteiler einzusetzen, der Licht einer Lichtquelle aufteilt und so die Verwendung nur einer Lichtquelle für verschiedene Lichtauslässe ermöglicht, wodurch die Ansteuerung meherere Lampen, deren Wartung etc. Enffällt bzw. nur auf eine einzige llchtquelle beschränkt werden kann.

Es kann günstig sein, daß falls die Rißprüfanlage einen Prozessor bspw. zur Steue- rung der Einrichtungen zur optischen Bildverarbeitung aufweist, dieser auch die LED- Energieversorgung steuert Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, auf das sie aber keineswegs eingeschränkt ist, sowie anhand der begleitenden Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 a schematisch den Ablauf eines Rißprüfverfahrens ; Fig. 1 b eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rißprüfanlage zur Durchführung des Verfahrens nach Fig. 1a ; und Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rißprüfanlage für das Magnetpulververfahren.

Erstes Ausführungsbeispiel-Rißprüfanlage nach dem Farbeindringverfahren Beim Rißprüfverfahren nach der Farbeindringmethode wird-wie in Fig. 1a gezeigt-ein -meist nicht ferritisches-Prüfteil, bspw. ein Aluminium-oder Magnesiumteil aber auch ein Keramikteil, gereinigt, ggf. gebeizt und getrocknet und sodann mit dem Prüfmittel- auch als Farbeindringmittel bezeichnet-behandelt. Das überschüssige Far- beindringmittel wird nach einem bestimmten Zeitraum abgenommen, das Werkstück zwischengereinigt und sodann mit einer Entwicklerlösung behandelt. Nach der Entwicklungszeit wird das Werkstück ggf. getrocknet und inspiziert und eine Aussage über die Fehlerhaftigkeit des Werkstückes getroffen, die ggf. auch dokumentiert wird.

Dabei wird-wie in Fig. 1 b gezeigt-ein entwickeltes Werkstück 10 als Prüfling in eine Prüfstation geführt, in der durch Sprühdüsen 13 das Farbeindringmittel aus einem Farbeindringmitteltank 12 aufgebracht wird-dies ist lediglich beispielhaft dargestellt- tatsächlich durchläuft der Prüfling mehrere Stationen, in denen er mit Reinigungs-und Beiziösungen sowie Entwicklerlösungen und Farblösungen behandelt wird, die hier nicht dargestellt sind..

Dort wird das Prüfmittel auf Funktionsfähigkeit überprüft und es kann ggf. Farbstoff od. dgl. in den Tank 12 nachdosiert werden, falls dies notwendig ist.

Aus einem Vorratsbehälter 12 wird über eine Zuführleitung mittels Sprüh-köpfen 13 Prüffiüssigkeit 13a, die der Markierung der Oberflächenfehler dient, zugeführt und über die Oberfläche des Werkstückes 10 zerstäubt. Die Prüfflüssigkeit verteilt sich nun auf dem Werkstück, wobei sich die Farbstoff-Partikel-wie als physikalisches Phänomen allgemein bekannt-durch die Oberflächenspannung an Rissen konzentrieren. An diesen Stellen findet sich dann eine erhöhte Partikelkonzentration. Die überflüssige Prüffflüssigkeit wird, bspw. durch Abwischen, entfernt. Anschließend wird der Prüfling mit einer Entwicklerflüssigkeit bearbeitet. Nach Verstreichen einer-experimentell für jede Prüfanordnung und Prüflinge zu bestimmenden Entwicklungszeit wird dann durch eine Lampe-hier eine LED 11-die Oberfläche des Werkstücks 10 bestrahlt, dadurch der Kontrast der Prüfflüssigkeitspartikel erhöht und die im Bereich der Oberflächenrisse sich anreichernden Farbstoffpartikelchen beobachtet bzw. deren inhomogene Anordnung ausgewertet. Zur Funktionssicherheit der Anlage kann eine Selbstüberprüfungseinrichtung zur Kontrolle bzw. Selbstkontrolle zugehöriger Arbeitsparameter d. h. die Einhaltung der jeweiligen Betriebsgrößen innerhalb der vorgeschriebenen Werteintervalle vorgesehen sein, die dann, wenn die Meßwerte sich außerhalb eines erwünschten Meßwertbereiches befinden, innerhalb bestimmter Grenzen nachregeln kann, dadurch kann unnötige Materialverschwendung, wie sie durch vorzeitigen Ersatz des Markierungsmittels auftritt, vermieden werden. Dadurch erhöht sich die Standzeit der Prüfanlage beträchtlich, sie kann länger unterbrechungsfrei laufen und die damit zusammenhängenden Betriebskosten, als auch die für Material und Energie werden darausfolgend ebenfalls abgesenkt. Die Selbstüberprüfungseinrichtung ist hier an eine Dokumentationseinrichtung 30, einen Drucker, angeschlossen, in der sie Prüfprotokolle erstellt, anhand derer die Funktionsfähigkeit der Anlage nachgewiesen werden kann.

Selbstverständlich ist die Dokumentationseinrichtung nicht auf Drucker beschränkt-es können stattdessen optische Datenträger, wie CD-Rom, gebrannt werden oder aber es kann eine Speicherung auf anderen magnetisch-optischen Trägern erfolgen, wie dies in der EP-A-0831321 beschrieben ist.

Die gegenständliche Erfassung und Ausgabe der Meßwerte der Meßeinheiten kann, wie einzeln für sich bekannt, wie folgt erfolgen : Die Überwachung der Funktionsfähigkeit der Meßeinheit 14 kann zusätzlich auch noch mit Hilfe eines Testkörpers ausgeführt werden, der einen Testriß aufweist, wie in der DE-A-3804054 beschrieben Bevorzugt ist die automatische Meßeinheit 17 für das Prüfmittel eine automatisierte"ASTM-Birne", wie in der EPA-0788598 beschrieben.

Zweites Ausführungsbeispiel-Rißprüfanlage nach dem Maanetpulverfahren Bei einer automatischen Fehlererkennungsanlage für die Rißprüfung bei In-Prozeß- Kontrolle über Bildverarbeitung nach dem Magnetpulververfahren werden durch über Fluoreszenzanregungs-LED zur Fluoreszenz veranlaßte Bereiche höherer Konzentration fluoreszenzfähiger magnetisierbarer Partiel auf Werkstücken ermittelt ; wobei diese : ein oder mehreren Bildaufnahmeeinheiten ; eine Prüfmittel-Auftrageanlage und eine Bildverarbeitungseinheit, die zur Auswertung von mit den Bildaufnahmeeinheiten aufgenommenen Bildeinheiten durch Abtasten und Erkennen von helleren Bereichen und zur Ausgabe verschiedener Signale aufgrund der Auswertungslogik geeignet ist.

Automatisierte optische Fehlererkennung bei der Magnetpulver-prüfung in Produktionsanlagen, die ständig zu überprüfende Werkstücke herstellen, wie bspw.

Stranggußanlagen, Drahtendenprüfungen oder dergleichen ist bekannt. Bilder von Werkstücken mit Fluoreszenzfarbstoffen werden bereits durch sogenannte optische Bilderkennung ausgewertet, wobei die durch das an sich bekannte Magnetpulverfahren sichtbar gemachten Fehler durch ein optisches Abtast-und Bilderkennungsverfahren erkannt und mit einer abgespeicherten Fehlerlogik verglichen werden.

Bei Prüflingen mit Kanten, Bohrungen etc. lagert sich Prüfmittel an Kanten ab. Das bedeutet, daß das Prüfen mit der Kamera, im Vergleich zur Anzeigenauswertung mit dem Auge, nur über Fensterbildung möglich ist. Es entfällt somit die durch den Menschen mögliche"ganzheitliche Betrachtung"des Prüflings und in der Regel wird über Fenster nur der sicherheitsrelevante Teil bewertet. Zur Minimierung der durch die gesetzten Prüffenster nicht geprüften Oberflächen ist eine sehr exakte Prüflingspositionierung vor der Kamera notwendig. Fertigungstoleranzen und Positionierungstoleranzen führen dazu, daß häufig bei Prüfmustern nur etwa 80-85 % der sicherheitsrelevanten Prüfftäche geprüft werden kann.

Durch die Auswertung der Rissfehleranzeige mit Kameras werden Probleme der Rissgeometriezuordnung zur Anzeigenintensität und zur Raupengröße nicht gelöst.

Die Kamera unterscheidet nur Helligkeitsunterschiede und deswegen sind alle Parameter, die die Helligkeit beeinflussen, in die Rissfehlerreproduzierbarkeit einzubeziehen.

Vorteilhafterweise können die Bildaufnahmeeinheiten Kameras, bevorzugt Videokameras, sein. Es können aber auch andere Erkennungseinrichtungen, wie bspw. Diodenfelder, Photomultiplieranordnungen etc. eingesetzt werden.

Bevorzugt erfolgt die optische Bildverarbeitung im System durch Setzen von Fenstern, Abtasten des Fensters durch die Bildauswerteeinheit sowie die Verarbeitung der daraus erhaltenen Daten in einem Rechner.

Dabei ist es möglich daß über die Signale des Rechners die Anlage angehalten/abgestellt wird.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, werden Werkstücke bei dem automatischen Rißprüfverfahren zunächst in einer Beschichtungsanlage (Tauch-oder Sprühanlage, ggf. mit Ultraschallbehandlung) mit Rißprüfmittel behandelt. Rißprüfmittel ist üblicherweise eine Suspension eines magnetisierbaren, bev. ferromagnetischen fluoreszenzfähigen partikelförmigen Materials, in die das Werkstück getaucht wird oder die auf das Werkstück aufgesprüht wird.

Nach Aufbringen des Rißprüfmittels wird das Werkstück mit Strom beaufschlagt, wodurch sich ein Magnetfeld ausbildet, in dem sich die ferromagnetischen Partikel ausrichten. Aufgrund bekannter physikalischer Phänomene werden dabei an Spitzen und Kanten erhöhte Partikelkonzentrationen aufgefunden, die dazu führen, daß die Partiel sich nicht nur an den Kanten des Werkstücks, sondern auch an Rißkanten oder Spitzen/Graten von Fehlern im Werkstück, die auch als Kanten wirken ansam- meln. Die so beschichteten Teile werden sodann durch ein LED bestrahlt, wobei die Bereiche erhöhter Partikelkonzentration heller durch Fluoreszenz erstrahien, als die normalen Metallflächen.

Die Fluoreszenzbilder werden durch eine optische Erkennung aufgenommen- entweder nach einem vorherbestimmten Muster abgetastet oder als Ganzes aufgenommen und das Bild anschließend ausgewertet.

Das Ergebnis dieser Bildaufzeichnung wird sodann in einen Rechner geleitet, der diese Aufzeichnung mit abgespeicherten Werten vergleicht und aufgrund eines Programms Meldungen über das Werkstück herausgibt, die zur Bewertung des Werkstücks führen können. Der Rechner erhält nun erfindungsgemäß auch Daten von der Überprüfungsanlage selbst, nämlich von einer Prüfmittelüberwachungsanlage über die Funktionsfähigkeit des Prüfmittels, von einer Beleuchtungsüberprüfung über die Funk- tion der Beleuchtung, bspw. der LED ; von der Magnetisierungsstation über den Stromdurchgang und über das vom Werkstück aufgebaute Magneffeld ; von der Opt.

Erkennung über dessen Funktion (ggf. Focus, Entfernung zum Meßobjekt, Funk- tionsfähigkeit der Kamera). Diese Signale können einzeln oder gemeinsam zu einem Protokoll verarbeitet werden, das ggf. als Prüfprotokoll auf einem Drucker oder einem anderen Medium, als Papier, ausgegeben werden kann. Durch dieses Prüfprotokoll ist jederzeit die Funktion der Anlage zu bestimmten Zeiten belegbar.

Die vom Rechner erstellten Signale können zu einer Werkstückzuführung gesendet werden, um die Werkstückzuführung anzuhalten oder die Anlage abzustellen. Es ist auch möglich, diese Signale speziell zum Nachregeln von Anlagenparametern zu ver- wenden, wie bspw. Einstellen des Focus der Bildaufnahmeeinrichtung oder der geometrischen Anordnung derselben ; Nachliefern von neuem Rißprüfmittel, falls das alte verbraucht ist, Nachregeln des durch das Werkstück verlaufenden Stroms ; etc.

Dadurch, daß nun erstmals eine Erfassung der Rißüberprüfungsanlage selbst erfolgt, arbeitet diese zuverlässiger und präziser als bisher und die Reproduzierbarkeit der Meßwerte ist gewährleistet.

Eine ständige Kontrolle der Anlage kann auch (ggf. gleichzeitig) über auf Monitoren ausgegebene Überwachungsdaten, die von einer Bedienungsperson überwacht werden, die sodann Maßnahmen ergreifen kann, erfolgen Dabei können verschiedene Überwachungsparameter ermittelt und an den Rechner übermittelt werden.

So wird erfindungsgemäß eine Vereinfachung und Verbesserung gattungsgemäßOer Anlagen ermöglicht, wodurch ein verbessertes Anlagenverhalten ohne aufwendige externe Stromversorgungssteuerung der Lampen, teure elektronische Überwachung mit Lampensensoren und auch eine Verkleinerung von Antagenabmessungen möglich ist.

Obwohl die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert wurde, ist sie keineswegs auf diese beschränkt, sondern bezieht sich auch auf die dem Fach- mann geläufigen Abwandlungen, wie sie durch den Schutzbereich der Ansprüche de- finiert sind.