Inspektion eines Prüfobjektes Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung und ein

Verfahren zur, insbesondere manuellen, Inspektion eines Prüfobjektes beispielsweise mittels Ultraschall, Wirbelstrom oder Thermografie . Bei einer manuellen Inspektion, beispielsweise mittels Ultra ^¬ schall-, Wirbelstromprüfung oder thermografischen Verfahren, wie es beispielsweise Induktionsthermografie ist, erfolgt ei ^¬ ne 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 gleich ^¬ zeitig die Prüfergebnisse im Blick behalten kann. Dies gilt insbesondere bei großen, unstrukturierten Bauteilen, bei denen eine gesamte Prüffläche aus mehreren Einzelfeldern be ^¬ steht, wie es beispielsweise Flugzeugflügel sind, sowie bei Bauteilen mit einer komplexen Oberfläche. 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 Ob- jektes 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 aus ^¬ geführt werden. Mittels der Projektionseinheit wird ein mit dem Objekt deckungsgleiches Projizieren des Thermographie- Lichtbildes als Information auf das Objekt ausgeführt. 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 Er- gebnisse wird nicht an einem Computerbildschirm, sondern direkt am Prüfobjekt ausgeführt.

Gemäß dem Stand der Technik werden nachteiliger Weise Thermo- grafiedaten 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- beziehungs- weise Evaluierungsschritt. Ergeben sich bei dem Evaluierungs ^¬ schritt beispielsweise hinsichtlich eines Teils des Prüfob ^¬ jektes zusätzliche Fragen, so muss ein zeitintensiver aktiver Thermographiedatenerfassungsschritt wiederholt werden. Her ^¬ kömmliche Verfahren arbeiten also „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.

Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Vorrichtung zur Material ^¬ prüfung eines Prüfobjektes mittels eines PrüfWerkzeuges mit dem folgenden Einrichtungen bereitgestellt: eine Erfassungs ^¬ einrichtung zum Erfassen von Relativpositionen von Prüfwerk- zeug und Prüfobjekt zueinander und zum Erfassen von zu prü ^¬ fenden 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 Messzeit- punkten, 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 Prüfobj ektes . Aus einer jeweiligen Messung kann ein lokales Prüfergebnis beziehungsweise aus einer je ^¬ weiligen Messung können daraus abgeleitete Informationen be- reitgestellt werden.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zur Materialprüfung eines Prüfobjektes mittels eines PrüfWerkzeuges , mit den folgenden Schritten ausgeführt: mittels einer Erfassungs- einrichtung 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 Rela- tivpositionen 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.

Ein Subbereich ist als ein Bereich eines Prüfobjektes defi ^¬ niert, 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 Subbe ^¬ reich mittels einer Linie oder eines Punktes festgelegt sein. Mittels dynamischen Projizierens von Messergebnissen wird nun erfindungsgemäß eine Prüfperson derart unterstützt, dass die ^¬ ser alle notwendigen Informationen in Echtzeit auf dem Prüf- objekt bereitgestellt sind und eine, insbesondere manuelle, Prüfung wirksam ausgeführt wird.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung beziehungsweise ein erfin- dungsgemäßes Verfahren weist folgende Vorteile auf. Es wird eine direkte Evaluierung von Ergebnissen am Prüfobjekt ermög ^¬ licht. Eine Beurteilung von Defekten an einem Bildschirm und deren manuelle Übertragung auf ein Prüfobjekt sind nicht mehr erforderlich. Eine Prüfperson braucht bei einer Prüfdurchfüh- rung 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. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden in Verbindung mit den Unteransprüchen beansprucht.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann mittels einer Speichereinrichtung ein Speichern jedes lokalen Prüfergebnis- ses als Funktion von Relativpositionen und Messzeitpunkt gespeichert werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Projektionseinheit alle bisher erzeugten lokalen Prüferzeug- nisse 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 kön ^¬ nen .

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Projektionseinheit alle lokalen Prüfergebnisse als Gesamter ^¬ gebnis auf das Prüfobjekt am Ende einer vollständigen Materialprüfung projizieren.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann eine Relativbewegungseinrichtung anstelle eines manuellen Relativbewegens, Prüfwerkzeug und Prüfobjekt zueinander Relativbewe- gen, wobei dadurch zu prüfende lokale Subbereiche des Prüfob ^¬ jektes festgelegt werden können.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Er- fassungseinrichtung dreidimensionale Oberflächenkoordinaten des Prüfobjektes erfassen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Erfassungseinrichtung eine Tiefensensorkamera sein.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Messeinrichtung eine Ultraschall-, Wirbelstrom- oder Thermo- grafie-Messeinrichtung sein. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann eine

Rechnereinrichtung die lokalen Prüfergebnisse mittels dazuge ^¬ höriger lokaler dreidimensionaler Oberflächendaten des Prüfobjektes jeweils an das Prüfobjekt anpassen. 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 In ^¬ formationen 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. Aus ^¬ gabe eines Zeitsignals, insbesondere bei einem A-Scan, bei einer Ultraschallprüfung als Kurvenzug in unmittelbarer Nachbarschaft des Messpunktes. Ausgabe des Signals in der Impe ^¬ danzebene bei einer Wirbelstromprüfung als Kurvenzug in un- mittelbarer Nachbarschaft eines dazugehörigen Messpunktes.

Ausgabe mehrerer Einzelmessungen bei einer Induktionsthermo- grafie 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 bei ^¬ spielsweise rotiert oder gekippt werden soll, um eine verbes- serte 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 wer- den. Ein Prüfergebnis kann alle aus einer Messung abgeleite ^¬ ten Informationen umfassen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann eine optische Kamera das gesamte Prüfobjekt erfassen und die ge- samte Materialprüfung dokumentieren. Eine derartige Kombination einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer optischen Kamera ermöglicht damit eine automatische Dokumentation.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Projektionseinheit jeweilige Relativpositionen und dazugehö ^¬ rige Oberflächenbereiche von zu prüfenden lokalen Subberei- chen des Prüfobjektes auswählen und vorgeben. Auf diese Weise kann eine Projektion von Ergebnissen beziehungsweise Ergebnisbildern mit einer Projektion vorgegebener Prüfbereiche oder PrüfPositionen kombiniert werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Relativpositionen von Prüfwerkzeug und Prüfobjekt zueinander ein Weggeber am Prüf- Werkzeug oder eine Kamera sein.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Projektionseinheit zum Projizieren ein Digitalprojektor sein. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden in Verbindung mit den Figuren näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsge ^¬ mäßen Vorrichtung;

Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsge- mäßen Vorrichtung;

Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsge ^¬ mäßen Vorrichtung; Figur 4 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsge ^¬ mäßen Vorrichtung;

Figur 5 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsge ^¬ mäßen Verfahrens .

Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfin ^¬ dungsgemäßen Vorrichtung. Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zur Materialprüfung eines Prüfobjektes 1 mittels eines Prüfwerk ^¬ zeuges 3. Die Vorrichtung weist eine Erfassungseinrichtung 5 zum Erfassen von Relativpositionen des PrüfWerkzeuges 3 zum

Prüfobjekt 1 und zum Erfassen von zu prüfenden lokalen Subbe- reichen des Prüfobjektes 1 in Abhängigkeit von den Relativpo ^¬ sitionen 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 Prüfköpf sein. Der Prüfköpf wird von einer Prüfperson über das PrüfObjekt 1 bewegt. Eine derartige Rela ^¬ tivbewegung kann alternativ mittels einer Relativbewegungseinrichtung ausgeführt werden. Die Prüfperson muss dann lediglich die auf das Prüfobjekt 1 projizierten Prüfergebnisse interpretieren. Eine Erfassung einer Prüfköpfposition kann beispielsweise mittels eines Weggebers am Prüfkopf oder mit ^¬ tels 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 .

Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfin- dungsgemäßen 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 Thermogra- fie sein. Es erfolgt eine Ausgabe eines jeweiligen Prüfergeb ^¬ nisses während der gesamten Prüfung mittels Projektion auf die Oberfläche des Prüfobjektes 1 unter Verwendung der je ^¬ weils zugehörigen Positionsinformation. Das Ergebnisbild wird auf diese Weise dynamisch erweitert, sodass zum Ende der Ma ^¬ terialprüfung 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.

Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfin ^¬ dungsgemäßen Vorrichtung beziehungsweise eines entsprechenden Verfahrens. Figur 3 zeigt eine Inspektion mittels eines Ult ^¬ raschallverfahrens. Entlang der Oberfläche des PrüfObjektes 1 wird ein Prüfwerkzeug 3 in Form eines Ultraschallprüfköpfes 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 Echo ^¬ folge und eine Schwellwertüberschreitung SW dargestellt. Da ^¬ bei 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 be ^¬ zeichnet 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 ge- mittelt werden. Messzeitpunkte sind bei Ultraschallprüfver- fahren bevorzugt Impuls-Sendezeitpunkte.

Figur 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfin ^¬ dungsgemäßen Materialprüfung. Auch hier erfolgt eine manuelle Prüfung mit dynamischer Ergebnisprojektion und mit dynami- sehen Ergebnisproj ektions-Anzeigen bei einer Ultraschallprüfung. Das Prüfobjekt 1 ist hier ein relativ großes Bauteil, wie es beispielsweise ein Flugzeugflügel sein kann. Entspre ^¬ chend erfolgt eine Aufteilung einer Prüfergebnisanzeige in einzelne Prüffelder. Ebenso wird der Prüffortschritt bei die- sem relativ großen Bauteil entsprechend Figur 4 dargestellt. Bezugszeichen 2 bezeichnet eine bereits geprüfte Fläche. Be ^¬ zugszeichen 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 vorlie ^¬ genden Erfindung zeigt sich insbesondere bei großen, unstrukturierten Bauteilen, bei denen die gesamte Prüffläche aus mehreren Einzelfeldern besteht, wie es beispielsweise bei ei ^¬ ner Turbinenschaufel oder bei Bauteilen beziehungsweise Prüf- Objekten 1 mit komplexer Oberfläche der Fall ist. Die vorlie ^¬ gende Erfindung bietet ein dynamisches Projizieren von loka ^¬ len 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 far ^¬ big und eine noch zu erfassende Fläche 4 schraffiert.

Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Mit einem ersten Schritt Sl wird zur Materialprü ^¬ fung eines Prüfobjektes mittels eines PrüfWerkzeuges eine Re ^¬ lativposition von Prüfwerkzeug und Prüfobjekt zueinander und entsprechende zu prüfende lokale Subbereiche des Prüfobjektes in Abhängigkeit von den Relativpositionen mittels einer Er- fassungseinrichtung erfasst. In Kenntnis der Relativpositio ^¬ nen folgt in einem weiteren Schritt S2 ein Aktivieren des PrüfWerkzeuges zum Erzeugen eines lokalen Prüfergebnisses , beispielsweise auf der Grundlage von Ultraschall, einer Wir ^¬ belstromprüfung 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 Re- lativposition kann das Messen gemäß dem Schritt S2 wiederholt werden .

Eine Inspektion eines Prüfobjektes soll für eine Prüfperson gegenüber dem Stand der Technik einfacher, schneller und zu- verlässiger 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 lo- kalen Subbereich evaluieren.