DE102014205701A1

DE102014205701A1 - Method and device for determining the position and / or orientation of at least one plug-in contact

Info

Publication number: DE102014205701A1
Application number: DE102014205701.9A
Authority: DE
Inventors: Thomas Seiffert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2015-10-01
Also published as: WO2015144470A1; CN106461375A; CN106461375B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Position und/oder Orientierung zumindest eines Steckkontakts mit einer den Steckkontakt abbildenden, in Längsausrichtung des Steckkontakts angeordneten Zeilenkamera und mit einer seitlich der Längsausrichtung des Steckkontakts angeordneten Beleuchtungseinrichtung, wobei die Zeilenkamera relativ zu dem Steckkontakt oder der Steckkontakt relativ zu der Zeilenkamera bewegt werden. Dabei ist es vorgesehen, dass zur Bestimmung der Position und/oder Orientierung des Steckkontakts zumindest zwei nacheinander erfolgende Aufnahmen des Steckkontakts mit unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen ausgewertet werden. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Das Verfahren und die Vorrichtung ermöglichen die sichere optische Erkennung eines defekten Steckkontakts eines Steckers.The invention relates to a method for determining the position and / or orientation of at least one plug contact with a plug contact imaging, arranged in the longitudinal direction of the plug contact line camera and with a side of the longitudinal alignment of the plug contact arranged lighting device, the line camera relative to the plug contact or the plug contact relative be moved to the line scan camera. It is provided that for determining the position and / or orientation of the plug contact at least two successive recordings of the plug contact are evaluated with different lighting directions. The invention further relates to a device for carrying out the method. The method and the device enable reliable optical detection of a defective plug contact of a plug.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Bestimmung der Position und/oder Orientierung zumindest eines Steckkontakts mit einer den Steckkontakt abbildenden, in Längsausrichtung des Steckkontakts angeordneten Zeilenkamera und mit einer seitlich der Längsausrichtung des Steckkontakts angeordneten Beleuchtungseinrichtung, wobei die Zeilenkamera relativ zu dem Steckkontakt oder der Steckkontakt relativ zu der Zeilenkamera bewegt werden.The invention relates to methods for determining the position and / or orientation of at least one plug contact with a plug contact imaging, arranged in the longitudinal direction of the plug contact line camera and with a side of the longitudinal alignment of the plug contact arranged lighting device, the line camera relative to the plug contact or the plug contact relative to the line scan camera are moved.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung mit einer Steuereinheit zur Bestimmung der Position und/oder Orientierung zumindest eines Steckkontakts mit einer den Steckkontakt abbildenden, in Längsausrichtung des Steckkontakts angeordneten Zeilenkamera und mit einer seitlich der Längsausrichtung des Steckkontakts angeordneten Beleuchtungseinrichtung, wobei die Zeilenkamera relativ zu dem Steckkontakt oder der Steckkontakt relativ zu der Zeilenkamera bewegbar ist.The invention further relates to a device having a control unit for determining the position and / or orientation of at least one plug contact with a plug contact imaging, arranged in the longitudinal direction of the plug contact line camera and with a side of the longitudinal alignment of the plug contact arranged lighting device, wherein the line scan camera relative to the plug contact or the plug contact is movable relative to the line scan camera.

Zur Qualitätsüberwachung bei der Herstellung von Steckern ist es bekannt, die Steckkontakte aus einer Zentralperspektive mit Hilfe einer in Richtung der Längserstreckung der Steckkontakte angeordneten Flächen- oder Zeilenkamera optisch zu überprüfen. Dabei wird eine Abweichung der Aussenkontur eines Steckkontakts von der gewünschten Sollposition überwacht. Eine Abweichung ergibt sich beispielsweise bei einem verbogenen Steckkontakt. Ein solcher verbogener Steckkontakt kann dazu führen, dass die Steckbarkeit in eine zugehörige Steckbuchse nicht mehr gewährleistet ist. For quality control in the production of plugs, it is known to optically check the plug contacts from a central perspective by means of a surface or line camera arranged in the direction of the longitudinal extent of the plug contacts. In this case, a deviation of the outer contour of a plug contact is monitored by the desired target position. A deviation results, for example, in a bent plug contact. Such a bent plug contact may cause the pluggability is no longer guaranteed in an associated socket.

Während der optischen Überwachung werden die Steckkontakte durch eine seitlich angeordnete Beleuchtungseinrichtung beleuchtet.During optical monitoring, the plug contacts are illuminated by a laterally arranged illumination device.

Die Steckkontakte enden als länglich ausgeführte Metallstifte jeweils in einer Kontaktspitze. Die Geometrie der Kontaktspitze ist für die Funktion eines Steckkontakts nicht relevant und daher nicht eng definiert beziehungsweise toleriert. Durch den Prozess des Spitzenformens kann es, beispielsweise durch ein verschlissenes Werkzeug, vorkommen, dass eine Kontaktspitze nicht in der Mitte des Steckkontakts angeordnet ist. Beim Blick von oben auf die Kontaktspitze ist jedoch lediglich der Reflex an der Kontaktspitze zu sehen. Bei einer außer der Mitte angeordneten Kontaktspitze führt dies dazu, dass die Position des Steckkontakts nicht korrekt bestimmt wird. Dadurch kann es passieren, dass ein intakter Steckkontakt als defekt erkannt und der Stecker aussortiert wird. Genauso ist es möglich, dass ein verbogener Steckkontakt auf Grund der Reflexion an einer außermittigen Kontaktspitze als intakt angesehen und damit ein eigentlich auszusortierender Stecker als in Ordnung bewertet wird. Es entsteht somit ein Schlupf an defekten Steckern mit dem Risiko späterer Reklamationen. The plug contacts terminate as elongated metal pins each in a contact tip. The geometry of the contact tip is not relevant to the function of a plug contact and therefore not narrowly defined or tolerated. Through the process of tip forming, it may happen, for example, by a worn tool, that a contact tip is not located in the center of the plug contact. When looking from the top of the contact tip, however, only the reflex at the contact tip can be seen. With a contact tip arranged outside the center, this leads to the position of the plug contact being incorrectly determined. As a result, it can happen that an intact plug-in contact is detected as defective and the plug is sorted out. Likewise, it is possible that a bent plug contact due to the reflection at an eccentric contact tip is considered intact and thus a actually auszusortierender plug is rated as in order. This results in a slip of defective plugs with the risk of later complaints.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur optischen Bestimmung der Position und/oder Orientierung zumindest eines Steckkontakts bereitzustellen, welches die Überprüfung des Steckkontakts unabhängig von der Position seiner Kontaktspitze ermöglicht. It is therefore an object of the invention to provide a method for optically determining the position and / or orientation of at least one plug-in contact, which allows the inspection of the plug-in contact regardless of the position of its contact tip.

Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitzustellen. It is a further object of the invention to provide a corresponding device for carrying out the method according to the invention.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die das Verfahren betreffende Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass zur Bestimmung der Position und/oder Orientierung des Steckkontakts zumindest zwei nacheinander erfolgende Aufnahmen des Steckkontakts mit unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen ausgewertet werden. Dazu wird der Steckkontakt bei aufeinander folgenden Aufnahmen sequentiell aus zwei oder mehreren Richtungen beleuchtet. Eine außerhalb der Mittellängsachse des Steckkontakts liegende Kontaktspitze führt bei den verschiedenen Beleuchtungsrichtungen zu unterschiedlichen Ausprägungen der sich ausbildenden Reflexionen. Dadurch kann eine außermittige Kontaktspitze erkannt und die tatsächliche Position und Orientierung des Steckkontakts ermittelt werden. Zur Durchführung des Verfahrens sind zumindest zwei, vorzugsweise vier Beleuchtungsrichtungen vorzusehen. Bei einer Anordnung mit zwei Beleuchtungsrichtungen kann je Beleuchtungsrichtung eine einseitige Beleuchtung oder eine von zwei gegenüberliegenden Seiten erfolgende Beleuchtung des Steckkontakts vorgesehen sein. The object of the invention relating to the method is achieved by evaluating at least two successive recordings of the plug contact with different illumination directions to determine the position and / or orientation of the plug contact. For this purpose, the plug contact is illuminated sequentially in successive shots from two or more directions. A contact tip lying outside the central longitudinal axis of the plug-in contact leads in the different directions of illumination to different forms of the forming reflections. As a result, an off-center contact tip can be detected and the actual position and orientation of the plug contact can be determined. For carrying out the method, at least two, preferably four, illumination directions are to be provided. In the case of an arrangement with two illumination directions, one-sided illumination or illumination of the plug-in contact taking place from two opposite sides may be provided for each illumination direction.

Bei Verwendung einer einzeiligen Zeilenkamera fährt die Zeilenkamera oder der Steckkontakt zwischen zwei mit unterschiedlicher Beleuchtungsrichtung erfolgenden Aufnahmen um eine Bildposition weiter. Dadurch entsteht je Beleuchtungsrichtung ein Bild mit zwischen den Bildern leicht versetzter Position. Um dies zu vermeiden kann es vorgesehen sein, dass eine mehrzeilige Zeilenkamera mit N Zeilen verwendet wird und dass der Steckkontakt aus N unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen beleuchtet wird. N steht dabei für eine ganze Zahl, vorzugsweise für eine zwei- oder vierzeilige Zeilenkamera mit entsprechend zwei oder vier Beleuchtungsrichtungen. Die Aufnahmen der Zeilen können in Abhängigkeit von der Beleuchtungsrichtung zurücksortiert werden, so dass N ortsgleiche Bilder mit jeweils unterschiedlicher Beleuchtungsrichtung entstehen. When using a single-line line scan camera moves the line camera or the plug contact between two taking place with different illumination direction recordings by one image position. This creates an image for each direction of illumination with a slightly offset position between the images. To avoid this, it may be provided that a multi-line line scan camera with N lines is used and that the plug contact is illuminated from N different illumination directions. N stands for an integer number, preferably for a two- or four-line line scan camera with correspondingly two or four illumination directions. The images of the lines can be sorted back as a function of the direction of illumination, so that N coincidental images arise, each with a different illumination direction.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass eine mehrzeilige Zeilenkamera mit M × N Zeilen verwendet wird, wobei M eine ganze Zahl größer 1 ist, und dass der Steckkontakt aus N unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen beleuchtet wird. Je Beleuchtungsrichtung wird somit jede Bildposition zeitlich versetzt mit jeweils zwei Zeilen der mehrzeiligen Zeilenkamera aufgenommen. So kann beispielsweise bei vier Beleuchtungsrichtungen (N = 4) eine achtzeilige Zeilenkamera (M = 2) vorgesehen sein. Ausgewertet wird dann die Summe der beiden bei gleicher Beleuchtungsrichtung aufgenommenen Bilder. Dadurch wird die Dynamik um einen Faktor 2 (eine Blendenstufe) erhöht. According to a further embodiment of the invention, it can be provided that a multi-line line scan camera with M × N lines is used, where M is an integer greater than 1, and that the plug contact is illuminated from N different illumination directions. Each illumination position thus each image position is recorded offset in time, each with two lines of multi-line line scan camera. For example, an eight-line line scan camera (M = 2) can be provided in four illumination directions (N = 4). The sum of the two images taken with the same direction of illumination is then evaluated. This increases the dynamics by a factor of 2 (one aperture level).

Damit für jeden aufgenommenen Ort auf dem Steckkontakt eine Aufnahme mit den vorgesehenen Beleuchtungsrichtungen vorliegt kann es vorgesehen sein, dass die Zeilenkamera und der Steckkontakt derart relativ zueinander bewegt werden, dass ein Ort auf dem Steckkontakt mit jeder der N Zeilen der Zeilenkamera bei jeweils einer anderen der N Beleuchtungsrichtungen aufgenommen wird. Der Abstand zwischen den Zeilen der Zeilenkamera und die Relativbewegung zwischen der Zeilenkamera und den Steckkontakten ist dabei so zu wählen, dass ein Ort auf dem Steckkontakt nicht durch aufeinander folgende Zeilen der Zeilenkamera bei gleicher Beleuchtungsrichtung aufgenommen wird, sondern dass für alle Beleuchtungsrichtungen zumindest eine Aufnahme vorliegt. Thus, for each recorded location on the plug contact a recording with the intended illumination directions, it may be provided that the line scan camera and the plug contact are moved relative to each other, that a location on the plug contact with each of the N lines of the line scan camera in each case one of the other N lighting directions is recorded. The distance between the lines of the line scan camera and the relative movement between the line camera and the plug contacts is to be chosen so that a location on the plug contact is not recorded by successive lines of the line scan camera in the same direction of illumination, but that there is at least one recording for all lighting directions ,

Insbesondere bei Verwendung einer Farbzeilenkamera kann eine Unterscheidung der mit verschiedenen Beleuchtungsrichtungen erstellten Aufnahmen dadurch erreicht werden, dass die Beleuchtung aus den unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen mit zumindest zwei unterschiedlichen Farben erfolgt. Die Richtungskodierung erfolgt dabei durch Aufnahmen mit für jeweils eine der verschiedenen Farben sensitiven Farbpixeln der Farbzeilenkamera. Vorteilhaft können so die Aufnahmen bei gleichzeitiger Beleuchtung aus den verschiedenen Richtungen gleichzeitig erfolgen. In particular, when using a color line camera, a distinction of the images taken with different lighting directions can be achieved in that the illumination from the different directions of illumination is done with at least two different colors. The direction coding is carried out by recording with sensitive for each one of the different colors color pixels of the color line camera. Advantageously, the images can be taken simultaneously with simultaneous illumination from the different directions.

Die Auswertung kann weiterhin dadurch vereinfacht werden, dass zur Bestimmung der Position und/oder Orientierung des Steckkontakts aus den Einzelaufnahmen jeweils Bilder für jede Beleuchtungsposition gebildet werden. Ein Bild umfasst dabei zumindest einen Steckkontakt derart, dass seine Außenkonturen beinhaltet sind. The evaluation can be further simplified by forming images for each illumination position to determine the position and / or orientation of the plug contact from the individual recordings. An image includes at least one plug contact such that its outer contours are included.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass den mit verschiedenen Beleuchtungsrichtungen durchgeführten Aufnahmen jeweils eine unterschiedliche Farbe zugeordnet wird. Die Beleuchtung selbst erfolgt dabei aus den verschiedenen Beleuchtungsrichtungen mit gleicher Beleuchtungsfarbe. Durch eine solche Nutzung als Pseudofarbkanal kann eine Vereinfachung einer computergestützten Auswertung erreicht werden, da Algorithmen, welche für die Bearbeitung und Auswertung von Farbbildern entwickelt wurden, ohne oder mit geringen Änderungen für die Bearbeitung und Auswertung der richtungskodierten Bilder einsetzbar sind. Ein Steckkontakt zeigt normalerweise keine Reflektanzunterschiede zwischen seinen Kanten. Ohne Richtungskodierung sind die Seiten daher nicht unterscheidbar. Als richtungskodiertes Pseudofarbbild lassen sich die Kanten beispielsweise mit einem Farbkantenfilter bearbeiten. Die Spitze eines Kontaktstiftes kann so sicher erfasst werden. According to a further embodiment variant of the invention, it can be provided that the recordings made with different lighting directions are each assigned a different color. The lighting itself takes place from the different lighting directions with the same illumination color. Such use as a pseudo-color channel makes it possible to simplify computer-aided evaluation since algorithms developed for the processing and evaluation of color images can be used for processing and evaluating the direction-coded images with little or no change. A plug contact normally shows no reflectance differences between its edges. Without direction coding the pages are therefore indistinguishable. As a direction-coded pseudo-color image, the edges can be processed, for example, with a color edge filter. The tip of a contact pin can be detected so safely.

Die die Vorrichtung betreffende Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass die Beleuchtungseinrichtung zur sequentiellen Beleuchtung des Steckkontakts aus zumindest zwei unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen ausgelegt ist, dass die Steuereinheit die Beleuchtungseinrichtung derart ansteuert, dass aufeinanderfolgende Aufnahmen der Zeilenkamera bei unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen erfolgen und dass die Steuereinheit einen Programmablauf zur Erstellung und Auswertung von mit den unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen gewonnenen Datensätzen enthält. Die Vorrichtung ermöglicht damit die Durchführung des beschriebenen Verfahrens. The object of the invention relating to the device is achieved in that the illumination device is designed for the sequential illumination of the plug contact from at least two different illumination directions, that the control unit controls the illumination device such that successive shots of the line scan camera take place at different illumination directions and that the control unit executes a program for creating and evaluating obtained with the different lighting directions records contains. The device thus makes it possible to carry out the method described.

Dazu kann es vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Zeilenkamera als mehrzeilige Zeilenkamera mit N Zeilen ausgelegt ist und dass die Beleuchtungseinrichtung aus N einzeln schaltbaren Beleuchtungtungseinheiten besteht, welche aus N Beleuchtungsrichtungen auf den Steckkontakt ausgerichtet sind. Die Beleuchtungseinheiten der Beleuchtungseinrichtung können separat ein- und ausgeschaltet werden. Dadurch ist es möglich, den Steckkontakt je Aufnahme aus einer Richtung zu beleuchten und zur nächsten Aufnahme die Beleuchtungsrichtung durch entsprechende Ansteuerung der Beleuchtungseinheiten der Beleuchtungseinrichtung zu ändern. For this purpose, it can be advantageously provided that the line scan camera is designed as a multi-line line scan camera with N lines and that the illumination device consists of N individually switchable illumination units, which are aligned from N illumination directions on the plug contact. The lighting units of the lighting device can be switched on and off separately. This makes it possible to illuminate the plug contact per recording from one direction and to change the illumination direction by appropriate control of the lighting units of the lighting device for the next shot.

Um Bilder eines oder mehrerer Steckkontakte mit unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen zu erhalten kann es vorgesehen sein, dass der Programmablauf in der Steuereinheit die bei unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen gewonnenen Daten der N Zeilen jeweils einem Datensatz zuordnet. Ein Datensatz entspricht dabei einem Bild, welches bei Beleuchtungen aus einer Richtung erstellt wurde. Aus den so aufbereiteten Datensätzen kann die Orientierung und Position des Steckkontakts eindeutig bestimmt werden. In order to obtain images of one or more plug-in contacts with different illumination directions, it can be provided that the program sequence in the control unit assigns the data of the N rows obtained in different illumination directions to a respective data record. A data set corresponds to a picture, which was created by lighting from one direction. The orientation and position of the plug-in contact can be clearly determined from the data records processed in this way.

Die Bildfolge ist bei den eingesetzten Zeilenkameras sehr hoch. Eine ausreichend schnelle Umschaltung der Beleuchtungsrichtung kann dadurch erfolgen, dass als Lichtquellen für die Beleuchtungseinrichtung gepulste Leuchtdioden verwendet sind. Solche Leuchtdioden (LED) können mit einer Frequenz von mehreren kHz geschaltet werden und erreichen auch bei sehr kurzen Einschaltzeiten eine für die Aufnahmen ausreichende Helligkeit. The image sequence is very high in the line scan cameras used. A sufficiently fast switching of the illumination direction can thereby take place that are used as light sources for the lighting device pulsed light emitting diodes. Such light-emitting diodes (LED) can be switched with a frequency of several kHz and achieve a brightness sufficient for the recordings even with very short switch-on times.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment shown in FIGS. Show it:

1 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Bestimmung der Position und/oder Orientierung eines Steckkontakts mit einer zweizeiligen Zeilenkamera, 1 a schematic representation of a device for determining the position and / or orientation of a plug-in contact with a two-line line scan camera,

2 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Bestimmung der Position und/oder Orientierung eines Steckkontakts mit einer vierzeiligen Zeilenkamera, 2 a schematic representation of a device for determining the position and / or orientation of a plug-in contact with a four-line line scan camera,

3 in einer schematischen Darstellung einzelne Bildpunkte in einer ersten Position zu einer vierzeiligen Zeilenkamera, 3 in a schematic representation individual pixels in a first position to a four-line line scan camera,

4 die in 3 gezeigten Bildpunkte in einer zweiten Position zu der vierzeiligen Zeilenkamera, 4 in the 3 shown pixels in a second position to the four-line line scan camera,

5 in Tabellenform eine zeitliche Abfolge von Aufnahmen der einzelnen Bildpunkte gemäß 3 und 4, 5 in tabular form a temporal sequence of images of the individual pixels according to 3 and 4 .

6 in Tabellenform die zeitliche Abfolge von Aufnahmen einzelner Bildpunkte mit einer achtzeiligen Zeilenkamera, 6 in tabular form the temporal sequence of images of individual pixels with an eight-line line camera,

7 in einer schematischen Darstellung einzelne Bildpunkte in einer ersten Position zu einer vierzeiligen Zeilenkamera mit vergrößertem Zeilenabstand und 7 in a schematic representation of individual pixels in a first position to a four-line line camera with increased line spacing and

8 in Tabellenform die zeitliche Abfolge von Aufnahmen der einzelnen Bildpunkte gemäß 7. 8th in tabular form the temporal sequence of images of the individual pixels according to 7 ,

1 zeigt in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Bestimmung der Position und/oder Orientierung eines Steckkontakts 10 mit einer zweizeiligen Zeilenkamera 30. 1 shows a schematic representation of a device for determining the position and / or orientation of a plug-in contact 10 with a two-line line camera 30 ,

Der Steckkontakt 10 ist Teil eines weiter nicht dargestellten Steckers mit einer Vielzahl vergleichbarer und ebenfalls zu überprüfender weiterer Steckkontakte. Am oberen Ende weist der Steckkontakt 10 eine Kontaktspitze 11 auf. The plug contact 10 is part of a further not shown plug with a variety of comparable and also to be checked further plug contacts. At the upper end, the plug contact 10 a contact tip 11 on.

Der Kontaktspitze 11 gegenüberliegend ist eine zweizeilige Zeilenkamera 30 mit einer ersten Zeile Z1 31 und einer zweiten Zeile Z2 32 aus Zentralperspektive auf den Steckkontakt 10 ausgerichtet. Seitlich des Steckkontakts 10 ist eine Beleuchtungseinrichtung 20 mit einer rechten Beleuchtungseinheit 22 und einer hinteren Beleuchtungseinheit 23 angeordnet. Optional kann eine der rechten Beleuchtungseinheit 22 gegenüberliegende, gestrichelt dargestellte linke Beleuchtungseinheit 21 und eine nicht dargestellte, der hinteren Beleuchtungseinheit 23 gegenüberliegende vordere Beleuchtungseinheit vorgesehen sein. Als Lichtquellen der Beleuchtungseinheiten 21, 22, 23 dienen Leuchtdioden (LED) 23.1. Von den Beleuchtungseinheiten 21, 22, 23 ausgehende Lichtstrahlen 25.1, 25.2, 25.3 sind durch entsprechende Pfeile symbolisiert. Ein weiterer Pfeil zeigt eine Vorschubrichtung 13 des Steckkontakts 10 relativ zur zweizeiligen Zeilenkamera 30 und zu der Beleuchtungseinrichtung 20. The contact point 11 Opposite is a two-line line camera 30 with a first line Z1 31 and a second line Z2 32 from a central perspective on the plug contact 10 aligned. Side of the plug contact 10 is a lighting device 20 with a right lighting unit 22 and a rear lighting unit 23 arranged. Optionally, one of the right lighting unit 22 opposite, dashed left lighting unit 21 and a rear lighting unit, not shown 23 be provided opposite front lighting unit. As light sources of the lighting units 21 . 22 . 23 serve light emitting diodes (LED) 23.1 , From the lighting units 21 . 22 . 23 outgoing light rays 25.1 . 25.2 . 25.3 are symbolized by corresponding arrows. Another arrow shows a feed direction 13 of the plug contact 10 relative to the two-line line scan camera 30 and to the lighting device 20 ,

Die Vorrichtung dient der Qualitätsüberwachung von Steckkontakten 10. Dabei werden die Position und die Orientierung der Steckkontakte überwacht. So können verbogene Steckkontakte aussortiert werden. The device is used for quality monitoring of plug contacts 10 , The position and orientation of the plug contacts are monitored. So bent plug contacts can be sorted out.

Der in 1 gezeigte Aufbau ermöglicht eine Richtungskodierung der mit der zweizeiligen Zeilenkamera 30 erstellten Aufnahmen. Dazu wird der Steckkontakt 10 sequentiell aus verschiedenen Beleuchtungsrichtungen 60, wie sie in den 5, 6 und 8 gezeigt sind, beleuchtet, wobei bei jeder Beleuchtungsrichtung 60 eine Aufnahme erfolgt. Zwischen zwei Aufnahmen wird der Steckkontakt 10 entsprechend der Vorschubrichtung 13 relativ zu der zweizeiligen Zeilenkamera 30 bewegt.The in 1 Structure shown allows a direction coding of the two-line line scan camera 30 taken pictures. This is the plug contact 10 sequentially from different directions of illumination 60 as they are in the 5 . 6 and 8th are shown illuminated, wherein in each direction of illumination 60 a recording takes place. Between two shots the plug contact 10 according to the feed direction 13 relative to the two-line line scan camera 30 emotional.

In einer ersten Aufnahmeposition steht ein Ort oder ein Bildpunkt 50 auf dem Steckkontakt 10, wie er in den 3–8 gezeigt ist, im Bildfeld der ersten Zeile Z1 31 der zweizeiligen Zeilenkamera 30. Dabei ist mit Bildfeld ein Bereich auf dem Steckkontakt 10 bezeichnet, der mit einer Aufnahme abgelichtet wird. Zur Aufnahme erfolgt eine Beleuchtung aus einer vorgegebenen Richtung, beispielsweise entsprechend des dritten Lichtstrahls 25.3 ausgehend von der rechten Beleuchtungseinheit 22. In einer zweiten Aufnahmeposition steht derselbe Bildpunkt 50 im Bildfeld der zweiten Zeile Z2 32 der zweizeiligen Zeilenkamera 30. Zu einer jetzt durchgeführten Aufnahme erfolgt eine Beleuchtung aus Richtung der hinteren Beleuchtungseinheit 23 entsprechend des zweiten Lichtstrahls 25.2. Dabei kann die zweite Aufnahme unmittelbar nach der ersten Aufnahme erfolgen, es können jedoch auch weitere Aufnahmen dazwischen erfolgen. Letzteres ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn die beiden Zeilen 31, 32 so weit auseinander liegen, dass der Bildpunkt 50 die Entfernung zwischen den beiden Bildfeldern der Zeilen 31, 32 nicht zwischen zwei aufeinanderfolgenden Aufnahmen durchläuft. In a first recording position is a place or a pixel 50 on the plug contact 10 as he is in the 3 - 8th is shown in the image field of the first line Z1 31 the two-line line scan camera 30 , This is an area on the plug contact with image field 10 referred to, which is scanned with a shot. For recording there is a lighting from a predetermined direction, for example, according to the third light beam 25.3 starting from the right lighting unit 22 , In a second recording position is the same pixel 50 in the image field of the second line Z2 32 the two-line line scan camera 30 , For a now performed recording is a lighting from the direction of the rear lighting unit 23 according to the second light beam 25.2 , In this case, the second recording can take place immediately after the first recording, but it can also take more pictures in between. The latter is useful, for example, if the two lines 31 . 32 so far apart that the pixel 50 the distance between the two image fields of the lines 31 . 32 does not go through between two consecutive shots.

Es liegen somit für jeden aufgenommenen Bildpunkt 50 des Steckkontakts 10 zwei Aufnahmen mit unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen 60 vor. Die Aufnahmen können zu zwei Bildern des Steckkontakts 10 mit unterschiedlicher Beleuchtungsrichtung 60 zurücksortiert werden. Durch die Auswertung der Aufnahmen mit unterschiedlicher Beleuchtungsrichtung 60 kann die Außenkontur des Steckkontakts 10 und somit seine Lage und seine Orientierung eindeutig bestimmt werden. Irreführende Reflexe, wie sie bei außerhalb der Mittellängsachse des Steckkontakts 10 liegenden Kontaktspitzen 11 auftreten, können durch Aufnahmen mit den beiden Beleuchtungsrichtungen 60 erkannt und entsprechend berücksichtigt werden. Durch die Verwendung einer zweizeiligen Zeilenkamera 30 werden zwei Bilder mit unterschiedlicher Beleuchtungsrichtung 60 ohne Versatz erhalten, da jeder Bildpunkt 50 bei gleicher Ausrichtung der aufnehmenden Zeile 31, 32 zu dem Steckkontakt 10 bei wechselnder Beleuchtungsrichtung 60 aufgenommen wird. It is therefore for each recorded pixel 50 of the plug contact 10 two shots with different lighting directions 60 in front. The pictures can be taken to two pictures of the plug contact 10 with different lighting direction 60 be sorted back. By evaluating the images with different lighting direction 60 can the outer contour of the plug contact 10 and thus its location and orientation are clearly determined. Misleading reflexes, as with outside the center longitudinal axis of the plug contact 10 lying contact tips 11 can occur by shooting with the two lighting directions 60 be recognized and taken into account accordingly. By using a two-line line scan camera 30 be two pictures with different lighting direction 60 obtained without offset, since every pixel 50 with the same orientation of the receiving line 31 . 32 to the plug contact 10 with changing lighting direction 60 is recorded.

Zur Beleuchtung können, wie beschrieben, abwechselnd die rechte Beleuchtungseinheit 22 und die hintere Beleuchtungseinheit 23 verwendet werden. Damit können Aufnahmen mit deutlich unterschiedlicher Beleuchtungsrichtung 60 erhalten werden. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die rechte Beleuchtungseinheit 22 zusammen mit der gegenüberliegenden linken Beleuchtungseinheit 21 und die hintere Beleuchtungseinheit 23 zusammen mit der nicht dargestellten, gegenüberliegenden vorderen Beleuchtungseinheit geschaltet werden, wodurch die Helligkeit für die einzelnen Aufnahmen erhöht wird. Die Beleuchtung erfolgt vorteilhaft durch gepulste Leuchtdioden 23.1, welche mit einer Frequenz von mehreren kHz geschaltet werden können.For illumination, as described, alternately the right lighting unit 22 and the rear lighting unit 23 be used. This allows recording with significantly different lighting direction 60 to be obtained. Alternatively, it may be provided that the right lighting unit 22 together with the opposite left lighting unit 21 and the rear lighting unit 23 be switched together with the opposite, not shown, front lighting unit, whereby the brightness for the individual shots is increased. The illumination is advantageously carried out by pulsed light emitting diodes 23.1 , which can be switched with a frequency of several kHz.

Bei Verwendung einer Monochromkamera ist es von Vorteil, wenn die Beleuchtung aus den unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen 60 in der selben Farbe erfolgt. Fehler, welche sich durch unterschiedliche Farben der Stecker beziehungsweise Steckkontakte 10, beispielsweise durch Korrosion oder unterschiedliche Beschichtungen mit Gold oder Nickel, ergeben können so ausgeglichen werden. When using a monochrome camera, it is advantageous if the illumination from the different directions of illumination 60 done in the same color. Error, which is due to different colors of the plug or plug contacts 10 For example, by corrosion or different coatings with gold or nickel, resulting can be compensated.

2 zeigt in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Bestimmung der Position und/oder Orientierung eines Steckkontakts 10 mit einer vierzeiligen Zeilenkamera 40. Der Aufbau entspricht dabei dem in 1 gezeigten Aufbau, wobei für gleiche Bauteile die gleichen Bezeichner verwendet sind. Abweichend zu 1 ist in der in 2 gezeigten Ausführungsvariante eine vierzeilige Zeilenkamera 40 mit einer ersten Zeile Z1 41, einer zweiten Zeile Z2 42, einer dritten Zeile Z3 43 und einer vierten Zeile Z4 44 verwendet, welche aus Zentralperspektive auf den Steckkontakt 10 ausgerichtet ist. 2 shows a schematic representation of a device for determining the position and / or orientation of a plug-in contact 10 with a four-line line camera 40 , The structure corresponds to the in 1 shown construction, wherein the same identifiers are used for the same components. Deviating from 1 is in the in 2 embodiment shown a four-line line scan camera 40 with a first line Z1 41 , a second line Z2 42 , a third line Z3 43 and a fourth line Z4 44 used, which from a central perspective on the plug contact 10 is aligned.

Bei dieser Anordnung kann ein auf dem Steckkontakt 10 angeordneter Bildpunkt 50 von den vier Zeilen Z1 41, Z2 42, Z3 43, Z4 44 der vierzeiligen Zeilenkamera 40 bei vier unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen 60 aufgenommen werden. Dazu wird der Steckkontakt 10 bei jeder Aufnahme, in der sich ein aufzunehmender Bildpunkt 50 im Bildfeld einer Zeile Z1 41, Z2 42, Z3 43, Z4 44 befindet, von einer anderen der vier Beleuchtungseinheiten 21, 22, 23, 24 beleuchtet. Es können somit vier Bilder des Steckkontakts 10 bei vier unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen 60 gewonnen werden. Dadurch können Fehler in der Bewertung der Außenkontur des Steckkontakts 10 durch Reflexionen an außerhalb der Mittellängsachse des Steckkontakts 10 liegenden Kontaktspitzen 11 vermieden werden. In this arrangement, one on the plug contact 10 arranged pixel 50 from the four lines Z1 41 , Z2 42 , Z3 43 , Z4 44 the four-line line scan camera 40 in four different directions of illumination 60 be recorded. This is the plug contact 10 at each shot, in which a pick-up point 50 in the image field of a line Z1 41 , Z2 42 , Z3 43 , Z4 44 is from another of the four lighting units 21 . 22 . 23 . 24 illuminated. It can thus four pictures of the plug contact 10 in four different directions of illumination 60 be won. This can cause errors in the evaluation of the outer contour of the plug contact 10 by reflections on outside the central longitudinal axis of the plug contact 10 lying contact tips 11 be avoided.

Wie in 1 und 2 gezeigt, sind vorteilhaft gleich viele Beleuchtungsrichtungen vorgesehen, wie die Zeilenkamera 30, 40 Zeilen 31, 32, 41, 42, 43, 44 aufweist. As in 1 and 2 shown, are advantageously provided the same number of illumination directions, as the line scan camera 30 . 40 row 31 . 32 . 41 . 42 . 43 . 44 having.

3 zeigt in einer schematischen Darstellung einzelne Bildpunkte 50 in einer ersten Position zu einer vierzeiligen Zeilenkamera 40. Die Bildpunkte 50 P1 51, P2 52, P3 53, P4 54, P5 55 und weitere, nicht dargestellte Bildpunkte 50 sind dabei auf dem Steckkontakt 10 angeordnet und werden nacheinander von der vierzeiligen Zeilenkamera 40 abgebildet. Dazu bewegen sich die Bildpunkte 50 entsprechend der gezeigten Vorschubrichtung 13 relativ zu der vierzeiligen Zeilenkamera 40. Zwischen zwei Aufnahmen legen die Bildpunkte 50 einen durch einen Pfeil gekennzeichneten Verfahrweg 12.1 zurück, der dem Abstand zwischen zwei Zeilen Z1 41, Z2 42, Z3 43, Z4 44 entspricht. 3 shows a schematic representation of individual pixels 50 in a first position to a four-line line camera 40 , The pixels 50 P1 51 , P2 52 , P3 53 , P4 54 , P5 55 and further, not shown pixels 50 are doing on the plug contact 10 arranged and successively from the four-line line scan camera 40 displayed. In addition, the pixels move 50 according to the feed direction shown 13 relative to the four-line line camera 40 , Between two shots lay the pixels 50 a path marked by an arrow 12.1 back, which is the distance between two lines Z1 41 , Z2 42 , Z3 43 , Z4 44 equivalent.

In der gezeigten Anordnung liegt der erste Bildpunkt P1 51 im Bildfeld der ersten Zeile Z1 41 der vierzeiligen Zeilenkamera 40 und wird von dieser bei einer ersten geschalteten Beleuchtungsrichtung aufgenommen.In the arrangement shown, the first pixel P1 lies 51 in the image field of the first line Z1 41 the four-line line scan camera 40 and is picked up by this at a first switched illumination direction.

4 zeigt die in 3 gezeigten Bildpunkte 50 in einer zweiten Position zu der vierzeiligen Zeilenkamera 40, nachdem sie zwischen zwei Aufnahmen um den Verfahrweg 12.1 verschoben wurden. Der erste Bildpunkt P1 51 liegt jetzt im Bildfeld der zweiten Zeile Z2 42 der vierzeiligen Zeilenkamera 40, während der zweite Bildpunkt P2 52 im Bildfeld der ersten Zeile Z1 41 liegt. Für die in dieser Position durchgeführten Aufnahmen erfolgt eine Beleuchtung aus einer zweiten Beleuchtungsrichtung. Von dem ersten Bildpunkt P1 51 liegt somit eine erste, mit der ersten Zeile Z1 41 aufgenommene Aufnahme mit einer Beleuchtung aus der ersten Beleuchtungsrichtung und eine zweite, mit der zweiten Zeile Z2 42 aufgenommene Aufnahme mit einer Beleuchtung aus der zweiten Beleuchtungsrichtung vor. Der zweite Bildpunkt P2 52 ist von der ersten Zeile Z1 41 bei der zweiten Beleuchtungsrichtung aufgenommen. 4 shows the in 3 shown pixels 50 in a second position to the four-line line scan camera 40 After moving between two shots around the travel path 12.1 have been moved. The first pixel P1 51 is now in the image field of the second line Z2 42 the four-line line scan camera 40 while the second pixel P2 52 in the image field of the first line Z1 41 lies. For the recordings made in this position, illumination takes place from a second direction of illumination. From the first pixel P1 51 is thus a first, with the first line Z1 41 taken recording with illumination from the first illumination direction and a second, with the second line Z2 42 recorded recording with a lighting from the second direction of illumination. The second pixel P2 52 is from the first line Z1 41 taken in the second direction of illumination.

Die Bildpunkte 50 können so nacheinander bei vier verschiedenen Beleuchtungsrichtungen von den vier Zeilen Z1 41, Z2 42, Z3 43, Z4 44 der vierzeiligen Zeilenkamera 40 aufgenommen werden. Anschließend können die Aufnahmen so sortiert werden, dass für jede Beleuchtungsrichtung 60 ein aus den einzelnen Bildpunkten 50 zusammengesetztes Bild entsteht. The pixels 50 can thus successively in four different directions of illumination of the four lines Z1 41 , Z2 42 , Z3 43 , Z4 44 the four-line line scan camera 40 be recorded. Afterwards, the images can be sorted in such a way that for each direction of illumination 60 one from the individual pixels 50 composite image is created.

5 zeigt in Tabellenform eine zeitliche Abfolge von Aufnahmen der einzelnen Bildpunkte 50 gemäß 3 und 4. Dabei sind in der obersten Zeile der Tabelle die vier Zeilen Z1 41, Z2 42, Z3 43, Z4 44 der in 3 und 4 gezeigten vierzeiligen Zeilenkamera 40 aufgeführt. In der ersten Spalte der Tabelle sind die vier Beleuchtungsrichtungen 60 B1 61, B2 62, B3 63, B4 64 aufgeführt. 5 shows in tabular form a temporal sequence of images of the individual pixels 50 according to 3 and 4 , The four lines Z1 are in the top line of the table 41 , Z2 42 , Z3 43 , Z4 44 the in 3 and 4 shown four-line line scan camera 40 listed. In the first column of the table are the four directions of illumination 60 B1 61 , B2 62 , B3 63 , B4 64 listed.

Den Zeilen Z1 41, Z2 42, Z3 43, Z4 44 und den Beleuchtungsrichtungen 60 sind die einzelnen Bildpunkte 50 in der zeitliche Abfolge ihrer Aufnahmen zugeordnet. Die erste Aufnahme entsteht, wenn der erste Bildpunkt P1 51 bei einer ersten Beleuchtungsrichtung B1 61 im Bildfeld der ersten Zeile Z1 liegt. Dies ist in der zweiten Zeile der Tabelle dargestellt und entspricht der in 3 gezeigten Position der Bildpunkte 50 gegenüber der vierzeiligen Zeilenkamera 40. Die zweite Aufnahme erfolgt, wenn der Steckkontakt 10 um den in 3 und 4 gezeigten Verfahrweg 12.1 verfahren wurde. Dann liegt die in 4 gezeigte Ausrichtung der Bildpunkte 50 gegenüber der vierzeiligen Zeilenkamera 40 vor. Bei einer jetzt geschalteten zweiten Beleuchtungsrichtung B2 62 nimmt die erste Zeile Z1 41 der vierzeiligen Zeilenkamera 40 den zweiten Bildpunkt P2 52 auf, während die zweite Zeile Z2 42 den ersten Bildpunkt P1 51 aufnimmt. Dies ist in der dritten Zeile der Tabelle gezeigt. Die vierte Zeile der Tabelle zeigt die nächsten Aufnahmen bei einer dritten Beleuchtungsrichtung B3 63. Hierbei liegt der erste Bildpunkt P1 51 im Bildfeld der dritten Zeile Z3 43, der zweite Bildpunkt P2 52 im Bildfeld der zweiten Zeile Z2 42 und der erste Bildpunkt P1 51 im Bildfeld der ersten Zeile Z1 41. In der fünften Zeile der Tabelle hat der erste Bildpunkt P1 51 die vierte Zeile Z4 44 der vierzeiligen Zeilenkamera 40 erreicht. Entsprechend liegen der zweite Bildpunkt P2 52 im Bildfeld der dritten Zeile Z3 43, der dritte Bildpunkt P3 53 im Bildfeld der zweiten Zeile Z2 42 und der vierte Bildpunkt P4 im Bildfeld der ersten Zeile Z1 41. Für die jetzt erfolgenden Aufnahmen liegt eine vierte Beleuchtungsrichtung B4 64 vor. Ab diesem Zeitpunkt liegen demnach für den ersten Bildpunkt P1 51 vier Aufnahmen mit allen vier Beleuchtungsrichtungen B1 61, B2 62, B3 63, B4 64 vor. In der sechsten Zeile der Tabelle ist der erste Bildpunkt P1 51 aus dem Aufnahmebereich der vierzeiligen Zeilenkamera 40 gefahren. Der zweite Bildpunkt P2 52 liegt gegenüber der vierten Zeile der Zeilenkamera 40. Entsprechend liegen der dritte Bildpunkt P3 53 gegenüber der dritten Zeile Z3 43, der zweite Bildpunkt P2 52 gegenüber der zweiten Zeile Z2 42 und ein fünfter Bildpunkt P5 55 gegenüber der ersten Zeile Z1 41. In dieser Position wird für die mit den vier Zeilen Z1 41, Z2 42, Z3 43, Z4 44 gemachten Aufnahmen wieder die erste Beleuchtungsrichtung B1 61 gewählt. Entsprechend folgen in der siebten Zeile der Tabelle Aufnahmen der vier Zeilen Z1 41, Z2 42, Z3 43, Z4 44 bei der zweiten Beleuchtungsrichtung B2 62 für die Bildpunkte P3 53, P4 54, P5 55 und P6. Für die einzelnen Bildpunkte 50 werden somit Aufnahmen bei durch Pfeile markierten Beleuchtungsserien 70 mit allen vier Beleuchtungsrichtungen 60 B1 61, B2 62, B3 63, B4 64 erstellt. So liegt für den ersten Bildpunkt P1 51 eine erste Beleuchtungsserie S1 71, für den zweiten Bildpunkt P2 52 eine zweite Beleuchtungsserie S2 72 und für den dritten Bildpunkt P3 53 eine dritte Beleuchtungsserie S3 73 vor. Die Einzelaufnahmen werden derart zurücksortiert, dass aus den Aufnahmen der einzelnen Bildpunkte 50 je Beleuchtungsrichtung 60 ein Bild erstellt wird. The lines Z1 41 , Z2 42 , Z3 43 , Z4 44 and the directions of illumination 60 are the individual pixels 50 assigned in the chronological sequence of their recordings. The first shot is taken when the first pixel P1 51 at a first illumination direction B1 61 in the image field of the first line Z1. This is shown in the second line of the table and corresponds to the one in 3 shown position of the pixels 50 opposite the four-line line scan camera 40 , The second recording takes place when the plug contact 10 around the in 3 and 4 shown travel path 12.1 was proceeded. Then lies the in 4 shown alignment of the pixels 50 opposite the four-line line scan camera 40 in front. In a now switched second illumination direction B2 62 takes the first line Z1 41 the four-line line scan camera 40 the second pixel P2 52 while the second line Z2 42 is the first pixel P1 51 receives. This is shown in the third line of the table. The fourth line of the table shows the next images at a third illumination direction B3 63 , In this case, the first pixel P1 lies 51 in the image field of the third line Z3 43 , the second pixel P2 52 in the image field of the second line Z2 42 and the first pixel P1 51 in the image field of the first line Z1 41 , In the fifth row of the table, the first pixel P1 51 the fourth line Z4 44 the four-line line scan camera 40 reached. Accordingly, the second pixel P2 52 in the image field of the third line Z3 43 , the third pixel P3 53 in the image field of the second line Z2 42 and the fourth pixel P4 in the image field of the first line Z1 41 , For the now taking pictures is a fourth direction of illumination B4 64 in front. From this time on, therefore, the first pixel P1 is located 51 four shots with all four directions of illumination B1 61 , B2 62 , B3 63 , B4 64 in front. In the sixth line of the table is the first pixel P1 51 from the recording area of the four-line line scan camera 40 hazards. The second pixel P2 52 lies opposite the fourth line of the line scan camera 40 , Accordingly, the third pixel P3 53 opposite to the third row Z3 43 , the second pixel P2 52 opposite the second line Z2 42 and a fifth pixel P5 55 opposite the first line Z1 41 , In this position is for those with the four lines Z1 41 , Z2 42 , Z3 43 , Z4 44 taken recordings again the first illumination direction B1 61 selected. Accordingly, in the seventh row of the table, recordings of the four lines Z1 follow 41 , Z2 42 , Z3 43 , Z4 44 in the second illumination direction B2 62 for the pixels P3 53 , P4 54 , P5 55 and P6. For the individual pixels 50 thus recordings are marked by arrows lighting series 70 with all four directions of illumination 60 B1 61 , B2 62 , B3 63 , B4 64 created. So is for the first pixel P1 51 a first lighting series S1 71 , for the second pixel P2 52 a second lighting series S2 72 and for the third pixel P3 53 a third lighting series S3 73 in front. The individual images are sorted back in such a way that from the images of the individual pixels 50 depending on the direction of illumination 60 an image is created.

6 zeigt in Tabellenform die zeitliche Abfolge von Aufnahmen einzelner Bildpunkte 50 mit einer achtzeiligen Zeilenkamera. Dabei entspricht der Aufbau der Tabelle dem der in 5 gezeigten Tabelle. Für die aufeinanderfolgenden Aufnahmen stehen vier Beleuchtungsrichtungen 60 B1 61, B2 62, B3 63, B4 64 zur Verfügung. 6 shows in tabular form the temporal sequence of images of individual pixels 50 with an eight-line line scan camera. The structure of the table corresponds to that in 5 shown table. There are four lighting directions for the consecutive shots 60 B1 61 , B2 62 , B3 63 , B4 64 to disposal.

Bis zur Zeile 5 der dargestellten Tabelle entspricht der Ablauf dem zu 5 gezeigten Ablauf. In Zeile 6 wird der erste Bildpunkt P1 51 in das Bildfeld einer fünften Zeile Z5 45 der achtzeiligen Zeilenkamera bewegt. Hier erfolgt eine Aufnahme bei der ersten Beleuchtungsrichtung B1 61. Für den ersten Bildpunkt P1 51 liegen somit zwei Aufnahmen mit der ersten Beleuchtungsrichtung B1 61 vor, wobei eine mit der ersten Zeile Z1 41 und eine mit der fünften Zeile Z5 45 der achtzeiligen Zeilenkamera aufgenommen ist. Der erste Bildpunkt P1 51 durchläuft anschließend nacheinander die Bildbereiche einer sechsten Zeile Z6 46, einer siebten Zeile Z7 47 und einer achten Zeile Z8 48 der achtzeiligen Zeilenkamera, wobei nacheinander Aufnahmen mit der zweiten Beleuchtungsrichtung B2 62, der dritten Beleuchtungsrichtung B3 63 und der vierten Beleuchtungsrichtung B4 64 gemacht werden. Entsprechend folgen die anderen Bildpunkte 50. Für jeden Bildpunkt 50 liegen am Ende zwei Aufnahmen mit gleicher Beleuchtungsrichtung vor. Die Aufnahmen werden wieder zu Datensätzen mit Aufnahmen gleicher Beleuchtungsrichtung 60 zurücksortiert, wobei die beiden Aufnahmen eines Bildpunktes 50 bei gleicher Beleuchtungsrichtung 60 aufsummiert werden. Dadurch wird die Dynamik um einen Faktor 2 erhöht, was einer Blendenstufe entspricht. Up to the line 5 the table shown corresponds to the sequence to 5 shown procedure. In line 6 becomes the first pixel P1 51 in the image field of a fifth line Z5 45 the eight-line line scan camera moves. Here, a picture is taken at the first illumination direction B1 61 , For the first pixel P1 51 Thus, there are two images with the first illumination direction B1 61 before, one with the first line Z1 41 and one with the fifth line Z5 45 the eight-line line scan camera is recorded. The first pixel P1 51 then successively traverses the image areas of a sixth line Z6 46 , a seventh line Z7 47 and an eighth line Z8 48 the eight-line line scan camera, wherein successive shots with the second illumination direction B2 62 , the third illumination direction B3 63 and the fourth illumination direction B4 64 be made. The other pixels follow accordingly 50 , For every pixel 50 At the end there are two pictures with the same lighting direction. The recordings become data sets with pictures of the same lighting direction 60 sorted back, with the two shots of a pixel 50 with the same direction of illumination 60 be summed up. This increases the dynamics by a factor of 2, which corresponds to a f-stop.

Die Anzahl der Zeilen der Zeilenkamera und die Anzahl der Beleuchtungsrichtungen 60 kann beliebig erweitert werden. Dazu muss sichergestellt werden, dass die Optik der Zeilenkamera eine mehrfache Abbildung desselben Bildpunktes 50 an einem anderen Ort auf dem Bildsensor noch zulässt. The number of lines of the line scan camera and the number of illumination directions 60 can be extended as desired. For this purpose, it must be ensured that the optics of the line camera a multiple image of the same pixel 50 in another location on the image sensor still allows.

7 zeigt in einer schematischen Darstellung einzelne Bildpunkte 50 eines in den 1 und 2 gezeigten Steckkontakts 10 in einer ersten Position zu einer vierzeiligen Zeilenkamera 40, wobei dieser gegenüber der in den 3 und 4 gezeigten Zeilenkamera 40 einen vergrößerten Zeilenabstand aufweist. 7 shows a schematic representation of individual pixels 50 one in the 1 and 2 shown plug contact 10 in a first position to a four-line line camera 40 , this opposite to in the 3 and 4 shown line camera 40 has an increased line spacing.

Der erste Bildpunkt P1 51 ist im Bildfeld der ersten Zeile Z1 41 der vierzeiligen Zeilenkamera 40 angeordnet. Hier erfolgt eine erste Aufnahme mit einer ersten Beleuchtungsrichtung B1 61. Nach dem nachfolgenden ersten Verfahrweg 12.1 gelangt der zweite Bildpunkt P2 in das Bildfeld der ersten Zeile Z1 41 und es erfolgt eine Aufnahme mit einer zweiten Beleuchtungsrichtung B2 62. Der erste Bildpunkt P1 steht zwischen der ersten Zeile Z1 41 und der zweiten Zeile Z2 42 und wird nicht abgebildet. Nach einem zweiten Verfahrweg 12.2 befinden sich der erste Bildpunkt P1 51 und der zweite Bildpunkt P2 52 zwischen der ersten Zeile Z1 41 und der zweiten Zeile Z2 42 und werden nicht abgebildet. Es erfolgt eine Aufnahme des dritten Bildpunktes P3 53 mit der ersten Zeile Z1 41 bei einer dritten Beleuchtungsrichtung B3 63. Nach einem dritten Verfahrweg 12.3 ist der erste Bildpunkt P1 51 vor der zweiten Zeile Z2 42 angeordnet, während sich vor der ersten Zeile Z1 41 der vierte Bildpunkt P4 54 befindet. In dieser Position erfolgen Aufnahmen des ersten Bildpunktes P1 51 und des vierten Bildpunktes P4 54 mit einer vierten Beleuchtungsrichtung B4 64. The first pixel P1 51 is in the image field of the first line Z1 41 the four-line line scan camera 40 arranged. Here is a first shot with a first illumination direction B1 61 , After the following first travel 12.1 the second pixel P2 enters the image field of the first line Z1 41 and there is a recording with a second illumination direction B2 62 , The first pixel P1 is located between the first line Z1 41 and the second line Z2 42 and is not pictured. After a second travel 12.2 are the first pixel P1 51 and the second pixel P2 52 between the first line Z1 41 and the second line Z2 42 and are not pictured. There is a recording of the third pixel P3 53 with the first line Z1 41 at a third illumination direction B3 63 , After a third travel 12.3 is the first pixel P1 51 before the second line Z2 42 arranged while facing the first line Z1 41 the fourth pixel P4 54 located. In this position, images of the first pixel P1 are taken 51 and the fourth pixel P4 54 with a fourth illumination direction B4 64 ,

8 zeigt in Tabellenform die zeitliche Abfolge von Aufnahmen der einzelnen Bildpunkte 50 gemäß 7. Dabei ist die Tabelle gleich der in 5 gezeigten Tabelle aufgebaut. 8th shows in tabular form the temporal sequence of images of the individual pixels 50 according to 7 , The table is the same as in 5 constructed table.

Für den ersten Bildpunkt P1 51 erfolgt zunächst eine Aufnahme mit der ersten Zeile Z1 41 der in 7 dargestellten vierzeiligen Zeilenkamera 40 bei der ersten Beleuchtungsrichtung B1 61. Während der nächsten beiden Aufnahmen wird der Bildpunkt P1 51 nicht erfasst. Dann erfolgt die Abbildung des ersten Bildpunktes P1 51 mit der zweiten Zeile Z2 bei der vierten Beleuchtungsrichtung B4 64. Entsprechend folgen beabstandet die Aufnahme des ersten Bildpunktes P1 51 mit der dritten Zeile Z3 43 bei der dritten Beleuchtungsrichtung B3 63 und die Aufnahme mit der vierten Zeile Z4 44 bei der zweiten Beleuchtungsrichtung B2 62. Auch hier wird demnach jeder Bildpunkt 50 mit jeder der vier Beleuchtungsrichtungen 60 aufgenommen. Die Aufnahmen können dann zurücksortiert werden, so dass vier Bilder mit den unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen B1 61, B2 62, B3 63, B4 64 entstehen. For the first pixel P1 51 First, a recording with the first line Z1 41 the in 7 illustrated four-line line scan camera 40 in the first illumination direction B1 61 , During the next two shots the pixel P1 becomes 51 not recorded. Then the image of the first pixel P1 takes place 51 with the second line Z2 at the fourth illumination direction B4 64 , Correspondingly, the recording of the first pixel P1 follows in a spaced manner 51 with the third line Z3 43 at the third illumination direction B3 63 and the recording with the fourth line Z4 44 in the second illumination direction B2 62 , Here, too, every pixel becomes 50 with each of the four directions of illumination 60 added. The images can then be sorted back, so that four images with the different illumination directions B1 61 , B2 62 , B3 63 , B4 64 arise.

Durch geeignete Wahl der Verfahrwege 12.1, 12.2, 12.3 zwischen zwei Aufnahmen und der Zeilenabstände können somit Bilder mit unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen 60 erhalten werden, welche eine sichere Bestimmung der Position und der Ausrichtung von Steckkontakten 10 ermöglicht. Fehler in der Bewertung der Position bzw. Ausrichtung durch Reflexe an nicht auf der Mittellängsachse eines Steckkontakts 10 liegenden Kontaktspitze 10 können so vermieden werden. By suitable choice of the travel paths 12.1 . 12.2 . 12.3 between two shots and the line spacing can thus images with different lighting directions 60 obtained, which is a safe determination of the position and orientation of plug contacts 10 allows. Error in the evaluation of the position or alignment by reflexes on not on the central longitudinal axis of a plug-in contact 10 lying contact point 10 can be avoided.

Eine einfache computergestützte Auswertung kann durch Nutzung von Pseudofarbkanälen erreicht werden. Dabei erfolgen die Aufnahmen mit den unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen mit der gleichen Beleuchtungsfarbe. Den Aufnahmen wird jeweils nachträglich eine eigene Farbe zugeordnet. Die Aufnahme selbst kann dabei mit einer Monochromkamera erfolgen. Die Zuordnung von Farben zu den verschiedenen Beleuchtungsrichtungen 60 bietet den Vorteil, dass Algorithmen, welche für die Bearbeitung und Auswertung von Farbbildern etnwickelt wurden, ohne Änderung für die Erstellung und Auswertung der richtungskodierten Bilder verwendet werden können. Ein Steckkontakt 10 hat normalerweise keine Reflektanzunterschiede zwischen seinen verschiedenen Kanten. Ohne Richtungskodierung sind die Seiten daher nicht unterscheidbar. Als richtungskodiertes Pseudofarbbild lassen sich nun die Kanten mit einem Farbkantenfilter bearbeiten und die Spitze des Steckkontakts 10 kann sicher erfasst werden. A simple computer-aided evaluation can be achieved by using pseudocolor channels. The images are taken with the different lighting directions with the same illumination color. The recordings are each assigned a separate color. The recording itself can be done with a monochrome camera. The assignment of colors to the different directions of illumination 60 offers the advantage that algorithms that have been developed for the processing and evaluation of color images can be used without modification for the creation and evaluation of the direction-coded images. A plug contact 10 usually has no reflectance differences between its different edges. Without direction coding the pages are therefore indistinguishable. As a direction-coded pseudo-color image, the edges can now be edited with a color edge filter and the tip of the plug-in contact 10 can be detected safely.

Claims

Verfahren zur Bestimmung der Position und/oder Orientierung zumindest eines Steckkontakts (10) mit einer den Steckkontakt (10) abbildenden, in Längsausrichtung des Steckkontakts (10) angeordneten Zeilenkamera (30, 40) und mit einer seitlich der Längsausrichtung des Steckkontakts (10) angeordneten Beleuchtungseinrichtung (20), wobei die Zeilenkamera (30, 40) relativ zu dem Steckkontakt (10) oder der Steckkontakt (10) relativ zu der Zeilenkamera (30, 40) bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Position und/oder Orientierung des Steckkontakts (10) zumindest zwei nacheinander erfolgende Aufnahmen des Steckkontakts (10) mit unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen (60) ausgewertet werden. Method for determining the position and / or orientation of at least one plug-in contact ( 10 ) with a plug contact ( 10 ), in the longitudinal direction of the plug contact ( 10 ) arranged line camera ( 30 . 40 ) and with a side of the longitudinal alignment of the plug contact ( 10 ) arranged lighting device ( 20 ), whereby the line camera ( 30 . 40 ) relative to the plug contact ( 10 ) or the plug contact ( 10 ) relative to the line scan camera ( 30 . 40 ), characterized in that for determining the position and / or orientation of the plug contact ( 10 ) at least two successive recordings of the plug contact ( 10 ) with different illumination directions ( 60 ) be evaluated.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine mehrzeilige Zeilenkamera (30, 40) mit N Zeilen (31, 32, 41, 42, 43, 44) verwendet wird und dass der Steckkontakt (10) aus N unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen (60) beleuchtet wird. A method according to claim 1, characterized in that a multi-line line camera ( 30 . 40 ) with N lines ( 31 . 32 . 41 . 42 . 43 . 44 ) is used and that the plug contact ( 10 ) of N different illumination directions ( 60 ) is illuminated.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine mehrzeilige Zeilenkamera (30, 40) mit M × N Zeilen (31, 32, 41, 42, 43, 44) verwendet wird, wobei M eine ganze Zahl größer 1 ist, und dass der Steckkontakt (10) aus N unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen beleuchtet wird. A method according to claim 1, characterized in that a multi-line line camera ( 30 . 40 ) with M × N lines ( 31 . 32 . 41 . 42 . 43 . 44 ), where M is an integer greater 1 is, and that the plug contact ( 10 ) is illuminated from N different illumination directions.

Verfahren Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeilenkamera (30, 40) und der Steckkontakt (10) derart relativ zueinander bewegt werden, dass ein Ort auf dem Steckkontakt (10) mit jeder der N Zeilen (31, 32, 41, 42, 43, 44) der Zeilenkamera (30, 40) bei jeweils einer anderen der N Beleuchtungsrichtungen (60) aufgenommen wird.Method according to claim 2 or 3, characterized in that the line camera ( 30 . 40 ) and the plug contact ( 10 ) are moved relative to each other such that a location on the plug contact ( 10 ) with each of the N rows ( 31 . 32 . 41 . 42 . 43 . 44 ) of the line camera ( 30 . 40 ) in each case one other of the N illumination directions ( 60 ) is recorded.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtung aus den unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen (60) mit zumindest zwei unterschiedlichen Farben erfolgt. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the illumination from the different directions of illumination ( 60 ) with at least two different colors.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Position und/oder Orientierung des Steckkontakts (10) aus den Einzelaufnahmen jeweils Bilder für jede Beleuchtungsposition (60) gebildet werden.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that for determining the position and / or orientation of the plug contact ( 10 ) from each of the individual images images for each illumination position ( 60 ) are formed.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass den mit verschiedenen Beleuchtungsrichtungen (60) durchgeführten Aufnahmen jeweils eine unterschiedliche Farbe zugeordnet wird. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the with different lighting directions ( 60 ) recordings each assigned a different color.

Vorrichtung mit einer Steuereinheit zur Bestimmung der Position und/oder Orientierung zumindest eines Steckkontakts (10) mit einer den Steckkontakt (10) abbildenden, in Längsausrichtung des Steckkontakts (10) angeordneten Zeilenkamera (30, 40) und mit einer seitlich der Längsausrichtung des Steckkontakts (10) angeordneten Beleuchtungseinrichtung (20), wobei die Zeilenkamera (30, 40) relativ zu dem Steckkontakt (10) oder der Steckkontakt (10) relativ zu der Zeilenkamera (30, 40) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (20) zur sequentiellen Beleuchtung des Steckkontakts (10) aus zumindest zwei unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen (60) ausgelegt ist, dass die Steuereinheit die Beleuchtungseinrichtung (20) derart ansteuert, dass aufeinanderfolgende Aufnahmen der Zeilenkamera (30, 40) bei unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen (60) erfolgen und dass die Steuereinheit einen Programmablauf zur Erstellung und Auswertung von mit den unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen (60) gewonnenen Datensätzen enthält. Device having a control unit for determining the position and / or orientation of at least one plug-in contact ( 10 ) with a plug contact ( 10 ), in the longitudinal direction of the plug contact ( 10 ) arranged line camera ( 30 . 40 ) and with a side of the longitudinal alignment of the plug contact ( 10 ) arranged lighting device ( 20 ), whereby the line camera ( 30 . 40 ) relative to the plug contact ( 10 ) or the plug contact ( 10 ) relative to the line scan camera ( 30 . 40 ) is movable, characterized in that the illumination device ( 20 ) for the sequential illumination of the plug-in contact ( 10 ) from at least two different directions of illumination ( 60 ) is designed such that the control unit controls the illumination device ( 20 ) such that successive shots of the line camera ( 30 . 40 ) in different directions of illumination ( 60 ) and that the control unit a program sequence for the creation and evaluation of the different directions of illumination ( 60 ) contains records.

Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeilenkamera (30, 40) als mehrzeilige Zeilenkamera (30, 40) mit N Zeilen (31, 32, 41, 42, 43, 44) ausgelegt ist und dass die Beleuchtungseinrichtung (20) aus N einzeln schaltbaren Beleuchtungseinheiten (21, 22, 23) besteht, welche aus N Beleuchtungsrichtungen (60) auf den Steckkontakt (10) ausgerichtet sind. Apparatus according to claim 8, characterized in that the line camera ( 30 . 40 ) as a multi-line line camera ( 30 . 40 ) with N lines ( 31 . 32 . 41 . 42 . 43 . 44 ) and that the illumination device ( 20 ) of N individually switchable lighting units ( 21 . 22 . 23 ) consisting of N illumination directions ( 60 ) on the plug contact ( 10 ) are aligned.

Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Programmablauf in der Steuereinheit die bei unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen (60) gewonnenen Daten der N Zeilen (31, 32, 41, 42, 43, 44) jeweils einem Datensatz zuordnet. Apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that the program sequence in the control unit in the different directions of illumination ( 60 ) obtained data of the N rows ( 31 . 32 . 41 . 42 . 43 . 44 ) each assigns to a data record.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtquellen für die Beleuchtungseinrichtung (20) gepulste Leuchtdioden (23.1) verwendet sind. Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that as light sources for the illumination device ( 20 ) pulsed light-emitting diodes ( 23.1 ) are used.