AT504145A2 - Dreidimensionale messvorrichtung zum abtasten eines objekts und ein messkopf einer dreidimensionalen messvorrichtung und verfahren zum verwenden des selbigen - Google Patents

Dreidimensionale messvorrichtung zum abtasten eines objekts und ein messkopf einer dreidimensionalen messvorrichtung und verfahren zum verwenden des selbigen Download PDF

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AT504145A2
AT504145A2 AT0916406A AT91642006A AT504145A2 AT 504145 A2 AT504145 A2 AT 504145A2 AT 0916406 A AT0916406 A AT 0916406A AT 91642006 A AT91642006 A AT 91642006A AT 504145 A2 AT504145 A2 AT 504145A2
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Description

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TITEL DER ERFINDUNG
Dreidimensionale Messvorrichtung zum Abtasten eines Objekts und ein Messkopf einer dreidimensionalen Messvorrichtung und Verfahren zum Verwenden des selbigen
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft das Messen von dreidimensionalen (3D) Eigenschaften.
Eine Abstandsmessvorrichtung kann ein Entfernungsmesser sein, basierend auf einem Laufzeit-Prinzip, z.B. unter Verwendung eines gepulsten Lasterstrahls. Ein Laser der Messvorrichtung mit einer geeigneten optischen Anordnung sendet einen optischen Strahl zu einem gewünschten Objekt. Der optische Strahl wird vom Objekt zu einem Empfänger oder Detektor reflektiert, der eine zum Empfangen geeignete optische Anordnung hat. Die Dauer für den optischen Strahl, um von der Messvorrichtung zum Objekt und zurück zu wandern, kann gemessen werden, und das gemessene Ergebnis kann in einen Abstand auf der Basis der Lichtgeschwindigkeit umgewandelt werden.
Eine Verwendung von Abstandsmessung ist, die Abnutzung der Auskleidungen von metallurgischen Gefäßen zu messen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Konverter- oder Pfannenauskleidungen. In diesem Kontext erlaubt die Kenntnis der Dicke der feuerfesten Auskleidung - auch „verbleibende feuerfeste Dicke" genannt - eine effektive Nutzung der feuerfesten Auskleidung bis zur Abnutzungsgrenze ohne ein erhöhtes Risiko für Platzen des metallischen Mantels des metallurgischen Gefäßes. In der Lage zu sein, die Abnutzung dieser Auskleidungen zu messen, macht es zusätzlich möglich, die Nutzungsdauer des Gefäßes zu optimieren und übermäßige Abnutzung zu verhindern.
Auskleidungen von Konvertern müssen relativ häufig erneuert werden, da ihre Lebenszeit von einer Woche bis zu mehreren Monaten variiert, abhängig davon, was geschmolzen wird, vom Material, aus welchem die Auskleidung gemacht ist, und von der Anzahl an Schmelzen, für welche das Gefäß verwendet wird.
Durch Ablenken (Abtasten) des Laserstrahls in zwei Richtungen kann man den gemessenen Abstand und Polarkoordinatenwinkel von jedem Punkt bestimmen, wo der optische Strahl die Oberfläche des Objekts trifft, z.B. die innere Auskleidung eines Gefäßes. Die gemessenen Punkte definieren das Abnutzungsprofil der Aus- • Λ ‘ • • · ·· e • t m • • ^ • • ···· ·♦ • • · • • • ·« • • • • · • • • • · • · ··· « ·· - 2 - kleidung, welches zum Beispiel zu einem Display-Terminal ausge geben werden kann, durch welches das von einem metallurgischen -Gefäß in Gebrauch gemessene Abnutzungsprofil graphisch und numerisch mit dem Profil verglichen werden kann, das von der inner n Oberfläche des gleichen Gefäßes während des Modellierungsschritts gemessen wurde, bevor das Gefäß tatsächlich in Gebrauch g bracht wurde, also vor der ersten Schmelze.
Einige Beispiele für verwandten Stand der Technik werden in Dokumenten WO-2004/068211, US-2002/0143506 und US-2003/0043386 offenbart. Jedoch ist die Positionierung, Wechselbeziehung und Richtung von Bestandteilen des verwandten Stands der Technik so, dass die verwandte Technologie nicht in der Lage ist, die Bedürfnisse hinsichtlich der Kompatibilität mit nachteiligen Bedingungen, hinsichtlich der Abtast-Bandbreite und hinsichtlich der Größe der Vorrichtung und der Größe des Messkopfs zu erfüllen .
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte dreidimensionale (3D) Messvorrichtung zum Abtasten eines Objekts und einen Messkopf einer Messvorrichtung und ein Verfahren zum Verwenden der Messvorrichtung zum Abtasten eines Objekts vorzusehen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine 3D-Messvorrich-tung zum Abtasten eines Objekts vorgesehen, wobei die Vorrichtung einen Messkopf umfasst, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um einen optischen Strahl zu einem Objekt in einer Senderichtung (TD) durch den Messkopf auszusenden, und einen vom Objekt reflektierten optischen Strahl in einer Empfangsrichtung (RD) durch den Messkopf zu empfangen. Der Messkopf umfasst einen Messkopf-Träger, einen drehbaren Teil des Messkopfs, wobei der drehbare Teil des Messkopfs um eine erste Achse relativ zum Messkopf-Träger drehbar ist.
Die Vorrichtung umfasst ein erstes Drehmittel zum Drehen des drehbaren Teils des Messkopfs um die erste Achse relativ zum Messkopf-Träger. Im drehbaren Teil des Messkopfs umfasst eine reflektierende Führungsanordnung mindestens ein Reflexionsmittel, wobei die reflektierende Führungsanordnung ausgebildet ist, um einen optischen Strahl zu empfangen und den optischen Strahl weiter in die Senderichtung (TD) zu führen. ·· • · • · • * • · 99 9999 99 999· • * 9 9 9 99 • • • 9 • # • 9 • · « ·♦ ·· 3
Die reflektierende Führungsanordnung kann ausgebildet sein, um jede beliebige Anzahl an Reflexionsmitteln zum Führen des optischen Strahls durch den Pfad einzuschließen. Alternativ kann eine Anordnung optischer Fasern anstelle der reflektierenden Führungsanordnung verwendet werden.
Die reflektierende Führungsanordnung befindet sich an einer im wesentlichen festen Stelle innerhalb des drehbaren Teils des Messkopfs. In dem drehbaren Teil des Messkopfs ist ein drehbares Reflexionsmittel, das ausgebildet ist, um den optischen Strahl von der reflektierenden Führungsanordnung zu empfangen, welches drehbare Reflexionsmittel ausgebildet ist, um relativ zu einer zweiten Achse gekippt zu werden, und ausgebildet ist, den optischen Strahl zum Objekt weiterzuleiten, wobei die Drehposition des drehbaren Reflexionsmittels ausgelegt ist, um die Position des Ablenkpfads des optischen Strahls auf der Oberfläche des Objekts zu definieren, wobei der Ablenkpfad gebildet wird, wenn der drehbare Teil des Messkopfs um die erste Achse gedreht wird. In dem drehbaren Teil des Messkopfs ist ein Mittel zum Drehen des drehbaren Reflexionsmittels relativ zur zweiten Achse, wobei die zweite Achse rechtwinklig zur ersten Achse ist. Der Messkopf ist derart ausgebildet, dass im drehbaren Teil des Messkopfs die reflektierende Führungsanordnung ausgebildet ist, den optischen Strahl in einer Richtung zu empfangen, die koaxial zur ersten Achse ist, und wobei der Messkopf weiter derart ausgebildet ist, dass das drehbare Reflexionsmittel den optischen Strahl von der reflektierenden Führungsanordnung in einer Richtung empfangen kann, die koaxial zur zweiten Achse ist. Die Vorrichtung enthält ebenfalls eine optische Quelle zum Erzeugen des optischen Strahls, der in Senderichtung (TD) durch den Messkopf auszusenden ist, einen Stoppdetektor zum Empfangen des optischen Strahls durch den Messkopf in in Empfangsrichtung (RD). Zusätzlich kann die Abstandsmesselektronik oder Steuereinheit der Vorrichtung so sein, dass sich die optische Quelle, die Detektoren und Steuereinheiten woanders in der Vorrichtung befinden, als in dem drehenden Teil des Messkopfs.
Die optische Quelle, Detektoren und Steuereinheit könne sich in dem Träger befinden oder können von dem Messkopf physikalisch getrennt sein. Die optische Verbindung zwischen diesen Elementen und dem Messkopf kann durch eine optische Faser oder durch einen ·· • • #·«· *··· • · ·· ·· • • · • · • • • ·· • • · • • • • ··· m ·· ·· - 4 - direkten optischen Strahl einschließlich der gesendeten und empfangenen Strahlen erreicht werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Messkopf für eine 3D-Messvorrichtung vorgesehen, wobei der Messkopf ausgebildet ist, einen optischen Strahl in einer Senderichtung (TD) durch den Messkopf zu einem Objekt auszusenden und einen vom Objekt reflektierten optischen Strahl in einer Empfangsrichtung (RD) durch den Messkopf zu empfangen. Der Messkopf umfasst einen Messkopf-Träger und einen drehbaren Teil des Messkopfs. Der drehbare Teil des Messkopfs ist um eine erste Achse relativ zum Messkopf-Träger drehbar. Der Messkopf umfasst ein erstes Drehmittel zum Drehen des drehbaren Teils des Messkopfs um die erste Achse relativ zum Messkopf-Träger. In dem drehbaren Teil des Messkopfs umfasst eine reflektierende Führungsanordnung mindestens ein Reflexionsmittel, wobei die reflektierende Führungsanordnung ausgebildet ist, einen optischen Strahl zu empfangen und den optischen Strahl weiter in die Senderichtung (TD) zu führen, und sich die reflektierenden Führungsanordnungen an einer im Wesentlichen festen Stelle innerhalb des drehbaren Teils des Messkopfs befinden. In dem drehbaren Teil des Messkopfs ist ein drehbares Reflexionsmittel ausgebildet, einen optischen Strahl von den reflektierenden Führungsanordnungen zu empfangen. Die drehbaren Reflexionsmittel können relativ zu einer zweiten Achse gekippt werden und sind ausgebildet, um den optischen Strahl zum Objekt weiterzuleiten. Die Drehposition der drehbaren Reflexionsmittel ist ausgebildet, um die Position des Ablenkpfads des optischen Stahls auf der Oberfläche des Objekts zu definieren, wobei der Ablenkpfad gebildet wird, wenn der drehbare Teil des Messkopfs um die erste Achse gedreht wird. In dem drehbaren Teil des Messkopf ist ein Mittel zum Drehen der drehbaren Reflexionsmittel relativ zur zweiten Achse vorhanden, wobei die zweite Achse rechtwinkelig zur ersten Achse ist. Der Messkopf ist derart ausgebildet, dass im drehbaren Teil des Messkopfs die reflektierenden Führungsanordnung ausgebildet ist, um den optischen Strahl in einer Richtung zu empfangen, die koaxial zur ersten Achse ist. Der Messkopf kann ferner derart ausgebildet sein, dass das drehbare Reflexionsmittel ausgebildet ist, um den optischen Strahl von der reflektierenden Führungsanordnung in einer Richtung zu empfangen, die koaxial zur zweiten Achse ist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Abtasten eines Objekts unter Verwendung einer Messvorrichtung vorzusehen.
Zusätzlich sieht die Erfindung mehrere Vorteile vor. Weil die wärmeempfindlichen Bestandteile, als Elektronik und Optik, nicht innerhalb des drehbaren Teils des Messkopfs sind, können sie außerhalb des Gefäßes gehalten werden, wo sie von den schlimmsten Umgebungsbedingungen isoliert werden. Die Abtast-Bandbreite kann optimiert werden, um sehr groß zu sein. Die physikalische Größe des Messkopfs kann klein gehalten werden, wodurch es ermöglicht wird, kleine Objekte oder kleine Details von Objekten zu messen. Es gibt keine Notwendigkeit, optische Kabel mit dem drehbaren Teil des Messkopfs zu verbinden, und daher kann Schutz und Isolierung des Messkopfs erreicht werden. KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN Im Folgenden wird die Erfindung detaillierter mit Verweis auf die Ausführungsformen und die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden, worin:
Figur 1 ein Blockdiagramm der Messvorrichtung bezogen auf eine Ausführungsform der Erfindung zeigt,
Figur 2 innere Strukturen des Messkopfs der Messvorrichtung gemäß der obigen Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, Figur 3 den Messkopf der Messvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht,
Figur 4 in die Richtung der Längsachse des Gefäßes blickend die Ablenkung des optischen Strahls auf der Oberfläche des Gefäßes veranschaulicht,
Figur 5 eine Messvorrichtung veranschaulicht und Figur 6 eine Messvorrichtung mit optischen Fasern veranschaulicht . DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG In Figur 1 und Figur 2 ist eine dreidimensionale Messvorrichtung zum Abtasten eines Objekts 102 gezeigt. Die Vorrichtung umfasst einen Messkopf 10 (einschließlich eines Trägers 10A und eines drehbaren Teils 10B), eine optische Quelle 104 zum Erzeugen des optischen Strahls, um durch den Messkopf 10 in die Senderichtung (TD) gesendet zu werden, einen Anhaltedetektor 118 zum Empfangen des optischen Strahls durch den Messkopf 10 in Empfangsrichtung (RD) und auch eine Abstandsmesseinheit zum 6
Steuern des Arbeitsgangs der Vorrichtung und zum Errechnen des gemessenen Abstands.
Die Vorrichtung ist ausgebildet, um einen optischen Strahl zu einem Objekt 102 in einer Senderichtung (TD) durch einen Messkopf 10 zu senden, und einen vom Objekt 102 reflektierten optischen Strahl in einer Empfangsrichtung (RD) durch den Messkopf 10 zu empfangen.
Die Vorrichtung kann ebenfalls ein optisches Element 100 umfassen, wobei die Rolle des optischen Elements 100 ist, den optischen Strahl der Empfangsrichtung (RD) von dem optischen Strahl der Senderichtung (TD) zu trennen. Der Zweck des optischen Elements 100 ist es, das zurückkehrende Signal zum Anhaltedetektor 118 zu leiten, nicht zurück zur optischen Quelle 104.
Die Arbeitsweise des optischen Elements 100 wird in Figur 5 und Figur 6 gezeigt. Falls ein optisches Element 100 eingesetzt wird, dann wird die Vorrichtung ausgebildet, den optischen Strahl zu einem Objekt 102 in einer Senderichtung (TD) zu senden. Der optische Strahl passiert durch das optische Element 100 und dem Messkopf 10, welcher sich hinter dem optischen Element 100 befindet, und empfängt den von dem Objekt 102 in Empfangsrichtung (RD) reflektierten optischen Strahl. Der optische Strahl passiert den Messkopf 10 und das erwähnte optische Element 100, welches sich hinter Messkopf 10 befindet. In der Senderichtung ist der Messkopf 10 hinter dem optischen Element 100, aber in der Empfangsrichtung (RD) ist das optische Element 100 hinter dem Messkopf 10.
In der vorliegenden Anmeldung bezieht sich der optische Strahl auf elektromagnetische Strahlung bei einem Wellenlängen-Band einschließlich, aber nicht beschränkt auf mehrere hundert Nanometer. Die Senderichtung (TD) bedeutet eine Richtung von einer optischen Quelle 104 zum Objekt 102 und die Empfangsrichtung (RD) bedeutet eine Richtung von dem Objekt 102 zu Anhaltedetektor 118. Die optische Quelle 104 kann den optischen Strahl als optische Pulse senderi.
Der Messkopf 10 umfasst einen Träger 10A und einen drehbaren Teil 10B. Der drehbare Teil 10B des Messkopfs 10 ist um eine erste Achse Al relativ zum Träger 10A des Messkopfs 10 drehbar. Daher ist die Rolle des Trägers 10A, eine Basis vorzusehen, in Bezug auf welche der Drehteil 10B des Messkopfs 10 um die erste ·· • · · • · 4» ··«· ·· ···· • • · • • ·· • • • · % • • · • · • ·· ·· - 7 -
Achse Al gedreht werden kann.
Figur 4 veranschaulicht, dass der drehbare Teil 10B auch durch eine Welle oder ein anderes Mittel mit dem Träger 10A verbunden sein kann, was es dem Träger ermöglicht, vom drehbaren Teil 10B auf Abstand gebracht zu werden. Dies ermöglicht es dem Träger 10A, in einer sicheren Umgebung, z.B. außerhalb eines heißen Gefäßes, platziert zu werden.
Im Allgemeinen umfasst die Vorrichtung ein erstes Drehmittel 12 zum Drehen des drehbaren Teils 10B des Messkopfs 10 um die erste Achse Al relativ zum Träger 10A des Messkopfs 10. Die erste Achse Al muss keine körperliche Achse sein und kann eine Mittellinienachse der Drehung vom Drehteil 10B des Messkopfs 10 sein. Das erste Drehmittel 12 zum Drehen des drehbaren Teils 10B des Messkopfs 10 kann eine Motor wie ein elektrischer Motor sein. Ein Lager 13 oder eine andere geeignete Struktur kann sich zwischen dem Träger 10A und dem drehbaren Teil 10B des Messkopfs 10 befinden, um die Drehung des drehbaren Teils 10B zu ermöglichen. Das erste Drehmittel 12 ist an dem Träger 10A und der Drehachse des Drehmittels 12 befestigt und ist ausgebildet, um den drehbaren Teil 10B des Messkopfs 10 von der äußeren Oberfläche des drehbaren Teils 10B des Messkopfs 10 zu drehen. Jedoch gibt es ebenfalls mehrere andere Möglichkeiten, die Drehkraft auf den Drehteil 10B des Messkopfs 10 zu übertragen, z.B. eine Trennung des drehbaren Teils 10B von Träger 10A durch eine drehbare Welle.
Im drehbaren Teil 10B des Messkopfs 10 befindet sich eine reflektierende Führungsanordnung 14, welche mindestens ein Reflexionsmittel umfasst. Jedoch ist vorgesehen, dass die reflektierenden Führungsanordnung ausgebildet sein kann, eine Anzahl an Reflexionsmitteln zum Führen des optischen Strahls durch den Strahlenpfad einzuschließen. Alternativ kann eine Anordnung optischer Fasern anstelle der reflektierenden Führungsanordung verwendet werden.
Die reflektierende Führungsanordnung 14 ist ausgebildet, den optischen Strahl zum empfangen und den optischen Strahl weiter in die Senderichtung zu führen. In der Praxis ist die reflektierende Führungsanordnung 14 angeordnet, den optischen Strahl zu einem drehbaren Reflexionsmittel 16 zu führen. Daher umfasst der drehbare Teil 10B des Messkopfs 10 ein drehbares Reflexionsmit- ·· • · • · • · • · »· ♦··· ·· ···· * • · • • ·♦ • • « · • • · ♦ · • ·· ·· - 8 -tel 16, welches ausgebildet ist, um den optischen Strahl von der reflektierenden Führungsanordnung 14 zu empfangen. Das drehbare Reflexionsmittel 16 kann relativ zu einer zweiten Achse A2 gekippt werden und der optische Strahl wird zum Objekt 102 projiziert .
Das drehbare Reflexionsmittel 16 ist ein Bestandteil des drehbaren Teils 10B des Messkopfs 10 und daher gehört das drehbare Reflexionsmittel 16 zum drehbaren Teil 10B des Messkopfs 10. Mit anderen Worten, der drehbare Teil 10B des Messkopfs 10 umfasst das drehbare Reflexionsmittel 16. Die Drehung des drehbaren Teils 10B findet relativ zur ersten Achse Al statt und die Drehkraft kommt vom ersten Drehmittel 12, während die Drehung des drehbaren Reflexionsmittels 16 relativ zur zweiten Achse stattfindet und die Drehkraft von einem zweiten Drehmittel 18 kommt. Zusätzlich ist das drehbare Reflexionsmittel 16 der Drehung um die erste Achse Al herum unterworfen, weil das drehbare Reflexionsmittel 16 zum drehbaren Teil 10B des Messkopfs 10 gehört, der um die erste Ache herum mit der Kraft vom ersten Drehmittel 12 drehbar ist.
In Figur 4 definieren die Drehposition des drehbaren Teils 10B um die erste Achse Al herum und die Drehposition des Reflexionsmittels 16 relativ zur zweiten Achse A2 den Ablenkweg (DP) des optischen Strahls auf der Oberfläche des Objekts. Eine gleichzeitige Drehung um die beiden Achsen ermöglicht eine Messung der gesamten inneren Oberfläche des Gefäßes.
In Figur 1 ist die Position des drehbaren Reflexionsmittels 16 eine Nulleinstell-Position. Dies bedeutet, dass es trotz der Drehung des drehbaren Teils 10B keinen Ablenkweg auf der Oberfläche des Objekts geben wird, weil der optische Strahl nur einen Drehpunkt P bildet, aber keinen runden oder spiralförmigen oder irgendeinen anderen Ablenkweg. In einer Situation, wo das drehbare Reflexionsmittel 16 auf eine andere Position durch Drehen des drehbaren Reflexionsmittels 16 um mindestens einige Grad relativ zur zweiten Achse Al eingestellt ist, beginnt die Drehung des Drehteils 10B .des Messkopfs 10 damit, einen Drehweg statt nur eines sich um sich selbst drehenden Punkts P zu erzeugen.
Gemäß Figur 1 wird, wenn das drehbare Reflexionsmittel 16 während der Drehung des Drehteils 10B des Messkopfs 10 gekippt ·· • • # ·· • · • • · # • · ♦ ·· ··· ···· ·· ···· • • · • • ·· • « • · % • • · * » • ♦# «· - 9 - ist, der Abtastvorgang optimiert. Dies kann durch eine Steuereinheit 502 erreicht werden, welche ausgebildet ist, um das Reflexionsmittel 16 zur gleichen Zeit zu kippen, wenn der drehbare Teil 10B des Messkopfs 10 gedreht wird.
Eine weitere Version (nicht gezeigt) wäre ein drehbares Reflexionsmittel, gekippt relativ zur zweiten Achse A2, aber dann an einer bestimmten Position angehalten, bevor die Drehung des drehbaren Teils 10B des Messkopfs 10 begonnen wird, und nach einer vollständigen 360 Grad-Drehung des drehbaren Teils 10B des Messkopfs 10 wird die Drehung des drehbaren Teils 10B des Messkopfs 10 angehalten und das drehbare Reflexionsmittel 16 wird auf eine andere Drehposition relativ zur zweiten Achse A2 eingestellt. Dann wird die Drehung des drehbaren Teils 10B des Messkopfs 10 wieder aufgenommen. In dieser Version würde die Drehung des drehbaren Teils 10B konzentrische Kreise erzeugen, einen Kreis für jede Drehposition des schrittweise gedrehten drehbaren Reflexionsmittels 16.
Das drehbare Reflexionsmittel 16 muss nicht notwendigerweise herum und herum gedreht zu werden, und es nicht nicht notwendig, eine vollständige 360 Grad-Drehung zu haben, eher ist es ausreichend, dass das drehbare Reflexionsmittel 16 relativ zur zweiten Achse A2 derarte gekippt/geneigt/gedreht werden kann, dass der optische Strahl in der Lage ist, den gesamten Bereich zu erreichen, der gemessen werden muss. Mit einem drehbaren ebenen Reflexionsmittel 16 wie in Figur 1 offenbart ist ein ausreichender Bereich an Drehung des drehbaren Reflexionsmittels relativ zur zweiten Achse A2 erforderlich, um die Umgebung des Öffnungsbereichs des Gefäßes zu erreichen. Dies ist Folge davon, dass sich der Öffnungsbereich hinter dem Messkopf 10 befindet, wenn der Messkopf in das Gefäß getaucht wird, wie in Figur 4 gesehen werden kann.
In der vorliegenden Erfindung kann die Drehung des drehbaren Teils 10B des Messkopfs 10 kontinuierlich sein, wenn Schleifringe zum Übertragen der Energie vom Träger 10A des zweiten Drehmittels 18 verwendet werden, welches sich im drehbaren Teil 10B befindet. Daher muss die Bewegung des drehbaren Teils 10B nicht eine Hin- und Zurück-Bewegung sein. Die Drehung des drehbaren Reflexionsmittels 16 kann ebenfalls kontinuierlich sein.
Die Vorrichtung ist derart, dass in dem drehbaren Teil 10B ·· • · • · • · • · ·# ···· ·· ···« • • · • • ·· • * • · • • • » • · • *» ·· - 10 -des Messkopfs 10 der Messkopf ein zweites Drehmittel 18 zum Drehen des drehbaren Reflexionsmittels 16 relativ zur zweiten Achse A2 umfasst, wobei sich die zweiten Achse A2 rechtwinklig zur ersten Achse Al befindet. Dieses Merkmal des gegenseitigen rechtwinkligen Verhältnisses zwischen Achse Al und Achse A2 maximiert die Abtastbandbreite.
Gemäß Figur 3 kann eine Lagerung 22 oder ein anderer geeigneter Bestandteil verwendet werden, um die Drehung des drehbaren Reflexionsmittels 16 relativ zum drehbaren Teil 10B möglich zu machen. Ein zweites Drehmittel 18 ist am Körper des drehbaren Teils 10B befestigt und eine Drehachse des zweiten Drehmittels 19 ist angeordnet, den Gehäuseabschnitt 24 des drehbaren Reflexionsmittels 16 von der äußeren Oberfläche des Gehäuseabschnitts 24 zu drehen. Jedoch gib es auch mehrere andere Möglichkeiten, das Drehmoment auf das drehbare Reflexionsmittel 16 zu übertragen. Zusätzlich kann das drehbare Reflexionsmittel 16 ein Element mit einem ebenen Spiegel sein.
Die reflektierende Führungsanordnung 14 befindet sich an einer im Wesentlichen festen Stelle innerhalb des drehbaren Teils 10B des Messkopfs 10, während das drehbare Reflexionsmittel 16, wie der Name des Bestandteils bezeichnet, relativ zum Körper des drehbaren Teils 10B und zur gleichen Zeit relativ zur zweiten Achse A2 drehbar ist.
Der Hauptunterschied zwischen der in Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsform und der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform ist die Struktur der reflektierenden Führungsanordnung. In Figur 1 und Figur 2 umfasst die reflektierende Führungsanordnung 14 drei reflektierende Mittel, also ein erstes, ein zweites und ein drittes Reflexionsmittel 14a, 14b, 14c, während in Figur 3 die reflektierende Führungsanordnung 14 ein Reflexionsmittel 14d umfasst .
Die Figuren 1 und 2 veranschaulichen eine Anordnung, worin ein erstes Reflexionsmittel 14a angeordnet ist, um den optischen Strahl zu empfangen, und welches den optischen Strahl in eine Richtung senkrecht zur ersten Achse Al kippt. Zusätzlich kann ein zweites Reflexionsmittel 14b angeordnet sein, um den optischen Strahl von dem ersten reflektierenden Mittel 14a zu empfangen und den optischen Strahl in eine Richtung parallel zur ersten Achse zu kippen. Zusätzlich kann das dritte reflektieren- • · ·· ···· • • · • • ·· • « · V • • · • · • ·· ♦ ♦ • · ·· · -Ilde Mittel angeordnet sein, um den optischen Strahl von dem zweiten reflektierenden Mittel zu empfangen und um den optischen Strahl in eine Richtung koaxial zur zweiten Achse zum drehbaren reflektierenden Mittel 16 zu kippen. Alternativ kann eine optische Faser anstelle der reflektierenden Führungsanordnung 14 verwendet werden, um den optischen Strahl zum reflektierenden Mittel 16 zu führen.
Wegen der rechtwinkligen Drehung verwendet die oben erwähnte Ausführungsform einen 90 Grad-Winkel zwischen den reflektierenden Mitteln 14a und 14 b und auch zwischen reflektierenden Mitteln 14b und 14c. Dies macht es einfacher, die Bestandteile auszurichten, und ermöglicht eine Anpassung und Kalibrierung des Koordinatensystems der Messeinheit.
Die reflektierenden Mittel 14a-14c von Figur 1 und 14d von Figur 3 können ebene Spiegel oder Prismen sein. Wärmeempfindliche Bestandteile, also die optische Quelle 104, die Detektoren, die Steuereinheit 502 und das optische Element 100 können sich im Träger 10A des Messkopfs 10 befinden, wie in Figur 1 offenbart.
Alternativ können sich die wärmeempfindlichen Bestandteile sogar noch weiter weg vom Drehteil 10B des Messkopfs befinden. Dies kann bedeuten, dass sich die wärmeempfindlichen Bestandteile nicht innerhalb eines der beiden Teile des Messkopfs, 10A oder 10B, befinden, sondern sich weiter weg befinden. Falls derart ausgebildet gibt es einen optischen Weg, einschließlich, aber nicht beschränkt auf ein Optokabel oder optische Fasern, welcher einen Abstand zwischen dem Messkopf 10 und den wärmeempfindlichen Bestandteilen, wie der optischen Quelle 104, Detektoren, Steuereinheit 502 und optischem Element 100, schafft.
Der Messkopf 10 ist derart ausgebildet, dass in dem drehbaren Teil 10B des Messkopfs 10 die reflektierende Führungsanordnung 14, 14a-14c in Figur 1 und Figur 2 oder alternativ 14 und 14d in Figur 3 den optischen Strahl in einer Richtung empfängt, die zur ersten Achse Al koaxial ist. Dieses Merkmal macht es möglich, die wärmeempfindlichen Bestandteile anderswo als in dem Drehteil 10B des Messkopfs 10 zu halten.
Der Messkopf 10 kann auch derart ausgebildet sein, dass das drehbare Reflexionsmittel 16 den optischen Strahl von der reflektierenden Führungsanordnung in einer Richtung empfängt, die ·# • · · ·· ··*♦ ·· ···· • · · · • ·· · • ·
12 zur zweiten Achse A2 koaxial ist.
Die Vorrichtung ist derart, dass die optische Quelle 104, die Detektoren und die Steuereinheit 501 sich anderswo in der Vorrichtung befinden, als in dem Drehteil 10B des Messkopfs 10.
Gemäß Figur 3 umfasst die reflektierende Führungsanordnung 14 ein Reflexionsmittel 14, wobei der optische Strahl empfangen und zu einem drehbaren Reflexionsmittel 16 geführt wird, welches sich auf der Achse A2 befindet.
Figuren 1-3 veranschaulichen das drehbare reflektierende Mittel 16 um im Wesentlichen einen 45 Grad Winkel relativ zur zweiten Achse A2 gekippt.
Die reflektierende Führungsanordnung 14 kann im Wesentlichen um einen 45 Grad-Winkel relativ zur ersten Achse Al gekippt werden, in Hinblick auf das Empfangen des optischen Strahls zum Reflexionsmittel 14a in Figur 1 oder zum Reflexionsmittel 14d in Figur 3. Daher befindet sich in Figur 1 das Reflexionsmittel 14a im Wesentlichen in einem 45 Grad-Winkel relativ zur ersten Achse 1 und in Figur 3 befindet sich das Reflexionsmittel 14d in einem im Wesentlichen 45 Grad-Winkel relativ zur ersten Achse Al.
Ein optisches Element 100 kann in die Vorrichtung eingeschlossen werden. Die Rolle des optischen Elements 100 ist es, den optischen Strahl der Empfangsrichtung (RD) von dem optischen Strahl der Senderichtung (TD) zu trennen. Der Zweck des optischen Elements 100 ist es, das zurückkommende Signal zum Anhaltdetektor 118 und nicht zurück zur optischen Quelle 104 zu leiten.
Figur 5 und Figur 6 veranschaulichen, dass das optische Element 100 als nicht-reziprok angesehen werden kann, was bedeutet, dass die Arbeitsweise des optischen Elements von der Fortpflanzungsrichtung durch das optische Element 100 abhängt. Der fort-pflanzungsrichtungs-abhängige Vorgang kann durch mindestens zwei nicht-reziproke Komponenten 108 und 110 erreicht werden, welche zum Beispiel einen Faraday-Dreher und ein Viertel-Wellenlängen-Plättchen einschließen können. Zusätzlich kann die Messvorrichtung eine Vielfalt an anderen optischen Bestandteilen einschließen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Filter, Linsen, Spiegel und Fasern.
Bezugnehmend auf Figur 5 kann der erste Polarisationswandler 200 einen ersten polarisierenden Strahlteiler 300 und einen ers- ···· ·· ···· • · · ·
- 13 - ten Spiegel 302 einschließen und der zweite Polarisationswandler 202 kann einen zweiten polarisierenden Strahlteiler 304 und einen zweiten Spiegel 306 einschließen.
Im Fall, dass eine Laserquelle oder einer anderen Quelle, welche einen polarisierten Strahl erzeugt, als optische Quelle 104 verwendet wird, würde das Element 110, bestehend aus einem Faraday-Dreher und einem Viertel-Wellenlängen-Plättchen, nicht benötigt.
Figur 5 veranschaulicht eine Messvorrichtung, basierend auf einem Laufzeit-Prinzip. Der optische Strahl kann von einer optischen Quelle 104 zur Eingangsöffnung in der Senderichtung des optischen Elements 110 gesendet werden. Die optische Quelle 104 kann eine monochrome optische Quelle sein, einschließlich, aber nicht beschränkt auf einen Laser, eine optische Schmalband-Quelle wie LED (Light Emitting Diode) oder eine optische Breitband-Quelle, einschließlich, aber nicht beschränkt auf eine Glimmlampe, eine Glühlampe, eine Halogenlampe und Ähnliches. Der optische Strahl kann durch das optische Element 100 zu einem zweiten Polarisationswandler 202 wandern, welchen ein Bruchteil des optischen Strahls so durchdringen kann, dass der Bruchteil zu einem Anfangsdetektor 500 gelangt. Der Bruchteil des optischen Strahls kann eine Folge von Unvollkommenheiten in dem zweiten Wandler und in der Polarisation sein. Somit gibt es keine Notwendigkeit, den zweiten Polarisationswandler 202 so zu konstruieren, dass er einen bestimmten Teil des optischen Strahls durchlässt, obwohl dies auch gemacht werden kann.
Der Startdetektor 500 erfasst den Bruchteil, welcher von einigen Prozent bis zu einem milliardsten Teil (oder kleiner) der Energie des Strahls variieren kann, welcher in die Eingangsapertur eintritt, und führt ein entsprechendes elektrisches Signal einer Steuereinheit 502 zu, welche eine Anfangsmarkierung tl des optischen Strahls bildet. Die Anfangsmarkierung tl definiert den Moment relativ zum Abgang des optischen Strahls vom optischen Element 100. Statt der Position relativ zum Polarisations-Strahlteiler im zweiten Polarisationswandler 202 kann der Startdetektor 500 neben Spiegeln von einem der beiden Polarisationswandler 200, 202 platziert werden (die mit einer gestrichelten Linie gezeichneten Detektoren).
Der Großteil des optischen Strahls wird zum Objekt 102 ge- - 14 - ···· ·· • · a • ·· sendet, welches einen Teil des optischen Strahls zurück zum optischen Element 100 reflektiert. Das optische Element 100 passiert den erhaltenen optischen Strahl zu einem Stoppdetektor 118.
Die Messvorrichtung kann verwendet werden, um heiße Oberflächen und Objekte mit hohen Absorptionseigenschaften ohne Einschränkung zu messen als Folge davon, keine Reflektoren anheften zu müssen; also das Objekt 102 kann ein Verarbeitungsgefäß für heißen Stahl sein, wie eine Pfanne oder ein Konverter. Die vorliegende Lösung ist jedoch nicht auf diese beschränkt. Der Stoppdetektor 118 erfasst den empfangenen optischen Strahl und führt ein entsprechendes elektrisches Signal einer Steereinheit 502 zu, welche eine Stopp-Markierung t2 für den Puls des empfangenen optischen Strahls bildet. Die Stopp-Markierung t2 definiert den Moment bezogen auf die Ankunft des optischen Strahls an der Messvorrichtung. Die Steuereinheit 502 kann den Zeitunterschied At = t2 -tl der Anfangsmarkierung und der Stopp-Markierung bestimmen und die Steuereinheit 502 kann den Abstand D zwischen dem Objekt 102 und der Messvorrichtung als eine Funktion des Zeitunterschieds D = f(At) bestimmen. In einem einfachen Modell ist die Abhängigkeit zwischen dem Abstand D und dem Zeitunterschied At linear, also D = cAt, wobei c eine Konstante ist. In dem Fall, dass das Objekt 102 ein Verarbeitungsgefäß für heißen Stahl ist, können die Veränderungen in der Dicke der Wand des Gefäßes als Wandabnutzung gemessen werden, welche durch Abstandserhöhung beobachtet werden kann.
Figur 6 stellt eine Messvorrichtung unter Verwendung von optischen Fasern dar. Der optische Strahl der optischen Quelle 104 kann in eine sendende Faser 602 durch eine erste optische Einheit 600 fokussiert werden. Der optische Strahl, welcher die sendende Faser 602 verlässt, kann auf die Eingangsapertur des optischen Elements 100 durch eine zweite optische Einheit 604 fokussiert werden. Der aus dem optischen Element 100 abgegebene optische Strahl wird zu einem Messkopf 10 geleitet und durch den Drehteil 10B des Messkopfs 10 zum Objekt 102. Der optische Strahl , welcher zum Anfangsdetektor 500 durchdringt, kann zu einer Anfangsfaser 610 durch eine dritte optische Einheit 608 fokussiert werden. Der Anfangspuls, welcher sich aus der Anfangsfaser 610 heraus fortpflanzt, kann durch eine vierte opti- sehe Einheit 612 auf den Startdetektor 500 fokussiert werden.
Der empfangene optische Strahl kann durch eine fünften optische Einheit auf einen empfangende Faser 616 fokussiert werden. Zum Schluss kann der empfangene optische Strahl, welcher die empfangende Faser 616 verlässt, durch eine sechste optische Einheit 618 auf den Stoppdetektor 118 fokussiert werden.
Um das reflektierte Signal vom Objekt 102 zum Stoppdetektor 118 weiterzuleiten, wird der Messkopf 10 angeordnet, um das Signal vom Objekt zum drehbaren Reflexionsmittel 16 und von da zum Stoppdetektor 118 durch die reflektierende Führungsanordnung, bestehend aus 14ac, 14b, 14c hinsichtlich Figur 1 oder alternativ durch die reflektierende Führungsanordnung 14, bestehend aus 14d hinsichtlich Figur 3, möglicherweise durch das optische Element 100, falls dieses in dem System zwischen dem Drehteil 10B des Messkopfs 10 und dem Stoppdetektor 118 eingeschlossen ist, zu empfangen. Zusätzlich kann eine optische Faser anstelle der reflektierenden Führungsanordnung 14a, 14b, 14c von Figur 1 und 14d von Figur 3 verwendet werden, um das Signal weiterzuleiten.
Obwohl die Erfindung oben mit Verweis auf Beispiele gemäß den begleitenden Zeichnungen beschrieben wird, ist klar, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, sondern auf mehrere Weisen innerhalb des Umfangs der angehängten Ansprüche modifiziert werden kann.

Claims (19)

  1. • ···· ·· ···· ·· • • · · • • ·· · • ♦ • · ♦ • • • ♦ · · ··· • ·· ·· - 16 - Patentansprüche : 1. Dreidimensionale Messvorrichtung zum Abtasten eines Objekts, mit einem Messkopf, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um einen optischen Strahl in einer Senderichtung (TD) durch den Messkopf zu einem Objekt auszusenden und einen vom Objekt reflektierten optischen Strahl in einer Empfangsrichtung (RD) durch den Messkopf zu empfangen, wobei der Messkopf aufweist: - einen Messkopf-Träger, einen drehbaren Teil des Messkopfs, wobei der drehbare Teil des Messkopfs um eine erste Achse relativ zum Messkopf-Träger drehbar ist, wobei die Vorrichtung ein erstes Drehmittel zum Drehen des drehbaren Teils des Messkopfs um die erste Achse relativ zum Messkopf-Träger aufweist, - im drehbaren Teil des Messkopfs eine reflektierende Führungsanordnung mit zumindest einem Reflexionsmittel, wobei die reflektierende Führungsanordnung ausgebildet ist, um einen optischen Strahl zu empfangen und den optischen Strahl weiter in Senderichtung (TD) zu führen, wobei die reflektierende Führungsanordnung an einer im Wesentlichen festen Stelle innerhalb des drehbaren Teils des Messkopfs vorliegt, - im drehbaren Teil des Messkopfs ein drehbares Reflexionsmittel, das ausgebildet ist, um den optischen Strahl von der reflektierenden Führungsanordnung zu empfangen, welches drehbare Reflexionsmittel ausgebildet ist, um relativ zu einer zweiten Achse gekippt zu werden, und um den optischen Strahl zum Objekt weiterzuleiten, wobei die Drehposition des drehbaren Reflexionsmittels ausgelegt ist, um die Position des Ablenkpfades des optischen Strahls auf der Oberfläche des Objekts zu definieren, wobei der Ablenkpfad gebildet wird, wenn der drehbare Teil des Messkopfs um die erste Achse gedreht wird, - im drehbaren Teil des Messkopfs Mittel zum Drehen des drehbaren Reflexionsmittels relativ zur zweiten Achse, die rechtwinkelig zur ersten Achse ist, - wobei der Messkopf derart ausgebildet ist, dass im drehbaren Teil des Messkopfs die reflektierende Führungsanordnung ausgebildet ist, um den optischen Strahl in einer Richtung zu empfangen, die koaxial zur ersten Achse ist, und wobei der Messkopf weiters derart ausgebildet ist, dass das drehbare Reflexionsmittel den optischen Strahl von der reflektierenden Führungsanordnung in einer Richtung empfangen kann, die koaxial zur zweiten Achse ist, - wobei die Vorrichtung auch eine optische Quelle zum Erzeugen des optischen Strahls, der in Senderichtung (TD) durch den Messkopf auszusenden ist, einen Anhaltedetektor zum Empfangen des optischen Strahls durch den Messkopf in Empfangsrichtung (RD) sowie eine Steuereinheit aufweist, wobei die Vorrichtung derart ist, dass die optische Quelle, der Anhaltedetektor und die Steuereinheit in der Vorrichtung an einer anderen Stelle als im drehbaren Teil des Messkopfs angeordnet sind.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das drehbare Reflexionsmittel in einer im Wesentlichen um 45 Grad relativ zur zweiten Achse gekippten Position vorliegt.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die reflektierende Führungsanordnung in einer im Wesentlichen um 45 Grad relativ zur ersten Achse gekippten Position vorliegt.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die reflektierende Führungsanordnung im Wesentlichen um 45 Grad relativ zur zweiten Achse gekippt vorliegt.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die reflektierende Führungsanordnung eine reflektierende Fläche aufweist, die ausgebildet ist, um den optischen Strahl zu empfangen und um den optischen Strahl zu den drehbaren Reflexionsmittel zu leiten.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die reflektierende Führungsanordnung ein erstes, zweites und drittes Reflexionsmittel aufweist und das erste Reflexionsmittel angeordnet ist, um den optischen Strahl zu empfangen und in eine Richtung im rechten Winkel zur ersten Achse zu lenken, und das zweite Reflexionsmittel angeordnet ist, um den optischen Strahl vom ersten Reflexionsmittel zu empfangen und in eine Richtung parallel zur ersten Achse zu lenken, und das dritte Reflexionsmittel angeordnet ist, um den optischen Strahl vom zweiten Reflexionsmittel zu empfan- gen und in eine Richtung koaxial zur zweiten Achse zum drehbaren Reflexionsmittel hin zu lenken.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Lichtwellenleiteranordnung zum Leiten des optischen Strahls zum drehbaren Reflexionsmittel hin anstelle der reflektierende Führungsanordnung eingesetzt ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die optische Quelle, der Detektor oder die Detektoren und die Steuereinheit in der Vorrichtung an einer anderen Stelle als im Messkopf angeordnet sind.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die optische Quelle, der Detektor oder die Detektoren und die Steuereinheit in der Vorrichtung im Messkopf-Träger angeordnet sind, wobei relativ zu diesem Träger der drehende Teil des Messkopfs drehbar ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die optische Quelle, der Detektor oder die Detektoren und die Steuereinheit vom Messkopf getrennt sind, wobei die optische Verbindung zwischen diesen Elementen und dem Messkopf über Lichtwellenleiter erfolgt.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die optische Quelle, der Detektor oder die Detektoren und die Steuereinheit körperlich vom Messkopf getrennt sind, wobei die optische Verbindung zwischen diesen Elementen und dem Messkopf über einen direkten optischen Strahl erfolgt.
  12. 12. Messkopf für eine dreidimensionale Messvorrichtung, wobei der Messkopf ausgebildet ist, um einen optischen Strahl in einer Senderichtung (TD) durch den Messkopf zu einem Objekt zu senden und einen vom Objekt reflektierten optischen Strahl in einer Empfangsrichtung (RD) durch den Messkopf zu empfangen, wobei der Messkopf aufweist: - einen Messkopf-Träger, einen drehbaren Teil des Messkopfs, wobei der drehbare Teil des Messkopfs um eine erste Achse relativ zum Messkopf-Träger drehbar ist, wobei der Messkopf ein erstes Drehmittel zum Drehen des drehbaren Teils des Messkopfs um die erste Achse relativ zum Messkopf-Träger ···· ·· ···« • · · · • ·· · • · · · ·· • · • · · · · • ·« ·· - 19 - aufweist, - im drehbaren Teil des Messkopfs eine reflektierende Führungsanordnung mit zumindest einem Reflexionsmittel, wobei die reflektierende Führungsanordnung ausgebildet ist, um einen optischen Strahl zu empfangen und den optischen Strahl weiter in Senderichtung (TD) zu führen, wobei die reflektierende Führungsanordnung an einer im Wesentlichen festen Stelle innerhalb des drehbaren Teils des Messkopfs vorliegt, - im drehbaren Teil des Messkopfs ein drehbares Reflexionsmittel, das ausgebildet ist, um den optischen Strahl von der reflektierenden Führungsanordnung zu empfangen, welches drehbare Reflexionsmittel ausgebildet ist, um relativ zu einer zweiten Achse gekippt zu werden, und um den optischen Strahl zum Objekt weiterzuleiten, wobei die Drehposition des drehbaren Reflexionsmittels ausgelegt ist, um die Position des Ablenkpfades des optischen Strahls auf der Oberfläche des Objekts zu definieren, wobei der Ablenkpfad gebildet wird, wenn der drehbare Teil des Messkopfs um die erste Achse gedreht wird, - im drehbaren Teil des Messkopfs Mittel zum Drehen des drehbaren Reflexionsmittels relativ zur zweiten Achse, die rechtwinkelig zur ersten Achse ist, - wobei der Messkopf derart ausgebildet ist, dass im drehbaren Teil des Messkopfs die reflektierende Führungsanordnung ausgebildet ist, um den optischen Strahl in einer Richtung zu empfangen, die koaxial zur ersten Achse ist, und wobei der Messkopf weiters derart ausgebildet ist, dass das drehbare Reflexionsmittel den optischen Strahl von der reflektierenden Führungsanordnung in einer Richtung empfangen kann, die koaxial zur zweiten Achse ist.
  13. 13. Messkopf nach Anspruch 12, wobei das drehbare Reflexionsmittel in einer im Wesentlichen um 45 Grad relativ zur zweiten Achse gekippten Position vorliegt.
  14. 14. Messkopf nach Anspruch 12, wobei die reflektierende Führungsanordnung in einer im Wesentlichen um 45 Grad relativ zur ersten Achse gekippten Position vorliegt.
    • ··♦· ·· ···* ·· · · · · • · ·· » • · · · · • · · ♦ · · * ··· · ·♦ ·« - 20 -
  15. 15. Messkopf nach Anspruch 12, wobei die reflektierende Führungsanordnung im Wesentlichen um 45 Grad relativ zur zweiten Achse gekippt vorliegt.
  16. 16. Messkopf nach Anspruch 12, wobei die reflektierende Führungsanordnung eine reflektierende Fläche aufweist, die ausgebildet ist, um den optischen Strahl zu empfangen und um den optischen Strahl zu den drehbaren Reflexionsmittel zu leiten.
  17. 17. Messkopf nach Anspruch 12, wobei die reflektierende Führungsanordnung ein erstes, zweites und drittes Reflexionsmittel aufweist und das erste Reflexionsmittel angeordnet ist, um den optischen Strahl zu empfangen und in eine Richtung im rechten Winkel zur ersten Achse zu lenken, und das zweite Reflexionsmittel angeordnet ist, um den optischen Strahl vom ersten Reflexionsmittel zu empfangen und in eine Richtung parallel zur ersten Achse zu lenken, und das dritte Reflexionsmittel angeordnet ist, um den optischen Strahl vom zweiten Reflexionsmittel zu empfangen und in eine Richtung koaxial zur zweiten Achse zum drehbaren Reflexionsmittel hin zu lenken.
  18. 18. Messkopf nach Anspruch 12, wobei der Messkopf eine optische Quelle, einen Detektor oder Detektoren sowie eine Steuereinheit aufweist, und die optische Quelle, der Detektor oder die Detektoren und die Steuereinheit im Messkopf-Träger angeordnet oder vom Messkopf-Träger geschützt sind, wobei der Drehteil des Messkopfs relativ zu diesem Träger drehbar ist.
  19. 19. Verfahren zum Abtasten eines Objekts, wobei die Messvorrichtung nach Anspruch 1 verwendet wird.
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