CH452906A - Vorrichtung zur Prüfung geometrischer Abmessungen von Gegenständen - Google Patents

Description

  
 



  Vorrichtung zur Prüfung geometrischer Abmessungen von Gegenständen
Die Erfindung bezieht sich wie das Hauptpatent auf eine Vorrichtung zur Prüfung geometrischer Abmessungen von Gegenständen mittels einer Lichtquelle und einer lichtempfindlichen Vorrichtung, wobei Mittel vorgesehen sind, um zwischen dem zu prüfenden Gegenstand und einem Lichtstrahlenbündel eine Relativbewegung herbeizuführen und während der Bewegung ein Zählwerk zur Anzeige der Abmessung betätigt wird, und wobei der Gegenstand das Strahlenbündel gegen über der lichtempfindlichen Vorrichtung abdeckt und ferner Mittel vorgesehen sind, um während der Relativbewegung eine Reihe von Impulsen zu erzeugen und zu zählen, derart, dass diese eine Anzeige der zu prüfenden Abmessungen liefern.



   Die Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung zeichnet sich gegenüber jener nach dem Hauptpatent ferner dadurch aus, dass   die    lichtempfindliche Vorrichtung eine Mehrzahl von lichtempfindlichen Elementen aufweist, die entlang einer Linie angeordnet sind, um gleichzeitig die Abmessungen des Gegenstandes an mehreren Stellen zu erfassen.



   Es können Mittel vorgesehen sein, um die Lage jedes lichtempfindlichen Elementes so einzustellen, dass es in die am besten geeignete Stellung für das Messen unterschiedlicher   Gegenständle    gebracht werden kann. Zusätzlich oder alternativ können Schalter vorgesehen sein, um einige der lichtempfindlichen Elemente gegenüber dem Arbeitsanschluss zur Schaltung ab- oder anzuschalten, je nachdem, ob es gewünscht wird oder nicht, einen Messvorgang an der Stelle durchzuführen, die irgendeine von ihnen auf einer Komponente wiedergibt.



   Vorteilhaft ruht der Gegenstand auf einem Träger, der so angeordnet ist, dass er sich an dem Lichtstrahl vorbeibewegt, und der Träger besitzt auch eine Skala mit einer zugehörigen Ablesevorrichtung, um Kalibrierimpulse zu erzeugen, sobald sich der Träger bewegt.



  Diese Kalibrierimpulse werden Torschaltungen bzw.



  Auswertschaltungen zugeführt, von denen je eine für jedes lichtempfindliche Element vorgesehen ist und die durch den Ausgang aus dem zugehörigen lichtempfindlichen Element so gesteuert werden, dass die Impulse nur irgendeine Auswertschaltung während der Periode überlaufen, in der der Lichtstrahl vom zugehörigen lichtempfindlichen Element durch einen Teil des Gegenstandes abgeschirmt wird, die durch den Lichtstrahl hindurchläuft. Die Impulse, die jede Auswertschaltung überlaufen, werden einem Zähler zugeführt, wo sie mit einer festgelegten Impulszahl verglichen oder mit dieser festgelegten Impulszahl in Beziehung gebracht werden, die gleich der Anzahl der Kalibrierimpulse ist, welche die Schaltung überlaufen sollen, wenn der in Messung befindliche Gegenstand das gewünschte Mass an diesem Pegel besitzt.



   Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der anliegenden Zeichnung erläutert, und zwar zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ausführung einer Vorrichtung nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Ansicht, gesehen von der Linie II-II der Fig. 1.



   Entsprechend der Zeichnung liegt eine Lichtquelle 1 kleiner Abmessungen im Fokus einer Sammellinse oder eines Linsensystems 2. Ein konkaver Spiegel 3 hinter der Lichtquelle dient dazu, die von der Linse erfasste Lichtmenge durch Reflexion zu erhöhen. Das Linsensystem 2 erzeugt ein paralleles oder nahezu paralleles Lichtstrahlbündel, das auf eine zweite Sammellinse oder ein Linsensystem 4 gerichtet ist, die bzw. das ein Bild der Lichtquelle bei 5 erzeugt, wobei an dieser Stelle eine Irisblende 6 angeordnet sein kann, die dazu benutzt wird, um den Eingangswinkel des Lichts zu steuern, welches einen parallelen oder nahezu parallelen Weg zwischen den beiden Linsensystemen zurückgelegt hat.

   Das Licht, welches im Fokus an der Stelle der Irisblende 6 ankommt, kann divergieren, bis es auf den   Schirm 7 auftrifft, der mit einer Reihe Durchbrechungen 8 (Fig. 2) versehen ist, hinter denen je ein photoempfindliches Element, z. B. eine Photozelle 9, angeordnet ist. Es ist erkennbar, dass eine kleinere oder grössere Anzahl Durchbrechungen oder photoempfindlicher Elemente   enisprechend    der Art des zu messenden Gegenstandes und entsprechend dem Abstand zwischen benachbarten Punkten, die auf einem Gegenstand gemessen werden sollen, vorgesehen werden kann. Der zu messende Gegenstand 10, der als Kolben im Zeichnungsbeispiel dargestellt ist, wird so angeordnet, dass er durch den Lichtstrahl läuft, und wird zu diesem Zweck auf einer sich bewegenden Plattform 11 abgestützt, mit der auch der sich bewegende Teil einer Skala 12 verbunden ist.

   Die Plattform wird durch einen Motor 13 angetrieben. Der feste Abschnitt der Skala und der optische Ablesekopf 14 sind so angeordnet, dass er genau die Bewegung der Plattform in Form einer Impulsreihe messen wird, z. B. kann ein Impuls für jede Plattformbewegung in der Grössenordnung 0,0025 mm erzeugt werden. Jeder durch das Skalensystem erzeugte Impuls wird durch einen Verstärker 15 verstärkt und einem der Eingänge mehrerer Auswertschaltungen 16 zugeführt, von denen je einer für jedes photoempfindliche Element 9 vorgesehen ist. Die Ausgänge aus den photoempfindlichen Elementen werden über Schalter 17 und Verstärker 18 mit einem zweiten Eingang der Schaltkreise 16 verbunden. Die Plattform 11 kann mit einem Futter 19 versehen sein, in welchem der Kolben befestigt werden kann, unter Steuerung eines mechanischen oder elektromechanischen Auswerfmechanismus 20.



   Sobald die Plattform den Kolben 10 durch den Lichtstrahl bewegt, wird ein scharf definierter Schatten seiner Kante die Durchbrechungen 8 kreuzen und entsprechende änderungen in den Ausgängen der photoempfindlichen Elemente verursachen in Abhängigkeit davon, ob sie sich in dem Schatten befinden oder nicht, der durch die Kante des Kolbens zu irgendeinem Augenblick verursacht wird. Die Vergrösserung des erhaltenen Schattens hängt von dem relativen Abstand des Fokus an der Stelle der Irisblende 6 von dem Linsensystem 4 und dem Schirm 7 ab. Die Ausgänge aus den photoempfindlichen Elementen 9 zu den Torschaltungen 6 steuern diese so, dass sie nur die Impulse hindurchlassen, die von dem Ablesekopf 14 zugeführt werden und die Bewegung der Plattform 11 darstellen, wenn die zugehörigen photoempfindlichen Vorrichtungen sich im Schatten befinden.

   Auf diese Weise erzeugt jede Torschaltung 16 eine Anzahl Ausgangsimpulse, die die Abmessung des Kolbens an dem Punkt auf dem Kolben wiedergeben, der den Schatten erzeugt, welcher auf das photoempfindliche Element fällt. Die Ausgänge aus den Torschaltungen 16 werden je einem gesonderten Zähler 21 zugeführt, der auch mit einem Signal aus einer Programmeinheit 22 gespeist wird. Dieses Signal befindet sich in der Form einer Impulsreihe, welche die genaue Abmessung für die Komponente an dem   fraglichen    Punkt wiedergibt und wird verglichen mit dem Ergebnis oder der Zahl, die über die geeignete Torschaltung für dieses Mass läuft.



   Eine tiefere Zahl auf dem Ablesekopf 14 zeigt an, dass die Abmessung kleiner ist als sie sein soll, während eine höhere Zahl anzeigt, dass die Abmessung grösser ist als der genaue Wert. Diese Information kann dazu benutzt werden, um über eine Steuereinheit 23 den mechanischen Auswerfmechanismus 20 zu betätigen, um den Gegenstand auszuwerfen, wenn er in seinen Abmessungen ausserhalb der zulässigen Toleranzgrenzen liegt, oder um einen nicht dargestellten geeigneten Indikator zu betätigen. Ein Drucker 24, betätigt durch den Ausgang aus den Zählern über die Schalter 25, die durch die Programmeinheit 22 gesteuert werden, kann eine gedruckte Aufzeichnung der gemessenen Masse aufgrund von Informationen aus der Programmeinheit erzeugen.



   Die Programmeinheit 22 steuert auch das Einstellen der Schalter 17 derart, dass nur diejenigen photoempfindlichen Elemente wirksam gemacht werden, um Ausgänge zu erzeugen, welche benötigt werden, um die erforderlichen Messvorgänge auf einem besonderen Gegenstand zu bewirken.



   Die Programmeinheit kann entweder für ein handbetätigtes oder automatisches Steuersystem vorgesehen werden.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Vorrichtung zur Prüfung geometrischer Abmessungen von Gegenständen mittels einer Lichtquelle und einer lichtempfindlichen Vorrichtung, wobei Mittel vorgesehen sind, um zwischen dem zu prüfenden Gegenstand und einem Lichtstrahlenbündel eine Relativbewegung herbeizuführen und während der Bewegung ein Zählwerk zur Anzeige der Abmessung betätigt wird, und wobei der Gegenstand das Strahlenbündel gegenüber der lichtempfindlichen Vorrichtung abdeckt und ferner Mittel vorgesehen sind, um während der Relativbewegung eine Reihe von Impulsen zu erzeugen und zu zählen, derart, dass diese eine Anzeige der zu prüfenden Abmessungen liefern, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtempfindliche Vorrichtung eine Mehrzahl von lichtempfindlichen Elementen aufweist, die entlang einer Linie angeordnet sind,

   um gleichzeitig die Abmessungen des Gegenstandes an mehreren Stellen zu erfassen.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um die Lage jedes lichtempfindlichen Elementes (9) einstellen zu können.

   2. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Schalter (17) vorgesehen sind, um einige der lichtempfindlichen Elemente (9) mit einem Schaltkreis in Abhängigkeit davon in Verbindung zu bringen bzw. die Verbindung zu unterbrechen, ob die Messung an den betreffenden Punkten, denen sie zugeordnet sind, gewünscht wird oder nicht.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand (10) auf einem Träger (11) positioniert ist, der sich durch den Lichtstrahl bewegen kann und der auch eine Skala (12) mit zugehöriger Abtastvorrichtung (14) trägt, welche Kalibrierimpulse erzeugt, sobald sich der Träger bewegt.

   4. Vorrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibrierimpulse Auswertschaltungen (16) zugeführt werden, von denen je eine für jedes lichtempfindliche Element (9) vorgesehen ist und die durch den Ausgang der Elemente (9) gesteuert werden, so dass Impulse nur während der Zeit den Schaltungen zugeführt werden, in der der Lichtstrahl durch die zu messenden Teile der Gegenstände unterbrochen wird.

   5. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die die Auswertschaltungen (16) erreichenden Impulse je einem Zähler (21) zugeführt wer den, in welchen sie mit einer festgelegten Impulszahl verglichen werden, wobei diese Impulszahl gleich der Zahl von Kalibrierimpulsen ist, welche dem Sollmass des Gegenstandes an dem betreffenden Messpunkt entspricht.

   6. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtempfindlichen Elemente photoelektrische Zellen (9) sind, die hinter Durchbrechungen (8) einer Abschirmung (9) angeordnet sind.

   7. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Programmschaltung (22) vorgesehen ist, welche die Zahl der photoempfindlichen Elemeute (9) steuert, welche während irgendeines Messvorganges wirksam sein sollen, und die auch eine Impulsreihe erzeugt, welche dem Sollmass des Gegenstandes an jedem Messpunkt entspricht.

   8. Vorrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen durch die Programmschaltung (22) gesteuerten Auswerfmechanismus (20) enthält, welcher zum Auswerfen des Gegenstandes in Tätigkeit tritt, wenn er ausserhalb der zulässigen Toleran zen liegt.