DD234485A1 - Verfahren und vorrichtung zur beruehrungslosen durchmesserbestimmung von messgut - Google Patents

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DD234485A1
DD234485A1 DD27294885A DD27294885A DD234485A1 DD 234485 A1 DD234485 A1 DD 234485A1 DD 27294885 A DD27294885 A DD 27294885A DD 27294885 A DD27294885 A DD 27294885A DD 234485 A1 DD234485 A1 DD 234485A1
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laser beam
parallel
polygon mirror
laser
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DD27294885A
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Franz Pozimski
Hans Hocke
Gerhard Grellmann
Original Assignee
Thaelmann Schwermaschbau Veb
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/08Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters
    • G01B11/10Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters of objects while moving
    • G01B11/105Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters of objects while moving using photoelectric detection means

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur beruehrungslosen Durchmesserbestimmung von strangfoermigem Messgut fuer die walzgut- und kabelherstellende Industrie. Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Messfehler, die durch das schwingende Messgut auftreten, zu kompensieren und die statistische Sicherheit eines Messergebnisses zu verdoppeln. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die im Messfeld frei bewegliches strangfoermiges Messgut mit einem Durchmesser 5 mm misst. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass ein zweiter Laserstrahl parallelversetzt zu einem an sich bekannten Laserstrahl auf einen rotierenden Polygonspiegel faellt. Das divergierende Laserstrahlenbuendel wird durch optische Funktionselemente auf einen Fotoempfaenger fokussiert. Hierbei ueberstreicht das parallele Laserstrahlenbuendel in entgegengesetzter Richtung zu dem aus dem bekannten Laserstrahl entstandenen parallelen Laserstrahlenbuendel das Messfeld.

Description

-2- 729
Gemäß Fig.3 beginnen die parallelen Laserstrahlenbundel 14,15 zum Zeitpunkt to das Meßfeld D entgegengesetzt zu überstreichen. Der Pfeil stellt in der Fig. 2 die Zeit t dar. Da das Meßgut 12 wahrend der Messungen schwingt, wird durch das parallele Laserstrahlenbundel 14 ein zu großer Durchmesser d, ermittelt Gleichzeitig lauft das parallele Laserstrahlenbundel entgegengesetzt durch das Meßfeld D, so daß ein zu kleiner Durchmesser d2 ermittelt wird. Der Durchmesser d des Meßgutes ergibt sich somit aus der Beziehung
Durch die Erfindung werden die Meßfehler, die durch das schwingende Meßgut auftreten, kompensiert und die statistische Sicherheit eines Meßergebnisses verdoppelt.

Claims (3)

-ι- 729 48 Erfindungsanspruch
1 Verfahren zur beruhrungslosen Durchmesserbestimmung von strangformigem Meßgut, bei dem der Laserstrahl über einen rotierenden Polygonspiegel gelenkt und das divergierende Laserstrahlenbundel über eine Optik auf einen Fotoempfanger fokussiert wird, gekennzeichnet dadurch, daß ein zweiter Laserstrahl (13") parallelversetzt zum ersten Laserstrahl (13') auf den Polygonspiegel (4) gelenkt wird und das divergierende Laserstrahlbundel (15) durch einen asphanschen Spiegel (8) parallehsiert und in der Bewegungsrichtung durch einen Planspiegel (9) umgelenkt wird, wobei das parallele LaserstrahlenDundel (15) das Meßfeld D in entgegengesetzter Richtung zum parallelen Laserstrahlenbundel (14) abtastet und über einen Hohlspiegel (10) auf den Fotoempfanger (11) fokussiert wird
2 Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens, bestehend aus einem Laser, einem Polygonspiegel, einer Optik und einem Fotoempfanger, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen dem Laser (1) und dem Polygonspiegel (4) ein Teilerwurfel (2) und ein Prisma (3) parallel zueinander angeordnet sind, wobei zwischen dem Polygonspiegel (4) und dem Fotoempfanger (7) in Reihe ein asphanscher Spiegel (5) und ein Hohlspiegel (6) sowie zwischen dem Polygonspiegel (4) und dem Fotoempfanger (11) hintereinander ein asphanscher Spiegel (8), ein Planspiegel (9) und ein Hohlspiegel (10) angeordnet sind
Hierzu
3 Seiten Zeichnungen
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur beruhrungslosen Durchmesserbestimmung von strangformigem Meßgut fur die walzgut- und kabelherstellende Industrie
Charakteristik der bekannten technischen Losungen
Nach der DE-OS 27 50109 ist ein Laser-Scanning-Verfahren und eine dazugehörige Vorrichtung bekannt, bei denen ein Laserstrahl über einen rotierenden Polygonspiegel abgelenkt wird Die divergierenden Strahlen werden durch eine Optik parallehsiert in dem parallelen Strahlenbündel des Meßfeldes befindet sich das Meßgut Anschließend wird das parallele Strahlenbündel durch ein Linsensystem auf einen Fotoempfanger fokussiert Über die Synchronisation der Strahlenlaufzeit durch das Meßfeld wird aus der Dunkelzeit wahrend der Abschattung des Strahlenbündel durch das Meßgut der Durchmesser des Meßgutes ermittelt Nachteilig ist bei einem großen Meßfeld, daß die aus einem Linsensystem bestehende Optik zur Pardllelisierung bzw Fokussierung mit großen Abbildungsfehlern behaftet ist In der DD-PS 152 988 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, bei denen die durch ein Objektiv abgebildete Schattengroße eines Meßgutes durch eine Diodenzeile gemessen wird Die Große des Meßgutes ergibt sich hierbei über den Abbildungsmeßstab des Ojbektivs im Zusammenhang mit dem Abstand der Sensoren auf der Zeile Es zeigen sich Meßfeldbegrenzungen und systematische Meßfehler bei schwingendem Meßgut
Ziel der Erfindung
Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Meßfehler, die durch das schwingende Meßgut auftreten, zu kompensieren und die statiscne Sicherheit eines Meßergebnisses zu verdoppeln
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die im Meßfeld frei bewegliches stangenformiges Meßgut mit einem Durchmesser >5mm mißt
Be, dem Verfanrer wrd der Laserstranl juar einen rotierenden Polygonspiegel gelenkt und das eivergierende Laserstrahlenbundel über eine Optik auf einen Fotoempfanger fokussiert
Erfindungsgemaß ist, daß ein zweiter Laserstrahl parallelversetzt zum ersten Laserstrahl auf den Polygonspiegel gelenkt wird Das divergierende Laserstrahlenbundel wird durch einen asphanschen Spiegel parallehsiert und in der Bewegungsrichtung durch einen Planspiegel umgelenkt Hierbei tastet das parallele Laserstrahlenbundel das Meßfeld in entgegengesetzter Richtung zu dem anderen parallelen Laserstrahlenbundel ab und wird über einen Hohlspiegel auf die Fotoempfanger fokussiert Die Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens besteht aus einem Laser, einem Polygonspiegel, einer Optik und einem Fotoempfanger
Erfindungsgemaß ist, daß zwischen dem Laser und dem Polygonspiegel ein Teilerwurfel und ein Prisma parallel zueinander angeordnet sind Zwischen dem Polygonspiegel und dem Fotoempfanger sind in Reihe ein asphanscher Spiegel und ein Hohlspiegel vorgesehen Außerdem sind zwischen dem Polygonspiegel und dem Fotoempfanger hintereinander ein sphärischer Spiegel, ein Planspiegel und ein Hohlspiegel angeordnet
Ausfuhrungsbeispiel
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfuhrungsbeispiel naher erläutert werden Es zeigen Fig 1 die schematische Dars ellung der Seitenansicht der Vorrichtung
Fig 2 did schematische D 'stellung der Draufsicht der Vorrichtung
Fig 3 die schematische Darstellung der Durchmesserbestimmung
Nach den Fig 1 und 2 sind zwischen dem Laser 1 und dem Polygonspiegel 4 ein Teilerwurfel 2 und ein Prisma 3 parallel zueinander angeordnet Zwischen dem Polygonspiegel 4 und dem Fotoempfanger 7 sind nacheinanderem asphanscher Spiegel 5 und ein Hohlspiegel 6 vorgesehen Andererseits sind zwischen dem Polygonspiegel 4 und dem Fotoempfanger 11 hintereinander ein asphanscher Spiegel 8, ein Planspiegel 9 und ein Hohlspiegel 10 angeordnet Das Meßgut 12 befindet sich zwischen dem Polygonspiegel 4 und den Hohlspiegeln 6, Ю Das Verfahren lauft so ab, daß ein Laserstrahl 13 durch einen Teilerwurfel 2 in die Laserstrahlen 13' und 13" aufgeteilt wird Der Laserstrahl 13'wird durch eine Prisma 3 parallelversetzt zu dem Laserstrahl 13" auf den rotierenden Polygonspiegel 4 gelenkt Das entstehende divergierende Laserstrahlenbundel 14 wird durch einen asphanschen Spiegel 5 umgelenkt und parallehsiert. In der Laufrichtung des parallelen Laserstrahlenbundels 14 hegt das Meßgut 12. Über einen Hohlspiegel 6 wird das parallele Laserstrahlenbundel 14 auf den Fotoempfanger 7 fokussiert. Der Laserstrahl 13" trifft ebenfalls auf den rotierenden Polygonspiegel 4 Das entstehende divergierende Laserstrahlenbundel 15 wird auch durch einen asphanschen Spiegel 8 umgelenkt und parallehsiert Das parallele Laserstrahlenbundel 15 wird infolge des Planspiegels 9 in seiner Laufrichtung abgelenkt In dieser Laufrichtung hegt das Meßgut 12 Über einen Hohlspiegel 10 wird das parallele Strahlenbündel 15 ebenfalls auf einen Fotoempfanger 11 fokussiert Die beiden Strahlenbündel 14,15 sind so fokussiert, daß sie sich vor oder in dem Meßgut 12 schneiden
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CH683370A5 (de) * 1992-04-10 1994-02-28 Zumbach Electronic Ag Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Abmessung eines Objekts.

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