DE102007012780A1

DE102007012780A1 - Device for optical detection of surface contour of laminar workpieces in wide-strip grinding machine, has oblong bar-shaped housing, which contains optical gauging device with light source and deflector for generation of scanning beam

Info

Publication number: DE102007012780A1
Application number: DE102007012780A
Authority: DE
Inventors: Georg Weber; Rudolf Köhler; Gerhard Josef Dr. Abraham
Original assignee: Hans Weber Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Hans Weber Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 2006-03-21
Filing date: 2007-03-16
Publication date: 2007-09-27

Abstract

The device has an oblong bar-shaped housing, which contains an optical gauging device with a light source and a deflector for generation of a scanning beam, which has the scanning beam between the longitudinal ends of extending outlet window of the housing and an entrance window. The entrance window is parallel to the out let window, for the scanning beam, which is reflected from a work piece (12) or support (10). Linear light receipt arrangement is arranged in housing behind the entrance window with a multiple optical sensors, whose output signals are supplied by evaluation processing unit. Independent claims are also included for the following: (1) a grinding machine with bearing surface work piece (2) a method for controlling the workpiece surface when grinding laminar workpieces in grinding machines.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum optischen Erfassen von Umriss und/oder Oberflächeneigenschaften flächiger Werkstücke in einer Breitbandschleifmaschine.The The invention relates to a device for optically detecting outline and / or surface properties flat workpieces in a wide belt sander.

Aus der DE 34 02 104 A1 ist eine Bandschleifmaschine bekannt, die einen eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Druckschuhen aufweisenden, quer zur Förderrichtung eines Werkstückes ausgerichteten Druckbalken zum Andruck des Schleifbandes an die Werkstückoberfläche hat. Die Andruckkraft jedes Druckschuhes ist dabei einzeln steuerbar in Abhängigkeit der Kontur des auf einem Transportband unter dem Schleifband durchlaufenden Werkstückes. Hierzu werden die Werkstücke mit Detektoren, beispielsweise Laser-Lichtschranken berührungslos ab getastet. Die Detektoren sind quer zur Transportrichtung des Werkstückes nebeneinander angeordnet, wobei jedem Druckschuh des Druckbalkens mehrere mit ihm fluchtende Detektoren zugeordnet sind.From the DE 34 02 104 A1 a belt sander is known which has a plurality of juxtaposed pressure shoes having, transversely to the conveying direction of a workpiece aligned pressure bar for pressing the abrasive belt to the workpiece surface. The pressure force of each pressure shoe is individually controllable depending on the contour of the running on a conveyor belt under the grinding belt workpiece. For this purpose, the workpieces are scanned contactlessly with detectors, such as laser light barriers. The detectors are arranged side by side transversely to the transport direction of the workpiece, wherein each pressure shoe of the pressure beam are associated with a plurality of aligned detectors with him.

Die optischen Detektoren ermöglichen eine bessere Auflösung als mechanische Tastelemente, sind jedoch in ihrer Vielzahl aufwendig und unter den Betriebsbedingungen einer Schleifmaschine mit dem anfallenden Schleifstaub störanfällig.The enable optical detectors a better resolution as mechanical sensing elements, however, are expensive in their variety and under the operating conditions of a grinding machine with the resulting Sanding dust prone to failure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die bei hoher räumlicher Auflösung einen geringeren Aufwand erfordert und weniger störanfällig ist.Of the Invention is the object of a device of the initially specify the type mentioned at high spatial resolution a requires less effort and less prone to failure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein längliches balkenförmiges Gehäuse, das eine optische Abtastvorrichtung mit mindestens einer Lichtquelle zur Erzeugung eines Taststrahles und einer Ablenkvorrichtung enthält, welche den Taststrahl zwischen den Längsenden des Gehäuses hin- und herbewegt, und das in einer seiner Wände ein sich in Längsrichtung des Gehäuses erstreckendes Austrittsfenster für den Taststrahl und ein hierzu paralleles Eintrittsfenster für den von einem Werkstück oder seiner Unterlage reflektierten Taststrahl hat, wobei in dem Gehäuse hinter dem Eintrittsfenster eine zeilenförmige Lichtempfangsanordnung mit einer Vielzahl von optischen Sensoren angeordnet ist, sowie eine mit der Lichtempfangsanordnung verbundene Auswerteeinheit, der die Ausgangssignale der Lichtempfangsanordnung zuführbar sind.These The object is achieved by an oblong bar-shaped Casing, the one optical scanning device with at least one light source for generating a scanning beam and a deflecting device, which the scanning beam between the longitudinal ends of the housing moved back and forth, and in one of its walls in a longitudinal direction of the housing extending exit window for the scanning beam and a parallel entrance window for this from a workpiece or its support has reflected scanning beam, wherein in the casing behind the entrance window, a line-shaped light receiving arrangement is arranged with a variety of optical sensors, as well an evaluation unit connected to the light receiving arrangement, the output signals of the light receiving device can be fed.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung sind die empfindlichen optischen Elemente in dem Gehäuse geschützt untergebracht und damit gegen die Umgebungseinflüsse innerhalb der Schleifmaschine, insbesondere das Eindringen und Ablagern von Schleifstaub geschützt. An den glatten Fenstern des Gehäuses kann sich der Schleifstaub schlechter halten. Außerdem können die Fenster leicht gereinigt werden. Gleichzeitig kann mit dem wandernden Taststrahl die gesamte Arbeitsbreite der Schleifmaschine kontinuierlich abgetastet werden, so dass eine hohe räumliche Auf lösung möglich ist, die im wesentlichen nur durch die Anordnung der optischen Sensoren begrenzt wird.at the solution according to the invention are the sensitive optical elements housed protected in the housing and thus against the environmental influences within the grinding machine, in particular the penetration and deposition protected by grinding dust. At the smooth windows of the housing The sanding dust may be worse. In addition, the windows can be easily cleaned become. At the same time can with the wandering Taststrahl the entire Working width of the grinding machine are continuously scanned, so that a high spatial Resolution possible This is essentially only due to the arrangement of the optical sensors is limited.

In der Praxis kann die Genauigkeit der Abtastung durch die Aufweitung des Taststrahles auf seinem Weg von der Ablenkvorrichtung zu dem Werkstück, die Streuung des Lichtes des Taststrahles und Lichtreflexe beeinträchtigt werden.In In practice, the accuracy of the scan by the widening the scanning beam on its way from the deflection device to the workpiece, the Scattering of the light of the scanning beam and light reflections are impaired.

Diese Probleme können bei einer ersten Ausführungsform dadurch behoben werden, dass die Ablenkvorrichtung einen Positionsgeber umfasst, dessen Ausgangssignal eine Information zum Ermitteln der Ablenkrichtung des Taststrahles enthält. Ist die Ablenkvorrichtung beispielsweise von einem Drehspiegel gebildet, so kann dieser oder sein Antrieb mit einem Winkelgeber gekoppelt sein.These Problems can in a first embodiment be remedied by the fact that the deflection device a position transmitter whose output signal comprises information for determining the Direction of deflection of the probe beam contains. Is the deflection device For example, formed by a rotating mirror, so this or his drive be coupled with an angle encoder.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist dem Taststrahl ein Referenzstrahl zugeordnet, der innerhalb des Gehäuses auf eine zweite zeilenförmige Lichtempfangsanordnung mit einer Vielzahl optischer Sensoren gerichtet und entlang derselben mittels einer Ablenkvorrichtung synchron zu dem Taststrahl ablenkbar ist, wobei die Ausgangssignale beider Lichtempfangsanordnungen einer gemeinsamen Auswerteeinheit zuführbar sind. Die Auswertung erfolgt nun in der Weise, dass das Signal der ersten Lichtempfangsanordnung, die von dem Taststrahl getroffen wird, nur dahingehend ausgewertet wird, dass überhaupt ein Werkstück vorhanden ist. Die zweite Lichtempfangsanordnung, die von dem synchron mit dem Taststrahl abgelenkten Referenzstrahl getroffen wird, liefert die Ortsinformation, d.h. wo ein Werkstück auf der Unterlage erfasst wurde. Da der Referenzstrahl nur innerhalb des balkenförmigen Gehäuses verläuft und vorzugsweise direkt von der Ablenkvorrichtung auf die zweite Lichtempfangsanordnung gerichtet ist, ist dieser Referenzstrahl unbeeinflusst von Streuung und anderen Störungen, so dass sein Auftreffort auf der zweiten Lichtempfangsanordnung wesentlich präziser lokalisiert werden kann als dies bei dem Taststrahl auf der ersten Lichtempfangsanordnung möglicherweise der Fall ist. Durch die Verknüpfung beider Signale in der gemeinsamen Auswerteeinheit kann damit eine von den äußeren Umgebungseinflüssen völlig unbeeinflusste, präzise Lokalisierung eines Werkstückes auf der Unterlage erfolgen.According to one second embodiment is assigned to the scanning beam, a reference beam within of the housing to a second line-shaped light receiving device directed with a plurality of optical sensors and along the same deflected by a deflection device in synchronism with the scanning beam is, wherein the output signals of both light receiving arrangements of a common evaluation unit fed are. The evaluation now takes place in such a way that the signal of the first light receiving device hit by the scanning beam is evaluated only to the effect that there is a workpiece at all is. The second light receiving device, which is synchronous with the Taststrahl deflected reference beam is taken, provides the Location information, i. where a workpiece on the pad detected has been. Since the reference beam extends only within the bar-shaped housing and preferably directed directly from the deflection device to the second light receiving device is, this reference beam is unaffected by scattering and others disorders, so that its impact on the second light receiving arrangement essential more precise can be located as this with the scanning beam on the first Light receiving arrangement may be the case is. By linking Both signals in the common evaluation can thus a completely unaffected by external environmental influences, precise Localization of a workpiece done on the pad.

Der Taststrahl und der Referenzstrahl können von einer gemeinsamen Lichtquelle abgeleitet werden. Einfacher und störungsfreier ist es aber, zur Erzeugung des Taststrahles und des Referenzstrahles jeweils eine eigene Lichtquelle vorzusehen.The probe beam and the reference beam can be derived from a common light source. But it is easier and more trouble-free to generate the scanning beam and the reference beam les each have their own light source.

Um den Taststrahl und den Referenzstrahl synchron abzulenken, ist es zweckmäßig, wenn der Taststrahl und der Referenzstrahl durch dieselbe Ablenkvorrichtung, beispielsweise einen beiden Strahlen zugeordneten Drehspiegel, abgelenkt werden.Around It is the same to deflect the scanning beam and the reference beam synchronously appropriate if the probe beam and the reference beam through the same deflection device, for example, a two-beam rotating mirror deflected become.

Vorzugsweise ist zwischen dem Drehspiegel und dem Austrittsfenster zumindest ein stationärer Spiegel derart angeordnet, dass der abgelenkte Taststrahl unter einem vorgegebenen Winkel aus dem Austrittsfenster des Gehäuses austritt. Damit erhält man eine größere Freiheit für die Anordnung der Lichtquelle und der Ablenkvorrichtung innerhalb des Gehäuses. Der Stationäre Spiegel oder einer der stationären Spiegel ist vorzugsweise verstellbar, um die Austrittsrichtung des Taststrahles aus dem Austrittsfenster justieren zu können.Preferably is at least between the rotating mirror and the exit window a stationary mirror arranged such that the deflected scanning beam under a predetermined Angle emerges from the exit window of the housing. This gives you one greater freedom for the Arrangement of the light source and the deflection device within the housing. Of the Stationary Mirror or one of the stationary Mirror is preferably adjustable to the exit direction of the To be able to adjust the scanning beam from the exit window.

Die Lichtempfangsanordnungen sind zweckmäßigerweise jeweils von einer Leiste photoelektrischer Elemente gebildet, die eine sehr hohe räumliche Auflösung ermöglichen.The Light receiving arrangements are expediently each one of Leiste photoelectric elements formed, which has a very high spatial resolution enable.

Die Erfindung betrifft ferner eine Schleifmaschine, insbesondere eine Breitbandschleifmaschine mit einer Werkstückauflagefläche, auf der flächige Werkstücke in einer Transportrichtung durch die Schleifmaschine transportierbar sind, mit einem parallel zur Transportrichtung umlaufenden Schleifband und einem sich quer zur Transportrichtung über die Breite des Schleifbandes erstreckenden Druckbalken mit einer Vielzahl von Andruckelementen, die über eine Steuereinrichtung unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Eine solche Breitbandschleifmaschine ist an sich bekannt und braucht daher nicht näher erläutert werden. Erfindungsgemäß umfasst die Schleifmaschine eine vorstehend beschriebene Vorrichtung zum optischen Erfassen der Flächenkontur flächiger Werkstücke, wobei sich das balkenförmige Gehäuse stromaufwärts des Schleifbandes quer zur Transportrichtung über die Werkstückauflagefläche erstreckt, so dass das Austrittsfenster und das Eintrittsfenster der Werkstückauflagefläche zugewandt sind, und wobei die Auswerteeinheit mit der Steuereinrichtung verbunden ist, so dass die erfasste Flächenkontur in Steuersignalen zum Ansteuern der Andruckelemente des Druckbalkens genutzt werden kann.The The invention further relates to a grinding machine, in particular a Wide belt sanding machine with a workpiece support surface, on the flat workpieces in one Transport direction are transported by the grinding machine, with a parallel to the transport direction revolving sanding belt and one transverse to the transport direction across the width of the abrasive belt extending pressure bar with a variety of pressure elements, the one about Control device independent can be controlled from each other. Such a broadband sanding machine is known per se and therefore need not be explained in detail. According to the invention the grinding machine a device described above for optically detecting the surface contour of flat workpieces, wherein the bar-shaped housing upstream of the Grinding belt extends transversely to the transport direction over the workpiece support surface, so that the exit window and the entrance window face the workpiece support surface, and wherein the evaluation unit is connected to the control device is, so that the detected area contour in control signals for driving the pressure elements of the pressure bar can be used.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Überprüfen der Werkstückoberfläche beim Schleifen flächiger Werkstücke in Schleifmaschinen, insbesondere Breitbandschleifmaschinen, bei dem die Werkstückoberfläche mit mindestens einem Lichtstrahl abgetastet und die Intensität des von der Werkstückoberfläche reflektierten Lichtstrahles erfasst wird, und bei dem die erfassten Intensitätswerte mit Referenzwerten verglichen werden. Dabei kann die Überprüfung der Werkstückoberfläche vor dem schleifen erfolgen, um die Schleifparameter in Abhängigkeit der Oberflächeneigenschaften des Werkstückes einzustellen. Mit der Abtastung der Werkstückoberfläche nach dem Schleifvorgang kann das Schleifergebnis kontrolliert werden, indem man die ermittelten Werte entweder mit vorgegebenen Sollwerten oder mit den vor dem schleifen ermittelten Werten vergleicht.The The invention further relates to a method for checking the workpiece surface during grinding flat workpieces in grinding machines, in particular wide-belt grinding machines the workpiece surface with scanned at least one light beam and the intensity of the reflected the workpiece surface Light beam is detected, and in which the detected intensity values with Reference values are compared. The review of the Workpiece surface in front The grinding takes place in dependence on the grinding parameters the surface properties of the workpiece adjust. With the scanning of the workpiece surface after the grinding process the grinding result can be checked by determining the Values either with predefined setpoints or with the before loop determined values compares.

Die folgende Beschreibung erläutert in Verbindung mit den beigefügten Figuren die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen. Es zeigenThe the following description explains in conjunction with the attached Figures the invention based on embodiments. Show it

1 eine schematische Darstellung einer Breitbandschleifmaschine mit einer Vorrichtung zum optischen Erfassen der Flächenkontur flächiger Werkstücke, 1 a schematic representation of a wide-belt sander with a device for optically detecting the surface contour of flat workpieces,

2 einen schematischen Querschnitt durch die Erfassungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, 2 a schematic cross section through the detection device according to a first embodiment of the invention,

3 einen schematischen Querschnitt durch die Erfassungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, und three a schematic cross section through the detection device according to a second embodiment of the invention, and

4 einen der 3 entsprechenden Schnitt durch die Erfassungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. 4 one of the three corresponding section through the detection device according to a third embodiment of the invention.

Die in der 1 schematisch dargestellte Breitbandschleifmaschine umfasst ein die Werkstückauflagefläche bildendes Transportband 10, auf dem ein Werkstück 12 in Richtung des Pfeiles A transportiert werden kann. Oberhalb des Transportbandes 10 ist ein Schleifaggregat 14 angeordnet mit einem Schleifband 16, das über eine Antriebswalze 21, eine Umlenkrolle 20 und eine Spannrolle 18 geführt ist und sich in Blickrichtung auf die 1 quer über die Breite des Transportbandes 10 erstreckt. Das Schleifaggregat 16 umfasst auch einen Druckbalken 22, der in bekannter Weise aus einer Vielzahl von Andruckelementen oder Druckschuhen besteht, die quer zur Transportrichtung A nebeneinander angeordnet sind und über eine Steuereinrichtung 24 einzeln und unabhängig voneinander ansteuerbar sind, um das Schleifband 16 entsprechend der Kontur des Werkstückes 12 an dessen Oberfläche anzudrücken.The in the 1 schematically illustrated wide-belt grinding machine comprises a workpiece support surface forming conveyor belt 10 on which a workpiece 12 can be transported in the direction of arrow A. Above the conveyor belt 10 is a sanding unit 14 arranged with a sanding belt 16 that via a drive roller 21 , a pulley 20 and a tension roller 18 is guided and looking in the direction of 1 across the width of the conveyor belt 10 extends. The grinding unit 16 also includes a pressure bar 22 which consists in a known manner of a plurality of pressure elements or pressure shoes, which are arranged transversely to the transport direction A side by side and via a control device 24 individually and independently of each other are controllable to the grinding belt 16 according to the contour of the workpiece 12 to press on its surface.

Um die Kontur des Werkstückes und dessen Lage auf dem Transportband 10 zu erfassen, ist stromaufwärts des Schleifaggregates 14 ein Scannerbalken 26 angeordnet, der sich ebenfalls quer über die Breite des Transportbandes 10 erstreckt und dessen Aufbau und Funktion nun anhand der 2 näher erläutert werden sollen.To the contour of the workpiece and its location on the conveyor belt 10 to grasp is upstream of the grinding aggregate 14 a scanner bar 26 arranged, which is also across the width of the conveyor belt 10 extends and its structure and function now based on the 2 be explained in more detail.

2 zeigt den Scannerbalken 26 in einem senkrecht zum Transportband 10 gerichteten und die Transportrichtung A einschließenden Schnitt. Der Scannerbalken 26 hat ein annähernd quaderförmiges Gehäuse 28 mit einer Bodenplatte 30 und einer Abdeckhaube 32. Nahe der Deckfläche der Haube 32 innerhalb des Gehäuses 26 und in dessen Längsmitte befindet sich die von einem Laser gebildete Lichtquelle 34. Der Lichtquelle 34 ist ein Drehspiegel 36 zugeordnet, der über einen Antrieb 38 angetrieben wird, um so den von der Lichtquelle 34 ausgehenden Taststrahl 40 mit einer von der Anzahl der Facetten des Drehspiegel 36 und der Drehgeschwindigkeit des Antriebes 38 abhängenden Frequenz über die Länge des Gehäuses 26 hin abzulenken. Dem Drehspiegel 36 sind wiederum zwei zueinander parallele und sich über die Länge des Gehäuses 26 erstreckende stationäre Spiegel 42 und 44 zugeordnet, die einander zugewandt sind und einen Abstand voneinander haben, so dass sie den auf den Drehspiegeln 36 einfallenden Taststrahl 40 in mehreren Schritten hin und her reflektieren, wie dies in 2 durch den zickzackförmigen Strahlengang angedeutet ist. Nahe der Bodenplatte 30 ist ein justierbarer Spiegel 46 angeordnet, der sich ebenfalls über die gesamte Länge des Gehäuses 26 erstreckt und um eine Achse 48 geneigt werden kann. Er lenkt den Taststrahl 40 durch ein Austrittsfenster 50 in der Bodenplatte 30. Das Austrittsfenster ist von einem sich über die Länge der Bodenplatte erstreckenden Spalt 52 gebildet, der durch eine transparente Platte 54 abgedeckt ist, die an die Bodenplatte 30 angeschraubt ist. 2 shows the scanner bar 26 in one perpendicular to the conveyor belt 10 directed and the transport direction A enclosing section. The scanner bar 26 has an approximately cuboid housing 28 with a bottom plate 30 and a cover 32 , Near the top surface of the hood 32 inside the case 26 and in its longitudinal center is the light source formed by a laser 34 , The light source 34 is a rotating mirror 36 assigned, via a drive 38 is driven so as to be from the light source 34 outgoing scanning beam 40 with one of the number of facets of the rotating mirror 36 and the rotational speed of the drive 38 depending frequency over the length of the housing 26 to divert attention. The rotating mirror 36 again are two parallel to each other and over the length of the housing 26 extending stationary mirrors 42 and 44 assigned, which are facing each other and have a distance from each other, so that they on the rotating mirrors 36 incident scanning beam 40 in several steps back and forth, as reflected in 2 is indicated by the zigzag-shaped beam path. Near the bottom plate 30 is an adjustable mirror 46 arranged, which also extends over the entire length of the housing 26 extends and around an axis 48 can be inclined. He directs the scanning beam 40 through an exit window 50 in the bottom plate 30 , The exit window is of a gap extending over the length of the floor panel 52 formed by a transparent plate 54 covered, which is attached to the bottom plate 30 screwed on.

Nahe dem anderen Längsrand der Bodenplatte 30 ist ein Eintrittsfenster 56 für den reflektierten Taststrahl vorgesehen, das in der gleichen Weise wie das Austrittsfenster 50 von einem länglichen Spalt 58 in der Bodenplatte gebildet ist, der durch eine an diese angeschraubte transparente Platte 60 abgedeckt wird. Hinter dem Eintrittsfenster ist eine die Lichtempfangsanordnung bildende Fotodiodenleiste 62 angeordnet.Near the other longitudinal edge of the bottom plate 30 is an entrance window 56 provided for the reflected scanning beam, in the same way as the exit window 50 from an oblong gap 58 is formed in the bottom plate, by a screwed to this transparent plate 60 is covered. Behind the entrance window is a photodiode array forming the light receiving arrangement 62 arranged.

Der Taststrahl 40 wird mit Hilfe des Justierspiegels 46 so durch das Austrittsfenster 50 gelenkt, dass er beim Auftreffen auf ein Werkstück 12 durch das Eintrittsfenster 56 hindurch auf die Fotodioden 64 der Fotodiodenleiste 62 trifft, sofern die Dicke des Werkstückes 12 einen vorgegebenen Wert mit einer gewissen Toleranz nicht über- oder unterschreitet. Trifft der Taststrahl dagegen auf das Transportband 10, d.h. die Werkstückauflagefläche, so erreicht der von dieser reflektierte Strahl nicht den Spalt 58 und somit auch nicht die Fotodiodenleiste 62, wie dies durch die gestrichelten Linien angedeutet ist. Somit können die Flächenkonturen des Werkstückes 12 und seine Lage auf dem Transportband 10 erfasst werden. Die Fotodiodenzeile 62 ist über eine Auswerteeinheit 66 mit der Steuervorrichtung 24 verbunden, die dann aufgrund der von der Fotodiodenzeile 62 bzw. der Auswerteeinheit 66 gelieferten Signa le bestimmt, welche Segmente des Druckbalkens 22 angesteuert werden müssen, um das Schleifband in der gewünschten Weise an die Oberfläche des Werkstückes 12 anzudrücken. Hierzu werden die von der Auswerteeinheit 66 erhaltenen Signale in der Steuervorrichtung verstärkt, um Steuersignale zum Ansteuern der Segmente des Druckbalkens zu erhalten.The scanning beam 40 is done with the help of the adjustment mirror 46 so through the exit window 50 steered that he when hitting a workpiece 12 through the entrance window 56 through to the photodiodes 64 the photodiode bar 62 meets, provided the thickness of the workpiece 12 does not exceed or fall short of a given value with a certain tolerance. On the other hand, the scanning beam hits the conveyor belt 10 ie the workpiece support surface, the beam reflected thereby does not reach the gap 58 and therefore not the photodiode bar 62 as indicated by the dashed lines. Thus, the surface contours of the workpiece 12 and its location on the conveyor belt 10 be recorded. The photodiode line 62 is via an evaluation unit 66 with the control device 24 connected, then due to the photodiode line 62 or the evaluation unit 66 supplied signal le determines which segments of the pressure bar 22 must be controlled to the sanding belt in the desired manner to the surface of the workpiece 12 to press. For this purpose, those of the evaluation unit 66 amplified signals received in the control device to receive control signals for driving the segments of the pressure bar.

Die von dem Scannerbalken gelieferten Signale können in der Auswerteeinheit 66 auch bezüglich ihrer Intensität ausgewertet werden. Dies liefert eine Information über die lokale Beschaffenheit der Werkstückoberfläche, z.B. die Rauhigkeit, die Struktur und Farbe derselben. Diese Information kann dann genutzt werden, um die Schleifparameter wie Schleifdruck und Schleifgeschwindigkeit gezielt zu verändern, um ein optimales Schleifergebnis zu erhalten.The signals supplied by the scanner bar may be in the evaluation unit 66 also be evaluated in terms of their intensity. This provides information about the local nature of the workpiece surface, eg the roughness, the structure and the color of the same. This information can then be used to specifically change the grinding parameters such as grinding pressure and grinding speed in order to obtain an optimum grinding result.

Ein weiterer Scannerbalken 26 der vorstehend beschriebenen Art kann auch in Transportrichtung des Werkstückes hinter dem Schleifaggregat 14 angeordnet sein. Auch hier können die von der Auswerteeinheit 66 erhaltenen Signale vor ihrer Verstärkung bezüglich ihrer Intensität ausgewertet werden. Dies liefert eine Information über das Reflektionsvermögen der Werkstückoberfläche und erlaubt durch Vergleich mit Referenzwerten eine Aussage über die Qualität der Werkstückoberfläche nach dem Schleifvorgang und damit über das Schleifergebnis beziehungsweise über die Abnutzung der Schleifmittel.Another scanner bar 26 The type described above can also in the transport direction of the workpiece behind the grinding unit 14 be arranged. Again, those of the evaluation unit 66 received signals before their amplification in terms of their intensity are evaluated. This provides information about the reflectivity of the workpiece surface and allows comparison with reference values a statement about the quality of the workpiece surface after the grinding process and thus on the grinding result or on the wear of the abrasive.

3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, wobei die mit der Ausführungsform gemäß 2 übereinstimmenden Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. three shows a modified embodiment of the invention, wherein with the embodiment according to 2 Matching parts are provided with the same reference numerals.

Der Taststrahl 40 erfährt bei seinem Weg von dem Drehspiegel 36 über die Spiegel 42, 44 und 46 eine gewisse Aufweitung. Ferner wird das Licht des Taststrahles an dem Werkstück noch gestreut und durch Lichtreflexe „verunreinigt". Dies führt dazu, dass der Lichtfleck, den das von dem Werkstück reflektierte Licht auf der Fotodiodenzeile 62 erzeugt, relativ breit ist, so dass die Ortsinformation nicht so präzise ist, wie sie aufgrund der Bauart der Fotodiodenzeile eigentlich sein könnte. Dieses Problem wird durch die Ausführungsform gemäß 3 dadurch gelöst, dass der Drehspiegel 36 bzw. sein Antrieb 38 mit einem Winkelgeber 65 gekoppelt ist, dessen Ausgangssignal der Auswerteschaltung 66 zugeführt wird und eine Information über die Richtung des Taststrahles 40 liefert.The scanning beam 40 learns on his way from the rotating mirror 36 over the mirrors 42 . 44 and 46 a certain expansion. Furthermore, the light of the scanning beam on the workpiece is still scattered and "contaminated" by light reflections, which causes the light spot to reflect the light reflected from the workpiece on the photodiode array 62 is relatively wide, so that the location information is not as precise as it could actually be due to the type of photodiode array. This problem is solved by the embodiment according to three solved that the rotating mirror 36 or his drive 38 with an angle encoder 65 is coupled, whose output signal of the evaluation circuit 66 is supplied and information about the direction of the scanning beam 40 supplies.

Bei der Ausführungsvariante nach 4 ist anstelle des Winkelgebers neben der den Taststrahl erzeugenden Lichtquelle 34 ist eine weitere Lichtquelle 68 vorgesehen, die einen Referenzstrahl 70 erzeugt, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel parallel zu dem von der Lichtquelle 34 erzeugten Taststrahl gerichtet ist und von dem Drehspiegel 36 synchron mit dem Taststrahl 40 abgelenkt wird. Der Referenzstrahl 70 fällt direkt oder gegebenenfalls über ein weiteres Umlenkelement auf eine zweite Lichtempfangsanordnung, die ebenfalls von einer Fotodiodenleiste 72 gebildet ist. Da der Referenzstrahl 70 keinerlei Störeinflüssen unterliegt und ohne Umwege von dem Drehspiegel 36 auf die Fotodiodenleiste 72 fällt, ist er noch schart gebündelt, so dass sein Auftreffort auf der Fotodiodenleiste 72 präzise bestimmt werden kann. Da der Referenzstrahl 70 synchron mit dem Taststrahl 40 abgelenkt wird, lässt sich damit präzise der Ort bestimmen, auf den der Taststrahl 40 auf der Fotodiodenleiste 62 auftreffen müsste, wenn er diese scharf gebündelt und ohne äußere Störungen erreichen würde. In der Auswerteschaltung 66 werden somit die Signale beider Fotodiodenzeilen 62 und 72 ausgewertet. Das Signal der Fotodiodenleiste 62 wird lediglich dahingehend ausgewertet, ob der Taststrahl ein Werkstück getroffen hat oder nicht. Der Ort, wo das Werkstück von dem Taststrahl getroffen wurde, d.h. wo sich das Werkstück auf dem Transportband 10 befindet, wird dagegen aus den Signalen der Fotodiodenzeile 72 ermittelt, die von dem Referenzstrahl 70 getroffen wird. Damit kann die Kontur und Lage des Werkstückes 12 auf dem Transportband 10 mit hoher örtlicher Auflösung und Genauigkeit völlig unbeeinflusst von äußeren Einflüssen bestimmt werden.In the embodiment according to 4 is instead of the angle sensor in addition to the scanning beam generating light source 34 is another light source 68 provided a reference beam 70 generated in the illustrated embodiment, parallel to that of the light source 34 erzeug ten Taststrahl is directed and from the rotating mirror 36 synchronous with the scanning beam 40 is distracted. The reference beam 70 falls directly or optionally via another deflection on a second light receiving device, which also from a photodiode array 72 is formed. Because the reference beam 70 no interference is subject and without detours from the rotating mirror 36 on the photodiode bar 72 falls, he is still tightly bundled, so that his hit on the photodiode bar 72 can be precisely determined. Because the reference beam 70 synchronous with the scanning beam 40 is deflected, it can be precisely determine the location on which the scanning beam 40 on the photo diode bar 62 would have to strike if he bundled them sharply and without external disturbances. In the evaluation circuit 66 thus become the signals of both photodiode rows 62 and 72 evaluated. The signal of the photodiode bar 62 is evaluated only to see whether the scanning beam has hit a workpiece or not. The location where the workpiece was hit by the scanning beam, ie where the workpiece is on the conveyor belt 10 is, however, from the signals of the photodiode line 72 determined by the reference beam 70 is taken. This allows the contour and position of the workpiece 12 on the conveyor belt 10 be determined with high spatial resolution and accuracy completely unaffected by external influences.

Es ist noch zu ergänzen, dass bei den Ausführungsformen gemäß den 3 und 4 die mit einzelnen Fenstern versehene Bodenplatte 30 durch eine transparente Bo denplatte 30 ersetzt wurde. Ferner ist an der Unterseite des Scannerbalkens 26 eine Rammschutzplatte 74 angeschraubt, welche den Scannerbalken vor Stößen durch die in der 3 von rechts einlaufenden Werkstücke schützen soll und eine Grenzdicke der Werkstücke definiert. Ferner dient dieser Rammschutz dazu, Reflexionen vom Transportband auszublenden. Der Rammschutz kann dabei in seiner Lage einstellbar sein, um gezielt bestimmte Strahlen auszublenden.It should be added that in the embodiments according to the three and 4 the bottom plate provided with individual windows 30 through a transparent Bo denplatte 30 was replaced. Further, at the bottom of the scanner bar 26 a ramming protection plate 74 screwed, which the scanner beam from bumps in the three to protect from the right incoming workpieces and defines a limit thickness of the workpieces. Furthermore, this Rammschutz serves to hide reflections from the conveyor belt. The ram protection can be adjustable in its position in order to hide specific rays targeted.

Claims

Device for optically detecting the surface contour of flat workpieces ( 12 ) in a wide-belt sanding machine, characterized by an elongate, bar-shaped housing ( 28 ) comprising an optical scanning device with at least one light source ( 34 ) for generating a scanning beam ( 40 ) and a deflection device ( 36 . 38 ) containing the scanning beam between the longitudinal ends of the housing ( 28 ) and that in one of its walls extends longitudinally of the housing ( 28 ) extending exit window ( 50 ) for the scanning beam and a parallel entrance window ( 56 ) for one of a workpiece ( 12 ) or its underlay ( 10 ) has reflected reflected beam, wherein in the housing ( 28 ) behind the entrance window ( 56 ) a line-shaped light receiving arrangement ( 62 ) with a plurality of optical sensors ( 64 ) is arranged whose output signals of an evaluation unit ( 66 ) can be supplied.

Device according to claim 1, characterized in that the deflection device ( 36 . 38 ) a position sensor ( 65 ) whose output signal comprises information for determining the deflection direction of the scanning beam ( 40 ) contains.

Device according to claim 1, characterized in that the scanning beam ( 40 ) a reference beam ( 70 ), which is inside the housing ( 28 ) to a second line-shaped light receiving device ( 72 ) directed with a plurality of optical sensors and along the same by means of a deflection device ( 36 . 38 ) in synchronism with the scanning beam ( 40 ) is deflectable, wherein the output signals of both light receiving arrangements ( 62 . 72 ) of a common evaluation unit ( 66 ) can be supplied.

Apparatus according to claim 3, characterized in that the scanning beam ( 40 ) and the reference beam ( 70 ) are derived from a common light source.

Apparatus according to claim 1 or 3, characterized in that for the generation of the scanning beam ( 40 ) and the reference beam ( 70 ) each have their own light source ( 34 . 68 ) is available.

Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the light source ( 34 . 68 ) is a laser.

Device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the scanning beam ( 40 ) and the reference beam ( 70 ) by the same deflection device ( 36 . 38 ) are distractable.

Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the deflection device each have a rotating mirror ( 36 ).

Device according to one of claims 3 to 8, characterized in that the reference beam ( 70 ) directly from the deflector ( 36 . 38 ) to the second light receiving arrangement ( 72 ).

Device according to claims 2 and 8, characterized in that the rotating mirror ( 36 ) or his drive ( 38 ) with an angle sensor ( 65 ) is coupled.

Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that between the deflection device ( 36 . 38 ) and the exit window ( 50 ) at least one stationary mirror ( 46 ) Is arranged such that it from the deflected scanning beam at a predetermined angle from the exit window ( 50 ) steers.

Device according to claim 11, characterized in that the stationary mirror ( 46 ) for changing the exit angle of the scanning beam ( 40 ) is adjustable.

Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the light receiving arrangements ( 62 . 72 ) are each formed by a bar of photoelectric elements.

Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the evaluation unit ( 66 ) for detecting and evaluating the intensity of the reflected from the workpiece surface Taststrahlen is formed.

Grinding machine with a workpiece support surface ( 10 ), on the flat workpieces ( 12 ) can be transported in a transport direction (A) by the grinding machine, a grinding belt (15) running parallel to the transport direction (A) 16 ) and a transversely to the transport direction across the width of the abrasive belt ( 16 ) extending pressure bar ( 22 ) with a plurality of pressure elements, which via a control device ( 24 ) are independently controllable, characterized by a device according to one of claims 1 to 13, wherein the bar-shaped housing ( 28 ) upstream of the abrasive belt ( 16 ) transversely to the transport direction over the workpiece support surface ( 10 ) so that the exit window ( 50 ) and the entrance window ( 56 ) of the workpiece support surface ( 10 ), and where in the evaluation unit with the control device ( 24 ) connected is.

Grinding machine according to claim 15, characterized in that a further device ( 26 ) according to one of claims 1 to 14 downstream of the abrasive belt ( 16 ) is arranged.

Procedure for checking the Workpiece surface during Sanding flat workpieces in grinding machines, in particular wide-belt grinding machines the workpiece surface with at least scanned a light beam and the intensity of the reflected from the workpiece surface Light beam is detected, and in which the detected intensity values be compared with reference values.

Method according to claim 17, characterized in that that the surface a workpiece to be ground is scanned and that the grinding parameters of the grinding machine dependent on the determined intensity values be adjusted at the grinding machine.

Method according to claim 17 or 18, characterized that the surface a ground workpiece is scanned to evaluate the grinding result.