DE1235035B

DE1235035B - Vorrichtung zur kontinuierlichen Oberflaechenpruefung von Werkstuecken, insbesondere von laufenden Bahnen

Info

Publication number: DE1235035B
Application number: DE1963M0058207
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Juergen Kammueller
Original assignee: Merkur Metallwerk GmbH
Current assignee: Merkur Metallwerk GmbH
Priority date: 1963-09-16
Filing date: 1963-09-16
Publication date: 1967-02-23

Description

Vorrichtung zur kontinuierlichen Oberflächenprüfung von Werkstücken, insbesondere von laufenden Bahnen Zusatz zur Anmeldung: J 19927 IX b/42 k-Auslegeschrift 1 230 598 Die Hauptanmeldung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Oberflächenprüfung von Werkstücken, insbesondere von laufenden Bahnen, mit einer Lichtquelle zum Erzeugen eines Abtaststrahls, der mit Hilfe eines rotierenden Spiegels eine Kreisbahn auf der zu prüfenden Oberfläche beschreibt, und einem fotoelektrischen Wandler zum Erzeugen eines der reflektierten Intensität proportionalen Signals. Hierbei finden ein konzentrisch zu mindestens einem Abschnitt der kreisförmigen Abtastbahn angeordneter und entsprechend dieser Abtastbahn gekrümmter Hohlspiegel in solcher Anordnung und mit solcher Bemessung, daß der Hohlspiegel nur von dem an der Prüffläche in eine vorbestimmte Richtung reflektierten Strahl beaufschlagt wird, und ein zweiter, synchron mit dem ersten rotierender Spiegel Anwendung, der den am Hohlspiegel reflektierten Strahl in Richtung auf den foto elektrischen Wandler umlenkt.
Der Gegenstand der Hauptanmeldung hat den Vorteil, daß keine Meßfehler sich daraus ergeben, daß der Taststrahl sich mit ungleichmäßiger Geschwindigkeit über die zu prüfende Oberfläche bewegt oder die Größe bzw. Intensität des Lichtpunktes auf der zu prüfenden Oberfläche sich ändert, wie dies bei einem Teil der bekannten Vorrichtung zum Prüfen von Werkstückoberflächen der Fall ist.
Trotz der kreisförmigen Bewegung des Lichtstrahls auf der zu untersuchenden Oberfläche wird bei gleicher Oberflächenbeschaffenheit stets ein Lichtpunkt von gleicher Lichtintensität und Größe erzeugt.
Der Gegenstand der Hauptanmeldung ist nun, wie erkannt wurde, dahingehend verbesserungsfähig, daß auf den zweiten rotierenden Spiegel verzichtet werden kann und erfindungsgemäß eine Mattscheibe vor dem Wandler oder der Wandler selbst im Schnittpunkt der von dem Hohlspiegel reflektierten Einzellichtstrahlen angeordnet ist.
Vorzugsweise ist die Mattscheibe oder der Wandler senkrecht zu dem mittleren der von dem Hohlspiegel reflektierten Lichtstrahlen angeordnet.
Vorzugsweise wird als Drehspiegel in bekannter Weise ein Polygonspiegel verwendet, wobei der Mittelstrahl eine durch den Reflexionspunkt des Polygonspiegels gehende und parallel zur Drehachse des Polygonspiegels verlaufende Achse schneidet und im Schnittpunkt des Mittelstrahls mit dieser Achse der fotoelektrische Wandler bzw. die diesem vorgeschaltete Mattscheibe angeordnet ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht und Fig.2 einen Schnitt nach der Linie C-D der Fig. 1 einer Ausführungsform der Erfindung; Fig.3 gibt eine Draufsicht auf den Hohlspiegel mit der Mattscheibe wieder, während Fig.4 eine weitere Ausführungsform eines Spiegels zeigt, der als Flachspiegel ausgebildet ist.
Als Lichtquelle dient wie beim Gegenstand der Hauptanmeldung eine Glühlampe 21, die durch einen Strahl er mit ultravioletter, infraroter oder anderer Spektralverteilung ersetzt werden kann. Ein Teil der Strahlung wird durch ein Kondensorsystem22 gesammelt und fällt durch eine rechteckige Blende 23 und eine Linse 24 mit großer Brennweite gebündelt auf ein Prisma 25, das den Strahl auf einen Drehspiegel 26 wirft, der sich um die Achse x dreht. Der Spiegel 26 kann als im Querschnitt sechseckiger Körper ausgebildet sein und besitzt die spiegelnde Umfangsfläche 26a.
Der Lichtstrahl L fällt, von der Glühlampe 21 kommend, von dem Prisma 25 auf eine der Spiegelflächen 26 a im Reflexionspunkt K, durch den die Achse W verläuft, die zur Achse x parallel gelegen sein kann. Von dem Reflexionspunkt K wird der Lichtstrahl auf die Oberfläche des sich bewegenden Werkstückes 9 auf einer Kreisbahn 27 geworfen. Von hier wird der direkt gerichtete Lichtstrahl entsprechend der Beschaffenheit der Oberfläche auf einen Hohlspiegel 28 zurückgeworfen, von dem er auf eine Mattscheibe 29 reflektiert wird, die einem Wandler 30 vorgeschaltet ist. Der Wandler selbst kann auch an die Stelle der Mattscheibe 29 treten.
Der auf der Kreisbahn 27 wandernde Lichtstrahl kan in einzelne Lichtstrahlen L1, L2, L3, LM, Lx aufgeteilt gedacht werden, die sich zeitlich aufeinander folgen. Diese Lichtstrahlen treffen gemeinsam in einem Schnittpunkt S zusammen, der auf der Achse W gelegen ist. In diesem Schnittpunkt S ist die Mattscheibe 29 bzw. der Wandler 30 unmittelbar angeordnet. Wie insbesondere aus den Fig. 1 und 3 zu erkennen ist, ist die Mattscheibe 29 (oder der Wandler 30) senkrecht zu dem mittleren Lichtstrahl LM der Einzellichtstrahlen gelegen.
Der Mittelpunkt des Hohlspiegels 28 ist auf der Achse W gelegen, die durch die Mattscheibe 29 im Schnittpunkt S der Lichtstrahlen LT bis Lx geht.
In Fig. 4 ist ein weiteres Beispiel für einen Drehspiegel 33 dargestellt, auf den wiederum der Lichtstrahl L im Punkt K auftrifft, der auf der Achse W gelegen ist, wobei der Abstand der Achse W von der Drehachse x gering ist. Vorzugsweise sind beide Flächen 31, 32 spiegelnd ausgebildet.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Oberflächenprüfung von Werkstücken, insbesondere von laufenden Bahnen, mit einer Lichtquelle zum Erzeugen eines Abtaststrahls, der mit Hilfe eines rotierenden Spiegels eine Kreisbahn auf der zu prüfenden Oberfläche beschreibt, mit einem konzentrisch zu mindestens einem Abschnitt dieser kreisförmigen Abtastbahn angeordneten Hohlspiegel sowie mit einem fotoelektrischen Wandler zum Erzeugen eines der reflektierten Intensität proportionalen Signals, nach Patentanmeldung J19927IXb/42k, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mattscheibe (29) vor dem Wandler (30) oder der Wandler selbst im Schnittpunkt (s) der von dem Hohlspiegel (28) reflektierten Einzellichtstrahlen (L3 bis Lx) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mattscheibe (29) oder der Wandler senkrecht zu dem mittleren (LM) der von dem Hohlspiegel reflektierten Lichtstrahlen ..... . .... . Lx) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Drehspiegel in bekannter Weise ein Polygonspiegel verwendet wird und der Mittelstrahl (LM) eine durch den Reílexionspunkt (K) des Polygonspiegels gehende und parallel zur Drehachse (x) des Polygonspiegels verlaufende Achse (W) schneidet und im Schnittpunkt (S) des Mittelstrahls (LM) mit dieser Achse (W) der fotoelektrische Wandler (30) bzw. die diesem vorgeschaltete Mattscheibe (29) angeordnet ist.