DE1448370A1

DE1448370A1 - Method and device for determining the dimensions of an object

Info

Publication number: DE1448370A1
Application number: DE19631448370
Authority: DE
Inventors: Brian Quartermain
Original assignee: British Iron and Steel Research Association BISRA
Current assignee: British Iron and Steel Research Association BISRA
Priority date: 1962-04-16
Filing date: 1963-04-13
Publication date: 1969-01-09
Also published as: GB1035655A

Description

"Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung der Abmessungen eines Gegenstandes" Die findung bezieht sich auf eine Vorrichtung 8ur Feststellung der Ibmesaungen von Gegenständen und richtet sich insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf eine Vorrichtung zum Messen der Abmessungen von Gsgslständen, die gewöhnlich nicht mit Hilfe von Instrumenten festgestellt werden können, welche mit den Gegen ständen in Berührung gebracht werden müssen."Method and apparatus for determining the dimensions of a Subject "The invention relates to a device 8ur determination of the Measurements of objects and is aimed in particular, but not exclusively, to a device for measuring the dimensions of objects, usually can not be determined with the help of instruments, which with the counter must be brought into contact.

Weiter richtet sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Feststellung einer Abmessung eines Gegenstandes, welches darin besteht, daß man den Gegenstand gegen einen Hintergrund mit kontrastierender Beleuchtung betrachtet, ein Paar optischer Bilder der Seitenteile der die infragestehende Abmessung angebenden Ansicht herstellt, wobei jedes Lild dieses Peares eine Kantenwiedergabe enth@lt, welche eine Begrenzung der zu messenden Abessung definiert, das @ildpaar in vobestimmter Weise af eine gekeinsmae optischen Achse übertrgt und in Querrichtung diesse Paar Ubertragener Bilder abtastet, so daß man ein @ignal erhält, welches die ramullchen Leziehungen der netsprechenden Kantenwiedergaben und damit die gewünschte Abmessung @iedergibt.The invention is also directed to a method for determining a dimension of an object, which consists in having the object Viewed against a background with contrasting lighting, a pair more optical Images of the side panels of the view indicating the dimension in question manufactures, where every picture of this pear contains an edge rendering, which is a limitation of the dimension to be measured, the @ildpaar in a specific way af a keinsmae optical axis transmits and in the transverse direction this pair of transmitters Scanned images so that you get a @ signal, which the ramullchen lore the appropriate edge rendering and thus the desired dimension @reproduces.

In weiterer ausbildung der @rfindung erfolgt die Übertragung derart, daß die übertragenen Kantenwiedergaben in vorbestimmter räumlicher Beziehung für einen gegebenen Wert der erforderlichen Abem sung angeordnet sind, wobei eine Änderung des durch die Abtastung erzeugten ials ein Maf für die Abweichung der Dimension von diesem gegebenen Wert liefert.In further training of the invention, the transfer takes place in such a way that that the transmitted edge representations in a predetermined spatial relationship for a given value of the required dimension are arranged, with a change of the ials generated by the scan is a measure for the deviation of the dimension of this given value returns.

Weiter richtet sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieser Verfahren.The invention is also directed to an implementation device this procedure.

Ds ist darauf hinzuweisen, daß man mehrere Abmessungen eines Gegenstandes gemäß der Erfindung gleichzeitig messen kann, indem man den Gegenstand in verschiedenen Richtungen beobachtet.It should be pointed out that there are several dimensions of an object according to the invention can measure simultaneously by looking at the object in different Directions observed.

Zum besseren Verständnis 8011 die erfindung im folgenden anhand der Zeichnungen nher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen in Fig. 1 einer se@@@@@Atische Darstellung einer A@@@@@@@@@ @hrunasform des Drfindungsgegenstandes; Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch einen Teil der Fig. 1, der im folgenden als Spiegelkasten bezeichnet werden soll ; Fig. 3 den Strahlengeng durch eine Teil des Gegenatandes nach ig. 1, der im folgenden als Kantenübertrager bezeichnet werden soll Fig. 4 eine Einzeldartellung eines Teiles des Gegenstandes der Fig. 1, der im folgenden als Abtasteinrichtung bezeichnet werden soll ; und in Fig. 5 in schematischer Barstellung ein @chaltbild aer Abtasteinrichtung nach Fig. 4.For a better understanding 8011 the invention in the following with reference to the Drawings are explained in more detail. The drawings show in Fig. 1 a se @@@@@ Atical representation of an A @@@@@@@@@ @hrunasform of the subject matter of the discovery; Fig. 2 is a vertical section through part of FIG. 1, which is hereinafter referred to as Mirror box is to be referred to; Fig. 3 shows the radiation through part of the Gegenatandes according to ig. 1, hereinafter referred to as the edge transmitter 4 is an individual illustration of part of the object of FIG. 1, the hereinafter referred to as scanning device; and in Fig. 5 in schematic form Representation of a circuit diagram of the scanning device according to FIG. 4.

Bei den wieder@e@ebenen Aus@hrungsbeispiel handelt es sich um ein Profilmeßger@t zur Messung der Abweichung der Abmessungen einer rund gewalzten, aus den @alzen eines alzyerkes austretenden Stange. lach Fig. 1 enthält das Profilmeßerät im allgemeinen einen Spiegelkasten 11, einen Kantenübertrager 12 und eine Abtasteinrichtung 13.The again @ e @ level exemplary embodiment is a Profilmeßger @ t for measuring the deviation of the dimensions of a round rolled, stick emerging from the salts of an alzyerk. 1 contains the profilometer generally a mirror box 11, an edge transmitter 12 and a scanner 13th

Nach Fig.@@2 nimmt der vier Bilder einer Stan;;e 14 S@@iegelkasten bei deren Druchgagen unter den Tasten auf und überträgt diese Bilder auf den Kantenübertrager 12. Die Stange kommt heilt aus dem Walzwerk und liefert somit selbst die erforderliche Beleuchtung Die vier Bilder der Stange werden im Kasten 11 durch die Lichtstrahlen der Stange 14 aufgenommen, welche in vier Schlitze 15 im Bodenteil 16 des Spiegelkastens 11 eintreten. Dieser Bodenteil 16 weist im allgemeinen umgekehrte U-Form auf. die Schlitze 15 beesitzen einen Winkelabstand von 45° bezüglich der Achse der Stange 14 und sind länge des Bodenteilea 16 bezüglich der Achse der Stange 14 versetzt, so daß jedes Bild eine getrennte senkrechte Ebene im Spiegelkasten besetzt. Das Hauptgehäuse des Spiegel kastens ist bei 17 angedeutet. Zwischen den Bodenteil 16 und dem Gehäuse 17 ist ein Kanal 18 belassen, durch den ein Kühlmittel, beispielsweise Luft, hindurchgeführt wird. Das Gehause 17 ist mit einzelnen quarzglasfenstern 19 für die Schlitze 15 versehen, welche den Spiegelkasten gegen den Eintritt von Staub abdichten.According to Fig. @@ 2 he takes four pictures of a Stan ;; e 14 S @@ iegelkasten when you press them under the keys and transfers these images to the edge transmitter 12. The rod comes out of the heals Rolling mill and thus delivers itself the required lighting The four images of the pole are shown in box 11 through the light rays of the rod 14 received, which in four slots 15 in the bottom part 16 of the mirror box 11 enter. This bottom portion 16 is generally inverted U-shape. the slots 15 have an angular distance of 45 ° with respect to the Axis of the rod 14 and are the length of the bottom part 16 with respect to the axis of the rod 14 offset so that each image is a separate vertical plane in the mirror box occupied. The main housing of the mirror box is indicated at 17. Between Bottom part 16 and the housing 17, a channel 18 is left through which a coolant, for example air, is passed through. The housing 17 has individual quartz glass windows 19 provided for the slots 15, which the mirror box against the entry of Seal off dust.

Die in der Nähe der Stange 14 leigenden Teile des Speiglksten @ bestehen vorzugsweise aus nicht magnetischem Material, um die Anziehung von Zunder zu vermeiden, der sich beim Durchgang der Stange von dieser löst.The parts of the Speiglksten @ lying in the vicinity of the rod 14 are made preferably made of non-magnetic material to avoid the attraction of scale, which separates from the rod when it passes through it.

Der Spiegelkasten 11 ist zweiteilig ausgeführt, wobei jeder Teil eine von einem Paar senkrochter Seitenwandungen enthält, von denen die eine bei 20 wiedergegeben ist. Auf einer Seite der Seitenwandung sind jeweils zwei Paar von Spiegeln befestigt und zwar ein Paar für jede der beiden Ansichten der Stange. Die Spiegel 21 und 21' sowie 22 und 22', die voll ausgezeichnet sind, sitzen auf der Seitenwandung 20, während die gestrichelt gezeichneten Spiegel auf der anderen Seitenwandung angeordnet sind. Die von den beiden Spiegelpaaren auf der Seitenwandung 20 kommenden Lichtstrahlen sind für die Spiegel 21 und 21'gestrichelt und fürdie Spiegel 22 und 22' strichpunktiert angedeutat. Die Strahlen werden auf einem dritten Spiegel 23 reflektiert, welcher aus zwei Hälften besteht, von denen eine Hälfte jeweils der entspreehenden Seitenwandung und deß entsprechenden Ansichtenpaaren zugeordnet ist. Die Einführung des dritten Spiegels 23 ermöglicht es, den optischen Weg jeder Ansicht gleichzumachen. Die Läne dieses Wegs beträgt bei der geschilderten ausführungsform im wesentlichen 75 cm. Um die Trennung der Ansichten der Spiegelpaare aufrechtzuerhalten, aind die Spiegelpaare in ähnlicher Weise bezüglich der Schlitze 15 gestaffelt angeordnet, denen sie zugeordnet sind.The mirror box 11 is made in two parts, each part one by a pair of vertical sidewalls, one of which is shown at 20 is. Two pairs of mirrors are attached to one side of the side wall one pair for each of the two views of the pole. The mirrors 21 and 21 ' as well as 22 and 22 ', which are fully marked, sit on the side wall 20, while the dashed mirror is arranged on the other side wall are. The light rays coming from the two pairs of mirrors on the side wall 20 are dashed for the mirrors 21 and 21 'and dash-dotted for the mirrors 22 and 22' indicated. The rays are reflected on a third mirror 23, which consists of two halves, one half of which is the corresponding side wall and which is associated with corresponding pairs of views. Introducing the third Mirror 23 makes it possible to make the optical path of each view the same. The plan In the embodiment described, this path is essentially 75 cm. In order to maintain the separation of the views of the pairs of mirrors, aind the pairs of mirrors similarly staggered with respect to the slots 15 to which they are associated are.

Man erkennt ferner, daß der dritte Spiegel 23 die Lichtstrahlen Jeder Ansicht parallel zur optischen Achse des Kantenübertragers 12 führt. Auf diese Weise treten aus dem Spiegelkasten 11 vier parallele Lictbänder aue, die Jeweils in einem Bild einer anderen Ansicht der Stange konvergieren.It can also be seen that the third mirror 23 each of the light rays View parallel to the optical axis of the edge transmitter 12 leads. In this way four parallel light bands emerge from the mirror box 11, each in one Converge image of another view of the rod.

Der Kantenübertrager 12 nimmt die Bilder vom Spiegelkasten auf und überträgt die Bilder, wobei die äußeren Bildteile, welche die auf die Kanten der Stange bezugnehmende Information in einer Ansicht in Richtung der optischen Achse dieses Ansichtbildes übertragen werden. Das optische Priiizip des Kantenübertragers 12 ist in Fig. 3 bei einem einzigen Ansichtsbild wiedergegeben, obwohl natürlich der Kantenüb@rtrager auf die Bilder aller vier Ansichten gleichzeitig in der gleichen Weise wirkt.The edge transmitter 12 picks up the images from the mirror box and transmits the images, with the outer parts of the image, which are the on Information relating to the edges of the rod in a view in the direction of FIG optical axis of this view image are transmitted. The optical principle of Edge transmitter 12 is shown in Fig. 3 in a single view image, although of course the edge connector on the pictures of all four views at the same time acts in the same way.

Wach Yig. 3 enthält der Kantenübertrager eine Linse 24, welche längs eines Durchmessers geschlitzt ist, der parallel zur Achse der Stange 14 verläuft, wie sie durch das infragestehende Bild wiedergegeben wird. Über jeden Teil der Linse 24 ist ein rechtwinliges Prisma 25 montiert. Zur Vervollständigung und Vereingfachung der Pig. 3 ist die infragestehende Ansicht der Stange als unmittelbar von der Stange 14 auf die Linse 24 ohne Einschalt tung eines Spiegelkastens wiedergegeben. Eine zweite, rechtwinklig zur Linse 24 angeordnete Linse 26, deren Brennweite gleich der Brennweite der Linse 24 ist, überträgt die Ansicht, wobei die Kanten der Stange, die mit a und c bezeichnet sind, in Richtung der optischen Achse der Linse 26 übertragen werdden. man erkennt, daß in der imaginären bild- ebenen 27 eine Überlappung zweischen den Bildern a' und c' der Stangenkanten auftritt, welche für eine gegebene Sollstärke der Stange durch binstellung des Abstandes zwischen den beiden Teilen der Linse 24 vorbestimmt ist. 3ine änderung der Stangendicke gegenüber dem Sollwert erzeugt eine @ntsprechende Anderung im Ausmaß der Überlappung zwischen den Kantenbildern a' und c', wobei die Uberlappung sich durch einen hellen Mittelteil im Gesamtbild der Ansicht in der Brennebene 27 anzeigt. In der Abtasteinrichtung ach Fig. 4 werden die vier übertragenen Bilder durch einen Spiegel 28 auf einzelne fotoelektrische Zellen 29 gespiegelt, die in der Brennebene 27 angeordnet eind und Jeweils eine Schlitzmaske 30 aufweisen, deren schlitz parallel zur hellen ittellinie des zugeordneten Bildes verläuft. Die Abtastung in der Einrichtung 13 erfolgt durch schwingende Spiegel 28, die um eine Drehachse 28a durch geeignete Einrichtungen, beispielsweise eine durch einen Motor angetriebene Nocke 31 hin- und hergeschwengkt werden. i:it der Nocke ist eine Schubstange 32 verhunden, die mit ihrem anderen ; ende an einem Verlängerungsglied 28b am Spiegel 28 angreift. Die Schwingbwegung des Spiegel 28 ist derart, daß das auf die maske 30 fallende Bild die Maske senkrecht zu ihrem schlitz abtastet. Außerdem ist die Anordnung symmetrisch zur Mittellinie des Bildes und parallel zum erleuchteten Teil desselben getroffen. Die Schwingbewegung besitzt eine Amplitude von höchstens der Hälfte der Bildhbhe, die wenigstens gleich der maximalen möglichen Erstreckung der Anderung des hellen Teiles im Bild ist.Awake yig. 3, the edge transmitter includes a lens 24 which extends longitudinally of a diameter parallel to the axis of the rod 14 is slotted, as represented by the image in question. Over every part of the lens 24 a right-angled prism 25 is mounted. To complete and simplify the pig. Figure 3 is the view in question of the pole as being immediately off the pole 14 reproduced on the lens 24 without switching on a mirror box. One second lens 26 arranged at right angles to lens 24, the focal length of which is the same is the focal length of lens 24, transmits the view, with the edges of the rod, which are designated by a and c, transmitted in the direction of the optical axis of the lens 26 will be. it can be seen that in the imaginary image plane 27 there is an overlap the images a 'and c' of the rod edges occurs, which for a given nominal thickness the rod by adjusting the distance between the two parts of the lens 24 is predetermined. 3 a change in the rod thickness compared to the target value is generated a corresponding change in the extent of the overlap between the Edge images a 'and c', the overlap being defined by a light central part in the overall picture the view in the focal plane 27 indicates. In the scanning device according to FIG the four transferred images through a mirror 28 to individual photoelectric Cells 29 are mirrored, which are arranged in the focal plane 27 and one in each case Have slit mask 30, the slit parallel to the bright center line of the associated Image runs. The scanning in the device 13 is carried out by oscillating mirrors 28, which is about an axis of rotation 28a by suitable means, for example a cam 31 driven by a motor can be rocked back and forth. i: it the Cam is a push rod 32 connected to its other; ends at an extension link 28b engages the mirror 28. The oscillation of the mirror 28 is such that the the image falling on the mask 30 scans the mask perpendicular to its slit. aside from that the arrangement is symmetrical to the center line of the image and parallel to the illuminated one Hit part of the same. The oscillating movement has an amplitude of at most half the height of the picture, which is at least equal to the maximum possible extension the change in the bright part in the picture.

Die Zelle 29 spricht hauptsächlich auf die auf sie auffallend. infrarotstrahlung an. Die Verwendung von Quarzfenster 19 im Spiegelkasten iat von besonderem Vorteil, da Quarz Infrarotstrahlung ohne wesentliche Absorption hindurchläßt.Cell 29 mainly speaks to those conspicuous on it. infrared radiation at. The use of quartz window 19 in the mirror box is of particular advantage, since quartz transmits infrared radiation without significant absorption.

Nach dem ### Fig. 5 wiedergegebenen Schaltbild, welches wiederum nur auf eine der vier Ansichten Bezug nimmt, erzeugt die Zelle 29 einen Ausgang, dessen Wellenform bei 33 angedeutet ist. Der Teil x gibt den gegenüber der Stange kontrastierenden Hintergrund wieder. y stelt die äußeren Teile der übertragenen Bilder dar und s gibt den hellen Mittelteil der übertragenen Bilder an der Übelappungsstelle wieder. Die Wellenform 33 wiederholt sich bei der Schwingung des Spiegels 23 in der Abtasteinrichtung, wobei zwei Wellenformen für jede Periode der Spiegelschwingung vorhanden sind.After the ### Fig. 5 reproduced circuit diagram, which again only Referring to one of the four views, cell 29 produces an output whose Waveform is indicated at 33. The part x gives the contrasting one with respect to the rod Background again. y represents the outer parts of the transmitted images and s reproduces the bright central part of the transferred images at the point of overlap. The waveform 33 is repeated with the oscillation of the mirror 23 in the scanning device, where there are two waveforms for each period of mirror oscillation.

Der Ausgang von der Zelle 29 wird zuerst auf einen Vorverstärker 34 aufgegeben, der an einen Hauptverstärker 35 angeschlossen ist, in denn eine weitere Verstärkung erfolgt. Dann erfolgt eine teilweie Gleichrichtung und Begrenzung, so daß ein Impulsausgang mit konstanter Amplitude entsteht, der in seiner Dauer dem 1£eil y der Wsllenform 33 entspricht. Die Gleichstromkomponente dieses Impulsaugangs setzt sich infolgedessen aus einer der Sollgröße der Stange entsprechenden Konstanten und variablen Abweichungen zusammen, welche die Abweichungen der Stangengröße vom Sollwert wiedergeben. Die konstante Komponente wird durch ein von 36 kommendes Rückkopplungssignal rückgekoppelt und edie Abweichungen werden an einem Mikrometer 37 mit mittlerer Nullanzeige angezeigt.The output from cell 29 is first applied to a preamplifier 34 which is connected to a main amplifier 35, then another Reinforcement takes place. Then there is a partial rectification and limitation, so that a Pulse output with constant amplitude is produced, the duration of which corresponds to that of waveform 33. The direct current component of this pulse output is consequently composed of a constant corresponding to the target size of the rod and variable deviations which reflect the deviations of the rod size from the target value. The constant component is fed back by a feedback signal coming from 36 and the deviations are displayed on a micrometer 37 with a mean zero display.

Der Kreis ist ao eingerichtet, daß das Meßgerät, wenn sich keine Stange in der einrichtung befindet, ausgeßchaltet ist, so daß der Rücklopplungsstrom nicht durch das ####### fließen kann. b'Ur diesen Zweck ist eine geeignete Schalteinrichtung 38 vorgesehen.The circle is set up ao that the meter when there is no rod is located in the device, is switched off so that the knockback current is not through which ####### can flow. A suitable switching device is required for this purpose 38 provided.

Um in periodischen Intervallen die Stabilität des Hauptverstärkers zu überprüfen, wird in den eingang des Verstärkers 35 von dem Rücksignalgenerator 39 ein Signal mit konstanter Breite und Amplitude eingeführt. Da der normale Signaleingang zum Verstärker 35 eine endliche Zunahmeseit aufweist, ist das vom Generator 39 kommende Rticksignal so eingerichtet, daß es eine annahlernd vergleichbare Form aufweist.To check the stability of the main amplifier at periodic intervals to check is in the input of the amplifier 35 from the return signal generator 39 introduced a signal with constant width and amplitude. As the normal signal input has a finite increase time to the amplifier 35, is that coming from the generator 39 Rticksignal set up so that it has an approximately comparable shape.

Die Amplitude der Impulse x von der Zelle 29 hangt von der Temperatur der Stange ab, da diese das Ausmaß der Ausleuchtung der Stange bestimmt. Man kann einen automatischen Ausgleichskreis vorsehen, um kleine Temperaturänderung zu kompensieren. Große Temperaturänderungen können die Impulsamplitude derart stark vergrößern, daß im Hauptserst. irker und im Meßgerät eine Überlastung auftritt und damit auch aus dem automatiachen Ausgleichskrei. Fehler entstehen. Diese Schwierigkeiten kann man vermindern, indem man eine einstellbare Dämpfung für den Hauptverstärkereingang vorsieht, wobei die Einstellung in Abhängigkeit von der Größenordnung der Stangentemperatur erfolgt.The amplitude of the pulses x from cell 29 depends on the temperature from the pole, as this determines the extent to which the pole is illuminated. One can Provide an automatic compensation circuit to compensate for small changes in temperature. Large changes in temperature can increase the pulse amplitude so much that in the main. irker and an overload occurs in the measuring device and thus also from the automatic compensation circle. Errors arise. You can face these difficulties reduce by setting an adjustable attenuation for the main amplifier input provides, the setting depending on the magnitude of the rod temperature he follows.

Im folgenden soll der Kantenübertrager allgemein und im einzelnen erläutert werden. Die Linse 24 besitzt eine veränderliche Blendenöffnung zur Korrektion des erzeugten Bildpaares auf zwei gegen.In the following, the edge transmitter is intended in general and in detail explained. The lens 24 has a variable aperture for correction of the generated image pair on two against.

Die Bldneöffnung regelt die Tiefenstärke und kann somit so eingestellt werden, daß die Wirkung der Stangenerschütterung reduziert wird. die regelt außerdeni das optische Auflösungsvermögen ds Intruments, Die Linse 24 ist so angeordnet, daß sich die Stange genau in der Erenneben befindet. dadurch ist sichergestellt, daß die auf die Linse 26 einfallenden Straillen parallel sind. Die Linse 26 bildet somit das Bld in ihrer zweiten hapt@renneben mit einr Verstärkung von 1 t 1 ab. @in Vorteil einer sochen Anordnung ist darin zu sehen, daß die Strahlen zwischen den Linsen 24 und 26 parallel verlaufen und ein Unterschied in der optischen ###### länge einen Vernachlassigb@ren ¢influE t.The window opening regulates the depth of the depth and can therefore be adjusted that the effect of the rod vibration is reduced. that also regulates the optical resolution of the instrument, the lens 24 is arranged so that the rod is exactly in the next to the Erennebach. this ensures that the rays incident on lens 26 are parallel. The lens 26 thus forms the picture in her second hapt @ renneben with a gain of 1 t 1. @in advantage Such an arrangement can be seen in the fact that the rays between the lenses 24 and 26 run parallel and a difference in the optical ###### length one Negligible ¢ influE t.

Wie bereits erwänt, bestimmt der Abstand der beiden Hälten der Linse 24 für einen gegebenen Stangendurchmesser die räumliche Beziehung der übertragenen Kanten und man erkennt aus den obigen Bemerkungen bezüglich der Vergößerung des bbertragers, daß, wenn der Abstand der Hälften der Linse 24 gleich de Solldurchmesser der Stange ist, die übertragenen Kantenbilder sich für eine Stange mit dem Solldurchmesser berühren. Ist der Stangendurchmesser kleiner als der Solldurchmesser, dann zeigen die übertragenen Bilder einen Spalt zwischen den Kanten, während sich die Konten bei einem Durchmesser, der oberhalb des Solldruchmessers liegt, überlappen. Bei der wiedergegebenen Auf@hrungsform arbeitet nan vorzugsweise mit einer veranderlichen @ber@@ppung dnter allen umständen, da sich die Isolation ds hellen @ildteiles, oem tler Teil æ der Wellenform 33 in Fig. 5 entspricht, auj diese weise liechter herstellen läßt, als wenn die Anderung des Stangedachmessers einen dunklen palt zwischen den Anten erzeugt.As already mentioned, the distance between the two halves of the lens determines 24, for a given rod diameter, the spatial relationship of the transferred Edges and one recognizes from the above remarks regarding the enlargement of the bbtragers that when the distance between the halves of the lens 24 equals de nominal diameter of the rod, the transferred edge images are for a rod with the nominal diameter touch. If the rod diameter is smaller than the nominal diameter, then show the transferred Pictures a gap between the edges while the accounts are at a diameter that is above the nominal diameter, overlap. In the form of the embodiment shown, nan preferably cooperates a changeable @ ber @@ ppung dnter all circumstances, since the isolation ds The bright part, the part æ corresponds to the waveform 33 in FIG. 5, too wisely can be produced more easily than if the change of the pole roof knife one dark gap created between the ante.

Unter anderen Umstanden kann es jeoch angebracht@sein, eine Knderung des Spaltes allein zur anzeige einer linderung in den Aumessungen des Gegenstandes zu verwenden, wenn beispielsweise der Gegenstand dunkel ist und gegen einen er@leuchteten llintergrund betrachtet wird. Dies führt wiederum dazu, daß der zu isolierende Teil des Bildes im elektrischen Signal als heller mittelteil in Drscheinung tritt. obwohl sich das beschriebenen ausführungsbeispiel auf die 1 Erzeilum einer anzei@e der Abweichung einer Dimension von einem gegebenen Sollwert besieht, kann der Abstand der li;)lften der @inse 24 @@@@@@ so nachgestelt werden, beis b im Abtasten der übertragenen Bilder die Kanten in einer vorbestimmten r@umlichen Zuordn-ung stehen, sicD beisielsweise brühren. Die einstellung der Linse 24 liefert dann ein @mittelbares Maß für die beobachtete Abmessung. diese Arbeitsweise eignet scich besonders für feste Gegenstände, w@hrend sich die oben geschilerte nachlaufende Betrichsweise besser fllr sich bewegende längliche Gegenstande eignet. Bei der allgemeinsten hinwendung der Erfindung laEsen sich verschiedene Abanderungen und Zusatze bezüglich der beschriebenen Ausfuhrungsform vornehmen. So kann man verschiedene Brechungen der Lichtstrahlen vorsehen, um zu einer kompakteren Ausführungsform der Vorrichtung zu komen. Eine solche Abänderung ist jedoch für die e'.findungsgemäße Arbeitsweise nicht weaentlich. Die geteilte Linse 24 kann im Mitte@lteil mit Balgen versehen werden, um den einfall von unmittelbare Licht zu verhindern, so daß ein Einzelprismas 25 zur Anwendung Kommen kann. kan braucht die Prismen 25 auch nicht zu verwenden, wenn die gedrungene Bauweise der Vorrichtung nicht von bedeutung ist.Under other circumstances, however, @ it may be appropriate to change of the gap only to indicate a reduction in the dimensions of the object to be used if, for example, the object is dark and lit up against a @ ll background is considered. This in turn leads to the fact that the part to be isolated of the image in the electrical signal appears as a bright central part. although the exemplary embodiment described on the 1 Erzeilum an ad @ e the Deviation of a dimension from a given target value can be the distance der li;) lift the @inse 24 @@@@@@ so be simulated, beis b in the scanning of the transferred images the edges are in a predetermined spatial allocation, Stir sicD, for example. The setting of the lens 24 then provides an indirect one Measure of the observed dimension. this way of working is particularly suitable for solid objects, while the trailing one described above Actually better suited for moving elongated objects. At the most general turn Various modifications and additions to those described can be made of the invention Make the embodiment. So you can see different refractions of the light rays provide in order to come to a more compact embodiment of the device. One however, such a change is not appropriate for the working method according to the invention. The split lens 24 can be provided with bellows in the middle to prevent the incidence to prevent direct light, so a single prism 25 is used Can come. Kan also does not need to use the prisms 25 if the compact one Construction of the device is not important.

Auch die Verwendung eines schwingenden Spiegels zur Abtastung einer Ansicht über einer zugeordneten Fotozells ist nur ein möglicher Weg zur Erzielung dieses Ergebnisses. So kann man die Zelle senst in Hin- und Herbewegung versetzen, and den Spiegel ortsfest halten. Der Spiegel kann aber auch ein umlaufender Polygonalspiegel sein. In jedem Fall ist es wünschenswert, daß die Abtastungen linear oder wenigstens annähernd linear wenigstens für den Mittelteil des abgetasteten Bilde erfolgen.Also the use of a vibrating mirror to scan a Looking over an associated photo cell is just one possible way to achieve it this result. So you can move the cell back and forth, and hold the mirror in place. However, the mirror can also be a circumferential polygonal mirror be. In either case, it is desirable that the scans be linear, or at least take place approximately linearly at least for the central part of the scanned image.

Im Pille eines schwingenden Spiegels iet die Abetastung, welche durch die angetriebene socke und das Gestänge erzeugt wird, im wesentlichen sinusförmig. Jedoch erhält man dadurch eine zufriedenstellende Annäherung an die lineare Abtastung, daß man den Teil der Abtastung, welcher tlie Kantenteile der entsprchenden en Zelle liefert, auf ein Verhäthismä2ig schmalen Mitelteil der marimalen Abtastamplituden vorsieht. Bei einer sinusförmigen Abtastung können # 15 % der maximalen amplitude für praktische Zwecke als annähernd linear angenommen werden. bei einer Ausfuhrungaform schwingt der Spiegel über + 130, von denen + 0, der Abtastung der Bildüberlappung für eine Stange mit Solldurchmesser entsprechen. Dies liegt gut innerhalb der zuletzt genannten annehmbaren praktischen Annäherung.In the pill of a swinging mirror is the scanning, which by the driven sock and the linkage is generated, essentially sinusoidal. However, this gives a satisfactory approximation to linear scanning, that one Part of the scan, which tlie edge parts of the corresponding A cell delivers, on a proportionally narrow mean part of the marimal sampling amplitudes provides. With a sinusoidal scan, # 15% of the maximum amplitude can be used can be assumed to be approximately linear for practical purposes. in the case of an inaccuracy the mirror swings above + 130, of which + 0, the scan of the image overlap for a rod with a nominal diameter. This is well within the last called acceptable practical approach.

Man kann auch ein Scihtgerät in die Abtasteinrichtung, bei@pielsweise einen Oszillographen mit kalibriertem Bildschirm einbauen, der jeden Impuls wiedergibt. Auch der einbau eines aufzeichnungsgerätes anstelle oder zusätzlich zum Meßgerät liegt im Rahmen der Erfindung.You can also use a Scihtgerät in the scanning device, at @ pielweise install an oscilloscope with a calibrated screen that displays each pulse. The installation of a recording device instead of or in addition to the measuring device is within the scope of the invention.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die Verwendung von vier ansicht@n als Profilmaß für runde Stangen beschränkt, sondern kann ganz allgemein zur Feststelung der Abmessungen recteckiger oder hezagonaler Gegenstände unter Verwendung von zwei oder drei ansichten verwendet werden.Of course, the invention does not apply to the use of four view @ n as a profile dimension for round bars is limited, but can be quite general to determine the dimensions of rectangular or hexagonal objects using can be used by two or three views.

Patentansprüche Claims

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Procedure for determining a Measurement of an object, characterized by looking at the object against a background with contrasting illumination, by creating a pair of optical images of the side panels of the view to reproduce those in question Dimension, each image of the pair showing an edge which is a boundary of the Defined demarcation to be measured by transferring the image pair in a predetermined In a common optical axis, and in the transverse direction Scanning of the 3 pairs of images transmitted to achieve a signal which is welehes reproduces the spatial assignment of the corresponding edge signals and thus the shows the desired dimension.

2, method according to claim 1, characterized in that the transmission of the images so that the transmitted edge signals in a predetermined spatial allocation for a given value of the desired dimension, the change in the signal generated by the sampling being a measure of the deviation the measurement of target value delivers.

3. The method according to claim 2, characterized in that the kantrastierunde backlight darker than the object is chosen and the @bertragang he images is done in such a way that the transmitted edge signals for a given @ert the dimensions of the object show a predetermined @overlap and thus a A lighter middle area in the transferred images is created.

4. The method according to claim 1, dadruch gekennzeid @ het that the extent the transmission of the Eilder is stopped until the transmitted canton signals on the common optical Achue, as indicated by the signal, be - @@ hren, wobbling the extent of the transmission allow for the desired measurement supplies.

5. Device for setting a dimension of an object, characterized by facilities for viewing the object and for generating it a pair of optical images of the side panels of the view to display those in question Dimension, where each image of the pair contains an edge signal that represents a boundary the dimension to be determined is defined by means of transmission of the Pair of images on a common optical achae, and through devices for transversely scanning the pair of transferred images to achieve a signal that provides the spatial assignment of the corresponding edge signals and thus shows the desired dimension.

6. Apparatus according to claim 5, characterized by devices to adjust the extent of the removal of the images.

7. Apparatus according to claim 5, characterized by a first lens, the Abe ##### from the location of the, essentially corresponding to their focal length object to be viewed is removed and provides the pair of images, by a second lens whose optical axis coincides with that of the first lens and which the Pildeparr transmits relative to this axis, by photoelectric means essentially in the focal plane of the second lens for receiving the transmitted Images, and by lines for generating a relative scan between the photoelectric devices and the incident on them across the images Pictures.

8. The device according to Claim 7, characterized in that the first Lens in the middle of two branches and parallel to the edge signals of the pair of incident ones Images is separated and the two lens parts on the same variable distance are adjustable with respect to their common optical axis.

9. Device according to claim 8, characterized in that the two Parts of the split lens are connected by a bellows arrangement and with one corresponding spatial adjustment between the two is possible.

10. Device according to claim 7, b or), characterized in that that the optical axes of the first and second lenses are substantially perpendicular stand to each other and 90 0-prisms 8aischen the lenses for the production of the common optical axes are arranged.

11. $ device $ according to claim 7, 8, ## 9 or 10, characterized in that that the scanning device consists of an oscillating mirror between the second lens and the photoelectric device and oscillating about an axis that is parallel to the edge signals of the pair of images and between them that lies on the Mirror so that the 2 transmitted images successively through the photoelectric Device to be destroyed.

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the photoelectric device comprises a photoelectric cell with a slit mask, which is essentially parallel to the mirror axis and through the optical axis of the second Lens runs, with the mask in close proximity to the cell and between cells and mirror is arranged.

13. Apparatus for measuring a variety of dimensions of an object, characterized by a plurality of devices according to one or more of the Claims 5 to 12, di-e each individual among 501 single Views of the subject are assigned.

14. Device according to ans @ rung 13 for measuring different cross-sections ttsab @essungen an elongated object, characterized by there. to j each e an observation device of a view of the object from individual different ones Angles with respect to the object axis ZU: is arranged and the views in the direction of the axis are staggered with regard to the subject.

15. Device according to claim 14, characterized by each r view individual first seals assigned to the object and a first mirror appealing second shared mirror for applying the corresponding visual images in parallel assignment to parallel aligned transmission devices and Scanning devices.

16. The apparatus of claim 14 or 15 for observing an elongated Object in four directions at a consecutive angular distance of 45 with respect to the object axis.