DE1917139C3

DE1917139C3 - Vorrichtung zum Anbringen von photoelektrischen Abtasteinrichtungen an Maschinen

Info

Publication number: DE1917139C3
Application number: DE1917139A
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl.-Ing. 8000 Muenchen Gleixner
Original assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Current assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Priority date: 1969-04-02
Filing date: 1969-04-02
Publication date: 1978-11-30
Also published as: NL7004592A; FR2046171A5; GB1317449A; BE747961A; SE354981B; US3678281A; DE1917139A1; CH500811A; DE1917139B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anbringen von photoelektrischen Abtasteinrichtungen an Einrichtungen, an denen Erschütterungen auftreten, insbesondere an Maschinen.

Arbeitsvorgänge von Maschinen werden häufig von photoelektrischen Abtasteinrichtungen gesteuert oder überwacht. An solchen Maschinen treten oft starke Erschütterungen auf, die leicht zur Zerstörung empfindlicher Teile der photoelektrischen Abtasteinrichtung, wie ζ. B. von Lampen oder elektronischen und feinmechanischen Zusatzgeräten, führen können. Um die photoelektrische Abtasteinrichtung zu schützen, wäre es zweckmäßig, diese gefedert aufzuhängen. Würde man jedoch einfach die gesamte Abtasteinrichtung federnd aufhängen, so würde sich bei den durch die Erschütterung hervorgerufenen Schwingungen die Lagebeziehung zwischen der Abtasteinrichtung und dem abzutastenden Objekt verändern. Es würde also beispielsweise eine Lampenwendel nicht mehr ständig scharf auf einem abzutastenden Objekt abgebildet, oder es würde keine ständige scharfe Abbildung des Objekts auf einem photoelektrischen Empfänger erfolgen.

Es ist bei der photoelektrischen Steuerung von Brennschneidemaschinen bekannt, eine photoelektrische Steuervorrichtung in einem von der Maschine selbst getrennten Raum unterzubringen und die Steuersignale auf die Maschine fernzuübertragen. Dabei ist die gesamte Steuervorrichtung mit der Abtasteinrichtung von den Stößen und Erschütterungen der Maschine isoliert. Dieses Verfahren ist jedoch überall dort nicht anwendbar, wo Vorgänge an der Maschine selbst photoelektrisch erfaßt oder überwacht werden müssen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, welche das schwingungsisolierte Anbringen empfindlicher Teile einer photoelektrischen Abtasteinrichtung an einer Einrichtung, an der Erschütterungen auftreten, gestattet, ohne daß die Abbildungsverhältnisse durch solche Erschütterungen gestört werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Beobachtungsobjektiv der photoelektronischer. Abtasteinrichtung derart starr an der genannten Einrichtung angebracht ist, daß eine eindeutige Lagebeziehung zwischen Beobachtungsobjektiv und abzutastendem Objekt bzw. Objektträger gegeben ist, und daß der Abstand zwischen Objektiv und abzutastendem Objekt bzw. Objektträger der Brennweite des Objektivs entspricht, so daß der Abtastpunkt im Unendlichen abgebildet wird, und daß die weiteren Teile der photoelektrischen Abtasteinrichtung federnd an der genannten Einrichtung angebracht sind und untereinander eine feste Lagebeziehung haben, und daß in dem federnd angebrachten Teil der photoelektronischen Abtasteinrichtung zur Erzeugung eines Bildes des Abtastpunktes ein weiteres Objektiv im Strahlengang des ersten Objektivs angeordnet ist, wobei die Achsen beider Objektive parallel sind.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist das Objektiv starr mit der Maschine od. dgl. verbunden und hat daher stets einen definierten, seiner Brennweite entsprechenden Abstand von dem abzutastenden Objekt. Das Objektiv als im wesentlichen massiver Glaskörper kann von den Erschütterungen der Maschine nicht beschädigt werden. Das abzutastende Objekt

so wird von dem Objektiv im Unendlichen abgebildet, so daß eine durch Schwingungen hervorgerufene Abstandsänderung zwischen diesem maschinenfesten Objektiv und dem weiteren Objektiv im schwingungsisolierten Teil der Abtastvorrichtung keinen Einfluß auf die Abbildungsverhältnisse hat.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit den für das Verständnis wesentlichsten Einzelheiten dargestellt.
Mit 1 ist der Teil der Werkzeugmaschine bezeichnet,

♦ο an der die photoelektronsiche Abtasteinrichtung 3, 4 befestigt ist und mit dem der Objektträger 2 verbunden ist, auf der z. B. die abzutastenden Voriagen angebracht werden.

Teil 1, zusammen mit der photoelektronischen Abtasteinrichtung 3,4, ist gegenüber dem Objektträger 2 beweglich. Entweder ist der Objektträger 2 fest angeordnet und die anderen Teile 1, 3, 4 solgen der abzutastenden Kurve oder der Objektträger 2 wird mit der Kurve an der feststehenden Abtasteinrichtung 3, 4 vorbeigeführt. Die eindeutige Lagebeziehung zwischen den Teilen 1,3,4 und dem Objektträger 2 ist dabei z. B. durch die Stellung von nicht dargestellten Stellmotoren, welche die genannten Teile bewegen, gegeben. Das Beobachtungsobjektiv 4 ist mit dem Teil 1 über 8 starr verbunden. Die Oberfläche des Objektträgers 2 liegt dabei in der Brennebene des Beobachtungsobjektivs 4, wodurch die abgetasteten Punkte des Objektträgers 2 ins Unendliche abgebildet werden.

Ein weiteres Objektiv 5 und ein photoelektronischer

to Empfänger 6 sind federnd (7) an dem Teil 1 befestigt. Die optische Achse des Objektivs 5 ist parallel zu der des Objektivs 4. Über das Objektiv 5 wird somit ein Bild des Abtastpunktes in der Ebene des photoelektronischen Empfängers 6 erzeugt. In dem Teil 3 sind

·<·' weitere photoelektrische Elemente angeordnet, die ;ner nicht dargestellt sind.

Diese Abbildung des Abtastounktes wird nicht von der Lage des auf das Objektiv 5 fallenden Lichtbündels

beeinflußt, sondern nur von dem Winkel der einfallenden Strahlen. Eine Verschiebung des Objektivs 5 in den iirei Translationsfreiheitsgraden ergibt keine Verschiebung des Abtastpunktes. Wenn das Objektiv 5 mit der gesamten Empfangseinrichtung 3 so federnd aufgehängt wird, daß keine Verdrehung der optischen Achse des Objektivs 5 gegenüber derjenigen des Objektivs 4 stattfinden kann, werden die Erschütterungen der Maschine von dem Teil 3 der photoelektronischen Empfangseinrichtung ferngehalten, ohne daß die Genauigkeit der Messungen beeinträchtigt wird, da eine

eindeutige Lagebeziehung zwischen dem abgetasteten Punkt und dem Bild des abgestasteten Punktes gegeben ist.

Vorteilhafterweise ist die Apertur des Objektivs 5 größer als die des Objektivs 4, damit auch Punkte des abzutauenden Objektes, die weiter außerhalb des Brennpunktes des Objektivs 4 liegen, wieder abgebildet werden. Sehr günstig ist es deshalb, wenn der Abstand zwischen den beiden Objektiven sehr klein gehalten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Anbringen von photoelektronischen Abtasteinrichtungen an Einrichtungen, an denen Erschütterungen auftreten, insbesondere an Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß das Beobachtungsobjektiv (4) der photoelektronischen Abtasteinrichtung (3,4) derart starr (8) an der genannten Einrichtung (1) angebracht ist, daß eine eindeutige Lagebeziehung zwischen Beobachtungsobjektiv (4) und abzutastendem Objekt bzw. Objektträger (2) gegeben ist, und daß der Abstand zwischen Objektiv (4) und abzutastendem Objekt bzw. Objektträger (2) der Brennweite des Objektivs (4) entspricht, so daß der Abtastpunkt im Unendlichen abgebildet wird, und daß die weiteren Teile (5, 6) der photoelektronischen Abtasteinrichtung (3, 4) federnd (7) an der genannten Einrichtung (1) angebracht sind und untereinander eine feste Lagebeziehung haben, und daß in dem federnd angebrachten Teil (3) der photoelektronischen Abtasteinrichtung (3, 4) zur Erzeugung eines Bildes des Abtastpunktes ein weiteres Objektiv (5) im Strahlengang des ersten Objektivs (4) angeordnet ist, wobei die Achsen beider Objektive parallel sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Apertur des zweiten Objektivs (5) größer als die des ersten (4) ist.