DE1926979A1

DE1926979A1 - Method for testing ground surfaces of a workpiece, in particular a razor blade

Info

Publication number: DE1926979A1
Application number: DE19691926979
Authority: DE
Inventors: Stanley Holden; Cyril Spalding; John Yarnell
Original assignee: Hawker Siddeley Dynamics Ltd
Current assignee: Hawker Siddeley Dynamics Ltd
Priority date: 1968-05-27
Filing date: 1969-05-24
Publication date: 1969-12-04
Also published as: FR2009405A1

Description

DR. KURT-RUDGLF EIKENBERGDR. KURT-RUDGLF EIKENBERG

PATENTANWALTPATENT ADVOCATE

3 HANNOVER · SCHACKSTRA88E 1 ■ TELEFON (0511) 814088 · KABEL PATENTION HANNOVER 3 HANNOVER · SCH ACKSTRA88E 1 ■ TELEPHONE (0511) 814088 · CABLE PATENTION HANNOVER

Hawker Siddeley Dynamics Limited 240/4.50Hawker Siddeley Dynamics Limited 240 / 4.50

Verfahren zur Prüfung von Anschliffflächen eines Werkstückes, insbesondere einer RasierklingeProcedure for testing the grinding surfaces of a workpiece, especially a razor blade

Bei der Herstellung von Sicherheits-Rasierklingen werden die Schneidkanten an dem rohen Streifen durch eine Folge von Schleif- und Honoperationen hergestellt. Die seitlichen Abmessungen der geschliffenen Flächen sind sehr klein, und das Material, aus dem sie hergestellt werden, ist sehr dünn - einige hundertstel Millimeter. Der Arbeitsablauf ist kontinuierlich. Aufgrund der Abnutzung der Schleifscheiben und der "Glättung" ihrer Oberflächen entstehen fortlaufende Änderungen in der Qualität und den Abmessungen der Anschliffflächen, wenn nicht dafür gesorgt wird, daß solche Fehler festgestellt und korrigiert werden.In the manufacture of safety razor blades, the cutting edges on the raw strip are tightened through a series of grinding and honing operations manufactured. The lateral dimensions of the ground surfaces are very small, and the material from which they are made is very thin - a few hundredths of a millimeter. The workflow is continuous. Due to the wear and tear of the grinding wheels and the "smoothing" of their surfaces, there are continuous changes in quality and dimensions of the bevel surfaces, if care is not taken that such errors are detected and corrected.

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Es ist allgemein üblich, diese Feststellung und Korrektur in einer ziemlich langsamen Weise folgendermaßen durchzuführen: Die Klingen werden bei einem späteren Produktionsschritt durch Abtrennung von dem fortlaufenden Streifen gewonnen. Bei diesem Produktionsschritt werden Muster entnommen,It is common practice to have this determination and correction rolled into one rather slow way to perform as follows: The blades are in a later production step by separation from the continuous Streak won. In this production step, samples are taken,

' mit dem Miskroskop visuell auf Mangel geprüft, und dementsprechend v/erden die'Visually checked for defects with the microscope, and the

■ Schleif- und Honmaschinen nachgestellt. ' *■ Grinding and honing machines adjusted. '*

! Es wäre nun sehr erwünscht, wenn man die erforderlichen Beobach- ! tungen fortlaufend machen könnte, so daß entweder von Hand oder automatisch! It would now be very desirable if the necessary observation ! operations could be done continuously, either manually or automatically

¹ die Nachstellungen an der Schleifmaschine vorgenommen werden können, sobald ; ein Mangel auftritt. Ferner wäre es für Aufzeichnungszwecke nützlich, eine klare Aussage über die Beschaffenheit der hergestellten Flächen zu erhalten. ¹ the adjustments to the grinding machine can be made as soon as; a deficiency occurs. It would also be useful for recording purposes to have a clear indication of the nature of the surfaces produced.

I Die Erfindung zeigt ein Verfahren auf, mit dem alle diese Punkte er- ! füllt werden. Gemäß der Erfindung werden die Anschliffflächen mittels einesI The invention shows a method with which all these points ! be filled. According to the invention, the grinding surfaces are by means of a

: oder mehrerer weitgehend kohärent einfallender Lichtstrahlen beleuchtet und: or several largely coherent incident light beams are illuminated and

die von den Flächen reflektierton Lichtstrahlen mittels Fotodetektoren überwacht, um die Winkel und Breiten der Flächen in Form veränderlicher Parameter . der reflektierten Strahlen zu bestimmen.the light rays reflected from the surfaces are monitored by photodetectors, the angles and widths of the surfaces in the form of variable parameters. of the reflected rays.

; Wenn zwei Flächen an gegenüberliegenden Seiten einer Klinge angeschliffen werden, so können diese bei einer gegebenen Stelle des Arbeitsab-; When two surfaces are ground on opposite sides of a blade these can be found at a given position in the labor

. laufes in bezug auf ihre Winkel zur Hauptebene und in bezug auf ihren Abstand. run in terms of their angles to the main plane and in terms of their distance

, von der Mittellinie der Klinge spezifiziert werden; man kann aber auch die Winkel und Breiten der beiden Flächen verwenden, wobei eine äquivalente In-, to be specified from the center line of the blade; but you can also do that Use the angles and widths of the two surfaces, with an equivalent in-

: formation erreicht wird. Das Kontrollproblem wird auf diese Weise auf die Messung dieser Winkel und Breiten auf einer Vergleichsbasis reduziert.: formation is achieved. The control problem becomes in this way on the Measure these angles and latitudes on a comparative basis.

Bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird jeder von einer Anschiiffflache reflektierte Strahl jeweils zu einemIn one embodiment of the method according to the invention, each beam reflected by a surface becomes one

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Fotodetektor durch eine Maske ausgesendet, die in einer zur Anschliffflächenebene senkrechten Ebene durch ein Servosystem bewegbar ist, das auf den Ausgang des Fotodetektors so anspricht, daß die Intensitätsspitze des reflektierten Strahls automatisch lokalisiert wird, wobei die Endstellung des Servosystems zur Anzeige des Winkels und die Größe des Ausgangs des Fotodetektors zur Anzeige der Breite der jeweiligen Anschlifffläche dient.Photodetector emitted through a mask, which is in a to the bevel plane perpendicular plane is movable by a servo system, which responds to the output of the photodetector so that the intensity peak of the reflected Beam is automatically localized, the end position of the servo system to display the angle and the size of the output of the photodetector for display the width of the respective bevel surface.

Vorzugsweise erfolgt bei einem Werkstück, bei dem die Anschliffflächen symmetrisch an gegenüberliegenden Seiten einer Schneidenkante angeordnet sind, wie zum Beispiel bei einer Rasierklinge, die Beleuchtung symmetrisch, wobei die Signale der Fotodetektoren, die Jeweils den von den beiden Flächen reflektierten Strahlen entsprechen, miteinander verglichen werden, um Abweichungen in der Symmetrie der Anschliffflächen festzustellen. Als Lichtquelle dient vorzugsweise ein Laser.This is preferably done in the case of a workpiece in which the ground surfaces are arranged symmetrically on opposite sides of a cutting edge, as for example in the case of a razor blade, the lighting symmetrically, wherein the signals from the photodetectors, each of which is reflected by the two surfaces Rays correspond, are compared with each other in order to determine deviations in the symmetry of the beveled surfaces. The light source is preferably used a laser.

Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zur Beleuchtung jeder Anschlifffläche zwei bewegte Lichtstrahlen verwendet, von denen der erste breit genug gemacht wird, um sich über alle Anschlif^flachen zu erstrecken und sich in einem Winkel bewegt, so daß das Licht an den Anschiiffflachen unter fortlaufender Winkel änderung auftrifft, während der zweite Strahl punktförmig auf die Anschliffflächen fokussfert wird und deren Breite mit weitgehend konstanter Geschwindigkeit überstreicht. Der erste Strahl kann dann zur Messung der Anschliffflächenwinkel und der zweite zur Messung der Anschliffflächenbreiten verwendet werden. Vorzugsweise werden die beiden Strahlen abwechselnd mittels eines rotierenden Spaltprismas erzeugt, das aus zwei rechtwinkligen Prismen besteht, deren Hypothenusenflachen einander parallel gegenüberstehen. In another embodiment of the method according to the invention two moving light beams are used to illuminate each grinding surface, the first of which is made wide enough to be flat over all the bevels to extend and moves at an angle, so that the light strikes the Aniiffflachen with a continuous angle change while the second beam is made to focus point-like on the grinding surfaces and their Width swept at a largely constant speed. The first beam can then be used to measure the bevel angle and the second to measure the Bevel surface widths can be used. Preferably the two beams generated alternately by means of a rotating slit prism, which consists of two right-angled prisms, the hypotenuse surfaces of which are parallel to each other.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The method according to the invention is described below with reference to in FIG Drawing illustrated embodiments explained in more detail.

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In der Zeichnung bedeuten:In the drawing:

Fig. 1 und 2 ein System, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet,FIGS. 1 and 2 show a system which, according to the method according to the invention is working,

Fig. 3 eine Abänderung des Systems von Fig. 1 und 2 und3 shows a modification of the system of FIGS. 1 and 2 and

Fig. 4 ein weiteres System.4 shows another system.

Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Anordnung wird ein Laserstrahl 11 auf die Kante einer Klinge 12 projiziert, wobei die Richtung des Lichtes in der Hauptebene der Klinge verläuft. Das Licht trifft auf die abgeschrägten Anschliffflächen 1J>, IJa unter einem kleinen Winkel in der Grössenordnung von wenigen Graden. Das Licht wird durch Spiegelreflektion von den Flächen IJ und IJ>& im Bereiche A, A¹ und B, 3' abgelenkt, die einheitlich auf die Winkel der Anschliffflächen bezogen sind; und der in jeden dieser Bereiche gerichtete Lichtanteil hängt von der Breite der entsprechenden Ansohliffflache ab. Durch geeignete Schirme 14, l4^f (Fig.2) können die in diesen Bereichen ankommenden Lichtstrahlen 15* 15a abgesondert und durch fotoempfindliche Detektoren 16 gesammelt werden.In the arrangement shown in FIGS. 1 and 2, a laser beam 11 is projected onto the edge of a blade 12, the direction of the light running in the main plane of the blade. The light hits the beveled beveled surfaces 1J>, IJa at a small angle on the order of a few degrees. The light is deflected by mirror reflection from the surfaces IJ and IJ>& in the areas A, A ¹ and B, 3 ', which are uniformly related to the angles of the beveled surfaces; and the proportion of light directed into each of these areas depends on the width of the corresponding base area. The light beams 15 * 15a arriving in these areas can be separated by suitable screens 14, 14 ^{f (FIG. 2) and collected by photosensitive detectors 16.}

In Jedem der erwähnten Bereiche A, A', B, B¹ ergibt sich eine Lichtverteilung entlang einer Linie senkrecht zur Ebene der Klinge 12, die örtliche Intensitätsspitzen aufweist. Es ist dadurch möglich, durch dem Fachmann bekannte Verfahren einen Servomechanismus 17 einzusetzen, um eine zur Abtrennung dienenden Maske, d. h. die entsprechenden Schirme 14, 14', auf solch eine Spitze zu zentrieren, indem das so durch die Maske gelangende Licht einen entsprechenden Fotodetektor 16 aktiviert. Das Ausgangselement des Servomechanismus, das für die Positionierung des Schirms Ik verantwortlich ist, zeigt dann diese Position an, und dies ist ein Maß für den Winkel der Anschiiffflache, von der das den Schirm passierende Licht gekommen ist; und die Menge des den Schirm passierenden Lichtes ist ein Maß für die Breite der Ans chi if ff lache.In each of the mentioned areas A, A ', B, B ¹ , there is a light distribution along a line perpendicular to the plane of the blade 12, which has local intensity peaks. It is thereby possible to use a servomechanism 17 by methods known to the person skilled in the art in order to center a mask used for separation, ie the corresponding screens 14, 14 ', on such a tip by the light thus passing through the mask being a corresponding photodetector 16 activated. The output member of the servo mechanism, which is responsible for the positioning of the screen Ik, then shows this position on, and this is a measure of the angle of the Anschiiffflache from which the light passing through the screen has come; and the amount of light passing through the screen is a measure of the width of the pool.

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Es ist daher im Prinzip möglich, die gewünschte Information durch diese Mittel zu erhalten.It is therefore possible in principle to obtain the desired information through these means to obtain.

Falls lediglich eine Vergleichsmessung wie zwischen entsprechenden Anschliffflächen an gegenüberliegenden Seiten der Klinge 12 erforderlich ist, so braucht der Strahl 11 lediglich eine symmetrische Intensitätsverteilung zur Mittelebene der Klinge 12 zu haben. Sobald die Signale von den beiden abgeglichenen Fotodetektoren 16, die die Anschiiffflachen A, A¹ oder B, B' an gegenüberliegenden Seiten der Klinge überwachen, ungleich werden, wird eine entsprechende Differenz zwischen den Breiten der Anschliffflächen angezeigt.If only a comparison measurement is required, such as between corresponding grinding surfaces on opposite sides of the blade 12, the beam 11 only needs to have a symmetrical intensity distribution to the center plane of the blade 12. As soon as the signals from the two balanced photodetectors 16, which monitor the contact surfaces A, A ¹ or B, B 'on opposite sides of the blade, become unequal, a corresponding difference between the widths of the bevel surfaces is displayed.

Auf diese Weise werden Signale verfügbar, die jede Unstimmigkeit in der Breite eines Anschliffflächenpaares und ebenso jede Winkelabweichung der Flächen vom Sollwert anzeigen. Je nach der Geometrie des die Schleifscheiben tragenden Mechanismus können diese Signale für sich oder in Kombination ausgenutzt werden, die Stellung und den Arbeitsdruck der Scheiben zu beeinflussen und damit die Breiten und Winkel der Anschliffflächen zu steuern. Darüber hinaus wird eine Verschlechterung der Schleiffähigkeit einer Schleifscheibe, z. B. durch Glättung, offenbar wegen der Notwendigkeit eines erhöhten Andruckes zwischen der Schleifscheibe und der Klinge 12, so daß, wenn dies überhand nimmt, die notwendigen Schritte zur Erneuerung der Schleifscheibe oder deren Oberfläche unternommen werden können.In this way, signals are available that indicate any discrepancy in the width of a pair of beveled faces and also any angular deviation of the Show areas from target value. Depending on the geometry of the mechanism carrying the grinding wheels, these signals can be used individually or in combination can be used to influence the position and the working pressure of the discs and thus to control the widths and angles of the grinding surfaces. In addition, a deterioration in the grindability of a grinding wheel, z. B. by smoothing, apparently because of the need for increased pressure between the grinding wheel and the blade 12, so that if this is too much takes the necessary steps to renew the grinding wheel or its surface.

Falls für irgendeinen Zweck eine absolute Messung der Breite der Anschliff flächen verlangt wird, kann dies entweder durch geeignete Eichung der oben erwähnten Fotodetektoren 16 (die üblicherweise einen Ausgang haben, der sich als nichtlineare Funktion der Anschliffflächenbreite ändert) erreicht werden, oder indem Schritte unternommen werden, den einfallenden Lichtstrahl rechteckig und von gleichförmiger Intensität über seinen Queeschnitt zu machen, wodurch die Signale von den Fotodetektoren 16 ein lineares Maß der Anschliff-If for any purpose an absolute measurement of the width of the bevel areas is required, this can either be done by suitable calibration of the photodetectors 16 mentioned above (which usually have an output which changes as a non-linear function of the bevel width) or by taking steps to make the incident light beam rectangular and of uniform intensity across its cross section, whereby the signals from the photodetectors 16 have a linear measure of the bevel

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flächenbreite werden.area width will be.

In Abänderung· der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ist es auch möglich, mehr als einen Strahl auf die beiden Seiten der Klinge in symmetrischer Art auftreffen zu lassen, so daß ein größerer Anteil des verfügbaren Lichtes für die Messung ausgenutzt wird. Die Geometrie einer solchen Anordnung ist in Fig. jj aufgezeigt, wo zwei Strahlen 18, 18' symmetrisch auf die Anschliff flächen IJ>, 1^a an gegenüberliegenden Seiten der Klinge 12 fallen und dadurch die reflektierten Strahlenpaare 19, 19a erzeugen.As a modification of the exemplary embodiments described above, it is also possible to have more than one beam impinge on both sides of the blade in a symmetrical manner, so that a larger proportion of the available light is used for the measurement. The geometry of such an arrangement is shown in Fig. Jj, where two rays 18, 18 'fall symmetrically on the ground surfaces IJ>, 1 ^ a on opposite sides of the blade 12 and thereby generate the reflected pairs of rays 19, 19a.

Bei beiden Anordnungen ist es erforderlich, daß die Mittelebene der Klinge in bezug auf die Symmetrieebene des bzw. der einfallenden Lichtstrahlen mit einer Genauigkeit zentriert wird, die mit der im Schleifprozeß geforderten Genauigkeit einhergeht, d.h., wenn die Symmetrieebene der Anschliffflächen nicht weiter von der Symmetrieebene der Klinge als eine kleine vorbestimmte Toleranz entfernt sein soll, dann muß die Symmetrieebene der Klinge mit einer darüber hinausgehenden Genauigkeit in bezug auf die Symmetrie der einfallenden Strahlen gesteuert werden. Diese Beschränkung ist jedoch·nicht schwer einzuhalten, da der Genauigkeitsstandard der Herstellung des Klingenmaterials in dieser Größenordnung liegt, und daher einfache Führungs glieder für die Klinge ausreichend sind.In both arrangements it is necessary that the center plane of the Blade is centered with respect to the plane of symmetry of the incident light beam or rays with an accuracy that is required in the grinding process Accuracy goes hand in hand, i.e. when the plane of symmetry of the beveled surfaces is no further than a small predetermined from the plane of symmetry of the blade Tolerance is to be removed, then the plane of symmetry of the blade must be more accurate with respect to the symmetry of the incident rays can be controlled. However, this limitation is not difficult to maintain because of the accuracy standard of the manufacture of the blade material is in this order of magnitude, and therefore simple management links are sufficient for the blade.

Für die Aufzeichnung des Zustandes der Anschiiffflachen können ähnliche Lichtstrahlanordnungen verwendet werden, jedoch wird das von den verschiedenen Flächen reflektierte oder zerstreute Licht fotografisch gesammelt. Falls die Anordnungen so sind, daß ein notionaler, genau ebener Spiegel wenn er dorthin plaziert wird, wo eine der Anschliffflächen gefunden werden soll - durch eine Linse oder dergleichen eine Punktabbildung verursacht, dann wird bei Ersatz des notionalen Spiegels durch die Anschiiffflache die Punktabbildung in einer Weise verzerrt, die charakteristisch für die Beschaffenheit der Anschlifffläche ist. Zum Beispiel verursachen Schleifmarken, dieFor the recording of the condition of the landing surfaces similar Light beam arrays are used, however, the light reflected or diffused from the various surfaces is collected photographically. If the arrangements are such that a notional, perfectly planar mirror is placed where one of the bevel surfaces is found should - caused a point mapping by a lens or the like, then the point mapping becomes when the notional mirror is replaced by the contact surface distorted in a way that is characteristic of the nature of the beveled surface. For example, abrasive marks cause the

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merklich senkrecht zum Rand der Klinge verlaufen, eine Streckung des Punktes in eine große Anzahl von Linienabschnitten, die merklich parallel zu den Schleifmarken verlaufen und entlang einer Linie senkrecht zu sich selbst verteilt sind. Diese Lichtverteilung kann für Aufzeichnungszwecke fotografiert werden.noticeably perpendicular to the edge of the blade, stretching the point into a large number of line sections which run noticeably parallel to the grinding marks and are distributed along a line perpendicular to themselves are. This light distribution can be photographed for recording purposes.

Fig. k zeigt eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung. Ein Laserstrahl 20 beleuchtet die Kante der Klinge 12 über zwei abwechselnde Wege (a) und (b). Wenn der Weg (a) verfolgt wird, so erfolgt die Beleuchtung der Klinge mit einem Strahl, der groß genug ist, um alle Anschliffflächen 13, 13a auf einer Seite einer Kante gleichzeitig zu beleuchten, jedoch nähert sich der Strahl der Klinge 12 aus einer Richtung, die sich mit der Zeit weitgehend linear ändert. Dementsprechend rotiert das von jeder der Flächen IJ, 13a reflektierte Licht, das die Form eines etwas divergenten Strahles 21 annimmt, um die Kante der Klinge mit einem weitgehend konstanten Maß und wird von einem Fotodetektor P aufgefangen. Ist der Weg (b) in Betrieb, so wird die Kante der Klinge 12 durch einen Strahl beleuchtet, der in der Nähe der Flächen 13, 13a- fokussiert ist, und dieser Strahl rotiert um einen entfernten Punkt in solch einer Weise, daß der fokussierte Lichtp\inkt mit einer weitgehend konstanten Geschwindigkeit über die Breite der Flächen wandert. Dementsprechend verlassen die Reflektionen die Flächen mit praktisch konstanten Winkeln, ein reflektierter Strahl 22 für jede Fläche, jedoch hängt die Zeitdauer, während der ein reflektierter Strahl vorhanden ist, von der Breite der jeweiligen Anschiiffflache ab. In geeigneter Weise plazierte Fotodetektoren P₁ und P« stellen diese Zeitabschnitte fest, und die von ihnen erzeugten Signale können durch bekannte elektronische Einrichtungen, z.B. messende Zähleinrichtungen zur Anzeige der Breite der Anschliffflächen in einem gewählten Maßstab ausgenutzt werden.Fig. K shows a further embodiment according to the invention. A laser beam 20 illuminates the edge of the blade 12 via two alternate paths (a) and (b). If path (a) is followed, the blade is illuminated with a beam large enough to illuminate all of the beveled surfaces 13, 13a on one side of an edge at the same time, but the beam approaches the blade 12 from one direction which changes largely linearly over time. Accordingly, the light reflected from each of the surfaces IJ, 13a, which assumes the form of a somewhat divergent beam 21, rotates around the edge of the blade with a largely constant amount and is picked up by a photodetector P. When path (b) is in operation, the edge of the blade 12 is illuminated by a beam focused near the surfaces 13, 13a, and this beam rotates around a distant point in such a way that the focused one Light point moves at a largely constant speed across the width of the surfaces. Correspondingly, the reflections leave the surfaces at practically constant angles, one reflected beam 22 for each surface, but the length of time during which a reflected beam is present depends on the width of the respective contact surface. Appropriately placed photodetectors P ₁ and P «determine these time segments, and the signals generated by them can be used by known electronic devices, for example measuring counters, to display the width of the beveled surfaces on a selected scale.

Die bei diesem Schema eingesetzten optischen Elemente sind Linsen L. und L₀, ein unterteiltes Prisma SP, das um eine Achse rotieren kann, die senkrecht zur Ebene des Schaubildes steht, und aus einem .ebenen Spiegel M.The optical elements used in this scheme are lenses L. and L ₀ , a subdivided prism SP that can rotate about an axis that is perpendicular to the plane of the diagram, and a flat mirror M.

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Das unterteilte Prisma SP besteht aus zwei rechtwinkligen Prismen 25, die wie dargestellt angeordnet sind und einen kleinen Luftspalt 23 zwischen ihren Hypothenusenflachen bilden. Der Punkt 24, der das Symmetriezentrum dieses Prismensystems darstellt, liegt auf der Rotationsachse des unterteilten Prismas.' The divided prism SP consists of two right-angled prisms 25, which like are arranged and form a small air gap 23 between their hypotenuse surfaces. The point 24, which is the center of symmetry of this Representing the prism system lies on the axis of rotation of the subdivided prism. '

Im Fall (a) steht das eine oder andere der Prismen 25 in so einem Winkel zum Strahl 20, daß eine totale innere Reflektion stattfindet und der Strahl nach der Reflektion durch die Linse L₂ verlauft. Der Punkt 24 ist konjugiert zum Punkt 24', der in der Oberfläche der Rasierklinge 12 in der Nähe der Anschliffflächen 13, 13a liegt. Wenn das unterteilte Prisma SP rotiert^, so rotiert der reflektierte Strahl 26 ebenfalls und trifft dabei auf unterschiedliche Teile der Linse L₀, so daß er am Punkt 24' unter verschieden»In case (a) one or the other of the prisms 25 is at such an angle to the beam 20 that a total internal reflection takes place and the beam passes through the lens L ₂ after the reflection. The point 24 is conjugate to the point 24 ', which lies in the surface of the razor blade 12 in the vicinity of the beveled surfaces 13, 13a. When the subdivided prism SP rotates ^, the reflected beam 26 also rotates and strikes different parts of the lens L ₀ , so that at point 24 'it is under different "

^ / beobachtet^ / observed

sten Winkeln ankommt, und während dieser Zeitdauer'der Fotodetektor P die'Re= flektionen von den Flächen 13, 13a, wenn sie ihn überstreichen. Bekannte elektronische Schaltungen übersetzen den Ausgang des Fotodetektors P in Signale, die mit den augenblicklichen Winkelstellungen des unterteilten Prismas SP verglichen werden, woraus sich die Winkel der Anschliffflächen in bezug auf die optische Achse des Systems ableiten lassen.most angles arrives, and during this period of time 'the photodetector P die'Re = flexions from the surfaces 13, 13a when they pass over it. Well-known electronic circuits translate the output of the photodetector P into signals, which are compared with the instantaneous angular positions of the subdivided prism SP, from which the angle of the bevel surfaces with respect to the Derive the optical axis of the system.

Im Fall (b) hat sich das Prismensystem SP so weit gedreht, daß keine totale innere Reflektion stattfindet, und der Strahl 20 verläuft unmittelbar durch das Prisma und anschließend über den Spiegel K. zur rCinte der Klinge 12. Die Linse L. fokusiert den Strahl in der Nähe der Anschliff flächen zu einem definierten Punkt oder einer Linie, und dieser überstreicht die beiden Flächen 13, 13a aufgrund der seitlichen Verschiebung des Strahls 20 beim Austreten aus dem Prisma SP, wobei diese seitliche Verschiebung durch an den beiden parallenen Flächen 26 des unterteilten Prismas erzeugt wird. Die Wirksamkeit dieser Anordnung beruht darauf, daß die seitliche Verschiebung ein geringer Effekt ist, so daß ein schnell kreisendes Prisma bei ©ine unangemessen hohen Geschwindigkeit den Punkt nicht zur überstreichung des»In case (b) the prism system SP has rotated so far that there is no total internal reflection, and the beam 20 runs directly through the prism and then via the mirror K. to the rCinte of the blade 12. The lens L. focuses the beam in the vicinity of the polished surfaces to a defined point or a line, and this sweeps over the two surfaces 13, 13a due to the lateral displacement of the beam 20 when exiting the prism SP, this lateral displacement due to the two parallel surfaces 26 of the subdivided Prism is generated. The effectiveness of this arrangement is based on the fact that the lateral displacement is of little effect, so that a rapidly circling prism at an inappropriately high speed does not pass the point to sweep over the »

iAES OFUGINALiAES OFUGINAL

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Flächen 1J>, IJa veranlaßt. Andererseits ist aber auch die Arbeitsweise des Systems im Fall (a) ausreichend schnell zur Anwendung bei einer bewegten Klinge 12.Areas 1J>, IJa caused. On the other hand, however, the mode of operation of the system in case (a) is also sufficiently fast for use with a moving blade 12.

Eine zweite vorteilhafte Eigenschaft des Systems besteht darin, daß eine einfache rotierende optische Komponente das Mittel bildet, um abwechselnd und automatisch den Fall (a) und den Fall (b) eintreten zu lassen, so daß mit ein und derselben Ausrüstung sowohl die Breiten und auch die Winkel der Anschliffflächen gemessen werden können.A second advantageous property of the system is that a simple rotating optical component forms the means to alternately and automatically allow case (a) and case (b) to occur, so that with one and the same equipment both the widths and the angles of the grinding surfaces can be measured.

Zugegebenermaßen sind bestimmte Merkmale bei diesem Verfahren nichtAdmittedly, certain features are not in this procedure

/ hat
ideal; beispielsweise'das unterteilte Prisma SP einen endlichen Spalt 2j5, so daß der Punkt 24 nicht exakt in einer der beiden Hypothenusenf1ächen 26 liegt. Daraus folgt, daß im Fall (a) der Punkt 24' nicht völlig konstant ist, aber dieser Effekt ist nicht groß genug, um zu irgendwelchen Problemen zu führen. Die Flächen IJ, Ij5a der Klinge 12 wiederum liegen nicht in einer gemeinsamen Ebene,wdaß im Fall (b) der scheinbar fokussjerte Punkt während seiner Wanderung über die Anschiiffflachen nicht präzise im Fokus liegt. Experimente haben jedoch gezeigt, daß dieser Effekt vernachlässigbar ist. Schließlich würde es für eine maximale Auflösung wünschenswert sein, die abgehenden Strahlen 21, 22 nach Reflektion an den Flächen 13, 1^a in die Ebene der verschiedenen Detektoren P, P., Pp zu fokussferen, aber in der Praxis ist dieses unnötig./ Has
ideal; For example, the subdivided prism SP has a finite slit 2j5, so that the point 24 does not lie exactly in one of the two hypotenuse surfaces 26. It follows that in case (a) the point 24 'is not completely constant, but this effect is not great enough to cause any problems. The surfaces IJ, Ij5a of the blade 12 in turn do not lie in a common plane, so that in case (b) the point that appears to be in focus is not precisely in focus during its migration over the contact surfaces. However, experiments have shown that this effect is negligible. Finally, for maximum resolution it would be desirable to focus the outgoing rays 21, 22 after reflection at the surfaces 13, 1 ^ a in the plane of the various detectors P, P., Pp, but in practice this is unnecessary.

Bs/ub - Patentansprüche -Bs / ub - claims -

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Claims

Patent claims:

1.) A method for testing bevel surfaces of a workpiece, in particular a razor blade, characterized in that the bevel surfaces are illuminated by means of one or more largely coherent incident light beams and the light beams reflected from the surfaces are monitored by means of photodetectors in order to determine the angles and widths of the surfaces To determine the shape of variable parameters of the reflected rays.

2. The method according to claim 1, characterized in that each beam reflected from a grinding surface is emitted to a photodetector through a mask which is movable in a plane perpendicular to the grinding surface plane by a servo system which responds to the output of the photodetector so that the intensity peak of the reflected beam is automatically localized, the end position of the servo system being used to display the angle and the size of the output of the photodetector being used to display the width of the respective contact surface.

3. The method according to claim 2, characterized in that, in the case of a workpiece in which the beveled surfaces are arranged symmetrically on opposite sides of a cutting edge, the illumination takes place symmetrically, the signals from the photodetectors corresponding in each case to the rays reflected from the two surfaces, can be compared with each other in order to determine deviations in the symmetry of the bevel surfaces.

4. The method according to claim 2, characterized in that in the case of a workpiece in which the beveled surfaces are arranged symmetrically on opposite sides of a cutting edge, the illumination is carried out symmetrically by a light beam of rectangular cross-section and uniform intensity over its cross-section.

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5. The method according to claim 1, characterized in that an optical system is arranged for each grinding surface in order to bring a reflected beam from the grinding surface to a point image, assuming that the corresponding grinding surface is an exactly flat mirror, the condition every deviation of the figure from a true point shows the condition of the polished surface.

6. The method according to claim 1, characterized in that two moving light beams are used to illuminate each contact surface, the first of which moves at an angle so that the light strikes the contact surface with a continuous change in angle, while the second beam is punctiform is focused on the grinding surface and sweeps its width at a largely constant speed.

7 · The method according to claim 6, including ^^ L j ^^ MsizB io ^ met that a photodetector is arranged so that it receives the reflection of the first beam from the ground surface in an instant when the sweeping, reflecting beam a certain Angular position reached, whereby the angle of the view is teetiüscbar in relation to the instantaneous angle of the incident light beam "

8. The method meh claim 7 _B, characterized in that the first beam is betoessen so wide " UeS © p different beveled surfaces illuminated at the same time, and that only © in gasssiKSemer photodetector is provided to cie Wiakel d" r different & ss @ aiif £ flat determine, whereby the reflected rays from ά & η ves ° s§M®d! ®ffi © E fesoslif ff smile successively at the common photodetector

■ 5 * 5

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9. The method according to claim 6, 7 or 8, characterized in that the reflection of the second beam from each grinding surface falls on a separate, individual photodetector, and that the widths of the grinding surfaces are determined by the length of the time intervals in which each of these . Photo detectors receives the reflected beam from its associated grinding surface.

10. The method according to one or more of claims 5 to 9 *, characterized in that the first and second beam are obtained alternately from a common source by means of a rotating subdivided prism which consists of two right-angled prisms whose hypotenuse surfaces are parallel to each other, the first beam results from total internal reflection in the divided prism, while the second beam results from transmission and diffraction.

ORfGJNAL INSPECTED

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