DE1993218U

DE1993218U - OPTO-ELECTRONIC DISTANCE DETECTOR.

Info

Publication number: DE1993218U
Application number: DEG38115U
Authority: DE
Inventors: Max Grundig
Original assignee: Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH
Current assignee: Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH
Priority date: 1967-10-13
Filing date: 1967-10-13
Publication date: 1968-09-05

Description

Ρ.ΑΛ17 8Μ*18.7.Ε8Ρ.ΑΛ17 8Μ * 18.7.Ε8

15.7.1968July 15, 1968

(Neue) Beschreibung(New) description

Opto-electronic distance tester

Die Neuerung bezieht sich auf ein opto-elektronisches Gerät, das die Einhaltung eines vorgegebenen Abstands zu einer Materialoberfläche berührungslos überprüft, und das im wesentlichen aus einer Strahlungsquelle mit moduliertem Licht und einer Sammellinse als Sender sowie einem fotoelektrischen ¥andler und einer Aufnahmelinse als Empfänger besteht, wobei Sender und Empfänger vorzugsweise eine bauliche Einheit darstellen. The innovation relates to an opto-electronic Device that checks compliance with a specified distance to a material surface without contact, and that essentially from a radiation source with modulated light and a converging lens as a transmitter as well as a photoelectric andler and a taking lens as a receiver, with transmitter and receivers preferably represent a structural unit.

Abstandsprüfgeräte dieser Art sind bekannt; so beispielsweise auf ein Gerät hingewiesen, bei dem im Betriebszustand ein durch eine Sammellinse gebündelter Lichtstrahl gegen die auf ihren Abstand zum Gerät zu prüfende Materialoberfläche fällt und dort eine Lichtmarke erzeugt. Vor Austritt aus dem Gerät passiert der Lichtstrahl die eine Hälfte einer weiteren Linse, welche ihn aus der zur Materialoberfläche senkrechten Lage ablenkt. Ein Teil der diffus reflektierenden Strahlen fällt nach Bündelung durch die andere Hälfte der Linse mit Hilfe einer dritten Linse auf eine Kombination von zwei Fotowiderständen» Durch Verstellen derDistance testing devices of this type are known; for example, pointed out to a device in which in the operating state a bundled by a converging lens Light beam falls against the material surface to be tested for its distance to the device and a light mark is created there. Before exiting the device, the light beam passes one half of another Lens, which deflects it from the position perpendicular to the material surface. Part of the diffuse reflective After focusing through the other half of the lens, rays fall on a combination with the help of a third lens of two photo resistors »By adjusting the

Beg. 1395Beg. 1395

Fotowiderstandskombination oder des ganzen Gerätes kann erreicht werden, daß auf die beiden Teile der Kombination gleiche Lichtmengen fallen, l^urch eine Schaltung, in der die beiden Teilwiderstände miteinander verglichen werden, kann diese Stellung der Widerstände oder des Gerätes festgestellt werden. Bei Änderungen des Abstand's zur Fläche ändert sieh auch der Einfallswinkel der von der Lichtmarke reflektierten Strahlen und ihre Abbildung wandert auf dem Fotowiderstand seitlich aus, die beiden Teilwiderstände werden unsymmetrisch bestrahlt und nehmen dadurch unterschiedliche Widerstandswerte an. Aus dem elektronisch gewonnenen Quotienten dieser Werte wird auf die Größe der seitlichen Bildverschiebung und damit auf die Größe der Lageänderung der Fläche geschlossen. Wegen der Intensitäts- und Temperaturabhängigkeit der Halbleiterfotowiderstände ist die Messung der Lageänderung im Vergleich zur Bestimmung der Sollage nicht sehr genau. Es wird deshalb vielfach als Nachteil empfunden, daß bisher ein einfaches, berührungslos arbeitendes Abstandsprüfgerät fehlt, das die Einhaltung des zugestandenen Toleranzbereiehes für den Abstand zur Materialoberfläche möglichst genau kontrolliert.Photoresistor combination or the whole device can be achieved that on both parts of the Combination of equal amounts of light fall through one Circuit in which the two partial resistances are connected to each other can be compared, this position of the resistors or the device can be determined. If the distance to the surface changes, the angle of incidence of that reflected by the light mark also changes Rays and their image migrate sideways on the photoresistor, the two partial resistances are irradiated asymmetrically and therefore take on different resistance values. The electronically obtained quotient of these values is used to determine the size of the lateral image shift and thus infer the size of the change in position of the surface. Because of the intensity and Temperature dependence of the semiconductor photo resistors the measurement of the change in position is not very precise compared to the determination of the target position. It will therefore often felt as a disadvantage that so far a simple, contactless working distance tester lack of compliance with the permitted tolerance range for the distance to the material surface controlled as closely as possible.

— 3 —- 3 -

Reg. 1395 3 — Reg. 1395 3 -

Die Mängel werden bei einem Abstandsprüfgerät der in Rede stehenden Art dadurch beseitigt, daß der Empfänger wenigstens zwei voneinander unabhängig mechanisch verstellbare Vorrichtungen enthält, die aus je zwei antiparallel geschalteten fotoelektrischen Wandlern bestehen.The shortcomings are eliminated in a distance tester of the type in question that the Receiver contains at least two independently mechanically adjustable devices, each consisting of two photoelectric converters connected in anti-parallel.

Ein Vorteil der Neuerung ist, daß mit diesem Gerät die Grenzen des Toleranzbereiches sehr genau bestimmt werden können, da die vorzugsweise zwei Doppel-Fotoelemente des Gerätes mechanisch so eingestellt werden können, daß jeweils eines von ihnen durch das Bild der Lichtmarke symmetrisch beleuchtet wird, wenn sich die reflektierende Fläche an einer der beiden ToLeranzgrenzen befindet. Die Ansprechempfindlichkeit des Gerätes liegt in der GrößenordnungOne advantage of the innovation is that this device determines the limits of the tolerance range very precisely can be, since the preferably two double photo elements of the device mechanically adjusted can be that each one of them illuminated symmetrically by the image of the light mark when the reflective surface is at one of the two tolerance limits. The responsiveness of the device is in the order of magnitude

2 ■■■■'— 3
von 10 bis 10 mm.2 ■■■■ '- 3
from 10 to 10 mm.

Im folgenden wird an Hand der Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Neuerung und die Einzelheiten desselben näher erläutert. Dabei zeigtIn the following, an exemplary embodiment of the innovation and the details thereof will be given with reference to FIG explained in more detail. It shows

Fig. 1 die schematische Darstellung des neuerungsgemäßen Gerätes.Fig. 1 shows the schematic representation of the innovation according to the invention Device.

- k - k

Reg. 1395Reg. 1395

En. dem Gerätegehäuse 1 sind eine in Pfeilrichtung moduliertes Licht 2 abstrahlende Lampe 3 und die beiden Doppel-Fotoelemente 4 und 5 angeordnet. Die nicht näher dargestellte Wendel der Lampe wird durch die Sammellinse 6 auf der oberen Fläche 7 des Körpers in Form einer Lichtmarke abgebildet. Die in Pfeilrichtung reflektierten Strahlen 9 und 1o gelangen über die Linsen 11 und 12 auf die Doppel-Fotoelemente h und 5· Dieselben sind so eingestellt, daß die Strahlen 9 und 10 vorwiegend auf ihre linken Halften fallen, wenn die reflektierende Fläche innerhalb des vorgegebenen Toleranzbereiches liegt. Wird jedoch beispielsweise der Abstand der Fläche zum Gerät durch Austausch der Körper 8 und 13 größer, so wandern die beiden Bilder der Lichtmarke in Richtung Gerätemitte. Es gelangt also zunehmend mehr Licht auf die rechte Seite der Kombination k. Liegt die reflektierende Fläche außerhalb des vorgegebenen Toleranzberexches, so überwiegt die Bestrahlung der rechten Seite. Verringert sich dagegen der Abstand zur Fläche durch Verwendung des Körpers 1-4, so wandern die Bilder der Lichtmarke nach außen und die rechte Hälfte der Kombination 5 erhält zunehmend mehr Licht. Die reflektierende Fläche liegt also wiederum außerhalb des vorgegebenen ToleranzberexchesA lamp 3 emitting light 2 modulated in the direction of the arrow and the two double photo elements 4 and 5 are arranged in the device housing 1. The filament of the lamp, not shown in detail, is imaged by the converging lens 6 on the upper surface 7 of the body in the form of a light mark. The rays 9 and 1o reflected in the direction of the arrow reach the double photo elements h and 5 via the lenses 11 and 12. They are set so that the rays 9 and 10 mainly fall on their left halves when the reflecting surface is within the specified tolerance range lies. However, if, for example, the distance between the surface and the device is greater by replacing the bodies 8 and 13, the two images of the light mark migrate in the direction of the center of the device. So more and more light reaches the right-hand side of the combination k. If the reflective surface is outside the specified tolerance range, the irradiation on the right-hand side predominates. If, on the other hand, the distance to the surface is reduced by using the body 1-4, the images of the light mark migrate outwards and the right half of the combination 5 receives increasingly more light. The reflective surface is again outside the specified tolerance range

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Claims

8ΊΒ-18.7.Β8 |8-18 July 8 |

Beg. 1395

- κ

S c h u t ζ a η s ρ r u c h

Opto-electronic device which contactlessly checks compliance with a predetermined distance to a material surface and consisting essentially of a source of radiation with modulated light and a converging lens as a transmitter and a fotoelektrisehen converter und.einer taking lens as a receiver is _s wherein the transmitter and receiver preferably a represent a structural unit, characterized in that the receiver (!) contains at least two independently mechanically adjustable devices (4; 5) each consisting of two photoelectric converters connected anti-parallel.

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