DE20206058U1

DE20206058U1 - Vorrichtung zur 3-dimensionalen Abtastung der Oberflächenstruktur bewegter Objekte

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Publication number: DE20206058U1
Application number: DE20206058U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-04-18
Filing date: 2002-04-18
Publication date: 2002-08-29
Anticipated expiration: 2012-04-19

Description

Der Beschreibungstext wurde nicht elektronisch erfaßt

Claims

1. Vorrichtung zur 3-dimensionalen Abtastung der Oberflächenstruktur bewegter Objekte um die Messergebnisse einer Identifikation, Verifikation bzw. Klassifikation zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Laser-Sendekopf (2) einen Abtastlaserstrahl (8) durch Rotation (7) auf eine kegeloberflächenbeschreibende Bahn ablenkt und dieser auf einen innen verspiegelten Rohrspiegel (3) mit Verspiegelung (4) fällt, welcher den Abtastlaserstrahl (8) wiederum auf eine Bahn ablenkt, welche wiederum die Oberfläche eines Kegels beschreibt und daß der Abtastlaserstrahl (8) den Prüfling (6) rundum während des durchlaufens des Abtastbereiches in der Bewegungs richtung (10) abtastet und die Reflexionen (9) vom jeweils bestrahlten Punkt des Prüflings (6) von den Fotodetektoren (5) erfasst und einer Ablaufsteuerung und Messdatenerfassung (25) zugeführt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser-Sendekopf (2) als mechanischer Laser-Sendekopf (12) oder akustooptischen Laser-Sendekopf (20) ausgeführt sein kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtastlaserstrahl (8) zur Vermeidung des störenden Einflusses von Fremdlicht einem Modulationsverfahren unterzogen wird, um die Reflexionen (9) vom Prüfling (6) aus dem von den Fotodetektoren (5) empfangenen Strahlungsgemisch herausfiltern zu können.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

- dass der mechanischen Laser-Sendekopf (12) aus einem Laseremitter (13) sowie einem im Lager (16) drehbar gelagerten Rohr (14) mit einem - in geeignetem Winkel angeordneten - Ablenkspiegel (15) besteht, welches über ein Übersetzungsgetriebe (18) von einem Antriebsmotor (17) angetrieben wird, der von der Motorsteuerung mit Leistungstreiber (26) gespeist wird, sowie
- dass der austretende Abtastlaserstrahl (8) durch seine Rotation die Oberfläche eines Kegels bzw. Kegelstumpfes beschreibt, sowie
- dass der mechanischen Laser-Sendekopf (12) einen Nullpositionsdetektor bzw. Positionsmelder (19) besitzt, welcher in Form elektrischer Signale Informationen zur Position des Abtastlaserstrahls (8) über ein Interface (27) an die prozessorgestützten Ablaufsteuerung mit Zwischenspeicher für die Messdaten und Schnittstelle (29) weitergibt, sowie
- dass das drehbar gelagerten Rohr (14) durch die Welle des Antriebsmotors (17) selbst gebildet werden kann, sodaß das Übersetzungsgetriebe (18) wegfällt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

- dass der akustooptische Laser-Sendekopf (20) im wesentlichen aus einem Laseremitter (13), sowie einem gemeinsamen oder zwei getrennten Ablenkkristallen (21) besteht, in welche mittels zwei um 90° gegeneinander versetzte Ultraschallwandler (22) Schallwellen eingestrahlt werden, welche im Rythmus der angelegten Wechselspannungen, welche von der Ultraschallablenksteuerung mit Leistungstreiber (26) geliefert werden, eine Veränderung der Gitterstruktur der Ablenkkristalle (21) und somit der optischen Beugungs- bzw. Brechungseigenschaften hervorrufen, sowie
- dass die Ultraschallanregung der Ablenkkristalle (21) mit 2 Steuersignalen erfolgt, welche solche Signalverläufe besitzen, dass der austretende Abtastlaserstrahl (8) durch seine Rotation die Oberfläche eines Kegels bzw. Kegelstumpfes beschreibt, sowie
- dass diese Signalverläufe der Ablenksignale eine Sinus- und eine Cosinus- Schwingung seien um eine kreisförmige Ablenkung zu erzielen, sowie
- dass das Interface (27) die Positionsdaten des Abtastlaserstrahls (8) direkt aus der Ultraschallablenksteuerung mit Leistungstreiber (26) bezieht und der Nullpositionsdetektor bzw. Positionsmelder (19) als eigenständiges Bauteil entfällt, sowie
- dass das Interface (27) entfallen kann, da durch Generierung entsprechender Steuersignale durch die Ultraschallablenksteuerung mit Leistungstreiber (26) eine Positionsbestimmung berechenbar ist, sowie
- dass auf der den Ultraschallwandlern (22) gegenüberliegenden Seiten der Ablenkkristalle (21) liegenden Seiten Ultraschall-Reflexions- bzw. Absorber schichten (23) aufgebracht sind um stehende oder durchlaufende Wellen zu erhalten, sowie
- dass auf der Austrittsseite für den Abtastlaserstrahl (8) der Ablenkkristalle (21) eine Blende (24) aufgebracht ist um störende Intensitätsmaxima und Streustrahlung, welche durch Beugung oder Brechung im Ablenkkristall (21) entstehen, abzuschatten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Ablaufsteuerung und Messdatenerfassung (25) besitzt, die aus der prozessorgestützten Ablaufsteuerung mit Zwischenspeicher für die Messdaten und Schnittstelle (29) besteht, welche aus mehreren kooperierenden Prozessoren bestehen kann, die über die Motor- bzw. Ultraschallablenksteuerung mit Leistungstreiber (26) die Vorrichtung (1, 11, 30) ansteuert und über das Interface (27) Rückmeldungen über Position, Drehzahl und Nullposition des Abtastlaserstrahls (8) erhält und über die Eingangsverstärker mit Multiplexer und AD-Wandler (28) die Signale der von den Fotodetektoren (5) erfassten Reflexionen (9) des Prüflings (6) an die prozessorgestützten Ablaufsteuerung mit Zwischenspeicher für die Messdaten und Schnittstelle (29) übergeben welche diese dann an nachfolgende externe Verarbeitungseinheiten weitergegeben.