DE2114271C - Fotoelektnsche Vergleichseinnchtung - Google Patents

Description

Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß im Strahlengang eier beiden sich kreuzenden Strahlenbündel ein beweglicher Selektor (10) so angeordnet ist, daß die Strahlenbündel im Kreuzungspunkt und unter gleichem Winkel auf den Selektor auftreffen, und daß der Selektor spiralig angeordnete Löcher (11, 43, Sl) oder Spiegelflächen (63) aufweist, so daß bei der Selektorbewegung die Oberflächen der beiden zu vergleichenden Teile förmig, durch Drehung der Lochscheibe 10 jedoch zeilenweise, über die gesamte der Lichtquelle 1 zugekehrten Oberfläche der Werkstücke 7,8 streichen. Durch die Reflexion der Taststrahlen 12, 13 an den Werkstücken 7,8 werden über zwei Sammellinsen 17, 18 zwei Fotoelemente 14, 15 belichtet, die Teile einer elektrischen, in bekannter Weise arbeitenden Meßbrücke bilden. Eine Abweichung des Prüflings 7 vom Normale, die vom Taststrahl 12 beleuchtet wird, er-

V/UUI1UIUI1,1| VIVI UVIUVIl i.U VVI5IVIVIIVIIUVH IVIIV -,

(7, 8) von den Taststrahlen punktförmig zeilenweise 10 gibt einen unterschiedlichen Meßwert an dem Fotofhid bi l 14 üb dm Fotoelement 15 so daß

fortschreitend überstrichen werden.

Diese Einrichtung ermöglicht eine wesentlich genauere Abtastung, denn selbst kleine Abweichungen des Probestücks vom Normal werden angezeigt. Nscht nur das Vorhandensein von Bohrungen, sondern auch deren richtige Lage sowie der genaue Durchmesser können im Vergleich festgestellt werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist als Selektor eine rotierende Lochscheibe mit spiralig angeordneten Löchern zwischen der Lichtquelle und den zu vergleichenden Teilen vorgesehen, während in einer anderen Ausführungsform diese Lochscheibe erst nach den zu vergleichenden Teilen vor den fotoelektrisch wirksamen Elementen angeordnet ist.

In einer anderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung kann für die Selektion de_s- Taststrahlen eine matt-schwarze Scheibe mit spiralig angeordneten Spiegelflächen vorgesehen werden. Ebenso ist der Ei isatz eines matt-schwarzen zylinderförmigen Körpers, mit auf seiner Mantelfläche spiralig angeordneten Spiegelflächen möglich.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer fotoelektrischen Vergleichseinrichtung,

F i g. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vergleichseinrichtung,

F i g. 3 eine als Selektor verwendete Lochscheibe, Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vergleichseinrichtung und F i g. 5 Schnitt A aus F i g. 4.

In Fig. 1 werden von einer Lichtquelle 1 durch eine Maske 2 zwei Strahlenfächer auf zwei winklig zueinander angeordnete Parabolspiegel 5,6 gelenkt und als Strahlenbündel 3,4 mit parallel laufenden Lichtstrahlen sich kreuzend in Richtung auf zwei Werkstücke 7,8 reflektiert. Genau im Kreuzungspunkt 9 treffen diese Strahlenbündel 3,4 unter gleichem Winkel auf einen Selektor in Form einer Lochscheibe 10, mit deren Hilfe zwei Taststrahlen 12, 13 selektiert werden, die einen Prüfling 7 und ein Normalstück 8 abtasten. Diese Lochscheibe 10 ist drehbar aufgebaut und derart mit spiralig angeordneten Löchern 11 versehen, daß die Taststrahlen 12, 13punktelement 14 gegenüber dem Fotoelement 15, so daß durch die Verstimmung der Meßbrückenschaltung ein Stromfluß durch ein Relais 16 bewirkt wird, welches einen Sortiervorgang auslöst.

In Fig.2 wird dargestellt, wie zwei von einer Lichtquelle 30 ausgehende Strahlenfächer durch zwei Linsen 31, 32 zu Strahlenbündel mit parallel veriau-. fenden Strahlen umgeformt und von zwei Spiegeln 33, 34 in Richtung auf zwei Werkstücke 35, 36 reflektiert

werden. Zwei Parabolspiegel 46, 47 lenken die von den Werkstücken 35, 36 reflektierten Strahlenbündel 37, 38 in Form von Strahlenfächern derart auf eine Lochscheibe 39, daß sie schräg, jedoch unter gleichem Winke! dort auftreffen und ihren Schnittpunkt 40 in

Höhe der Lochscheibe 39 haben. Erst jetzt werden die Taststrahlen 41, 42 durch die sich drehende Lochscheibe 39 mit spiralig angeordneten Löchern 43 selektiert und treffen dann alle in einem Punkt auf die Fotozellen 44, 45, welche wiederum mit einer bekann-

ten, nicht weiter dargestellten Brückenschaltung zusammenwirken und bei Abweichungen des Prüflings 36 vom Normal 35 einen Sortiervorgang auslösen.

In F i g. 3 ist ein Selektor als Lochscheibe 50 mit spiralig angeordneten Löchern 51 dargestellt, wie sie in der erfindungsgemäßen fotoelektrischen Vergleichseinrichtung eingesetzt wird. Die Steigung der eingängigen Spirale, auf der die Löcher 51 angeordnet sind, stellt eine insgesamt mögliche Abtastbreite 52 dieser Lochscheibe 40 dar.

Die Darstellung in Fig.4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem zwei Taststrahlen 60,61 durch einen Selektor in Form eines zylinderförmigen, sich drehenden Körpers 62 selektiert werden, welcher auf seinem Umfang spiralig angeordnete Selektionsspiegel 63 aufweist.

Der Schnitf/l durch F i g. 4 wird in F i g. 5 dargestellt und zeigt in einer anderen Ansicht, wie der Taststrahl 61 durch den Spiegel 64 auf den sich drehenden zylinderförmigen Körper 62 gelenkt, von den auf sei-

nem Umfang spiralig angeordneten Selektionsspiegeln 63 selektiert wird und weiter durch die Sammellinse 65 auf die Fotozelle 66 fällt. Der übrige Aufbau entspricht in seinen wesentlichen Zügen den in den vorhergehenden Beispielen beschriebenen Vorrichtungen.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 2 oder Farbe. So werden ζ. B. Stanzteile auf Vorhan-Patentansprüche: densein von Bohrungen .kontrolliert, oder andere Gegenstände auf Vorhandensein einer Bedruckung. In

1. Fotoelektrische Vergleichseinrichtung, anderen Fällen werden Teilkombinationen kontrolwelche mit Hilfe zweier von einer Lichtquelle aus- 5 liert oder auch die gleichmäßige Sauberkeit von Wagehenden Lichtstrahlen ein zu prüfendes Teil mit ren. Auch wird die Gleichheit oder Ungleichheit der einem Normalteü vergleicht, indem die von beiden Lage von Teilen festgestellt, wie z. B. bei Sortiervor-Teilen reflektierte Lichtmenge durch fotoelek- gangen. Dieses sind optische Arbeiten, die häufig mit trisch wirksame Elemente gemessen und die Er- Hilfe der Augen ausgeführt werden. Um jedoch Fehgebnisse mittels einer zugeordneten Auswerte- io ler infolge Augenermüdung zu vermeiden und die Arschaltung elektrisch verglichen werden, da- beitsgeschwindigkeit zu erhöhen, werden dafür autodurch gekennzeichnet, daß im Strahlen- matisch arbeitende Vergleichseinrichtungen eingegang der beiden sich kreuzenden Strahlenbündel setzt.

ein beweglicher Selektor (10) so angeordnet ist, Bekannt ist eine solche Einrichtung, die als lichtdaß die Strahlenbündel im Kreuzungspunkt und 15 elektrische Sortiervorrichtung ein Merkmal eines zu unter gleichem Winkel auf den Selektor auftref- prüfenden Gegenstandes mit einem Normal verfen, und daß der Selektor spiralig angeordnete Lö- gleicht. Durch eine rotierende Lochscheibe treffen eher (11, 43, Sl) oder Spiegelflächen (63) auf- zwei Lichtstrahlen punktförmig im Gegentakt auf die weist, so daß bei der Selektorbewegung die Ober- zwei Gegenstände, werden reflektiert und gelangen flächen der beiden zu vergleichenden Teile (7,8) ao dann zu einer Fotozelle. Entsprechend der Gleichheit von den Taststrahlen punktförmig zeilenweise oder Ungleichheit der Merkmale und damit der refortschreitend überstrichen werden. flektierten Lichtintensität, mit der die Fotozelle be-

2. Fotoelektrische Vergleichseinrichtung nach aufschlagt wird, löst sie über eine elektrische Auswer-Anspruchl, dadurch gekennzeichnet, daß opti- teschaltung einen Sortiervorgang aus oder nicht,
sehe Mittel (5,6) vorgesehen sind, die die von as In einer anderen ebenfalls bekannten lichtelektrieiner Lichtquelle (1) ausgehenden Strahlen in zwei sehen Steuer- oder Sortiereinrichtung wird nur ein parallele Strahlenbündel (3,4) umformen, deren Prüfling in bezug auf Vorhandensein besonderer Achsen sich schneiden. Merkmale abgetastet, indem ein Prüflichtstrahl durch

3. Fotoelektrische Vergleichseinrichtung nach eine Lochblende mit den Teilemerkmalen angepaßten einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn- 30 Löchern in einem bestimmten Takt auf das Teil fällt zeichnet, daß als Selektor eine rotierende Loch- und zur Fotozelle reflektiert wird. Ein zweiter für dii scheibe (10) mit spiralig angeordneten Löchern Vergleichsmessung notwendiger Lichtstrahl fäll ι (11) zwischen der Lichtquelle (1) und den zu ver- durch die gleiche Lochblende auf die Fotozelle, jegleichenden Teilen (7,8) vorgesehen ist. doch im Gegentakt. Beide Strahlenbündel werden

4. Fotoelektrische Vergleichseinrichtung nach 35 durch Graukeile aufeinander abgestimmt, so daß sie einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn- bei Vorhandensein eines Teilemerkmales mit gleicher zeichnet, daß eine rotierende Lochscheibe (39) Lichtintensität nacheinander auf die Fotozelle einwirmit spiralig angeordneten Löchern (43) als Selek- ken. Ein dritter Lichtstrahl bestimmt über eine zweite tor zwischen den fotoelektrisch wirksamen EIe- Fotozelle und eine zugeordnete Lochscheibe den Armenten (44, 45) und den zu vergleichenden Teilen 40 beitstakt der Steuereinrichtung.

(33,36) vorgesehen ist. Es ist auch eine lichtelektrische Steuer- und Sortier-

5. Fotoelektrische Vergleichseinrichtung nach einrichtung bekanntgeworden, bei der mit Hilfe eines einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn- optisch-mechanischen Zerlegers eine Fotozelle über zeichnet, daß als Selektor eine matt-schwarze Prüfling und Normalstück abwechselnd belichtet Scheibe mit spiralig angeordneten Spiegelflächen 45 wird. Die hierbei an der Fotozelle entstehende Wechvorgesehen ist. sellichtkomponente durch unterschiedliche Lichtin-

6. Fotoelektrische Vergleichseinrichtung nach tensität infolge Abweichung der Probe vom Normal einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn- bewirkt über ein Steuergerät die Auslösung eines Sorzeichnet, daß als Selektor ein matt-schwarzer zy- tiermechanismus. Ein zusätzlicher Lichtstrom einer linderförmiger Körper (62) mit auf seiner Mantel- 50 zweiten Lichtquelle wird dem vom Normal bzw. dem fläche spiralig angeordneten Spiegelflächen (63) vom Prüfling ausgehenden Lichtstrom überlagert, invorgesehen ist. dem diese zweite Lichtquelle im Takt des Arbeitsspieles entsprechend ein- und ausgeschaltet wird.

Bei allen in vorhergehenden aufgezählten Sortier-

53 einrichtungen ist nur eine Abtastung möglich, bei der gleichzeitig entweder der gesamte Prüfling oder nur

Gegenstand der Erfindung ist eine fotoelektrische eine größere Teilfläche davon erfaßt wird. Die Abta-

Vergleichseinrichtung, welche mit Hilfe zweier von stung von kleinen Einzelheiten ist nicht möglich, denn

einer Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen ein zu nur die Summe der gesamten Lichtreflexion wirkt auf

prüfendes Teil mit einem Normalteü vergleicht, indem 60 die Fotozelle. Kleine punktförmig Abweichungen

die von beiden Teilen reflektierte Lichtmenge durch mit eventuell entgegengesetzter Wirkung heben sich

fotoelektrisch wirksame Elemente gemessen und die auf und haben keinen Einfluß auf das Vergleichser-

Ergebnisse mittels einer zugeordneten Auswerteschal- gebnis mit dem Normal,

lung elektrisch verglichen werden. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,

In der Massenfertigung ist es notwendig, daß auch 65 eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schafin großen Mengen hergestellte Teile kontrolliert wer- fen, mit der auch die Abtastung von kleinen Einzelheiden. Diese Kontrolle bezieht sich meistens auf Maß- ten, ζ. B." punktförmigen Abweichungen der Prüflingshaltigkeit, oft jedoch auch nur auf Form, Oberfläche oberfläche, möglich ist.