DE2244433A1

DE2244433A1 - Anordnung zur fotoelektrischen bestimmung der abmessung eines objektes

Info

Publication number: DE2244433A1
Application number: DE19722244433
Authority: DE
Inventors: Manfred Hoeringklee; Dieter Dipl Phys Zobel
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1972-09-06
Filing date: 1972-09-06
Publication date: 1974-03-14

Description

-Anordnung zur fotoelektrischen Bestimmung der Abmessung eines Objektes Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur fotoelektrischen Bestimmung der Lage oder der Abmessung eines Objektes.
Zur Überwachung und Steuerung einer Vielzahl von Produktionsabläufen werden unter anderem Meßeinrichtungen benötigt, mit denen die Lage oder Abmessung auch schnellbewegter Produkte während des Herstellungsvorganges beruhrungslos und kontinuierlich erfaßt werden können. Als vorteilhaft haben sich Meßverfahren herausgestellt, die auf dem Prinzip der optischen Abbildung beruhen. Dabei werden die Abmessungen des Objektes als Hell-Dunkel-Ubergänge (kanten) im Gesichtsfeld eines optischen Meßfühlers, der ein rotierendes Spiegelsystem enthält, erkannt.
Infolge der Rotation des Spiegelsystems wird das optische Bild des Meßobjektes periodisch an einem fotoelektrischen Empfänger vorbei bewegt. Es ist ein Verfahren zum fotoelektrischen Bestimmen der relativen Lage wenigStns einer Kante eines Objektes bekannt geworden (DAS 1 191 591), bei dem die Lage der Kante eines Objektes über einen rotiev den sechsflächigen Drehspiegel periodisch auf einen fotoelektrischen Empfänger abgebildet wird. Ber fotoelektrische Empfänger erzeugt je nach der Dauer der Belichtung einen entsprechend langen Meßimpuls, dessen zeitlicher Einsatz mit einem der Periode der Abtastung synchronen Signal verglichen wird. Ein solches der Abtastung synchrone Signal wird dadurch hergeleitet, daß man an den Kanten des sechsflächigen Drehspiegels Magnetjoche anbringt, die bei der Umdrehung des Drehspiegels an einer Induktionsspule vorbeilaufen und dabei Vergleichsimpulse erzeugen. Die relative Phasenlage des Impulseinsatzes des Meßimpulses mit den Verglflchsimpuls entspricht der relativen Lage einer Yante eines Objektes. Durch Messung zweier Kanten auf diese TÄrise kann durch nachher erfolgte Differenzbildung auch eine 3reite bestimmt werden.
Ein beträchtlicher optischer, und durch den drehbaren Polygonspiegel auch mechanischer Aufwand, wirkt sich nachteilig auf das Verfahren aus.
Es ist eine Anordnung zur Messung der Dicke oder Breite von laufendem Walzgut bekannt geworden (OS 1 923 257), bei dem das zu messende Gut über ein optisches Linsensystem auf ein Lichtleitfaserbündel abgebildet wird. Jedem Lichtleiter ist ein fotoelektrisches Bauelement zugeordnet, deren Ausæangssignale einer Auswerteeinrichtung gleichzeitig zugeführt werden. Die Auswerteeinrichtung enthält eine der Anzahl der fotoelektrischen Bauelemente gleiche Anzahl von G-enzwertmeldern und entweder einen diesen nachgeschalteten, analcgen Summenbildner oder ein digitales Addierwerk. Alle lichtführenden Lichtleiter werden durch die fotoelektrischen Bauelemente gleichzeitig abgefragt, so daß z. B. die Ausgangs- E --r.-lng des analogen Summenbildners der Dicke oder 3reite des alzgutes entspricht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung zur fotoelektrischen Bestimmung der Lage oder der Abmessung eines Objektes unter Verwendung mehrerer fotoelektrischer Daue emente, deren Ausgangssignale einer Auswerteeinrichtung zugeführt werden, anzugeben, bei der die eingangs geschilderten Nachteile vermieden werden.
GewäB der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Objekt über ein Linsensystem direkt auf mehrere zeilenfcrmig angeordnete, fotoelektrische Bauelemente abgebildet wird, die mit einem Schieberegister gekoppelt sind, das mit der Frequenz eines Taktgenerators nacheinander Datensignale eines Datensignalgenerators über einen Trigger an die Auswerteeinrichtung durchschaltet.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Fig. ^ ist mit 1 ein Objekt darges-tellt, dessen Abmessung mIttels der Anordnung nach der Erfindung bestimmt werden soll. Dazu sind einzelne in einer Reihe angeordnete, eine Zeile 3 bildende fotoelektrische Bauelemente vorgesehen, die mit einem Schieberegister 4 in Verbindung stehen. Der Ausgang des Schieberegisters 4 führt über einen Trigger 5 za einer Auswerteeinrichtung 6. Die Zeile 3 der fotoelektrischen Bauelemente (3a, 3b, ...) ist mit einem Datengenerator 7, das Schieberegister 4 mit einem.Taktgenerator 8 verbunden.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Die Abmessung des Objektes 1 wird über ein Liniensystem 2 auf die in einer Reihe angeordneten, eine Zeile 2 bildenden fotoelektrischen Bauelemente (3a, 3b, ...) (z. B. Fotodioden) abgebildet. Dabei schalten die fotoelektrischen Bauelemente, die entsprechend den Abmessungen des Objektes aktiviert werden, die Datensignale des Datengenerators 7 an das Schieberegister 4 durch. Betätigt wird das Schieberegister 4 durch Impulse des Taktgenerators 8, so daß die Datensignale nacheinander über den Trigger 5 der Auswerteeinrichtung 6 zugeführt werden. Sie bildet aus der Anzahl der aktivierten fotoelektrischen Bauelemente und ihrer Lage auf der Zeile j ein der Abmessung und der Lage des Objektes proportionales Signal.
In der Fig. 2 sind die Eingangssignale der Auswerteeinrichtung 6 dargestellt, wie sie dieser z. B. bei einer Dickenmessung eines Objektes zugeführt werden. Die Anzahl der Einzelimpulse 1 bis n entspricht der Anzahl der eine Zeile 3 bildenden fotoelektrischen Bauelemente 3a, 3b, ... In der Fig. 2 tritt von der Stelle x an eine Anzahl von Impulsen mit größerer Amplitude auf. Die Stelle x kennzeichnet die Lage einer Kante, die Anzahl dieser Impulse die Abmessung des Objektes.
Mittels zweier gleicher Anordnungen gemäß der Erfindung läßt sich in vorteilhafter Weise auch die Breite eines Objektes bestimmen. Dabei wird die Lage Je einer Kante des Objektes von je einer Anordnung gemäß der Erfindung abgetastet. Für diesen Fall zeigt die Fig. 3 das Impulsdiagramm, welches die Impulszüge a und b von Je einer abgetasteten Kante des Objektes enthält. In diesem Fall werden die beiden Impuls züge a und b einer Auswerteeinrichtung zugeführt, die daraus die Breite des Objektes ermittelt.

Claims

Patentanspru c~h

Anordnung zur fotoelektrischen Bestimmung der Lage oder der Abmessung eines Objektes unter Verwendung mehrerer fotoelektrischer Bauelementefi deren Ausgangssignale einer Auswerteeinrichtung zugeführt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Objekt (1) über ein Linsensystem (2) direkt auf mehrere zeilenförmig angeordnete, fotoelektrische Bauelemente (z. B. Fotodioden 3a, 3b, abgebildet wird, die mit einem Schieberegister (4) gekoppelt sind, das mit der Frequenz eines Taktgenerators (8) nacheinander Datensignale eines Datensignalgenerators (7) (z. B.

bei Belichtung der Fotodiode über einen Trigger (5) an die Auswerteeinrichtung (6) durchschaltet. Leerseite