DE2402059A1

DE2402059A1 - Verfahren und einrichtung zur lagebestimmung

Info

Publication number: DE2402059A1
Application number: DE19742402059
Authority: DE
Inventors: Philippe Roussel; Lucien Slama
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1973-02-02
Filing date: 1974-01-17
Publication date: 1974-08-15
Also published as: DE7401468U; FR2216556B2; FR2216556A2; CH567242A5

Description

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BBC Aktiengesellschaft BROWN, BOVERI & Cie., Baden

Verfahren und Einrichtung zur LagebestiEimung;

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lagebestimmung einer Gegenstandskontur durch Abtastung mit einem Laserstrahlbündel. sowie eine Einrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Die Genauigkeit der Lagebestimmung von Gegenständen mittels abtastenden Laserstrahlbündeln ist im allgemeinen von den Querschnittsabmessungen des verwendeten Strahlbündels abhängig, was zu einer Begrenzung der Messgenauigkeit oder zu erhöhtem Aufwand für die Strahlbünde!begrenzung führt. Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Abtastverfahrens der eingangs genannten Art, das sich durch weitgehende Unabhängigkeit von den Querschnittsabmessungen des Abtast-Strahlbündels im Hinblick auf die Genauigkeit der Lagebestimmung auszeichnet, sowie einer entsprechenden Einrichtung, die sich durch vergleichsweise geringen Aufwand auszeichnet.

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Die erfindungsgeraässe Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch folgende Merkmale:

a) zur Abtastung wird ein Laserstrahlblinde 1 mit mindestens einem singulären Element der Verteilung der Strahiungsenergiedichte über den Strahlbündelquerschnitt erzeugt;

b) es wird eine Relativbexvegung zwischen dem abzztastenden Gegenstand und dem LaserstrahXblinde 1 erzeugt, derart, dass eine sich verändernde Abdeckung des Strahlbühdelquersehnitts durch den Gegenstand eintritt, und diejenige Relativstellung zwischen Gegenstand und Laserstrah!bündel bestimmt, bei der eine Punktion, insbesondere die änderung, der Strahlungsenergie des den Gegenstand passierenden .Teilstrahlbündels oder eine Ableitung dieser Funktion einen singulären Punkt durchläuft;

c) die Strahlungsenergiedichte über den Strahlbündelquerschnitt durchläuft wenigstens in einer zu der abzutastenden Kontur rechtv/inkligen Richtung eine Funktion mit einem einzigen Maximum.

Damit \Ί±τά die Lagebestimmung nicht mehr mittels eines von den Querschnittsabmessungen des Strahlbündels abhängigen Kriteriums durchgeführt, sondern mittels einer singulären Punktionseigenschaft der Strahlungsenergiedichte innerhalb des Strahlbündelquerschnitt s.

Entsprechend kennzeichnet sich die erfindungsgemässe Einrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens durch folgende

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Bestandteile:

a) ein Sender zur Erzeugung eines eine Gegenstandskontur abtastenden Laserstrahlbündels und Mittel zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen Gegenstand und Laserstrahlbündel unter sich verändernder Abdeckung des Szrahlbündelquerschnitts durch den Gegenstand;

b) Mittel zur Übertragung wenigstens eines bestimmten Anteils des den Gegenstand passierenden Teilstrahlblindels zu einem photoelektrischen Wandler;

c) Mittel zur Bestimmung der Relativstellung zwischen Gegenstand und Laserstrahlbündel, bei v/elcher der Ausgangsstrom des V/andlers oder einer Ableitung desselben wenigstens einen singulären Punkt durchläuft.

Das erfindungsgemässe Verfahren und die entsprechende Einrichtung können insbesondere zur Bestimmung der Abmessungen von optisch gegen ihre Umgebung kontrastierenden, z.3. opaken Körpern. Hierzu gehört u.a. die Durchmesserbestimmung von Körpern mit diskontinuierlicher oder prismatischer Umfangsfläche oder Umfangskontur, etwa von beschaufelten Turbinenrotoren oder dergl., wobei die Durchmesserbestimmung vorteilhaft an dem um seine Symmetrieachse rotierenden Körper ausgeführt werden kann.

Die Erfindung wird weiter anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Hierin zeigt

Pig.1 ein Diagramm des Verlaufs der Strahlungsenergiedichte Tiber einen Durchmesser eines bei der Erfindung" verwend-

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baren Laserstrahlbündels,
Fig.2 ein Zeitdiagramm der Energie bzw. Leistung eines einen abzutastenden Gegenstand passierenden Teilstrahlbündels

bei der Relativbewegung,
Fig.3 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemässen Einrichtung zur Durchmess erbest leimung eines rotationssymmetrischen Körpers

und
Fig.K einen abgewandelten Teil der Einrichtung gemäss Fig.3.

In Fig.1 ist der Verlauf der Strahiungsenregiedichte I in einer diametralen Richtung χ eines Laserstrahlbündels durch die Kurve 1 dargestellt. Eine solche Verteilung der Strahlungsenergiedichte - genauer der Strahlungsleistungsdichte - findet sich bei einem Strahlbündel, das von einem im ΤΞΜΟΟ-Mod schwingenden Sender erzeugt wird. Es handelt sich um eine Glockenkurve entsprechend einer Gauss'sehen Verteilung mit einem einzigen Maximum 2, zu dem die Kurve symmetrisch verläuft.

Wenn das Strahlbündel fortschreitend durch einen sich in Richtung f relativ zum Strahlbündel bewegenden Körper von z.S. opaker-Beschaffenheit mit der Kontur E abgedeckt wird, so ergibt sicn bei einer Stellung χ der Kontur E für die Strahlungsenergie J des den Gegenstand passierenden Teilstrahlbündels entsprechend dem schraffierten Teil der Fläche unter der Glockenkurve:

1) J(x₀) = f I(x) dx .

- ^xo

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Die Relativbewegung erfolgt zweckmässig mit konstanter Geschwindigkeit, so dass mit dem gleichen Ergebnis das Wegintegral durch ein Zeitintegral ersetzt werden kann. Es ergibt sich dann mit Einführung von χ = v.t (v = Geschwindigkeit, t = Zeit) für die Strahlungsenergie J des den Gegenstand passierenden Teilstrahlbündels ein Zeitverlauf gemäss Kurve 3 in Fig.2. Hierin nimmt J von einem der Strahlungsenergie des Gesamtstrahlbündels entsprechenden Maxiraum 4 mit der Ordinate J-, bei vollständig unabgedecktem Strahlbündel ausgehend zuerst langsamer, dann rascher bis zu einer maximalen Abnahmegeschwindigkeit im Wendepunkt 5 der Kurve 3 mit der Ordinate J_M/2 und anschliessend wieder langsamer ab. Der Wendepunkt 5 entspricht mit seinem Zeitpunkt t dem Durchlaufen des Punktes χ = O durch die Kontur E in Fig.1.

Die Einrichtung gemäss Fig.3 dient z.B. zur Durchmesserbestim-Eiung eines opaken, zylindrischen Körpers δ und umfasst einen im TEMOO-Mod schwingenden Sender 7* der ein Laserstrahlbündel 8 mit diametraler Energiedichteverteilung gemäss Kurve 1 in Fig.1 erzeugt. Das Strahlbündel 8 trifft einen halbreflektierenden Spiegel 9a, der unter 4-5° gegen die Achse des Strahlbündels 8 geneigt ist und einen Teil 8a in einer zur Achse A des Körpers J rechtwinkligen Ebene reflektiert. Der Teil 8a des Strahlbün-

10a
dels trifft auf die Eingangsfläche/eines Pentaprismas 10 auf einem Schlitten 11, der mittels einer Spindel 12 mit konstanter Geschwindigkeit in Richtung des Pfeils 13 parallel zum Teil 8a des Strahlbündels 8 verschoben werden kann. Das linke Ende der Spindel 12 ist bei 14 gelagert, das rechte ist mit einem elek-

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trischen Antriebsaggregat 15 gekuppelt. Gegenüber der Ausgangsflache 10b des Pentaprisras 10 ist ein optisches Visier 16 angeordnet., welches die Ausrichtung des Strahlbündels auf immer der· gleichen Punkt der Ausgangsfläche 10b ermöglicht, und zwar nach Totalreflexion an zwei Flächen des Pentaprisnas mit einer gesamten Strahlablenkung von 90°. Wenn die Ausgangsstrahlbündel 3d. bzw, 8dp bei entsprechender Stellung des Schlittens 11 schnittfrei zur rechten oder linken des Körpers 6 vorbeitreten, so gelangen sie vollständig über einen v/eiteren halbreflektierenden Spiegel 9b zu einem Diffusor 18a bzw. 18b. Von hier gelangt jeweils ein definierter Anteil der Strahlbündel zum Eingangsfenster eines photoelektrischen Wandlers 19a bzw. 19b. Der Ausgangsstrorn-der letzteren gelangt über eine Leitung 20a bzw. 20b zum Eingang einer - gegebenenfalls mit Verstärkersn versehenen - Teilerschaltung 21a bzw. 21b. Ein Teil 8b des Strahlbündels S gelangt über den Spiegel 9t> zu einem photoelektrischen Eilfswandler 22 dessen Ausgangsstrom über eine Leitung 23 parallel zu je einem zweiten Eingang der Teilerschaltungen 21a und 21b, deren Ausgangsstrom dem Quotienten aus dem über Leitung 20a bzw. 20b einerseits und dem über Leitung 23 andererseits zugeführten Strom entspricht und seinerseits zu einem ersten Eingang eines Vergleichers 24a bzw. 2^b geführt ist. Die zweiten Eingänge dieser Vergleicher sind gemeinsam mit einem dem Bruchteil 1/2 entsprechenden Strom beaufschlagt, und zwar über eine Leitung

Der Ausgangsstrom des Hilfswandlers 22 speist einerseits die Leitung 23 und andererseits parallel den Dividendeneingang einer Teilerschaltung 25 und den Divisoreingang einer Teilerschaltung

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27j deren Dividendeneingang ait den Ausgang der Teilersciialtung 25 verbunden ist. Die Leitung 25 ist an den Ausgang der letztgenannten Teilerschaltung angeschlossen.

Ein Unterteil 8c des· Teilstrahlbündels 8a wird an der Eingangsfläche 10a des Pentaprismas 10 reflektiert und durchquert den haIbreflektierenden Spiegel 9ä zu einem Michelson-Interferometer 2S bekannter Art mit einem Interferenzzänler 23a, dessen Rückstellung auf Null durch ein vom Ausgang des Vergleichers 24a über eine Leitung 29 einem Rückstelleingang 2Öb zugeführtes elektrisches Signal bewirkt wird. Der Ausgang des Vergleichers 24b

15a

ist über eine Leitung 30 mit einem Arretiereingang/des Antriebsaggregat s 15 verbunden.

Die Arbeitsweise der Einrichtung ergibt sich wie folgt: ^er Schlitten 11 nehme seine rechte, in ausgezogenen Linien dargestellte Ausgangslage ge~.üss Fig.3 ein, wobei das Strahlbündel 8cL den Körper δ schnittfrei passiert. Nun wird das Antriebsaggregat 15 eingeschaltet und damit der Schlitten 11 mit der. Pentaprisma 10 in Richtung des Pfeils 13 verschoben. Der Ausgangsstrcm des Wandlers 1Qa bleibt nun konstant gleich einem zu J_Iv- proportionalen Wert, bis die rechte Kontur des Körpers ο in den Querschnitt des Strahlbündels 8d eintritt und diesen anscnliessend fortschreitend abdeckt. Weil der Ausgangsstrom des Hilfswandlers 22 proportional zur Gesamtenergie des Strahlbändeis Sd^ ist (JV gemäss Pig.2), bildet der Ausgangsstrom der Teilarschaltung 21a während der fortschreitenden Abdeckung des

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3trah.lbund.els Sd.. durch die Kontur Ξ- des Körpers 6 das Verhältnis J/JV proportional ab. So la.nge der Wert dieses Verhältnisses kleiner als 1/2 ist, führt die Leitung 29 von: Ausgang dos Vergleichers 24a. keinen Strom. Wenn dagegen J den ".-;ert 3 „/2. unterschreitet, so erscheint auf Leitung 29 ein Impuls, welcher den Zähler 28a des Interferometers 23 auf Null zurückstellt.

Diese Rückstellung erfolgt zum Zeitpunkt t gemäss Fig.2 mit grcsster Genauigkeit, weil sich die Energie des den Körper passierenden Teilstrahlbundels im Wendepunkt 5 der Kurve 3 mit maximaler Geschwindigkeit ändert (At ist hier für einen gegebenen ^T.vert von ίΧ J minimal). Es ergibt sich so eine hochgenaue lagebestimmung der Kontur E- des Körpers 6.

Die Bewegung des Schlittens 11 und damit des Pentaprismas 10 nach links gemäss Fig.3 wird fortgesetzt, bis der linke Querschnittsrand des Strahlbündels Sd₉ die linke Kontur E_P des Körpers 6 passiert. Nun erzeugt der Wandler 19"o einen bis zu einem ί-iaximalwert entsprechend der Gesamtenergie J_M des Strahlbünlels 8d_o ansteigenden Ausgangsstrom bei vollständiger Freigabe des Strahlbündelquerschnitts von 8dp durch den Körper Ö. Wie vorher entspricht der Ausgangsstrom der Teilerschaltung des zugehörigen Wandlers 19b, d.h. der Teilersehaltung 21b, dem Verhältnis J/J,,,. Leitung 30 ist stromlos, bis das genannte Vernältnis über cion ".7ert \/2. ansteigt, d.h. bis zur hälftigen Freigabe des Strahlbündelquerschnitts von 8d_o. Nun bringt ein Stroisimpuls auf Leitung 30 vom Ausgang des Vergleichers 2Vd das Antriebsaggregat 15 über dessen Eingang 15a und damit den Schiitron

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11 zum Stillstand. Aus dem abgelesenen Stand des Zählers 28a in Verbindung mit der Kenntnis der Laserwellenlänge kann nun leicht der Abstand der beiden Schaltstellungen des Schlittens 11 und des Fentaprismas 10, d.h. der Abstand der Konturen E^ und E entsprechend dem gesuchten Durchmesser bestimmt werden.

Diese Durchmesserbestimmung ist auch bei rotierendem Körper 6 möglich. Weiterhin können allgemein beliebige Umfangsstellen des Körpers hinsichtlich ihrer Lage bzw. ihres Radialabstandes bestimmt werden. Die Genauigkeit dieser Lage- oder Abmessungsbestimmung ist unabhängig von etwaigen Schwankungen der Strahlenergie bzw. -leistung, weil diese Grosse nur in dem Verhältnis S/ύ-. benutzt wird.

Die beschriebene Einrichtung und ihr Arbeitsverfahren können in mannigfaltiger V/eise innerhalb der Erfindungsgedanken abgewandelt werden, z.B. wie folgt:

Die Verwendung eines Lasersenders mit dem Schwingungsmod TEMOO ist keine zwingende Bedingung. Vielmehr können alle Moden eingesetzt werden, bei denen ein singuläres Element innerhalb der Energiedichteverteilung über den Strahlbündelquerschnitt vorhanden ist. Insbesondere ist es ausreichend, wenn die Kurve der Energie-dichte in einer zur Gegenstandskontur rechtwinkligen Richtung oder in mehreren solcher Richtungen (gemäss Figo z.3. parallel zum Radius A-E-) ein vorzugsweise symmetrisch angeordnetes, einziges Maximum aufweist. Auch eine bezüglich ihres Maximums unsymmetrische Energiedichtekurve kann verwendet

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werden. In diesen Fall tritt an die Stelle des Grenzwertes 1/2 für das Verhältnis J/J_v ein abweichender Grenzwert - wieder übereinstimmend für beide gegenüberliegenden Konturen - ent-· sprechend dem Verhältnis der unterschiedlichen Flächen -unter den Kurvenzxtfeigen der Energiedichte beiderseits des jeweiligen Haxinrams, wenn auch dann die inaxiiaale Kessgenauigkeit des Verfahrens verwirklicht werden soll.

Bei der Abwandlung gemäss ?ig.4 ist das Visier 1o nach ?ig.3 durch eine optoelektronische Ausführung ersetzt, die r.it erhöhter Genauigkeit eine Zuordnung der Verschiebungen des Ausgangs-Strahlenbündels 3d. zu denjenigen des Schlittens 11 mit dem Pentaprism 10 ermöglicht; und einen halbreflektierenden Spiegel 93 vcr dem ebenfalls halbreflektierenden Spiegel 9b unifasst, derart, dass ein definierter Teil des .3 tr ah Ib Undo Is ed.. ao^elenku V7ird. Dieses Teilstrahlbündel Se" trifft einen otallur^sdctektor, der in der dargestellten Ausführung im vjesentliehen aus einem parallel zur Achse des Strahlbündels 3d- angeordneten Ealbieiterkörper 31 bei dazu unter ^5 geneigtem Spiegel 9e besteht. Der Halbleiterkörper 31 ist an ein Potentiometer 32 angeschlossen oder in einer Brückenschaltung angeordnet. Hierdurch wird eine Ausgangsspannung erzeugt, die nur bei genauer Ausrichtung des Teilstrahlbündels 3e auf die Mitte des Halbleiterkörper 31 zu Null wird und über einen Verstärker 33 und nicht dargestellte Elektroden zur Wirkung auf ein piezoelektrisches Plättchen 3^ zwischen Schlitten 11 und Pentaprism 10 (letzteres stellt einen verschiebbaren Doppelspiegel dar) gebracht wird. Das Plättchen ändert seine Dicke proportional zu den Änderungen der anlie-

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genden Spannung. Die Vorrichtung ist so dimensioniert, dass jede Relatiwerschiebung zwischen dem Strahlbündel Sd₁ und der Ausgangsfläche 10b des Pentaprismas infolge irgendwelcher Störungen und eine entsprechende Abweichung zwischen der Mitte des HaIbleiterkörpers 31.und dem Auftreffpunkt dos Teilstrahlbündels •Se die Erzeugung einer auf das Plättchen 3^ wirkenden und die genannte Relatiwerschiebung kompensierenden Spannung zur Folge hat. Daher ist der Austrittspunkt des Strahlbändels Sd₁ praktisch störungsunabhängig. Der Halbleiterkörper 31 kann im übrigen durch einen Photodetektor mit zwei oder vier voneinander unabhängigen, nebeneinanderliegenden lichtempfindlichen Zonen ersetzt werden. · Solche Detektoren sind bekannt.

Die Einrichtung gemäss Fig.3 kann auch zur Durchmesserbestimmung eines beschaufelten Turbinenrotors oder dergl. verwendet werden, v.'iü er in Fig.3 strichliert angedeutet ist, und zwar mit η Schaufeln 5a. Allgemein ist eine Anwendung z.B. auf Körper mit; definierter Ordnung η der Symmetrie möglich, deren ümfangsflache nicht; zylindrisch, sondern etwa prismatisch oder mit radialen Vertiefungen versehen ist. Ein solcher Körper wird zweckmässig während des gesamten Messvorganges mit einer Drehzahl N (Umdrehungen /see) angetreieben, die in Bezug auf die konstante Verschiebungsgeschwindigkeit des Strahlbündels 8d., d.h. ν (ζ.3. in mm/sec), so hoch liegt, dass der hierdurch hervorgerufene systematische Messfehler Δΐ> = v/(n.N) des Durchmessers in erträglichen Grenzen bleibt.

Wenn der genannte systematische Messfehler unzulässig hoch ist,

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z.B. im Fall der Durchisesserbestisniung an einem grcssen Rotor (etwa mehrere Meter Durchmesser) während der Bearbeitung und etwa jeweils bei nur einer Urndrehung, wobei die Drehzahl durch die zulässige Bearbeitungs- Umfangsgeschwindigkeit begrenzt ist, kann folgende Abwandlung der Einrichtung nach Fig.3 eingesetzt werden:

Die Ausgänge der Vergleicher 24a und 24b werden mit sich gegenseitig auslöschenden Anzeigeeinriehtungen verbunden, z.3. mit zentralen ITullmessinstruaenten, während das Antriebsaggregat 15 siit Handsteuerorganen für Vor- und Rücklauf sowie Stillstand und für wenigstens zwei verschiedene Geschwindigkeiten versehen ist. Die geringere der beiden Geschwindigkeiten muss Verschiebungen sehr geringer Grosse ermöglichen, etwa solche in der Grössenordnung von Mikron, und zwar bezüglich des Strahibündels 3d-, Hierfür ist die Verwendung einer Mikrometerschraube als Spindel 12 vile auch einer optoelektronischen Visiereinrichtung der in Fig.4 gezeigten Art besonders vorteilhaft.

Die Arbeitsweise einer solchen Einrichtung gestaltet sich wie

Zunächst wird das Pentaprism 10 mit grosser Geschwindigkeit in eine Stellung geführt, bei welcher das Strahlbündel Sd₁ benachbart zur Ur-fangsbahn der Spitzen der Schaufeln 6a liegt. Sodann wird das Pentaprisma mit verminderter Geschwindigkeit in eine Stellung geführt, bei welcher sich periodische Auslöschungen des Ausgangssignals des Vergleichers 24a mit der Frequenz η χ Ν

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ergeben. Die hochgenaue Einstellung dieser Lage kann mehrere Vor- und Rüekbewegungen des Pentaprisuas 10 mit Handsteuerung erforderlich machen. Der Zähler 28a des Interferometers wird dann von Hand auf Null gestellt. Hierauf., wird das Pentaprisma ir.it grosser Geschwindigkeit in die strichlierte Stellung auf derlinken Seite von Fig.3 überführt und von dieser Stellung aus v,^Tie vorher, jedoch unter Beobachtung der Auslöschungen des Ausgangssignals des Vergleichers 24b, mit hoher Genauigkeit positioniert. Das Interferometer ist hier mit einer Einreichung zum Auf- und Abwärtszählen der Interferenzen versehen.

Gemäss einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens X'jird die Relativstellung zvrischen Gegenstand und Strahlbündel bestimmt, bei der die Strahlungsenergie des den Gegenstand passierenden Teilstrahlbündels - entstanden durch die teilweise Abdeckung des Gesamtstrahlbündels - als Funktion der Relativstellung, d.h. als Funktion von z.B. χ , oder als Zeitfunktion bei gegebener Geschwindigkeit der Relativbewegung eine zweite - räumliche bzw. zeitliche - Ableitung mit dem wert Null aufweist. Für diese Verfahrensweise kommt die Verwendung folgender Abwandlung der Einrichtung geraäss Fig.3 In Betracht:

Die Vergleicher 24a und 24b werden durch Schaltungen zur Bildung der zweiten Ableitung der betreffenden Signalströme nach der Zeit und zur Detektion der vorgenannten Nullstellen dieser Ableitung ersetzt, während die Schaltungselemente 26 und 27 überflüssig sind.

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Claims

Ansprüche

1.) Verfahren zur LagebestirjKimg einer Gerenstand^ontur durch. Abtastung mit einem Laserstrahlbändel, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) zur Abtastung wird ein las er Strahlbündel mit mindestens einem singulären Element der Verteilung der Strahlungsenergiedichte über den Strahlbündelquerschnitt erzeugt;

b) es wird eine Relativbewegung zwischen den abzutastenden Gegenstand und dem Laserstrahlbündel erzeugt, derart, dass eine sich verändernde Abdeckung des Strahlbündelquerschnitt» durch den Gegenstand eintritt, und diejenige Relativstellung zwischen Gegenstand und Laserstrahlbündel bestimmt, bei der eine Funktion, insbesondere die Änderung, der Strahlungsenergie des den Gegenstand passierenden Teilstrahlbündels oder eine Ableitung dieser Punktion einen singulären Punkt durchläuft;

c) die Strahlungsenergiedichte über den Strahlbündelquerschnitt durchläuft wenigstens in einer zu der abzutastenden Kontur rechtwinkligen Richtung eine Punktion mit einem einzigen Maximum.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsenergiedichte über den Strahlbündelquerschnitt eine zu dem Maximum symmetrische Glockenkurve, vorzugsweise eine Gauss'sehe Kurve, durchläuft.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass diejenige Relativstellung zwischen Gegenstand und Laserstrahlbündel bestimmt wird, bei der die Strahlungsenergie des den Gegenstand passierenden Teilstrahlbündels einen Wert durchläuft, der einem bestimmten Teil, vorzugsweise der Hälfte der Gesamtstrahlungsenergie des Laserstrahlbündels entspricht.'

k. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass diejenige Relativstellung zwischen Gegenstand und Laserstrahlbündel bestimmt wird, bei der die Strahlungsenergie des den Gegenstand passierenden Teilstrahlbündels als Punktion der Relativstellung zwischen Gegenstand und Laserstrahlbündel eine zweite Ableitung mit dem Wert Null aufweist.

5- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ableitung der Strahlungsenergie des Teilstrahlbündels bei gegebener Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen Gegenstand und Laserstrahlbündel als zeitliche Ableitung gebildet wird.

6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Bestandteile;

a) ein Sender zur Erzeugung eines eine Gegenstandskontur abtastenden LaserStrahlbündeIs und Mittel zur Erzeugung einer Relativbewegung zviischen Gegenstand und Laserstrahlbündel unter sich verändernder Abdeckung des Strahlbündelquerschnitts durch den Gegenstand;

b) Mittel zur Übertragung wenigstens eines bestimmten Anteils

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des den Gegenstand passierenden Teilstrahlbündels zu einem photoelektrischen Wandler;

c) Mittel zur Bestimmung der Relativstellung zwischen Gegenstand und Laserstrahlbündel, bei welcher der Ausgangsstroir. des Wandlers oder eine Ableitung desselben wenigstens einen singulären Punkt durchläuft.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gelee linse lehnet , dass Kittel zur Bestirjrrang der Realtivstellung zwischen Gegenstand und Laserstrahlbündel, bei welcher sich der Ausgangsßtron des Wandlers um einen vorgegebenen Anteil eines dem Gesamt-Laserstrahlbündel zugeordneten Ausgangswertes, vorzugsweise um die Hälfte dieses Ausgangswertes, geändert hat, vorgesehen sind.

b. Einrichtung nach Anspruch δ oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Kaum des Lasersenders in einem Mod ir.it Gauss scher Verteilung der Strahlungsenergiedichte über den Strahlbündelquerschnitt mit einem einzigen Maximum auf der Strahlbündelachse schwingt, insbesondere im TEMOO-Mod.

9. Einrichtung nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, dass ein photoelektrischer Hilfswandler zur Bestimmung der Strahlungsenergie des Gesamt-Laserstrahlbündels sowie Kittel zur Bestiir.-rrung des Verhältnisses der Energien des Teilstrahlbündels und des Gesamtstrahlbündels und Mittel sun Vergleich des vorgenannten Vernältniswertes mit einem vorgegebenen Grenzwert, vorzugsweise mit dem viert 1/2, vorgesehen sind.

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10. Einrichtung nach, einem der Ansprüche ο bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein verschiebbarer Spiegel zum Bewegen des Laserstrahlbündels bezüglich des Gegenstandes sowie Mittel zur Ablenkung eines Teils des reflektierten Laserstrahlbündels zu einer optoelektronischen Visiereinrichtung vorgesehen sind, deren elektrisches Ausgangssignal zur Erzeugung von Kompensationsverschiebungen des Spiegels bezüglich seiner beweglichen Halterung verwendet werden.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch" gekennzeichnet, dass die optoelektronische Visiereinrichtung einen Stellungsdetektor für das abgeleitete ; Strahlbündel mit einem Gleichspannungsaus gangs signal aufweist, welches als Stellsignal für eine Kompensationsbewegung zwischen dem Spiegel und seiner Halterung vorgesehen ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Stellungsdetektor ein optoelektronischer Halbleiterkörper in Verbindung mit einem Nullspannungsdetektor und als Stellglied zwischen Spiegel und Halterung ein piezoelektrischer Körper vorgesehen ist.

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