DE2434369C3 - Fotoelektrische Abtastvorrichtung für die Kreisbahnabtastung der Kante eines Gegenstandes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine fotoelektrische Abtastvorrichtung für die Kreisbahnabtastung der Kante eines auf einer glatten Auflagefläche liegenden Gegenstandes mit einem Abtastkopf, der über der Auflagefläche in einer parallelen Ebene nach rechtwinkligen Koordinaten beweglich angeordnet ist und die Kante auf einer Kreisbahn abtastet, mit einer am Abtastkopf angeschlossenen Nachlaufsteuerung zur Führung des Abtastkopfes über den Gegenstand entlang dessen Kante, wobei die Nachlaufsteuerung Signale liefert, die die Bewegungsrichtung des Abtastkopfes über der Auflagefläche während der Kantenabtastung bestimmen und anzeigen, und mit einer Vielzahl von um den Abtastkopf herum angeordneten Beleuchtungseinrichtungen.

Bekannte fotoeleHrische Abtastvornchtungen dieser Gattung (US-PS 33 95 282) eignen sich nicht für das Abtasten solcher Gegenstände, die hochstehende bzw. erhöhte Kanten aufweisen, da die Abtastvorrichtung durch einen etwaigen von der abzutastenden Kante herrührenden Schatten zu Fehlsteuerbewegungen veranlaßt werden kann.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine totoelektrische Abtastvorrichtung der eingangs erwähnten Gattung so auszubilden, daß eine Irreleitung der Abtastvorrichtung bei der Abtastung von hochstehenden bzw. erhöhten Kanten eines Gegenstandes sicher vermieden wird.

Erfindungsgemäß ist die;,e Auf_b?be dadurch gelöst, daß eine Beleuchtungssteuerung vorgesehen ist. die auf die Signale der Nachlaufsteuerung in der Weise anspricht, daß zur Vermeidung der Schattenbildung an erhöhten bzw. hochstehenden Kanten die abzutastende Kante des Gegenstandes jeweils in Richtung der Abtastbewegung durch eine der Beleuchtungseinrich tungen selektiv beleuchtet wird.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung wird in vorteilhaft einfacher Weise erreicht, daß im jeweiligen Abtastbereich jegliche Schattenbildung ausgeschlossen ist, so daß eine genaue Abtastung erhöhter bzw. hochstehender Kanten ermöglicht ist.

Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den I Interansprüchen 2 bis 5.

Km Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F 1 g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Nachlaufsteuerung, bei der die Abtastvorrichtung nach der Erfindung verwendet werden kann.

F 1 g. 2 eine vergrößerte Ansicht des Abtastkopfes der Abtastvorrichtung mit vier Beleuchtungseinrichtungen, durch die die Kante eines abzutastenden Gegenstandes beleuchtet werden kann,

Fig.3 eine schematische Darstellung der Abtastvorrichtung mit den Beleuchtungs- und Steuereinheiten, durch die die erforderliche Beleuchtung zu jedem gegebenen Zeitpunkt selektiv bestimmt wird,

Fig.4 eine Darstellung der überlappenden Beleuchtungszonen der vier Viertelkreislichtquellen,

Fi g- 5a—5d Beispiele von Abtastzuständen, die eine Beleuchtung von verschiedenen Zonen erforderlich machen.

In Fig. 1 weist die gezeigte Anlage einen Auflagetisch 10 auf, der eine glatte Auflagefläche 12 besitzt, auf der ein Kontrastpapier 14 und ein Gegenstand 15 in flacher Ausrichtung liegen, dessen erhöhte bzw. hochstehende Kante 16 durch einen Abtastkopf 18 abgetastet werden soll.

Theoretisch kann auch eine durch den Schnittpunkt einer vertikal hochstehenden Kante und des Papiers — oder einer anderen tragenden Fläche — bestimmte Linie abgetastet werden. Die abzutastende Kante kann die Kante eines maschinell bearbeiteten Werkstücks oder einer Schablone sein.

Der in Fig. 1 gezeigte Abtastkopf 18 der fotoelektriüchen Abtastvorrichtung ist über dem Tisch 10 zur Durchführung gesteuerter Bewegungen längs der auf der Fläche 12 eingezeichneten, rechtwinkligen X- und Y-Koordinatenachsen beweglich angeordnet. Die Bewegung des Abtastkopfes 18 wird durch einen Wagen 20 der X-Achse und einen Wagen 22 d·. r Y-rtchse vorgenommen. Hierbei ist der Wagen 22 der Y-Achse unmittelbar mit dem Kopf 18 verbunden und wird seinerseits von dem Wagen 20 der X-Achse getragen. Zur Verschiebung des Kopfes 18 längs der X-Achse wird ein Steuersignal an einen Antriebsmotor 24 gegeben, der vorzugsweise ein elektrischer Umkehrmotor ist und die mit dem Wagen 20 in Eingriff stehende Leitspindel 26 antreibt, so daß der Wagen 20 in der X-Achsenrichtung gemeinsam mit dem Wagen 22 der Y-Achse und dem Kopf 18 vor- und rückwäns verschoben werden kann. Der Abtastkopf 18 kann auch dazu veranlaßt werden, sich in der Richtung der Y-Achse zu verschieben, indem einem Antriebsmotor 28 — der ebenfalls vorzugsweise ein elektrischer Umkehrmotor sein soll — ein Steuersignal zugeführt wird, wodurch die mit dem Wagen 22 verbundene Leitspindel 30 gedreht wird, so daß der Wagen 22 der Y-Achse auf dem Wa^jn 20 vor- und rückwärts bewegt werden kann. Da der Abtastkopf 18 gleichzeitig mit dem Wagen 20 der X-Achse und dem Wagen 22 der Y-Achse verschiebbar ist, ergibt sich, daß der Kopf 18 auf herkömmliche Weise in jeder beliebigen Richtung über die horizontale Auflagefläche 12 geführt werden kann. In der Regel werden die Bewegungen der Wagen und des Abtastkopfes 18 durch Steuersignale von einer Steuereinheit 32 über eine Leitung 34 gesteuert. Die Steuersignale werden dabei aus der vom Abtastkopf 18 gelieferten Information erstellt, die die vom Kopf 18 abgetastete Kante kennzeichnet. Die Information wird in der Steuereinheit verarbeitet und die sich ergebenden Steuersignale veranlassen, daß der Kopf 18 längs der Kante abtastend vorgeschoben wird, wobei eine Aufzeichnung oder Bestimmung der Kante vorzugswei se in digitaler Form vorgenommen werden kann.

Der Abtastkopf 18 tastet die Kante 16 des von einem Werkstück gebildeten Gegenstandes 15 in einer kreisförmigen Abtastbahn ab und erzeugt jedesmal ein Ausgangssignal, wenn die Kante überquert wird. Die derart gebildeten Ausgangssignale werden einem Impulsphasenvergleicher übermittelt, der Impulse annimmt, die innerhalb eines gegebenen Abschnitts der kreisförmigen Abtastbahn auftreten und ein Fehlersignal erzeugen, das stellvertretend für die Abweichung der Mitten der angenommenen Impulse von der Mitte des Öffnungsbereiclfo des Vergleichers steht. Das Fehlersignal verschiebt die Phase eines veränderlichen

Oszillators, der seinerseits bestrebt ist, die Winkelstellung der Mitte des Öffnungsbereichs des Vergleichers zu den Mitten der angenommenen Impulse hinzufühlen. Die Phase des Oszillatornusgangs wird dann mit der Phase eines Bezugsoszillators durch einen Phasendetektor verglichen, um zwei Koordinatentreiber- bzw. -Steuersignale zu erzeugen, aus denen sich ein Vektor mit einer Richtung ergibt, die mit der Richtung der Kante an der Abtaststelle in Beziehung steht. Diese beiden Treiber- oder Steuersignale werden an die Antriebsmotoren 24 bzw. 28 der X- bzw. Y-Koordinatenachse gegeben, um den Abtastkopf 18 längs der gerade abgetasteten Kante anzutreiben.

Die Erfahrung hat nun gezeigt, daß bei dem Versuch, die erhöhte bzw. hochstehende Kante eines dreidimensionalen Gegenstandes — z. B. einer Schablone — abzutasten, der fotoelektrische Abtastkopf 18 die von der Schablone auf das auf der Auflagefläche 12 liegende Kontrastpapier geworfenen Schatten fälschlicherweise für die Kante des Gegenstandes h*lt und dadurch ein fehlerhaftes Steuersignal für die Nachlaufsteuerung und unrichtige Kantendaten liefert.

Um das zu vermeiden, ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dafür gesorgt, daß die durcl- einen fotoelektrischen Abtastkopf verfolgten Kanten eines dreidimensionalen Gegenstandes keine Schatten bilden oder werfen.

F i g. 2 zeigt die Schablone 15 auf der horizontalen Auflagefläche 12 des Tisches 10 in der Stellung unter dem Abtastkopf 18, bei der die abtastende oder optische Achse 36 die erhöhte Kante 16 der Schablone 15 und somit die Linie schneidet, die durch die Kreuzungsstelle der Schablonenkante und der Oberfläche 12 gebildet wird. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist das Kontrastpapier 14 der F i g. 1 in F i g. 2 nicht eingezeichnet. Es stellt einen Hintergrund dar. durch den die richtig beleuchtete Kante 16 optisch vom Kopf 18 erkannt werden kann.

F i g. 2 zeigt zwei Beleuchtungseinrichtungen in Form optischer Röhren 38, 40 mit (nicht dargestellten) I 'entquellen an den oberen Enden der Röhren. Die Röhren 38, 40 sind auf diametral liegenden Seiten des Kopfes 18 untergebracht und um das untere Ende des Kopfes 18 zum Auswerfen von Lichtstr^hlenbündeln angeordnet, deren Achsen 42 und 44 sich niu der optischen Achse 36 in der Nähe der Oberfläche 12 schneiden. F ί g. 2 zeigt, daß unter der Annahme einer Zimmerbeleuchtung, durch die ein Schattenbereich 46 gebildet wird, es offensichtlich ist, daß durch Einschalten der Beleuchtungseinrichtung 40 der hier auf der Achse 44 austretende Lichtstrahl die durch die Zimmerbeleuchlung geschaffenen Schatten der Schablone 15 übe^rstrahlt oder überdeckt, wodurch der Schatten ausgeschaltet wird, der sonst den Kopf 18 die falsche Stelle der Kante 16 ermitteln ließe.

Zum Zwecke der Veranschaulichung der Bedeutung, die der Ausrichtung des Lichts zukommt, sei ι. B. angenommen, daß an Stelle der Beleuchtungseinrichtung 40 die Belüftungseinrichtung 38 im vorstehend beschriebenen Beispiel gemäß F i g. 2 eingeschaltet würde. Es ist hierbei klar, daß die Beleuchtung durch die Beleuchtungseinrichtung 38 den durch die Zimmerbeleuchtung hervorgerufenen Schatten 46 der Schablone 15 nicht beseitigen würde, sondern eher diesen noch verstärken könnte. Es stellt sich aber auch heraus, daß, wenn beide Beleuchtungseinrichtungen 38 und 40 gleichzeitig eingeschaltet wären und die gleiche Stärke besäßen, der durch die Beleuchtungseinrichtung 38 in

der Anordnung der F i g. 2 geworfene Schatten 46 nicht vollständig durch das von der Beleuchtungseinrichtung 40 kommende Licht überdeckt bzw, beseitigt werden würde.

Es ist demzufolge bei den Gegebenheiten der F i g. 2 '> für den richtigen Betrieb der Nachlaufvorrichtung erforderlich, daß das Licht so ausgerichtet ist wie das der Beleuchtungseinrichtung 40 in F i g. 2. Unter diesem Gesichtspunkt ist es dann auch verständlich, daß während des Abtastens der ganzen Peripherie der in Kante 16 der Schablone 15 durch den Abtastkopf 18 die Lichtquelle von einer Stelle zur anderen auf der Peripherie der erhöhten Kante 16 geändert werden muß. damit der Schatten ausgeschaltet wird, der sich auf dem gerade abgetasteten Abschnitt der Peripherie der π Kante 16 bilden könnte. Es ist demzufolge wesentlich, eine selektive Beleuchtung der Schablonenkante vorzusehen, sn Haß jf>de .Srhallenbildung beim Verschieben des Abtastkopfes 18 um die gesamte Peripherie der Schablone 15 vermieden wird. Die Lichtbündelachsen >o 42 und 44 bilden mit der Auflagefläche 12 einen Winkel Θ. so daß eine Blendwirkung vermieden wird. Der Winkel Θ beträgt ungefähr 45° (F i g. 2).

Obgleich eine beliebige Beleuchtungseinrichtung verwendet werden kann, werden in dem Ausführungs- 2'> beispiel Lichtquellen und optische Lichtröhren oder optische Faserbündel verwendet, die mit dem Abtastkopf 18 verbunden sind, mit dem Kopf 18 bewegt werden und Licht selektiv gegen die gerade abzutastende Kante 16 werfen. F i g. 2 zeigt zwar genauer nur zwei in Beleuchtungseinrichtungen 38, 40, jedoch werden in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel vier derartige Beleuchtungseinrichtungen verwendet. Die beiden anderen Lichtquellen 48 und 50 sind am besten aus F i g. 3 zu ersehen «

In dem Aufbau der Fig. 3 werden die diametral liegenden Beleuchtungseinrichtungen 38 und 40 zusammen mit den auch einander diametral liegenden Beleuchtungseinrichtungen 48, 50 verwendet, und zwar derart, daß jede Lichtröhre annähernd in einem Winkel von 90 Grad von der nächsten um die optische Achse herum angeordnet und durch Klammern 52 (von denen nur eine dargestellt ist) am Kopf 18 befestigt ist. Auch ist jede der vier Lichtröhren 38, 40, 48, 50 über einem der vier durch die X- und Y-Koordinaten festgelegten Viertelkreise oder Quadranten aufgehängt, die die optische Achse 36 unmittelbar unter dem Kopf 18 orthogonal schneiden. Diese Quadranten bleiben auf der optischen Achse zentriert und verschieben sich mit dem Kopf 18. Bei derart angeordneten Lichtröhren ist jede einzelne in der Lage, einen Abschnitt der erhöhten Kante 16 von der Außenseite der Schablone 15 her zu * beleuchten, und zwar unabhängig von der Ausrichtung des Abschnitts gegenüber den Kreisquadranten.

Nach der Darstellung der Fig.3 befindet sich die Lichtröhre 50 über dem Quadranten F, die Lichtröhre 38 über dem Quadranten II, die Lichtröhre 48 über III und die Lichtröhre 40 über dem Quadranten IV. Jede Lichtröhre ist so angeordnet, daß sie die in der F i g. 4 wiedergegebenen Zonen beleuchtet Die Beleuchtung so der Zone A geschieht durch die Lichtröhre 50 hauptsächlich im Quadranten I, die der Zone B durch die Lichtröhre 38 hauptsächlich im Quadranten H, die der Zone C durch die Lichtröhre 48 hauptsächlich im Quadranten ΠΙ, und die Beleuchtung der Zone D wird tn hauptsächlich im Quadranten IV von der Lichtröhre 40 besorgt Die Beleuchtungszonen A-D weisen aufgrund der winkeligen Ausrichtung der Lichtröhren gegenüber der Auflagefläche 12 (wie dies in Zusammenhang mit Fig.2 beschrieben wurde) eine ovale Gestalt auf. Während die Zonen zwar im großen und ganzen den gegebenen Quadranten zugeordnet sind, zeigen sie am Nullpunkt oder Mittelpunkt der von der optischen Achse 36 geschnittenen Quadranten Überlappungen, so daß jede Lichtzone A-D etwas mehr als nur ihren Quadranten abdeckt, um zu gewährleisten, daß die erhöhte Kante 16 an jedem Abschnitt beim Umlauf des Kopfes 16 um die Schablone 15 vollständig beleuchtet wird.

Das Ausführungsbeispiel in seiner Gesamtheit ist mit dem scherhatisch eingezeichneten Steuersystem in Fig. 3 dargestellt. In dieser Anordnung liegt der Abtastkopf 18 so. daß ihn die Beleuchtungseinrichtungen 54, 40 bzw. 56, 50 bzw. 58,4« und 60, 38 gemäß der Darstellung von F i g. 2 umgeben. Die Lichtquellen oder Lampen 54, 56, 58 und 60 liegen am oberen Ende der jeweiligen Lichtröhren 40, 50,48 und 38, so daß die von den Lichtquellen abgegebene Lichtenergie durch die optischen Röhren nach unten gelangt und auf die Kante 16 der Schablone 15 geworfen wird. Durch selektives Einschalten der Lichtquellen 54, 56, 58 oder 60 trifft die Lichtenergie von der entsprechenden optischen Röhre von der Außenseite der Schablone 15 auf die Kante 16 und beleuchtet diese, ohne Schatten zu werfen.

Beim Ab'asten der Kante 16 durch den Abtastkopf 18 werden elektrische Signale, die die Stellung und Ausrichtung der Kante gegenüber den vier Quadranten bestimmen über die Leitung 62 zur Nachlaufsteuerung 64 übertragen, wo die Steuersignale £, und E_y zur Führungssteuerung des Kopfes 18 längs der Kante 16 erzeugt werden. Die Steuersignale E, und E_y werden über Leitungen 68 bzw. 66 dem X-Achsenantrieb 70, der den Servomotor 24 und den X-Wagen 20 (Fig. 1) umfaßt, und dem Y-Achsenantrieb 72 zugeführt, zu dem der Servomotor 28 und der Y-Wagen 22(F i g. 1) gehört. Durch den X-Achsenantrieb 70 wird der Kopf 18 in der X-Achse, wie dies durch die mechanische Verbindung 77 in F i g. 3 angedeutet ist, und durch den Y-Achsenantrieb 72 wird der Kopf 18 über die mechanische Verbindung 75 in der Y-Achsenrichtung verschoben. Durch den X-Achsenantrieb 70 und den Y-Achsenantrieb 72 wird auch ein digitaler Umsetzer 74 der X-Achse bzw. ein digitaler Umsetzer 76 betätigt um eine vollständige Aufzeichnung der Schablonenkontur in einem Aufzeichnungsgerät 80 anzufertigen.

Die Steuersignale E_x und E_y werden auch über die Leitungen 84 und 82 der Logikschaltung zugeführt die durch die Signale bestimmt, welche der Lichtquellen 54, 56, 58 oder 60 eingeschaltet sein sollte. Die Logikschaltung weist zwei Diskriminatoren der Signalpolarität oder Vorzeichendetektoren 88 und 86 sowie vier UND-Glieder 90, 92, 94 und 96 auf, an deren Ausgänge die Lichtquellen angeschlossen sind.

Bevor auf die Logikschaltung im einzelnen eingegangen wird, ist es angebracht, an Beispielen die Arbeitsweise zu prüfen, durch die die erhöhte Kante einer Schablone von vier Lichtquellen beleuchtet werden soll, die über den jeweiligen Quadranten angeordnet sind, in die sich die Kante hinein erstrecken kann. Fig.5a zeigt einen peripheren Abschnitt der Schablone 15 am Bogenstück der erhöhten Kante 16, die gerade vom Abtastkopf abgetastet wird. Das Bogenstück liegt in den Quadranten II und IV, wobei der Quadrant I vom Rest der Schablone abgedeckt wird. Es ist leicht zu erkennen, daß zur Beleuchtung der Kante 16 von der Außenseite der Schablone 15 die Lichtquelle 58

in Fig.J eingeschaltet werden muß, um die Belcuchtungszonc C hauptsächlich im Quadranten II! zu erzeugen, wie dies der F i g. 4 zu entnehmen ist.

Um dies mit den Steuergliedern zu erreichen, muß zunächst im einzelnen nusgeführt werden, daß der Kopf 18 ivfner eine Schablone in einer Richtung abtastet, z. B. in der im Uhrzeigersinn verlaufenden Richtung. Unter diesen Umständen liegt der Schablonenkörper immer rechts von der abzutastenden Kante, und dementsprechend liegt die Außenseite der Schablone, von der die j<j Beleuchtung kommen muß, auf der linken Seile Steht dieser Sachverhalt fest, so betreffen die darüber hinaus benötigten Daten zur Bestimmung, welche Lichtquelle eingeschaltet werden soll, die Ausrichtung der Kante, was leicht durch die azimutale Bewegungsrichtung des Kopfes 18 ermittelt werden kann, die ihrerseits festgelegt wird durch die die Bewegung des Kopfe«; steuernden Signale. In der in Fig. 5a dargestellten Situation wäre das Befchlssignal E₁ bei der sich vom Quadranten IV bis zum Quadranten Il erstreckenden Kante 16 negativ und das Befehlssignal E₁ positiv.

Fig. 5b zeigt einen Zustand, in dem die Kante 16 in den Quadranten I und 11 liegl, weshalb die Steuersignale E₁ und E, beide positiv sind. In diesem Falle wird die Lichtquelle 60 eingeschaltet werden und die Beleuchlungszone B(F i g. 4) entstehen.

Bei der Darstellung der Fig. 5c erstreckt sich die Kante 16 zwischen den Quadranten Il und IV. Das Steuersignal E, ist hier dann positiv und das Befehlssignal E₁ negativ. Bei dieser Ausrichtung wird die Lichtquelle 36 eingeschaltet und die Zone A der Fig.4 beleuchtet..

Schließlich zeigt die Fig. 5d eine Kante, die sich zwischen den Quadranten I und Il erstreckt. In diesem Falle sind beide Steuersignale negativ. Die Lichtquelle 54 wird eingeschaltet und die Zone D der Fig.4 beleuchtet.

Es ist somit ersichtlich, daß die Polaritäten der Steuersignale E, und E, vollständig die einzuschaltende Lichtquelle bestimmen.

In der Logikschaltung der Fig. 3 werden die Vorzeichendetekloren 86 und 88 zur Ermittlung der Polarität der Steuersignale E_} bzw. E» verwendet. Bei positivem Steuersignal E_y wird der positive Ausgang des Detektors 86 eingeschaltet.

Bei negativem Steuersignal E_y wird der negative Ausgang eingeschaltet. Auf die gleiche Art und Weise werden die positiven und negativen Ausgänge des Detektors 88 gemäß der Polarität der Steuersignale E_x eingeschaltet.

jeder Ausgang der Detektoren 86 und 88 liegt an zwei der vier UND-Glieder 90, 92, 94 und 96 mit geeigneter Logikschaltung zum zeitlich richtigen Einschalten der einzelnen Lichtquellen, während die anderen Lichtquellen ausgeschaltet bleiben. Um keine Lücke auftreten zu lassen, die dann gegeben sein könnte, wenn die gerade abgetastete Kante genau in einer der X- oder YKoordinatenrichlungen verläuft, sind die Vorzeichendetektoren 86 und 88 so ausgebildet, daß sie den vorher eingeschalteten Ausgang so lange anlassen, bis das Steuersignal der entgegengesetzten Polarität einen bestimmten Schwellwert übersteigt.

Somit wird die an der Außenseite der Schablone gelegene Lichtquelle immer zur Beleuchtung der Kante eingeschalte! sein, ohne daß Schauen erzeugt weiden, die von dem Abtastkopf 18 abgetastet werden könnten. Die zur Steuerung der Lichteinstellfolge der Lichtquellen 54, 56, 58 und 60 bei vollständiger Abtastung der Schablone verwendete Information wird nur aus den Daten bestimmt, die normalerweise von der Nachlaufsteuerung zur Führung des Abtastkopfes auf der abzutastenden Kante erzeugt werden.

Die Lichtquellen 54, 56, 68 und 60 können z. B. auch bei ausreichend verfügbarem Unterbringungsraum neben dem Abtastkopf und unmittelbar über der Auflagefläche cingesetzl werden, auf der die abzutastende Schablone liegt. In einem derartigen Falle könnten die das Licht übertragenden optischen Röhren entfallen.

Andererseits kann auch eine einzige Lichtquelle an den oberen Ende der optischen Röhren oder Lichtröhren vorgesehen werden, wobei in jeder optischen Röhre oder Lichtröhre eingesetzte Unterbrechereinrichtungen, z. B. in Form von Blenden, von der Logikschaltung gesteuert werden könnten, um Lichtenergie durch die jeweilige optische Röhre von der Außenseite der Schablone her auf deren Kante fallen zu lassen. Es wurde auch in Betracht gezogen, eine feiner abgestufte optische Schaltfolge zu verwenden, die mehr als vier Lichtquellen aufweist, und daß mehr als nur eine Lichtquelle zu einem gegebenen Zeitpunkt eingeschaltet ist. Es wird zwar bevorzugt, daß das System wenigstens vier Lichtquellen aufweist; es könnte jedoch eine ausreichende örtliche Beleuchtung auf allen Seiten einer Schablone auch mit einem nur drei Lichtquellen umfassenden System erzielt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen •09 642/297

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Fotoelektrische Abtastvorrichtung für die Kreisbahnabtastung der Kante eines auf einer glatten Auflagefläche liegenden Gegenstandes mit ί einem Abtastkopf, der über der Auflagefläche in einer parallelen Ebene nach rechtwinkligen Koordinaten beweglich angeordnet ist und die Kante auf einer Kreisbahn abtastet, mit einer am Abtastkopf aufgeschlossenen Nachlaufsteuerung zur Führung κι des Abtastkopfes über den Gegenstand entlang dessen Kante, wobei die Nachlaufsteuerung Signale liefert, die die Bewegungsrichtung des Abtastkopfes über der Auflagefläche während der Kantenabtastung bestimmen und anzeigen, und mit einer π Vielzahl von um den Abtastkopf herum angeordneten Beleuchtungseinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beleuchtungssteuerung (86,88, 90,92,84,86) vorgesehen ist, die auf die Signale der Nachlaufsteuerung (64) in der Weise >n anspricht, daß zur Vermeidung der Schattcnbildung an erhöhten bzw. hochstehenden Kanten die abzutastende Kante des Gegenstandes jeweils in Richtung der Abtastbewegung durch eine der Beleuchtungseinrichtungen (54,40; 56,50; 58,48; 60, _>-, 38) selektiv beleuchtet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vier Beleuchtungseinrichtungen (54, 40; 56, 50; 58, 48; 60, 38) vorgesehen sind, die mit dem Abtastkopf (18) zusammen bewegbar sind, tu wobei jewels eine Beleuchtungseinrichtung über einem der durch eine op''^cche Achse (36) des Abtastkopfes (18) bestimmten vier Quadranten (I, II, III, IV) angeordnet und so ausgerichtet ist, daß ein Strahlenbündel an seinem Schnittpunkt mit der η erhöhten Kante (16) des auf der Auflagefläche (12) liegenden Gegenstandes (15) auf die optische Achse (36)gerichtet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtungen (54,40; 56, 50; 58, 48; 60, 38) so gerichtet sind, daß ihre jeweiligen Beleuchtungszonen (A, B. C. D) auf d?r Auflagefläche (12) hauptsächlich in dem Quadranten liegen, über dem sich die Beleuchtungseinrichtung selbst befindet, und sich derart über die optische 4ϊ Achse (36) hinaus erstrecken, daß sich die Beleuchtungszonen in einem die optische Achse (36) enthaltenden Bereich überlappen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtungen Licht- -,<) quellen (54, 56, 58, 60) aufweisen, die im Abstand vom Abtastkopf angeordnet sind, und daß zwischen den Lichtquellen (54, 56, 68, 60) und Gebieten, die unmittelbar über den jeweiligen Quadranten liegen, optische Rohren bzw Lichtröhren (38, 40, 48, 50) -,-, angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1. wobei die Steuersignale für den Abtastkopf der X- bzw. Y Koordinatenachse zugeordnet sind und dabei Polaritäten aufweisen, die der Bewegungsrichtung _M) des Abtastkopfes relativ zur X- bzw. Y-Achse zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungssteuerung eine Logikschaltung umfaßt, die zur Bestimmung der Bewegungsrichtung des Abtästkopfes (18) aus den ihn steuernden Steuersi· _bi gnalen (E_x, R_y) zwei von den Steuersignalen (E_x, E_r) beaufschlagte Polaritätsdiskriminatoren bzw. Vorzeichendetektoren (86, 88) und vier UND-Glieder (90, 92, 94, 96) aufweist, die zwischen den Polaritätsdiskriminatoren (86,88) und den Lichtquellen (54, 56, 58, 60) liegen und deren jeweilige zwei Eingänge jeweils an einen Ausgang der Polaritätsdiskriminatoren (86, 88) entsprechend der Zuordnung der Lichtquellen (54, 56, 58, 60) angeschaltet sind.