DE2625489C2 - Anordnung zum feststellen der abweichungen von der geradheit oder ebenheit von teilen - Google Patents

Anordnung zum feststellen der abweichungen von der geradheit oder ebenheit von teilen

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DE2625489C2 DE19762625489 DE2625489A DE2625489C2 DE 2625489 C2 DE2625489 C2 DE 2625489C2 DE 19762625489 DE19762625489 DE 19762625489 DE 2625489 A DE2625489 A DE 2625489A DE 2625489 C2 DE2625489 C2 DE 2625489C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Feststel len der Abweichungen von der Geradheit oder Ebenhei von Teilen mit Hilfe eines Meßtasters, der an einei Führung quer zur Meßrichtung verschiebbar ist, wöbe als Bezugsgerade für die Messung von Ebenheit un< Geradheit ein gerichtetes Laserlichtbündel verwende wird.
Aus den DT-OS 23 29 483 und 20 01 414 ist es bereit bekannt, einen gerichteten Laserstrahl als Bezugsgera de für die Messung von Ebenheit und Geradheit z'
verwenden. Durch seinen kleinen Querschnitt, den ringen öffnungswinkel, die annähernd Gaussche Verteilung der Helligkeit über den Querschnitt sowie die hohe Energiedichte ist der Laserstrahl für diesen Zweck gut geeignet.
Aus der DT-OS 22 08 004 ist eine weitere Geradheitsmeßvorrichtung bekanntgeworden. Bei dieser wird ein Tastbolzen in Richtung eines Lichtbündels über die Prüflingsoberfläche bewegt. Dabei vollführt der Tastbolzen quer zur Lichtstrahlenrichtung verlaufende Hubbewegungen, die auf eine Blende im Lichtbündel übertragen werden. Durch die Hubbewegungen des Tastbolzens wird die Höhe des Schattenstreifens im Lichtbündel geändert, und es ergeben sich entsprechende Veränderungen des verbleibenden Lichtbündels, welche in einem fotoelektrischen Detektor in elektrische Meßwerte umgesetzt werden. Bei oeradheitsmeßvorrichtungen dieser Art kann es zu störenden Schwankungen des Lichtbündels und somit zu Meßfehlern kommen. *°
Laserstrahlen werden auch bereits erfolgreich in der Bauindustrie zur Herstellung von Nivellements und Richtungsmessungen eingesetzt. Die Anforderungen an die Genauigkeit sind hierbei gering. Eine wesentlich höhere Genauigkeit (z. B. ± 1 μηι auf 1 m Meßlänge) wird beispielsweise bei der Vermessung von Maschinenführungen gefordert. Für so hohe Anforderungen ist ein in freier Luft befindlicher Laserstrahl nicht ohne weiteres geeignet, da der Lichtstrahl durch unterschiedliche Drücke oder Temperaturen sowie durch Turbulenzen in der Luft von seinem geraden Weg abgelenkt wird. Eine weitere Schwierigkeit liegt in der Richtungsstabilität des Laserstrahles selbst (bedingt z. B. durch thermische Veränderung am Laserrohr) sowie in der Richtungsstabilität der Aufstellung des Lasers.
Die Geradheit einer Führung oder eines Teiles ist dadurch definiert, daß durch zwei mit der Führung verbundene Punkte eine Gerade gelegt wird und die Abweichungen der Führung von dieser ideellen Bezugsgeraden gemessen werden.
Bei der Verwendung eines Lasers ist die Bezugsgerade zunächst definiert durch einen Punkt sowie durch die Richtungstangente, die der Laserstrahl in diesem Punkt hat. Verändert sich nun die Richtungstangente während einer Messung, so ergeben sich mit zunehmender Meßlänge ansteigende Fehler. Bei einer Winkeländerung von 1 Bogensekunde z. B. ergibt sich in 1 Meter Entfernung vom Aufstellungspunkt ein Fehler von 5 μιη. Selbst eine sehr steife Befestigung des Lasers an dem zu messenden Teil oder einer Führung würde keine wesentliche Verbesserung bringen, da z.B. beim Verfahren eines Maschinenschlittens die Maschinenführung selbst verbogen wird und durch den Biegewinkel der Laserstrahl seine Richtung ändert.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile bekannter Anordnungen zu beseitigen und mit einfachen Mitteln eine auch über eine große Meßlänge hochgenau und störsicher arbeitende Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die im Anspruch t gekennzeichneten Maßnahmen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Anordnung zeicnnet sicn durch eine hohe Genauigkeit auch über eine große Meßlänge aus, da Richtungsunstabilitäten des Laserstrahles keinen Einfluß auf die Messungen haben. Ein weiterer Vorteil ist deren hohe Störsicherheit, da sich der Laserstrahl in beruhigter Luft oder vorteilhaft im Vakuum befindet. Außerdem ist die Anordnung nach eier Erfindung leicht zu justieren.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 schematisch einen Längsschnitt durch die Anordnung nach der Erfindung,
F i g. 2 vergrößert eine Einzelheit zu F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie I-I der Fig. 1, Fig.4 schematisch einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung,
F i g. 4a einen Querschnitt durch die Anordnung nach Fig. 4,
Fig. 5 den Strahlengang zu einer weiteren Ausführungsform,
F i g. 5a eine Seitenansicht zu F i g. 5, F i g. 6 den Strahlengang zu einer weiteren Ausführungsform,
F i g. 6a eine Draufsicht zu F i g. 6, F i g. 7 die Anordnung sowie die Schaltung von Fotoelementen bei einer möglichen Ausführungsform,
F i g. 8 den Strahlengang einer Ausführungsform mit dynamischer Auswertung,
Fig.8a eine Draufsicht zu Fig.8, teilweise im Schnitt,
F i g. 9, 9a und 9b Ausgangssignale von Fotoelementen der in F i g. 8 gezeigten Ausführungsform,
F i g. 9c geformte Ausgangssignale zu F i g. 9a und 9b, Fig. 10 eine elektrische Schaltung zur Auswertung der in F i g. 9a und 9b dargestellten Signale.
Das Prinzip der Erfindung wird anhand der F i g. 1 bis 3 näher erläutert.
Der von einem Laser 1 ausgesandte Laserstrahl 2 fällt auf einen teildurchlässigen Spiegel 3 und wird in zwei Teilstrahlen 4 und 5 zerlegt. Der Laser 1 ist in zwei Membranen 6 gehalten, die an einer um die Achse 7 schwenkbaren Grundplatte 8 befestigt sind. Die Grundplatte 8 kann über eine von einem Motor 9 angetriebene Spindel 10 um die Achse 7 gedreht werden. Die Achse 7, die Spindel 10 und der Motor 9 sind an einem massiven Fuß 11 befestigt, der auf dem Meßobjekt 12 steht.
Der durch den Spiegel 3 abgespaltene Teilstrahl 5 wird durch einen Spiegel 13 um 90° umgelenkt, so daß er parallel zum Teilstrahl 4 verläuft. Die beiden Spiegel 3 und 13 sind an der Grundplatte 8 befestigt. Am Fuß 11 ist ein Hohlkörper 14 befestigt, der an seinem anderen Ende ebenfalls an einem Fuß 15, der auf dem Meßobjekt 12 ruht, befestigt ist.
Am Fuß 15 sind zwei in Differenz geschaltete Fotoelemente 16 angebracht, die vom Teilstrahl 5 beleuchtet werden. Die Fotoelemente 16, der Motor 9 und die Spindel 10 bilden zusammen mit einem Verstärker (nicht dargestellt) ein Servosystem, das die Grundplatte 8 und somit den Teilstrahl 5 so lange in der Richtung verändert, bis die beiden Fotoelemente Ii gleich hell beleuchtet sind und deren elektrische: Ausgangssignal in der Differenz Null beträgt.
Auf dem Hohlkörper 14, der an einer Seite einen vor biegsamen Dichtlippen 24 abgedeckten Schlitz besitzt ist ein Wagen 17 in Richtung des Laserstrahls beweglid angeordnet. Am Wagen 17 ist über Federelemente Z: eine Koppel 18, die einen elektronischen Meßtaster 1« irägi, befestigt. An der Koppe! !8 sind außerdem übe eine Stange 21 in Differenz geschaltete Fotoelement! 20 angebracht, auf die der Teilstrahl 4 fällt. Mittels de Fotoelemente 20 werden Abweichungen des Wagen 17, an dem der Meßtaster 19 angebracht ist, von de
durch das Laserlichtbündel 4 definierten Bezugsgeraden erfaßt. Die Fotoelemente 20 und ein Motor 22 bilden zusammen mit einem Verstärker (nicht dargestellt) ein Servosystem, das eine Kompensation von Führungsfehlern bewirkt. Dies erfolgt in der Weise, daß vom Servomotor 22 die Koppel 18 so lange in Richtung des Pfeiles A' verstellt wird, bis die Fotoelemente 20 gleich hell beleuchtet sind und deren elektrisches Ausgangssignal in der Differenz Null beträgt.
In Fig. 2, die vergrößert einen Schnitt durch den to verwendeten Meßtaster 19 zeigt, ist mit 50 ein Tastbolzen bezeichnet, der das Meßobjekt 12 antastet. Der Taslbo'izen 50 ist Bestandteil eines Meßwertaufnehmers, der im Ausführungsbeispiel ein digitaler elektrischer Längenmeßtaster mit ,nkrementaler Wegerfassung ist. Digitale Meßtaster sind bekannt z. B. aus dem deutschen Gebrauchsmuster 75 06 036. Bei inkrementalen Meßtastern werden die Meßwerte an einem elektronischen Vor-/Rückwärtszähler (nicht dargestellt) in Ziffernform angezeigt. Ein für den im Ausführungs- so beispiel gezeigten Meßtaster 19 besonders geeigneter Zähler findet sich im deutschen Gebrauchsmuster 74 13 290.
Durch die Verwendung eines digitalen Meßtasters 19 bei der Erfindung ergeben sich mehrere Vorteile. Ein wesentlicher Vorteil digitaler Meßtaster ist der große Meßbereich bei hoher Genauigkeit. Außerdem ermöglichen sie eine bequeme Ablesung der Meßwerte und/oder eine Weiterverarbeitung oder Speicherung der Meßwerte.
Der Tastbolzen 50 ist in einer Präzisionsführung 51 in axialer Richtung beweglich gelagert. Die Präzisionsführung 51 besitzt auch noch eine Verdrehsicherung für den Tastbolzen 50. Am Tastbolzen 50 ist ein Gittermaßstab 52 befestigt, dessen Gitterteilung die geradlinige Fortsetzung der Tastbolzenachse biidci. Eine Feder 53. die sich an einer Hülse 54 abstützt, bewirkt eine definierte Andrückkraft des Tastbolzens 50 am Meßobjekt 12. Der Gittermaßstab 52 wird von einer Gitterabtastplatte 55 abgetastet. Die Gitterabtastplattc 55 ist zusammen mit einer Lampe 57 einem Kondensor 58 sowie dem Träger 59 für die fotoelektronischen Bauelemente 60 und 61 über Halter an der Gehäusewand 56 ortsfest angebracht.
Der Hohlkörper 14 (Fig. \ und 3) kann über einen 4s Rohransehluß 25 evakuiert werden. Alle beweglichen Teile sind mit Bälgen 26 vakuumdicht an den Hohlkörper 14 angeschlossen. Die beiden Spiegel 3 und 13 befinden sich zusammen mit dem Ende des Laserrohres, an dem der Laserstrahl 2 austritt, in einem vakuumdichten Gehäuse 27, das über einen beweglichen Balg 26 an den Hohlkörper 14 angeschlossen ist.
Bei langen Meßstrecken ist es zweckmäßig, an mehreren Stellen des Hohlkörpers 14 Bauelemente 32 zur Unterstützung vorzusehen. Im Ausführungsbeispiel ss ist der Hohlkörper 14 an einem im Fuß 32 beweglichen Schlitten ii befestigt. Mit einer Schraube 35 (Fig. 3) kan;i dor Schlitten 33 senkrecht zur Meßiichtung und senkrecht zur Vcrfahrrichtung des Wagens 17 verstellt werden. Bei dieser Ausführungsform ist der Fotodetek ho tor an der Siangc 21 eine Vierquadrantendiode 34, wie sie zusammen mit einer geeigneten Schaltung in Fig. 7 jHVi.-^'t ist. Der Hohlkörper 14 wird durch Retätigen der Schraub".· 15 ·..> weit seitlich verschoben, bis die
tel wird und <!'■! i :: .
Verlängerung der Ni.■:■.·.
diese Maßnahme wird C
U (I i ;.'. 7) svmnu'trisch bek-ueh- :: .c:■'.' < ahl -'»Milt i'c'iau in der Hohlkörpers 14 um seine Längsachse keine Meßfehler mehr verursachen können.
Bei der in F i g. 1 bis 3 gezeigten erfindungsgemäßen Anordnung ergeben sich durch das Zusammenwirken von Nachsteuerung des Laserstrahles durch die Fotoelemente 16 und Motor 9, elektronischem Meßtaster 19, Kompensationssystem aus Fotoelementen 20 und Servomotor 22 sowie dem Trägerkörper 14 folgende wesentliche Vorteile:
1. Hohe Genauigkeit auch über eine große Länge, da die Lage des Laserstrahles 2 zum Prüfling 12 durch die von den Fotoelementen 16 sowie dem Drehgelenk 7 gebildeten Fixpunkte am Anfang und Ende der Meßstrecke definiert festgelegt ist, wobei Winkeländerungen des Laserrohres 1 oder der Basis 11 keinen Einfluß auf die Messung haben,
2. hohe Störsicherheit, da die beiden Laserstrahlen 4 und 5 in beruhigter Luft oder vorteilhaft im Vakuum eingebracht sind,
3. einfache Justage, da durch das Kompensationssystem 20/22 größere Abweichungen zwischen dem Prüfling 12 und der Führung 14 für den Meßtaster 19 zulässig sind.
Die F i g. 4 und 4a zeigen eine weitere vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung.
Im Hohlkörper 14| befindet sich ein zweiter Hohlkörper 14j, der ebenfalls einen mit Dichtlippen 241 verschlossenen Schlitz, aufweist. Der Hohlkörper 142 ist am Hohlkörper 14, unter Zwischenschaltung gut wärmeisolierender Distanzbuchsen 28 befestigt. Im Hohlkörper 142 befinden sich die beiden Teilstrahlen 4 und 5. Über das Rohr 25| kann der Raum zwischen den Hohlkörpern 14i und 142 evakuiert werden. Dabei stellt sich auch ein Vakuum im Hohlkörper 14? ein, da die Dichtlippen 24, nur gegen äußeren Oberdruck wirksam sind. Die Ausführung des Meßwagens sowie der Servosysteme entspricht der in F i g. 1 bis 3 gezeigten Konstruktion.
Durch das Hinzufügen eines weiteren Hohlkörpers 14j wird eine weitere Beruhigung der eingeschlossenen Luft erreicht. Bei Evakuierung des Meßkanals ergib', sich der Vorteil einer verbesserten Dichtheit.
Die F i g. 5 und 5a zeigen eine weitere Möglichkeit zum Aufspalten des Laserstrahles 2 in zwei Tcilstrahlcn. Der von dem Laser 1 ausgesandte Strahl 2 trifft aul einen tcildurchlässigcn Spiegel 29. Das reflektierte Teilbündel des Laserstrahles 2 trifft auf zwei in Differenz geschaltete Fotoelemente 20. Die Fotoelemente 20 und der Tcilerspiegel 29 sind über eine Grundplatte und über die Stange 21 mit der in Fig. ' dargestellten Koppel 18 verbunden.
Der vom Teilerspiegel 29 durchgelassene Teilsir.il' -- der zur Naehsieuerung des Lasers 1 dient -· tn'fi ai/ die an; Ende der Meßstrecke am Fuß 15 angebrachici Fotoelemente 16.
Durch die vorgenannte Anordnung werden Nach!1.''1· vermieden, die in Fig. 1 infolge der räumliche Entfernung der Tcilstrahlcn 4 und 5 auftreten können
Die F i g. 6 und 6a /eigen eine weitere /weckmaLiir Ausführung zur Aufspaltunj.' des l.ascriichtbiindi'K 1'·· Laserstrahl 2 trifft hierbei aul ein au! einer dui-.i'.i Glasplatte 10 aufgedampltes Heujüin.iisjvner. <!<"■■■·'' (iitterstreiien parallel zur Meinrichtung des Mel.it,' ;·ί 19(F i 1·. 1) lk|.'en. Durch da«; Beutfun>!s>:itü-r W v/in; >i> Laserstrahl 2 in zwei Teilstiahlen '.) ./erlr;·;. die .-.i'i Differenz (.icschalleic Fotoelement- -''ü 'alle:1. '■ ' F'itoelemen;!.' 20 und das Bcuj'UttfjM'itter V) si·;1,! el-.i:e S'.in;··.- ?( »ί.-ιΙ,τ mi! der k.'Ppci IH de·. 1V .v, < i ■'
verbunden. Über die Fotoelemente 20 wird wieder, wie in Fig. 1 bis 3 bereits gezeigt, der elektronische Meßtaster 19 nachgesteuert.
Der nicht gebeugte Hauptstrahl 2 des Laserlichtbündels fällt wieder auf die Fotoelemente 16 am Ende der Meßstrecke und dient der Nachsteuerung des Lasers 1.
Durch die Anordnung nach Fig.6 und 6a wird erreicht, daß der Hauptstrahl 2 nahezu ungestört auf die Fotoelemente 16 am Ende der Meßstrecke trifft. Drehungen und Verschiebungen des Beugungsgitters 30 haben nahezu keinen Einfluß auf den Weg des Hauptstrahles 2.
Statt eines auf Glas aufgedampften Beugungsgitters kann auch ein frei tragendes Gitter, z. B. aus dünner Goldfolie, verwendet werden. Die Richtung des Hauptstrahles 2 wird dann vom Gitter überhaupt nicht mehr beeinflußt.
Die Anordnungen nach Fig. 1 bis 6 benutzen statische Verfahren zum Einfangen und Nachsteuern des Laserstrahles 2 bzw. Meßtasters 19.
In F i g. 8 und 8a ist eine Anordnung mit dynamischer Auswertung dargestellt. Der vom ortsfesten Laser 1 ausgehende Lichtstrahl 2 trifft auf einen ortsfesten Spiegel 39 und über diesen auf einen um eine Achse 38 oszillierenden Spiegel 40, der von einem Motor 44 angetrieben wird. Der vom Spiegel 40 abgelenkte Strahl überstreicht ein über die Stange 21 am Wagen 17 (Fig. 1) befestigtes Fotoelement 41 sowie die Fotoelemente 42 und 43 am Ende der Meßstrecke.
Die Fig.9 zeigt die Ausgangssignale des Fotoelementes 41. Durch den Stellmotor 22 (Fig. 1) wird das Fotoelement 41 so lange bewegt, bis die Zeiten Γι und Ti gleich sind, d. h. ein Nullabgleich hergestellt ist.
Die Fig.9a zeigt Ausgangssignale des Fotoelementes 42, die Fig.9b Ausgangssignale des Fotoelementes 43.
Die Fig. 10 zeigt eine Schaltung zur weiteren Auswertung der Ausgangssignale der Fotoelemente 42 und 43. Beide Ausgangssignale werden in Verstärkern V, und V2 verstärkt und je einem Pulsformer-Baustein F, bzw. P2 zugeführt. Danach wird die Summe der umgeformten Signale in einem Integrator / integriert. Die Summe der am Integrator / anliegenden Signale ist in Fig. 9c dargestellt. Bei symmetrischer Lage des Laserstrahls zur Mitte der Fotoelemente 42/43 ist das Integral über die Spannungen gleich Null. Bei Ablagen von der Mitle wird ein Fchlersignal einem Verstärker V'i, der den Stellmotor 44 speist, zugeführt. Am ?, Verstärker V1 liegt gleichzeitig ein von einem Oszillator O erzeugtes Wcchseistrotnsignal an, das den Motor 44 zu oszillierenden Bewegungen anregt. Bei Ablage des Laserstrahls wird die Symmetricebene der vom Spiegel 40 ausgeführten Schwingung durch den Motor 44 so
ίο lange verstellt, bis das Fehlersignal Null ist.
Die F i g. 7 zeig! die Ausgestaltung sowie die dazu notwendige Schaltung einer Vierquadrantendiode 34. Am Ausgang des Verstärkers 36 erscheint die Differenz der Summe der Quadranten 1 und II und der Summe der Quadranten III und IV. Das Ausgangssignal des Verstärkers 36 gibt also Aufschluß über eine Verschiebung des Laserstrahles nach oben oder unten, d. h. in Meßrichtung des Tasters 19 (Fig. 1). Am Ausgang des Verstärkers 37 erscheint die Differenz zwischen der Summe des Quadranten I und III und der Summe des Quadranten Il und IV. Das Ausgangssignal des Verstärkers 37 gibt also Aufschluß über eine Verschiebung des Laserstrahles nach links oder nach rechts. Über die Stange 21 ist die Diode 34 mit dem Meßtaster 19 des Wagens 17(Fi g: 1) verbunden.
Steht die Trennungslinie des Quadranten l/II und III/IV nicht genau senkrecht auf der Achse des digitalen Meßtasters 19, erzeugt der Laserstrahl bei einer Auslenkung des Meßtasters 19 senkrecht zur Meßrichtung ein Spannungsdifferenzsignal, das von dem bei einer wirklichen Verschiebung des Meßtasters 19 in Meßrichtung entstehenden Signal nicht unterschieden werden kann. Der vorgenannte Fehler kann dadurch kompensiert werden, daß dem Differenzsignal der Diode 34, das bei einer Verschiebung gegenüber dem Laserstrahl in Meßrichtung am Ausgang des Verstärkers 36 entsteht, ein Teil des Differenzsignals der Diode 34, das bei einer seitlichen Verschiebung gegenüber dem Laserstrahl am Ausgang des Verstärkers 37 entsteht durch eine elektronische Summenschaltung zugefüg! wird. Die Schrägstellung der Trennungslinie an der Diode 34 zur Meßachsc muß bekannt sein, dei Proportionalitätsfaktor wird entsprechend der Schräg stellung gewählt.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    1. Anordnung zum Feststellen der Abweichungen von der Geradheit oder Ebenheit von Teilen mit Hilfe eines Meßtasters, der an einer Führung quer zur Meßrichtung verschiebbar ist, wobei als Bezugsgerade für die Messung von Ebenheit und Geradheit ein gerichtetes Laserlichtbündel verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Laserlichtbündel (2,4,5) gegen Umwelteinflüsse abschirmender, insbesondere evakuierter Hohlkörper (14; 14|, 142) vorgesehen ist, und daß das Laserlichtbündel über ein optisches System (3, 13; 30; 39, 40) einerseits zur Kompensation von Führungsfehlern unter Zuhilfenahme eines Servosystems (20, 22) zur Nachsteuerung des Meßtasters (19) benutzt wird und andererseits unter Zuhilfenahme eines weiteren Servosystems (9,10,16) in seiner Richtung laufend so verstellt wird, daß es stets auf einen am Ende der Meßstrecke ortsfest angebrachten Bezugspunkt (16; 42,43) trifft.
    2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Laserlichtbündel (2) durch ein Spiegelsystem (3,13) am Anfang der Meßstrecke in zwei parallel zueinander verlaufende Teilstrahlen (4,
    5) aufgespalten wird, wobei ein Teilstrahl (4) zur Nachsteuerung des Meßtasters (19) und der andere Teilstrahl (5) zur Nachführung des Laserlichtbündels (2) auf den am Ende der Meßstrecke ortsfest angebrachten Bezugspunkt (16) benutzt wird.
    3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Laserlichtbündel (2) durch einen Teilerspiegel (3) in zwei Teilstrahlen (4, 5) zerlegt wird, wobei der eine Teilstrahl (5) auf einen am Ende der Meßstrecke ortsfest angebrachten Fotodetektor (16) und der andere Teilstrahl (4) auf einen mit dem Meßtaster (19) verbundenen Fotodetektor (20) fällt.
    4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotodetektor (16) am Ende der Meßstrecke und der Fotodetektor (20) am Meßtaster (19) jeweils zwei in Differenz geschaltete Fotoelemente aufweist.
    5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser (1) auf einer Grundplatte (8) über ein Gelenk (7) geringfügig schwenkbar gelagert ist und daß auf die Grundplatte (8) ein Servosystem (9, 10, 16) einwirkt, das die Grundplatte (8) und somit den Teilstrahl (5) des Laserlichtbündels (2) so lange in der Richtung verändert, bis die beiden Fotoelemente (16) am Ende der Meßstrecke gleich hell beleuchtet sind und deren elektrisches Ausgangssignal in der Differenz Null ist.
    6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser (1) in zwei Membranen (6) gehalten ist, die an der Grundplatte (8) befestigt sind.
    7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Laserlichtbündel (2) durch ein Beugungsgitter (30) in zwei Teilstrahlen (31) aufgespalten wird, die auf mit dem Meßtaster (19) verbundene Fotoelemente (20) fallen, während der das Beugungsgitter (30) durchsetzende Hauptstrahl auf einen ortsfesten Bezugspunkt (16) am Ende der Meßstrecke fällt.
    8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Beugungsgitter aus einer selbsttragenden dünnen Folie besteht.
    9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lassrlichtbündel (2) durch ein Ablenksystem (39,40,44) am Anfang der Meßstrekke in oszillierende Bewegung versetzt wird und über ein mit dem Meßtaster (19) fest verbundenes Fotoelement (41) sowie über zwei am Ende der Meßstrecke angeordnete ortsfeste Fotoelemente (42, 43) streicht, und daß aus dem Zeitunterschied der Strahldurchgänge elektrische Signale gewonnen werden, die zur Nachsteuerung des Meßtasters (19) und des Laserlichtbündels (2) selbst dienen.
    10. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Meßtaster (19) eine Vierquadrantendiode (34) fest verbunden ist, deren Elemente so geschaltet sind, daß Abweichungen des Laserlichtbündels (2) in Meßrichtung des Meßtasters (19) sowie senkrecht dazu als elektrisches Signal erscheinen, und daß ferner die den Meßtaster (19) tragende Führung (14) durch mehrere, über die Meßstrecke verteilte Verstellelemente (33, 35) in seitlicher Richtung so verschoben wird, daß die Vierquadrantendiode (34) in seitlicher Richtung abgeglichen ist, d. h. das Ausgangssignal gleich Null ist.
    11. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (14) zugleich auch die Führung für den Meßtaster (19) verkörpert.
    12. Anordnung nach Anspruch 1 bis U, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (14) einen Schlitz aufweist, der mittels Dichtelemente (24), vorzugsweise dachförmiger Dichtlippen, verschlossen ist und daß ferner die die Fotoelemente (20) tragende Stange (2:1) durch ein schlankes, zweckmäßig schwertförmig ausgebildetes Bauteil am Wagen (17), das zwischen den Dichtelementen (24) hindurchgreift, zwangskräftefrei aus dem Hohlkörper (14) herausgeführt ist.
    13. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem das Laserlichtbündel (4, 5) gegen Umwelteinflüsse abschirmenden Hohlkörper (14i) ein zweiter, ebenfalls mit Dichtlippen (24|) versehener Hohlkörper (142) befestigt ist, und daß das Laserlichtbündel (4, 5) sich im letztgenannten Hohlkörper (142) befindet, und daß der Raum zwischen den Hohlkörpern (14,, 142) zweckmäßig evakuiert ist.
    14. Anordnung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß am Hohlkörper (14; 14|) ein digitales Wegmeßsystem bekannter Art vorgesehen ist, das die Verschiebung des Meßwagens (17) entlang des Hohlkörpers (14; 14i) anzeigt.
    15. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßtaster (19) ein digitaler elektrischer Meßtaster vorzugsweise mit lichtelektrischer inkrementaler Wegerfassung ist.
DE19762625489 1975-10-23 1976-06-05 Anordnung zum feststellen der abweichungen von der geradheit oder ebenheit von teilen Expired DE2625489C2 (de)

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