DE2626275A1 - Geraet zum automatischen pruefen von achssymmetrischen werkstueckprofilen - Google Patents
Geraet zum automatischen pruefen von achssymmetrischen werkstueckprofilenInfo
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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Description
Dipl. ing. E. HÖLZER
8900 AUGSBURG
TELIFON 6164 75
533 202 patOl d
M. 581
Augsburg, den 10. Juni 1976
The Secretary of State for Industry in Her Britannic Majesty's
Government of the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland, 1 Victoria Street, London SWl, England
Gerät zum automatischen Prüfen von achssymmetrischen Werkstückprofilen
Die Erfindung betrifft ein Gerät· zum automatischen Prüfen von achssymmetrischen Werkstückprofilen.
Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist hauptsächlich die automatische Kontrolle von Werkstücken, die in mittleren
eO98ß3/Q?3S
oder großen Stückzahlen gefertigt werden,,
Bisher ist es üblich, solche Werkstücke mittels statistischer Prüfverfahren zu prüfen, wodurch sichergestellt
werden kann, daß 98 % bis 99 % der Werkstücke den gestellten
Maßgenauigkeits- und Qualitätsanforderungen genügen. Eine solche Qualitätskontrolle reicht zwar bei von Hand gehandhabten
und montierten Werkstücken aus, jedoch ist bei automatisch zu handhabenden und zu montierenden Werkstücken
eine vollkommenere Qualitätskontrolle unbedingt wünschenswert und gegebenenfalls unbedingt notwendig. Eine derartige
vollkommene Qualitätskontrolle läßt sich nur durch Prüfung jedes einzelnen Werkstücks erreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät anzugeben, mit welchem eine solche Qualitätsprüfung durchführbar
ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Gerät zur automatischen Prüfung von achssymmetrischen Werkstückprofilen gemäß der
Erfindung durch eine Abtasteinrichtung, welche ein projiziertes
Bild des Werkstücks längs einer Vielzahl von Abtastlinien, die jeweils quer zur Symmetrieachse des Werkstückprofils
verlaufen und eine vorgegebene räumliche Beziehung zu den
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jeweils benachbarten Abtastlinien aufweisen, abtastet und
elektrische Signale erzeugt, welche die Ausdehnung des Bildes des Werkstückprofils längs jeder der Abtastlinien
darstellen, und durch einen Rechner gekennzeichnet, der aufgrund dieser elektrischen Signale mindestens einen der
Parameter Länge, Breite und Achskrümmung mindestens eines Teils des Werkstücks berechnet und feststellt, ob dieser
errechnete Parameter innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt.
Die Werkstücke können aus einem oder mehreren axial miteinander verbundenen Teilen bestehen, die jeweils als
Zylinder, gerader Kreiskegel oder Kreiskegelstumpf oder als rotationskörper ausgebildet sein können, dessen Mantelfläche
durch Umlauf einer Kurve um die gegebene Symmetrieachse erzeugt ist, wobei die von den Kurvenenden beschriebenen
Kreise auf der Symmetrieachse liegende Mittelpunkte aufweisen. Die Symmetrieachse jedes Teils des Werkstücks liegt in der
gegebenen Achse. Die Teile des Werkstücks können voneinander trennbar oder einstückig ausgebildet sein. Die Symmetrieachse
des Werkstücks kann geradlinig oder gekrümmt sein. In allen Fällen kann das erfindungsgemäße Gerät die Länge
und/oder Breite der Werkstückteile sowie die Krümmung der Symmetrieachse berechnen.
0 9 8 5 3/0738
Gemäß einer ersten Ausführungsform xreist die Abtasteinrichtung
Mittel auf, welche ein Bild mindestens eines beträchtlichen Teils des Werkstücks auf eine zweidimensionale
Abtastanordnung, beispielsweise eine Vidikonröhre, projizieren, die das Bild des während des AbtastVorgangs mit Bezug auf
die Abtasteinrichtung ortsfest gehaltenen Werkstücks abtasten kann. Falls die zweidimensionale Abtastanordnung keine
ausreichend große Ausdehnung aufweist, um das gesamte Werkstück in einem Abtastvorgang abzutasten, können mehrere
Abtastvorgänge sequentiell ausgeführt werden, indem Teile des Werkstücks aneinander angrenzend oder überlappend
abgetastet werden. Dazu wird nach jeder Teilabtastung eine bestimmte Relativbewegung zwischen dem Werkstück oder dessen
projiziertem Bild und der Abtastanordnung herbeigeführt.
Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung weist die Abtasteinrichtung Mittel auf, die ein Bild mindestens eines Teils des Werkstücks auf eine eindimensionale
Abtastanordnung, beispielsweise eine lineare Festkörper-Fotodiodenanordnung, werfen und eine entweder
schrittweise oder kontinuierliche gesteuerte Relativbewegung
zwischen dem Werkstück und der Abtastanordnung herbeiführen,
so daß die Abtastanordnung die Abtastung längs der Vielzahl von quer zur Symmetrieachse verlaufenden Abtastlinien
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durchführen kann, wie oben erwähnt.
Vorzugsweise ist die Abtastanordnung ortsfest und das
Werkstück wird beispielsweise auf einem Gurt oder Schlitten oder einem Drehtisch längs eines quer zur Abtastanordnung
verlaufenden Weges bewegt. Dieser Weg kann geradlinig oder
nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kreisförmig sein» Bei dieser bevorzugten Ausführungsform zeichnet die Abtasteinrichtung ein etwas verzerrtes Profil des Werkstücks auf und der Rechner enthält Mittel zur Korrektur
dieser Verzerrung.
Werkstück wird beispielsweise auf einem Gurt oder Schlitten oder einem Drehtisch längs eines quer zur Abtastanordnung
verlaufenden Weges bewegt. Dieser Weg kann geradlinig oder
nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kreisförmig sein» Bei dieser bevorzugten Ausführungsform zeichnet die Abtasteinrichtung ein etwas verzerrtes Profil des Werkstücks auf und der Rechner enthält Mittel zur Korrektur
dieser Verzerrung.
Vorzugsweise ist der Rechner so programmiert, daß er
jeden Abschnitt des Werkstückes erkennt und die Längen- und Breitenwerte des Profils jedes Werkstückabschnittes berechnet und feststellt, ob jeder dieser Werte innerhalb eines
gegebenen zulässigen Bereiches liegt. Der zulässige Bereich der genannten Parameter kann dem Rechner beispielsweise
mittels Lochband oder über eine Tastatur in Form von Daten
eingegeben werden, jedoch wird dem Rechner vorzugsweise der zulässige Bereich der Parameter dadurch mitgeteilt, daß
zuerst ein erstes Musterstück mit den maximal zulässigen
Abmessungen und sodann ein zweites Musterstück mit den
minimal zulässigen Abmessungen abgetastet wird. Der Rechner
jeden Abschnitt des Werkstückes erkennt und die Längen- und Breitenwerte des Profils jedes Werkstückabschnittes berechnet und feststellt, ob jeder dieser Werte innerhalb eines
gegebenen zulässigen Bereiches liegt. Der zulässige Bereich der genannten Parameter kann dem Rechner beispielsweise
mittels Lochband oder über eine Tastatur in Form von Daten
eingegeben werden, jedoch wird dem Rechner vorzugsweise der zulässige Bereich der Parameter dadurch mitgeteilt, daß
zuerst ein erstes Musterstück mit den maximal zulässigen
Abmessungen und sodann ein zweites Musterstück mit den
minimal zulässigen Abmessungen abgetastet wird. Der Rechner
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kann außerdem so programmiert sein, daß er die Krümmung der Symmetrieachse berechnet. Falls das zu untersuchende Werkstück
eine geradlinige Symmetrieachse besitzt, kann das Gerät feststeilen, ob das Werkstück verbogen ist, indem der
entsprechend programmierte Rechner die Achsenposition jedes Werkstückabschnitts berechnet und feststellt, ob alle Werkstückabschnitte
eine gemeinsame Symmetrieachse besitzen.
Das Gerät kann Mittel aufweisen, welche alle Werkstücke, deren Parameter innerhalb der zulässigen Grenzen liegen, in
einen Gut-Kanal und alle Werkstücke, von denen einer oder
mehrere Parameter außerhalb der zulässigen Grenzen liegen, in einen Schlecht-Kanal leiten.
Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beispielsweise näher beschrieben.
In den Zeichnungen stellen dar:
Fig» 1 eine teilweise schematische und
teilweise geschnittene Darstellung eines Geräts nach der Erfindung,
Fig. 2 vergrößert eine in Fig, 1 mit II
bezeichnete Einzelheit,
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Pip;. 3 ein Flußdiagramm, welches die
Arbeitsweise des in Pig. I gezeigten Geräts verdeutlicht,
Fig. 4 eine vergrößerte Draufsicht eines
mittels des Geräts nach Pig» I zu prüfenden Werkstücks,
iK. 5 ein verzeichnetes Bild des in Fig, 4
dargestellten Werkstücks, wie es von dem Gerät nach Fig. 1 erfaßt wird,
Fig. 6 ein teilweise korrigiertes Bild des
in Fig. 5 dargestellten verzeichneten Bildes,
Fig- 7 eine Darstellung eines korrigierten
Bildes des Werkstücks nach Fig. 4, wie es von dem Gerät nach Fig. 1
bestimmt wird, und
Fig. 8 ein Flußdiagramm des die Erkennung
und Messung des in Fig. 4 dargestellten Werkstücks betreffenden Teils
des Punktionsablaufs des Geräts nach Fig. 1.
- 7 609853/0733
Gemäß Pig. 1 weist das Gerät einen horizontalen, kreisrunden Metalldrehtisch 1 auf, der mit einer mittigen Achse
versehen ist, die in einer in einem feststehenden Tisch 4 angeordneten Büchse 3 frei drehbar ist. Der Drehtisch 1
weist eine konzentrisch angeordnete, ringförmige durchsichtige Platte 5 aus Kunststoff auf, die mittels eines Reibrades 6,
das über ein Getriebe 8 von einem Induktionsmotor 7 angetrieben wird, in Drehung versetzbar ist.
Die Platte 5, von der ein Ausschnitt im vergrößerten Querschnitt in Figo 2 sichtbar ist, ist an ihrer Oberseite
mit einer symmetrischen, V-förmigen Ringnut 9 und an ihrer
Unterseite 13 mit zwei ähnlichen Ringnuten 11 und 12 versehen. Ein von einer am Tisch k befestigten Halogen-Quarzlichtquelle
15 erzeugtes paralleles Lichtbündel 14 wird von einem Prisma 16 vertikal nach oben umgelenkt und längs einer
Achse 17, die durch die Mitte der V-förmigen Nut 9 an der Oberseite 10 der Platte 5 hindurchverläuft, durch die
Platte 5 hindurchgeworfenβ Die Nut 9, die zum Ausrichten
eines Werkstücks 18 auf der Platte 5 dient, und die Nuten und 12 sind konzentrisch zur Achse 2 des Drehtisches 1 und
außerdem so angeordnet, daß ein großer Teil des Lichtbündels nach dem Durchqueren der Platte 5 als paralleles Lichtbündel
19 längs der Achse 17 aus der Nut 9 austritt„ Ein
äußerer Strahl 20 des Lichtbündels I2J, der auf die radial
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äußere Wand 21 der Nut 11 auftrifft, wird beim Eintritt in die Platte 5 so gebrochen, daß er zur radial inneren Wand
der Nut 9 verläuft und dort nach nochmaliger Brechung als Strahl 23 des Lichtbündels 19 austritt. In ähnlicher Weise
wird ein äußerer Strahl 24 des Lichtbündels 14, der auf die radial innere Wand 25 der Nut 12 auftrifft, beim Eintritt
in die Platte 5 so gebrochen, daß er zur radial äußeren Wand 26 der Nut 9 hin verläuft und nach nochmaliger Brechung
als Strahl 27 des Lichtbündels 19 austritt. Die Strahlen und 29 des Lichtbündels 14, die nach dem Austritt aus der
Nut 9 auf das Werkstück 18 auftreffen, werden zerstreut und bilden keinen Teil des Lichtbündels 19 mehr, so daß das
Werkstück 18 parallel zur Achse 17 einen Schatten 30 wirft.
Das Lichtbündel 19 wird von -einer Linse 31 zum
Objektiv 32 einer Einzellinienabtastkamera 33 hin konvergiert,
die eine lineare Potοdiodenanordnung 34, eine Zeitgeberlogik
TL, eine Steuerlogik CL und einen Schwellendetektor TD mit einstellbarem Bezugspegel aufweist. Die Linse 31 und
die Objektivlinse 32 erzeugen zusammen ein fünffach vergrößertes
Bild des Schattens 30 des Werkstücks 18 auf der Potodiodenanordnung 34. Die Potodiodenanordnung 34 weist
512 Fotodioden mit einer öffnungsweite von 0,025 mm auf, die mit gegenseitigen Mittenabständen von jeweils 0,025 mm
längs einer parallel zur Ebene der Platte 5 und quer zur
- 9 609853/07 3 8
Nut 9 verlaufenden Linie angeordnet sind. Die B'otodiodenanordnung
34 weist also quer zur Mut 9 ein Blickfeld von 2,5 mm und eine Auflösung von 0,005 mm auf»
Ein radiales Beugungsgitter 35 herkömmlicher Bauart ist
starr an der Achse 2 des Drehtisches 1 befestigt und diesem benachbart ist an einem am Tisch 4 angeordneten Halter 37
ein Index-Beugungsgitter 36 angebracht. Eine Lichtquelle
wirft einen kollimierten Lichtstrahl 39 durch das Radialgitter
35 und das Indexgitter 36 hindurch auf eine Silizium-Fotodiode
40, die am Halter 37 befestigt und elektrisch an einen Vorverstärker HA angeschlossen ist. Das Radialgitter
und das Indexgitter 36 sind so ausgebildet, daß jeweils nach
einer, einem Bewegungsweg von 0,025 mm des Werkstücks l8 mit Bezug auf die Fotodiodenanordnung 34 äquivalenten
Drehbewegung des Drehtisches 1 die Intensität des von der Fotodiode 40 abgetasteten Lichtstrahls 39 durch Null gehto
Der Vorverstärker HA und die Kamera 33 sind mit einem Rechner CP verbunden, der eine Verbindungseinheit IU und
eine Verarbeitungseinheit PM aufweist, die manuell von
einer Tastatur K aus steuerbar ist und ein Ausgangssignal
an eine Sichtanzeigeeinheit VDU, eine Gut/Schiecht-Sortiereinrichtung
AR und eine Alarmeinheit AU abgibto
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6098Β3/073δ
5626275 ff
Im Betrieb wird der Drehtisch 1 mit einer Drehzahl von 2 U/min gedreht und das in der Nut 9, die einen Durchmesser
von 250 mm aufweist, liegende Werkstück l8 wird folglich mit einer Geschwindigkeit von etwa 2,5 cm/s durch das Lichtbündel
19 hindurchtransportiert. Jedesmal, wenn die Diode HO den
Intensitätswert Null des durch die Gitter 35 und 36 hindurchgeworfenen Lichtstrahls 39 feststellt, wird ein Impuls P
zur Verbindungseinheit IU abgegeben, die der Kamera 33 ein AbtastStartsignal zuführt. Die Zeitgeberlogik TL steuert
die Fotodiodenanordnung 3^ so, daß diese sequentiell abgefragt
werden und ein serielles Video-Ausgangssignal VO zum Schwellendetektor TD geleitet wird. Dieser bildet eh binäres
Videosignal, das der Verbindungseinheit IU zugeführt wird, wo es in, die Kantenpositionen des Schattens 30 des Werkstücks
18 mit Bezug auf die Potodiodenanordnung 3*1 bestimmende
Digitaldaten umgesetzt wird. Die Daten werden gemäß dem in Fig. 3 angegebenen Flußdiagramm in der Bearbeitungseinheit PM
verarbeitet.
Da das Werkstück 18 auf einem kreisförmigen Weg unter der Fotodiodenanordnung 34 hindurchbewegt wird, stellen die
der Verarbeitungseinheit PM zugeführten Daten ein verzeichnetes
Bild des Werkstücks 18 dar und es ist eine Korrektur erforderlich, um ein für die Weiterverarbeitung geeignetes
Bild zu schaffen.
- 11 -
.609853/0738
In Pig. 4 ist das in der Nut 9 gelegene Werkstück 18 stark vergrößert dargestellt. Das Werkstück 18 besteht
beispielsweise aus drei zylindrischen Axialabschnitten 4l,
42 und 43, die eine gemeinsame Längsachse 44 aufweisen. Die Abschnitte 41, 42 und 43 weisen jeweils eine Länge 11, 12
bzw. 13 und einen Durchmesser dl, d2 bzw, d3 auf. In die Darstellung ist eine Anzahl von Abtastlinien Sl, S2 ... SN
eingezeichnet, längs v/elcher die Abtastungen durch die Fotodiodenanordnung 34 stattfinden. Jedes Paar benachbarter
Abtastlinien schließt in der Mitte des Drehtisches 1 einen
Winkel 06 ein, wobei
oC = Bogenlänge der Nut 9 zwischen den Abtastlinien ,.
mittlerer Radius R der Nut 9
Unter der Voraussetzung, daß das Werkstück so kurz ist, daß als Bogenlänge die Länge des Werkstücks betrachtet werden
kann, so ist der vom Werkstück 18 überdeckte Gesamtwinkel θ durch folgende Gleichung gegeben:
-. _ Länge des Werkstücks 18
mittlerer Radius R der Nut 9
= 11 + 12 + 13 (2)
Wenn angenommen wird, daß das Werkstück 18 so in der Nut 9 liegt, daß die Normale N zur Längsachse 44 diese Längs-
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achse in ihrer Mitte M schneidet, so schließen die erste Abtastlinie Sl und die letzte Abtastlinie SrJ mit dieser
Normalen N jeweils einen Winkel von Θ/2 ein.
Normalen N jeweils einen Winkel von Θ/2 ein.
Eine mit Sx bezeichnete Abtastlinie schneidet das
Werkstück 18 in zwei Punkten A und B und ist unter einem Winkel φ zur Normalen N geneigt. Diese Abtastlinie Sx führt zu einem scheinbaren Durchmesser D pp (= Strecke AB) des Werkstücks 18, der durch folgende Gleichung gegeben ist:
Werkstück 18 in zwei Punkten A und B und ist unter einem Winkel φ zur Normalen N geneigt. Diese Abtastlinie Sx führt zu einem scheinbaren Durchmesser D pp (= Strecke AB) des Werkstücks 18, der durch folgende Gleichung gegeben ist:
DAPP = 0TRUE
wobei DIT1DTrG, der wahre Durchmesser ist.
Die Mitte MD dieses scheinbaren Durchmessers ünpp weist
den folgenden Abstand Rnpp von der Drehtischmitte auf:
RAPP = R 5ec Φ (1D
Es ist klar, daß die größte Abweichung zwischen
und DmjDTjF un<^ zwischen Rflpp und R auf der ersten Abtastlinie
Sl und der letzten Abtast linie SN auftritt, wo φ = +_ θ/2.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird durch geeignete
6Q«853/073g
Ausbildung des Geräts der Winkel Θ/2 klein gehalten, wodurch D --. und RnPp durch folgende vereinfachte Gleichungen gegeben
sind:
0TRUE = 0APP
R = RApp (1 - §- ) (6)
Das hier beschriebene Gerät eignet sich zur Prüfung von Werkstücken mit einer Gesamtlänge bis zu 13 mm, weshalb
-■ ch aus Gleichung 2 ergibt:
θ έ JL rad
2 20
2 20
Aus den Gleichungen 5 und 6 ergibt sich also für ein
Werkstück mit 13 mm Länge:
0TRUE <S1) = 0APP (S1)
R (Sl) = RApp (Sl) (1 -
Es ist also ersichtlich, daß das Vorbeibewegen des Werkstücks 18 an der Fotodiodenanordnung 3^ längs eines
kreisförmigen Weges eine Verfälschung des ermittelten Durchmessers um bis zu 0,125 % (die vernachlässigt werden kann)
- 14 609853/0738
bedingt und daß die Längsachse 44 des Werkstücks 18 zu einer Parabelkurve verzeichnet wird. Die Diodenanordnung 34 sieht
das Werkstück 18 also so, wie es in Fig. 5 dargestellt ist.
Zur Korrektur der Verzeichnung sei angenommen, daß das Werkstück 18 so in der Nut 9 liegt, daß die durch den Mittelpunkt
des Drehtisches gehende Normale N zur Längsachse 44 diese Längsachse in ihrem Mittelpunkt M schneidet und der
richtige parabolische Korrekturfaktor in den Daten berücksichtigt ist. Bei der eben angegebenen Lage des Werkstücks
führen die korrigierten Daten wieder zur wahren Form und zu den wahren Abmessungen des Schattens 30. Liegt jedoch das
Werkstück 18 unter einem Winkel schräg zu der eben genannten Lage, so führen die korrigierten Daten bei Anwendung des
gleichen Korrekturfaktors zu einem Schatten 30 des Werkstücks 18 der in Fig. 6 dargestellten Form, wobei jeder
Abschnitt 4l, 42 und 43 zu einem Parallelogramm mit den dargestellten Abmessungen verzeichnet ist. Wenn das zu
prüfende Objekt länger oder kürzer als erwartet ist, so ist sein wahrer Mittelpunkt erst bekannt, nachdem das gesamte
Objekt abgetastet worden ist. Die Korrektur findet jedoch unter der Voraussetzung statt, daß der Mittelpunkt bekannt
ist. Wenn dieser Mittelpunkt falsch geschätzt worden ist, so erscheint das Objekt als Parallelogramm. Diese Information
- 15 -
609853/0738
weist jedoch eine für die Weiterverarbeitung geeignete Form auf.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung liegt darin, daß,
nachdem die Daten in der oben genannten Weise korrigiert worden sind, die Verarbeitungseinheit PM die Längen 11, 12 und 13,
die Durchmesser dl, d2 und d3 und die Achsen der Abschnitte 41, und 43 des Werkstücks 18 in der folgenden Weise findet:
I) Die jeder Abtastlinie zugeordneten Daten werden nacheinander geprüft. Falls die Daten für eine
Abtastlinie das Vorhandensein des Schattens 30 des Werkstücks 18 anzeigen, so weicht die Breite des
Schattens 30 entweder
a) um mehr als einen gegebenen Grenzwert von der auf der jeweils vorhergehenden Abtastlinie
festgestellten Breite des Schattens 30 ab und
es wird ein unterschiedliches Längenelement festgestellt,
oder
b) um weniger als den gegebenen Grenzwert von der auf der jeweils vorhergehenden Abtastlinie festgestellten
Breite des Schattens 30 ab und der gleiche Längenabschnitt geht weiter.
- 16 609853/0738
Auf diese Weise unterteilt die Verarbeitungseinheit PM den Schatten 30 des Werkstücks 18 in
eine Vielzahl von Längenelementen, wie in Figo 7 mit 45 bezeichnet, die beträchtlich zahlreicher
als die Abschnitte 4l, 42 und 43 des Werkstücks
sein können, so daß auch Abschrägungen der Werkstückenden und kleine Bearbeitungsunregelmäßigkeiten
längs des Werkstückes berücksichtigt werden.
II) Die Verarbextungsexnheit PM kombiniert die Längenelemente unter Verwendung des durch das Plußdiagramm
nach Fig. 8 angegebenen Verfahrensablaufs zu Längenabschnitten. Jeder Längenabschnitt entspricht einem
Werkstückabschnitt 41, 42 und 43.
Das Gerät ist in der Lage, aufgrund von über die Tastatur K eingegebenen Befehlen ein Werkstückmuster mit den
maximal zulässigen Abmessungen und ein Werkstückmuster mit den minimal zulässigen Abmessungen zu prüfen und die so
erhaltenen zulässigen Abmessungsgrenzen zu speichern. Die beiden Werkstückmuster werden dabei so unter der Fotodiodenanordnung
34 hindurchgeführt, daß ihre Werkstückabschnitte
jeweils die gleiche Orientierung haben,,
- 17 609853/0738
Die aus der Produktion kommenden, zu prüfenden Werkstücke
werden in die Nut 9 eingelegt, indem sie beispielsweise über eine nicht dargestellte Rinne in diese Nut
hineingleiten, und können so ausgerichtet sein, daß ihre Abschnitte entweder gleiche oder entgegengesetzte Orientierung
aufweisen. Die Verarbeitungseinheit PM erkennt und berechnet die Längenabschnitte jedes Werkstücks und prüft jedes Werkstück
daraufhin, ob es gerade ist und ob Längen- und Breitenabmessungen jedes Abschnittes innerhalb der zulässigen, in
der Verarbeitungseinheit gespeicherten Grenzen liegen und gibt entsprechende Instruktionen an den Gut/Schlecht-Sortiermechanismus.
Der Gut/Schlecht-Sortiermechanismus weist zweckmäßigerweise zwei Luftstrahlen (nicht dargestellt) auf,
die so gesteuert werden können, daß sie das betreffende Werkstück jeweils entweder in einen Gut-Kanal oder einen
Schlecht-Kanal leiten.
Das Gerät kann so ausgelegt sein, daß es Werkstücke prüfen kann, die unter einem wesentlich anderen Winkel
als 90° mit Bezug auf die Potodiodenanordnung orientiert sind. Ferner kann das Gerät so ausgelegt sein, daß es auch Werkstücke
mit kegeligen oder kegelstumpfförmigen Abschnitten kreisförmigen
Querschnitts prüfen kann, wobei bei jedem dieser Abschnitte die axiale Länge und die Radien an seinen beiden Enden
bestimmt werden.
- 18 609853/0738
Claims (7)
- PatentansprücheIJ Gerät zum automatischen Prüfen von achssymmetrischen Werkstückprofilen, gekennzeichnet durch eine Abtasteinrichtung (Fig. 1), welche ein projeziertes Bild (30) des Werkstücks (18) längs einer Vielzahl von Abtastlinien (Sl ... SN), die jeweils quer zur Symmetrieachse (44) des Werkstückprofils verlaufen und eine vorgegebene räumliche Beziehung zu den jeweils benachbarten Abtastlinien aufweisen, abtastet und elektrische Signale (VO) erzeugt, welche die Ausdehnung des Bildes des Werkstückprofils längs jeder der Abtastlinien darstellen, und durch einen Rechner (CP), der aufgrund dieser elektrischen Signale mindestens einen der Parameter Länge, Breite und Achskrümmung mindestens eines Teils des Werkstücks berechnet und feststellt, ob dieser errechnete Parameter innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt.
- 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung eine zweidimensionale Anordnung von Bilddetektoren aufweist„
- 3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung eine linienförmige Anordnung (34) von Bilddetektoren aufweist.- 19 609853/0738
- 4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilddetektoren-Anordnung (3*0 mit Bezug auf einen drehbaren Werkstückträger (5) feststeht, der die Werkstücke (18) längs eines kreisförmigen Weges relativ zur Bilddetektoren-Anordnung bewegt,,
- 5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Werkstückträger (5) eine Scheibe mit einer Piingnut (9) zur Aufnahme der Werkstücke (18) ist, und daß auf einer Seite dieser Scheibe eine Lichtquelle (15, 16) angeordnet ist, die ein Bild des jeweils geprüften Werkstückes auf die auf der anderen Seite der Scheibe angeordnete Bilddetektoren-Anordnung projiziert.
- 6O Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Ringnut (9) im Querschnitt V-förmig ist und daß auf der anderen Seite der Scheibe (5) zwei zu dieser Nut konzentrische und mit Bezug auf diese äquidistante weitere, im Querschnitt V-förmige Ringnuten (11, 12) angeordnet sind.
- 7. Gerät nach einem der Ansprüche 4 bis 65 dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (CP) die von der Abtasteinrichtung (Pig. I) gelieferten elektrischen Signale so- 20 -609853/0738modifiziert, daß die Verzeichnung des von der Bilddetektoren-Anordnung (31O gesehenen Werkstückprofils korrigiert wirdo8ο Gerät nach einem der Ansprüche 4 bis 1J, gekennzeichnet durch ein zusammen mit dem drehbaren Werkstückträger (5) drehbares kreisförmiges Beugungsgitter (35) > ein damit zusammenwirkendes feststehendes Beugungsgitter (36), eine Lichtquelle (38) und einen Lichtfühler (40).. wobei die Anordnung so getroffen ist, daß bei Drehung des Werkstückträgers die vom Lichtfühler empfangene Lichtintensität periodisch variiert wird und der Lichtfühler elektrische Signale (P) erzeugt, welche die räumlichen Beziehungen zwischen benachbarten Abtastlinien festlegen.- 21 -60985 3/07 38
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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GB25273/75A GB1504537A (en) | 1975-06-12 | 1975-06-12 | Automatic inspection of machined parts |
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