DE3941309A1 - Vorrichtung sowie verfahren zum messen eines objektes - Google Patents
Vorrichtung sowie verfahren zum messen eines objektesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung sowie auf ein
Verfahren zum Erfassen bzw. Messen eines Objektes, um dessen
Abmessung und Position im Raum zu bestimmen.
In einer Vielzahl von kontinuierlich ablaufenden Prozessen
bei der Herstellung von langgestreckten Produkten, beispiels
weise Drähten, Kabeln, Streifen, Bändern, Rohren bzw. Stangen
aus Glas oder Metall usw. ist es wünschenswert, die Abmes
sungen des Produktes während des Produktionsablaufes zu
messen.
In manchen Anwendungen ist ein Kontakt mit dem Produkt
möglich, während hingegen in vielen anderen Fällen, das
Produkt für einen physikalischen Kontakt unzugänglich ist, so
beispielsweise dann, wenn sich das Produkt durch eine
unzugängliche und/oder gefährliche Umgebung oder aber durch
eine andere Umgebung bewegt, die eine Berührung des Produktes
ausschließt.
Methoden für eine kontakt- bzw. berührungslose Messung eines
sich bewegenden Produktes sind an sich bekannt und verwenden
in der Regel optische Techniken. Diese bekannten Methoden
bedingen jedoch Ungenauigkeiten, da sich das Produkt in der
Regel frei im Raum bewegt und dementsprechend Bewegungen bzw.
Abweichungen von einer vorgegebenen bzw. fixierten Bewegungs
linie (angenommene Sollage) auftreten können, die dann
unweigerlich das Meßergebnis verfälschen, da die Abbildungs
position, von der die Messung abhängig ist, einer ständigen
Änderung unterliegt.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile des Standes der
Technik zu vermeiden bzw. zu überwinden und eine Vorrichtung
sowie ein Verfahren für eine berührungslose Messung zur
Bestimmung der Abmessungen eines Produktes mit hoher Genauig
keit aufzuzeigen, und zwar unbeeinflußt von der Bewegung des
Produktes aus seiner Bewegungsbahn bzw. angenommenen Sollage.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung zur Messung
eines sich frei im Raum bewegenden Objektes zur Bestimmung
seiner Abmessung bzw. Größe und Positionierung im Raum
erfindungsgemäß gekennzeichnet optische Mittel zur Erzeugung
einer Abbildung des Objektes, durch erste Abtastmittel, die
für den Erhalt einer ersten Abbildung des Objektes angeordnet
sind und Ausgangssignale liefern, welche durch eine Posi
tionsänderung des Objektes und/oder durch eine Änderung der
Größe des Objektes bedingte Bewegung bzw. Änderungen der
Abbildung repräsentieren, durch zweite Abtastmittel, die für
den Erhalt einer zweiten Abbildung an einem von der ersten
Abbildung abweichenden Ort bzw. Fokus vorgesehen sind und
Ausgangssignale liefern, die eine durch eine Positions
änderung des Objektes und/oder durch eine Änderung der
Abmessung des Objektes bedingte Bewegung bzw. Änderungen der
Abbildung repräsentieren, durch erste, jeweils für die ersten
und zweiten Abtastmittel vorgesehene Mittel (Komparations
mittel) zum Vergleichen der Signale mit vorgegebenen bzw.
eingestellten Signale, die eine nichtvariierende Position und
Größe repräsentieren, um hierduch zu bestimmen, ob die
Signale einer Positionsänderung des Objektes und/oder einer
Änderung der Größe dieses Objektes entsprechen, wobei
Ausgangssignale erzeugt werden, die eine Änderung der Größe
des Objektes sowie einer Änderung der Position im Raum
entsprechen, sowie durch zweite Mittel (Komparationsmittel)
zum Vergleichen dieser letztgenannten Ausgangssignale mit
vorgegebenen Signalen, die einer nominalen bzw. vorgegebenen
Größe des Objektes sowie einer nominalen bzw. vorgegebenen
räumlichen Position entsprechen, um durch diesen Vergleich
eine Messung der Größe des Objektes sowie der räumlichen
Position dieses Objektes zu erhalten.
Bevorzugt sind die zweiten Vergleichsmittel bzw. Kompara
tionsmittel mit einer Rückkopplung versehen, die so ausge
bildet ist, daß die Größenmessung des Objektes von einer
Bewegung bzw. Änderung der Abbildung bereinigt wird, die
durch eine Änderung der Position des Objektes und nicht durch
eine Änderung der Größe bzw. Abmessung des Objektes bedingt
ist.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist entsprechend Patent
anspruch 5 ausgebildet.
Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine Vorrichtung zum
Messen der Abmessungen eines sich bewegenden Produk
tes;
Fig. 2 eine Ansicht des Systems nach Fig. 1, und zwar
zusammen mit mit diesem System verbundenen Meßwert
ausgabe- bzw. Ausleseeinrichtungen;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des sich durch eine
feindliche bzw. unzugängliche Umgebung bewegenden
Produktes, und zwar zur Illustration einer Verwen
dungsart der Vorrichtung der Fig. 1 und 2;
Fig. 4 einen Querschnitt durch ein rinnen- oder trogartiges
Element nach Fig. 3, welches die feindliche Umgebung
aufnimmt;
Fig. 5 in Seitenansicht einen Extrusionsprozeß bzw. eine
entsprechende Einrichtung, bei der die vorliegende
Erfindung eine wesentliche Anwendung findet;
Fig. 6 (A), (B), (C), (D), (E) und (F) repräsentative
Beispiele der Signale
der CCD-Einrichtungen
der in der Fig. 1
dargestellten op
tischen Vorrichtung;
Fig. 7 ein Blockdiagramm, welches die Arbeitsweise der
Schaltkreise sowie der Kontrollanzeige der Vorrichtung
nach Fig. 1 erläutert.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird ein Objekt,
beispielsweise ein Stab oder ein Kabel 1 angenommen, welches
sich in der Richtung Z bewegt und von welchem die Außenab
messungen in der Ebene X gemessen werden sollen, wie dies im
einzelnen in der Fig. 1 dargestellt ist.
Zur Durchführung dieser Messung dient ein schematisch
gezeigtes optisches System mit einer Lichtquelle 2, welche
einen diffusen Lichtstrahl liefert, der quer zu dem zu
messenden Objekt 1 gerichtet ist.
Der Lichtstrahl trifft durch eine Öffnung oder Blende 3 auf
eine Optik oder Linse 4, die ein reelles Bild des Produktes
auf zwei CCD-Elemente (charged couple devices) oder eine
andere Linear-Diodenanordnung 5 und 6 erzeugt, die (CCD-
Anordnung oder Diodenanordnung) in der Nähe der optischen
Achse A des Systems angeordnet ist. Bei den CCD-Elementen
handelt es sich um solche, wie sie zur Umwandlung von
optischen Abbildungen (durch Abtasten) in elektrische Signale
bekannt sind.
Die CCD-Einrichtungen 5 und 6 sind in der Ebene X um einen
vorgegebenen Betrag gegeneinander versetzt, und zwar derart,
daß sich die Abbildung auf der CCD-Einrichtung 5 in ihrer
Größe von der Abbildung auf der CCD-Einrichtung 6 unter
scheidet, wobei die Abbildungen dann auch leicht unscharf
bzw. defokussiert sind.
Üblicherweise ändert sich bei einem System, wie es vorstehend
beschrieben wurde, die Größe der Abbildung mit der Lage des
Objektes in der X-Achse. Wenn jedoch die Lage des Objektes
beispielsweise bekannt ist, kann die Größe der Abbildung
entsprechend kompensiert werden, um eine korrekte Angabe der
Größe bzw. der Abmessung des Objektes zu erhalten.
Wenn lediglich eine CCD-Einrichtung verwendet würde, könnte
eine Positionierung des Objektes außerhalb des vorgesehenen
Mittel- bzw. Sollage, d.h. eine Verschiebung des Objektes aus
dieser vorgegebenen Mittellage durch einen gewissen Grad an
Unschärfe der Abbildung bzw. Defokussierung der Abbildung
erkannt werden. Es kann hierbei jedoch nicht bestimmt werden,
ob dies dann darauf zurückzuführen ist, daß das Objekt zu
nahe an oder aber zu weit von der vorgegebenen Mittellage
bzw. Sollage angeordnet ist. Wenn zwei CCD-Einrichtungen bzw.
Anordnungen mit einem geringfügigen unterschiedlichem Abstand
von der Abbildungsebene verwendet werden, können sowohl die
Polarität in den X- und Y-Ebenen als auch die Größe des
jeweiligen Positionsfehler bestimmt werden.
Wie dargestellt, ist die CCD-Einrichtung 5 so angeordnet, daß
diese geringfügig vor der angenommenen Nenn-Bildebene und die
CCD-Einrichtung 6 geringfügig hinter dieser Bildebene
positioniert sind. Wenn nun das Objekt 1 die vorgegebene
Mittellage entlang der Achse Z aufweist, sind beide Abbil
dungen geringfügig defokussiert.
Wenn sich das Objekt 1 von der Linse 4 wegbewegt, wird die
Abbildung auf der CCD-Einrichtung 5 schärfer, während die
Abbildung auf der CCD-Einrichtung 6 unschärfer wird. Hieraus
ist es möglich, zu bestimmen, daß sich das Objekt in der
-X-Richtung bewegt.
Wenn hingegen die Abbildung auf der CCD-Einrichtung 6
schärfer und auf der CCD-5-Einrichtung unschärfer wird, läßt
sich hieraus schließen, daß sich das Objekt in der +X-Rich
tung bewegt.
Die Größe dieser Bewegung kann berechnet werden, wenn die
Größe der Linsenöffnung 3 und die Brennweite bekannt sind. Es
versteht sich, daß eine größere Linsenöffnung zu einem System
mit hoher Empfindlichkeit führt.
Wie in der Fig. 2 dargestellt ist, werden die elektrischen
Ausgangssignale der CCD-Einrichtungen 5 und 6 Konditionie
rungsschaltkreisen 7 und 8 zugeführt, die ihrerseits Ein
gangssignale für die Anzeige -und Steuereinrichtung 9
liefern.
Die Schaltkreise 5 und 6 sind im wesentlichen elektronische
Speicher, die die Ausgangssignale von den abtastenden
CCD-Einrichtungen 5 bzw. 6 speichern, wobei diese Ausgangs
signale auch Veränderungen der Abbildungen beinhalten, die
(Veränderung) entweder auf eine Vergrößerung der Abmessungen
des Objektes oder aber auf eine Bewegung dieses Objektes im
Raum oder aber auf eine Kombination beider Möglichkeiten
zurückzuführen ist.
Die Schaltkreise 5 und 6 dienen im wesentlichen dazu, um zu
unterscheiden, ob Änderungen in der Abbildung durch Än
derungen der Größe bzw. Abmessungen des Objektes oder durch
eine räumliche Positionsänderung dieses Objektes zurück
zuführen sind.
Zur Illustration repräsentativer Ausgangssignale der die
Abbildungen abtastenden CCD-Einrichtungen 5 und 6, wird auf
Fig. 6 Bezug genommen.
Fig. 6(A) zeigt ein repräsentatives Rechteck-Ausgangssignal,
welches dann erhalten wird, wenn eine einzige CCD-Einrichtung
in der Bildebene angeordnet ist und die Abbildung des
Objektes auf diese Bildebene fokussiert ist. Alternativ
hierzu entspricht das Signal nach Fig. 6(A) auch dem Aus
gangssignal, welches dann erhalten wird, wenn die Abbildung
auf die CCD-Einrichtung 5 oder die CCD-Einrichtung 6 jeweils
in fokussierter Form erfolgt. Der nichtausgeleuchtete Teil
der CCD-Einrichtung entspricht dem Rechteckimpuls in Fig.
6(A), der seinerseits hinsichtlich seiner Impulsdauer der
Abmessung des Objektes 1 entspricht und somit einen dieser
Abmessung entsprechenden zeitlichen Meßwert darstellt. Es
versteht sich, daß dann, wenn der durch das Rechtecksignal
bzw. durch den Rechteckimpuls wiedergegebene zeitliche
Meßwert mit einem kalibrierten bzw. geeichten Zeitsignal
verglichen wird, hieraus die Abmessung bzw. Größe des
Produktes ermittelt werden kann.
Wie vorstehend bereits erläutert wurde, treten bei Verwendung
nur eines einzigen Ausgangssignales bzw. bei nur einer
einzigen Bildabtasteinrichtung in der Bildebene Fehler auf,
da es nicht möglich ist, mit der erforderlichen Genauigkeit
zu bestimmen, ob eine Vergrößerung des Rechteckimpuls-Aus
gangs, d.h. der Impulsbreite auf eine Vergrößerung der Größe
bzw. Abmessungen des Objektes ausschließlich zurückzuführen
ist oder die Vergrößerung des das Ausgangssignal bildenden
Rechteckimpulses nicht eventuell auch noch eine Komponente
enthält, die durch eine Positionsänderung beispielsweise in
der X-Ebene zurückzuführen ist.
Fig. 6(B) zeigt ein Impuls-Ausgangssignal, welches von der
CCD-Einrichtung 5 oder 6, d.h. von der Abbildung des Objektes
beidseitig von der der Bildebene erhalten wird.
Die leichte Defokussierung führt dazu, daß als Ausgangssignal
eine nichtrechteckförmige Signalform erhalten wird, bei der,
wie dargestellt, sich schräge Impulsflanken ergeben, die auf
eine durch die Defokusierung bedingte Unschärfe der Abbildung
zurückzuführen sind und die durch die Zeitintervalle Q bis Q′
und R bis R′ definiert sind.
Die Art der Impulsform des Ausgangssignales der Abtastein
richtung 5 und 6 bestimmt, ob sich das Objekt in der X-
und/oder Y-Ebene bewegt hat oder sich die Größe bzw. Abmes
sung des Objektes geändert hat.
Wenn nämlich beispielsweise das Objekt 1 eine Positions
änderung in der X-Ebene erfahren hat, ergeben sich Aus
gangssignale der CCD-Einrichtungen 5 bzw. 6 in der Form, wie
sie in der Fig. 6(C) dargestellt sind, wobei die Unschärfe in
der Abbildung, die durch Q, Q′ und R, R′ definiert ist, in
der Zeitdauer entweder abnimmt oder zunimmt, und zwar in
Abhängigkeit davon, auf welcher Seite der Abbildungsebene die
entsprechende CCD-Einrichtung angeordnet ist.
Wenn sich jedoch lediglich die Größe bzw. Abmessung des
Objektes ändert, wird sich auch lediglich die Gesamtbreite
des Ausgangsimpulses bezogen auf die Zeitachse ändern, d.h.
sich vergrößern bzw. verkleinern, wie dies in der Fig. 6(D)
gezeigt ist.
Wenn sich das Objekt in der Y-Ebene bewegt, so führt dies zu
einer vollständigen zeitlichen Verschiebung des gesamten
Ausgangsimpulses aus der normalen Position, wie dies in den
Fig. 6(E) und 6(F) dargestellt ist.
Die oben beschriebene Verwendung von zwei CCD-Einrichtungen 5
und 6, die im Abstand von der Bildebene angeordnet sind,
macht es somit möglich, mit hoher Genauigkeit Positions
änderungen des sich bewegenden Objektes 1 zu erfassen und
beim Auftreten solcher Positionsänderungen diese von einem
die Abmessungen bestimmenden Meßwert zu eliminieren, der eine
Komponente enthält, die auf eine solche Positionsänderung des
Objektes zurückzuführen ist. Hierdurch ist eine genaue
Größen- bzw. Dimensionsbestimmung des Objektes möglich.
Gemäß Fig. 2 prüft die Anzeige- und Steuereinrichtung 9 die
von den beiden CCD-Einrichtungen 5 und 6 gelieferten Signale
und speichert diese Signale in einem Speicher. Wird unter
stellt, daß sich das Produkt 1 nicht im Raum bewegt, so
verarbeitet die Einrichtung 9 die erhaltene Information und -
nach einem Eichen der Einrichtung nach herkömmlichen,
bekannten Standards - kann ein die Außenabmessung des
Produktes repräsentierendes bzw. entsprechendes Signal an
einem digitalen Display 10 angezeigt werden, sowie auch die
Position des Produktes 1 in der X-Ebene auf einem digitalen
Display 11 und die Position des Produktes 1 in der Y-Ebene
auf einem digitalen Display 12.
Wenn sich die Abmessungen des Produktes plötzlich vergrößern,
ohne daß eine Bewegung des Produktes im Raum erfolgt, werden
sich beide Abbildungen auf den CCD-Einrichtungen 5 und 6
proportional vergrößern. Die Einrichtung 9 wird dann die
vergrößerte Abmessung mit der Original-Abmessung, die im
Speicher gespeichert ist, vergleichen und hieraus die
Vergrößerung der Abmessung bzw. die größere Abmessung des
Produktes errechnen, was dann auf dem digitalen Display 10
angezeigt wird.
Falls sich die Größe bzw. die Abmessung des Produktes 1 nicht
ändert, sich dieses Produktes aber beispielsweise in der
X-Ebene bewegt, ergeben sich unterschiedliche Abbildungen auf
der CCD-Einrichtung 5 und CCD-Einrichtung 6, und zwar
umsomehr, als die Abbildung auf der Einrichtung 5 sich
unproportional zu der Abbildung auf der Einrichtung 6 ändert.
Durch Analysieren der neuen elektrischen Ausgangssignale in
der Einrichtung 9, die (Ausgangssignale) sich durch die
Unproportionalität ergeben, ist es der Einrichtung 9 somit
möglich, zu bestimmen, daß sich das Produkt in der X-Achse
bewegt und keine Vergrößerung der Abmessungen des Produktes
vorliegen. Dies wird dann auf dem Display 11 angezeigt. Wenn
sich das Produkt 1 weiterhin in der Y-Ebene bewegt, bewegen
sich die Abbildungen auf den CCD-Einrichtungen 5 und 6 in
Längsrichtung dieser Einrichtungen nach oben bzw. nach unten
und diese Änderungen werden in der Einrichtung 9 erfaßt und
an dem Display 12 angezeigt.
Falls die Abmessung des Produktes 1 zunimmt und sich dieses
Produkt auch noch in der X-Ebene bewegt, werden die Signale
der CCD-Einrichtungen 5 und 6 durch die Einrichtung 9
analysiert, die dann alle Fehler in bezug auf das Meßergebnis
der Produktabmessung korrigiert, die (Fehler) auf Änderungen
der Positionierung zurückzuführen sind, und zwar durch
Rückführung eines Kompensationssignals an die elektronischen
Schaltkreise innerhalb der Einrichtung 9. Eine korrigierte
Anzeige der Außenabmessungen des Produktes wird dann am
Display 10 angezeigt, und zwar unabhängig von der Positionie
rung des Produktes.
Die Erfindung schafft somit ein Verfahren sowie eine Vor
richtung zur Anzeige der genauen Abmessungen oder der genauen
Größe eines in einem Raum angeordneten Produktes, wobei diese
Anzeige nicht durch ein Verlaufen bzw. Herausbewegen des
Produktes aus der vorgegebenen Bewegungsbahn bzw. Sollage
beeinträchtigt wird und dieses Verlaufen des Produktes durch
eine die Position des Produktes in der Y-Ebene und die
Position des Produktes in der X-Ebene anzeigende Angabe auf
den Displays 11 und 12 angegeben wird. Eine detailliertere
Erläuterung der Komponenten der Schaltkreise 7 und 8 sowie
der Einrichtung 9 wird auf Fig. 5 Bezug genommen.
Die Ausgangssignale der Schaltkreise 7 und 8 werden jeweils
mit Zeit- bzw. Taktsignalen von Taktzählern bzw. -gebern 13
und 14 verglichen, die Zeitsignale liefern, welche eine
nichtvariable Position und Größe des zu bestimmenden Objektes
entsprechen, so daß die erhaltenen Signale der Positionsän
derung des Objektes und/oder Änderungen in den Abmessungen
dieses Objektes entsprechen. Diese Signale werden Zeit-Kom
paratoren 15 und 16 zugeführt und zeitlich mit vorbestimmten
und geeichten Einstellungen bzw. Signalen 17 und 18 vergli
chen. Die hierbei erhaltenen Ausgangssignale, die den
Abmessungen sowie der räumlichen Positionierung des Objektes
entsprechen, werden in Konvertern 19 und 20 in Signale
entsprechend Millimetern oder Zoll oder einer anderen
äquivalenten Maßeinheit umgewandelt.
Die umgewandelten Werte bzw. Signale werden dann in Ver
stärkern 21, 22 verstärkt und an den Displays 11 und 12 für
eine Positionsmessung bzw. -angabe angezeigt. Die Daten
werden weiterhin an einen Prozessor 23 weitergeleitet, der
die Abmessung bzw. Größe des Objektes bestimmen kann, und
zwar in der Form, daß die Einflüsse einer Positionsänderung
des Objektes kompensiert werden. Diese Kompensation wird
durch rückgeführte Signale F erreicht, die von den Kompera
toren 15 und 16 den Konditionierungsschaltkreisen dann
zugeführt werden, wenn festgestellt wurde, daß die Ausgangs
signale der CCD-Einrichtungen 5 und 6 eine Komponente
enthalten, die einer Positionsänderung des Objektes und einer
Änderung der Größe bzw. Abmessung dieses Objektes entspricht.
Es wird nun Bezug genommen auf die Fig. 3 und 4.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine in der Fig. 3 darge
stellte Rinne, in der sich ein Produkt 24 bewegt, welches in
Wasser, Öl oder in einer anderen Kühlflüssigkeit gekühlt
wird. Die oben beschriebene Methode kann zur Bestimmung der
Abmessung dieses Produktes 24 unter Verwendung der Öffnung
bzw. des Schauglases 25 verwendet werden, ohne daß ein
physikalischer Kontakt mit dem Produkt erforderlich ist.
Fig. 5 zeigt eine andere Anwendung der Erfindung bei einer
Extrusionslinie, in welcher ein spezielles elektrisches Kabel
26 mit einem Kunststoffmaterial mit Hilfe eines Extruders 27
umhüllt wird. Das so umhüllte Kabel passiert dann ein
Dampfrohr 28 zum Zwecke der Aushärtung.
Bei dieser Anwendung ist es ebenfalls notwendig, die Ab
messung des Produktes zu messen. Ein spezielles Fenster 29
ist vorgesehen, durch das das Produkt 26 betrachtet werden
kann, welches ein Schatten erzeugt, wenn dieses Produkt gegen
ein im Hintergrund angeordnetes Licht betrachtet wird. Die
vorstehend beschriebene Methode ist für die Messung der
Abmessung des Produktes 26 geeignet, welches völlig unzu
gänglich und auch in seiner Positionierung nicht festgelegt
innerhalb des Dampfrohres 28 angeordnet ist. Andere Anwen
dungsmöglichkeiten umfassen das Messen von heißen Produkten,
beispielsweise die Messung von Glasrohren oder Glasstäben,
wobei die Temperatur des jeweiligen Produktes dann über 1000°C
liegt.
Claims (5)
1. Vorrichtung zum Überwachen bzw. Messen eines langge
streckten, sich in einem Raum frei bewegenden Objektes für
die Bestimmung der Abmessung bzw. Größe dieses Objektes
sowie für die Bestimmung der räumlichen Positionierung des
Objektes, gekennzeichnet durch
optische Mittel zur Erzeugung einer Abbildung des Ob
jektes, durch erste Abtastmittel, die für den Erhalt einer
ersten Abbildung des Objektes angeordnet sind und Aus
gangssignale liefern, welche durch eine Positionsänderung
des Objektes und/oder durch eine Änderung der Größe des
Objektes bedingte Bewegung bzw. Änderungen der Abbildung
repräsentieren, durch zweite Abtastmittel, die für den
Erhalt einer zweiten Abbildung an einem von der ersten
Abbildung abweichenden Ort bzw. Fokus vorgesehen sind und
Ausgangssignale liefern, die eine durch eine Positions
änderung des Objektes und/oder durch eine Änderung der
Abmessung des Objektes bedingte Bewegung bzw. Änderungen
der Abbildung repräsentieren, durch erste, jeweils für die
ersten und zweiten Abtastmittel vorgesehene Mittel
(Komparationsmittel) zum Vergleichen der Signale mit
vorgegebenen bzw. eingestellten Signale, die eine nicht
variierende Position und Größe repräsentieren, um hierduch
zu bestimmen, ob die Signale einer Positionsänderung des
Objektes und/oder einer Änderung der Größe dieses Objektes
entsprechen, wobei Ausgangssignale erzeugt werden, die
eine Änderung der Größe des Objektes sowie einer Änderung
der Position im Raum entsprechen, sowie durch zweite
Mittel (Komparationsmittel) zum Vergleichen dieser
letztgenannten Ausgangssignale mit vorgegebenen Signalen,
die einer nominalen bzw. vorgegebenen Größe des Objektes
sowie einer nominalen bzw. vorgegebenen räumlichen
Position entsprechen, um durch diesen Vergleich eine
Messung der Größe des Objektes sowie der räumlichen
Position dieses Objektes zu erhalten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die zweiten Komparationsmittel Rückführungs- bzw. Rück
kopplungsmittel aufweisen, die Kompensationssignale
liefern, um Fehler in den Ausgangssignalen der ersten
Vergleichs- bzw. Komparationsmittel zu korrigieren, die
Änderungen der Objektgröße bedingt durch eine Positions
änderung des Objektes entsprechen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die ersten Komparationsmittel Mittel für die
Bestimmung der Polarität der Bewegung des Objektes in
Bezug auf die X- und Y-Koordinatenachsen aufweisen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die ersten und zweiten Abtastmittel CCD-Einrichtungen
sind.
5. Verfahren zum Erfassen bzw. Messen eines langgestreckten,
sich im Raum frei bewegenden Objektes, um die Abmessung
und/oder Positionierung dieses Objektes zu bestimmen,
dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt mit Licht be
leuchtet wird, daß das vom Objekt empfangene Licht
fokussiert wird, um eine Abbildung des Objektes zu
erhalten, daß eine erste Abbildung des Objektes und eine
zweite Abbildung des Objektes an unterschiedlichen Punkten
abgetastet werden, um Bewegungen bzw. Änderungen in der
ersten und zweiten Abbildung zu erfassen, die Positions
änderungen des Objektes im Raum sowie Änderungen der
Abmessung bzw. Größe des Objektes entsprechen, daß
zwischen den erfaßten Änderungen in der ersten und zweiten
Abbildung unterschieden wird, und zwar hinsichtlich
Bewegungen bzw. Änderungen, die durch eine räumliche
Bewegung des Objektes oder durch Änderungen der Größe des
Objektes bedingt sind, daß die unterschiedenen, ermittel
ten Bewegungen bzw. Änderungen mit vorgegebenen Werten
verglichen werden, die der nominalen Größe des Objektes
sowie der nominalen Position dieses Objektes im Raum
entsprechen, und daß aus diesem Vergleich ein Meßwert der
Größe des Objektes sowie der Position dieses Objektes im
Raum ermittelt wird.
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