DE4137752A1 - Verfahren und vorrichtung zum beruehrungslosen messen von objekten - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum beruehrungslosen messen von objektenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum berührungslosen
Messen oder Prüfen von Objekten mit Hilfe eines optoelektroni
schen Bildverarbeitungssystems, bei dem die Auflösung des
Meßobjektes über eine hochauflösende Matrix- oder Zeilenkamera
erfolgt, mit der innerhalb des optischen Blickfeldes Größe und
Form des Meßobjektes vermessen werden und eine Anordnung zur
Durchführung des Verfahrens mit einem Profilprojektor und einer
auf das Meßfenster des Profilprojektors gerichteten Matrix- oder
Zeilenkamera, die mit einer Auswerteeinrichtung verbunden ist.
Für das Messen und Erkennen von Objekten sind hochauflösende
Zeilen- oder Matrixkameras entwickelt worden, die in Verbindung
mit Profilprojektoren zwei- oder dreidimensionale Durchlichtmes
sungen von Gegenständen wie Schrauben, Muttern, Bolzen, Federn
u. dgl. ermöglichen. Zur Durchführung der Messung wird dabei das
Meßobjekt auf den Meßtisch, beispielsweise Kreuztisch des Profil
projektors angebracht und mit vorbeistreifendem Licht ange
strahlt, dessen Schattenbild auf eine Projektionsfläche oder
Mattscheibe erscheint. Die Kamera dient zur Meßgrößenerfassung
des Schattenbildes. Innerhalb des optischen Sichtfeldes der
Kamera können Durchmesser, Länge, Breite und Lage der Meßobjekte
vermessen werden. Bedingt durch ein sehr großes Auflösungsver
mögen der Kamera beispielsweise von 1 : 4000, kann eine Meßgenau
igkeit von 1 Promille des Blickfeldes erreicht werden. Die sehr
hohe Meßgenauigkeit des Systems bietet bei entsprechender Wartung
und Justage eine relative Sicherheit, daß das Meßergebnis der
Meßgenauigkeit und Skaliergenauigkeit entspricht. Eine absolute
Genauigkeit der Messung ist jedoch nicht belegbar.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anord
nung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, bei dem mit
einfachen baulichen Mitteln festgestellt und belegt werden kann,
daß die Messung im Rahmen der Meßgenauigkeit des Systems durchge
führt wurde. Die Erfindung löst das Problem mit den kennzeichnen
den Merkmalen der Ansprüche 1 und 7. Weiterbildungen der Erfin
dung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß letzten Endes über
die Meßgenauigkeit eines mit einer beliebigen Meßeinrichtung
erzielten Meßergebnisse nur dann eine einigermaßen gesicherte
Aussage gemacht werden kann, wenn die Meßeinrichtung in gewissen
Zeitabständen (je kürzer, desto besser) auf ihre Meßgenauigkeit
hin geprüft wird. Daraus kann jedoch nicht abgeleitet werden, daß
jedes Meßobjekt mit der gleichen Meßgenauigkeit gemessen wird.
Man könnte das Meßergebnis verbessern, indem das Meßobjekt
mehrmals mit verschiedenen Meßeinrichtungen der gleichen Art
gemessen wird, und aus den dann anfallenden Meßergebnissen einen
Mittelwert bildet. Diese Lösung ist jedoch aus wirtschaftlichen
Gründen nicht praktikabel. Daraus ist dann erfindungsgemäß
abgeleitet worden, daß sich eine absolute Aussage über die
Genauigkeit eines Meßergebnisses dann machen läßt wenn mit
derselben Meßeinrichtung unter gleichen Bedingungen, zur gleichen
Zeit das Meßobjekt selbst und ein zweites Meßobjekt mit einer
bekannten Meßgröße gemessen werden. Stimmt das Meßergebnis vom
zweiten Meßobjekt mit seiner bekannten Meßgröße überein, dann
liegt das Meßergebnis des Meßobjektes mit Sicherheit im Rahmen
der Meßgenauigkeit des Meßsystems. Für Messungen in der Quali
tätsüberwachung von Bauteilen ist ein Nachweis der Meßgenauig
keit, wenn möglich für jedes gemessene Bauteil einer Serie von
Bedeutung. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine
Selbstüberwachung des Meßsystems und ist auditfähig, d. h. für
jedes Meßergebnis ist eine Bestätigung über die Meßgenauigkeit
dokumentierbar.
Im Meßsystem läßt sich das Nennmaß des Hilfsmeßobjektes in
maschinenlesbarer Form eingeben und speichern. Bei eingehaltener
Meßgenauigkeit des Meßsystems wird das Meßergebnis des Hilfsmeß
objektes mit dem Nennmaß übereinstimmen. In diesem Fall liegt
auch das Meßergebnis des gemessenen Meßobjektes im Rahmen der
Meßgenauigkeit des Systems. Dadurch, daß bei jedem Meßobjekt ein
Hilfsmeßobjekt mitgemessen wird, kann für jedes Meßobjekt ein
Nachweis für die Richtigkeit der durchgeführten Messung geliefert
werden.
Die geometrische Ausbildung des Hilfsmeßobjektes ist nicht
abhängig vom Meßobjekt, sollte jedoch aus praktischen Gründen in
etwa die Größe des Meßobjektes haben. Das Hilfsmeßobjekt kann
mehrere Nennmaße aufweisen, von denen je nach Wahl eines oder
mehrere gleichzeitig gemessen werden können. Jedem Nennmaß kann
eine Meßgröße des Meßobjektes zugeordnet werden, so daß mehrere
Maße des Meßobjektes gleichzeitig gemessen werden können. Bei
komplizierten, d. h. schwierig zu vermaßenden Gegenständen kann es
vorteilhaft sein lediglich einige Hauptmaße zu speichern und als
Meßmarken im Meßfenster darzustellen und mit dem Meßobjekt zu
vergleichen. Es ist vorteilhaft, wenn das Hilfsmeßobjekt wenigs
tens ein Hauptmaß des Meßobjektes als Nennmaß aufweist, so daß
ein direkter Vergleich des Nennmaßes des Hilfsmeßobjektes mit den
Hauptmaßen des Meßobjektes ermöglicht wird.
Bei geometrischen Messungen von Formen und Mustern wie Halbzeug
en, z. B. Schmiedeteile, Stanzteile oder Spritz- und Preßteile,
bei denen eine exakte maßliche Erfassung auf Grund von Gratbil
dung, Angüssen u. dgl. schwierig ist, können verschiedene Maßfor
men und Flächen oder ein vollständiges ausgesuchtes Muster eines
Meßobjektes abgespeichert und mit dem Meßobjekt verglichen
werden. Das Muster selbst dient als Beleg und kann geschützt
aufbewahrt werden. Es unterliegt keiner Abnutzung und Beschädi
gung und kann zur Auditkontrolle verwendet werden. In diesem Fall
kann das ausgesuchte bzw. abgespeicherte Muster als Nebenhilfs
objekt bezeichnet werden, da das abgespeicherte Muster das
Hilfsmeßobjekt nicht ersetzen kann.
Bei präzisen Kraftspeicherelementen, beispielsweise Zug- oder
Druckfedern mit geschliffenen Enden kommt es auf die Parallelität
der geschliffenen Enden an, weil Abweichungen zu Veränderungen
der Federeigenschaften z. B. Federkonstanten führen können. Gemäß
Anspruch 5 und 6 kann neben Durchmesser, Drahtdurchmesser und
Federlänge auch die Parallelität der Federenden geprüft werden,
und zwar um so genauer, je öfter die Feder in verschiedenen
Meßlagen gemessen wird.
Gemäß Anspruch 10 ist das Meßsystem in den Herstellungsprozeß der
Objekte integriert. Dadurch ist eine 100% Kontrolle möglich,
wobei Maßabweichungen der Gegenstände korrigiert werden können.
Vorteilhaft ist die Anordnung anwendbar bei zerspanender oder
spanloser Formgebung z. B. in Verbindung mit einer Drehmaschine,
Fräsmaschine, Bohrmaschine, Biegemaschine zum Biegen von Flachma
terial und Draht, Maschinen zum Kanten, Wickeln und Winden, z. B.
zur Herstellung von Zug,- Druck- oder Schenkelfedern. Maßabwei
chungen, beispielsweise bei der Federlänge oder dem Durchmesser
können durch mehr oder weniger Drahtzustellung korrigiert werden,
oder es kann die Steigung verändert werden; bei Schenkelfedern
können die Winkel der Schenkel verändert werden.
Die Ansprüche 11 bis 14 beziehen sich auf die vorteilhafte
Ausgestaltung der Vorrichtung, die zu einem automatischen Ablauf
des Meßvorganges führen. So können beispielsweise die Meßobjekte
mit dem Greifarm in die offene Schubladevorrichtung eingelegt und
die Schubladevorrichtung selbsttätig geschlossen werden, und nach
dem Schließen der Schubladevorrichtung der Meßvorgang eingeleitet
werden, und schließlich kann nach Beendigung des Meßvorganges die
Schubladevorrichtung selbsttätig geöffnet und das Meßobjekt mit
dem Greifarm entnommen werden. Selbstverständlich können die
Arbeitsvorgänge auch manuell erledigt werden.
Der Vorteil nach Anspruch 15 besteht darin, daß die Abbildungs-
und Belichtungsbedingungen verbessert werden, so daß Störein
flüsse nicht zu einer Beeinträchtigung der Erkennungsleistung
führen. Insbesondere ist der gesamte Bereich zwischen den
Mattscheiben für die Aufnahme des Meßobjektes nutzbar, da keine
Lichtstreuung auftritt, die zu einer Verzerrung des Schattenbil
des führt.
Anspruch 16 und 17 dienen zur dreidimensionalen Messung mit
Durchlicht. Beispielsweise läßt sich die Parallelität der Enden
einer Zug- oder Druckfeder in verschiedenen Meßlagen ermitteln,
indem der Meßobjekthalter in zwei 90-Grad-Schritten oder besser
in drei 60-Grad-Schritten geschwenkt wird.
Nachfolgend sind an Hand der Zeichnungen zwei Ausführungsbei
spiele der Erfindung näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 die schematische Darstellung der erfindungs
gemäßen Meßanordnung,
Fig. 2 die schematische Darstellung eines bildverar
beitenden Meßsystems zur Prozeß- oder
Maschinensteuerung,
Fig. 3 einen Meßobjekthalter,
Fig. 4 einen Schnitt durch den Meßobjekthalter nach
Fig. 3 entlang der Linie a-b.
Die Fig. 1 der Zeichnungen zeigt die schematische Darstellung
eines optoelektronischen Bildverarbeitungssystems zum Messen von
Gegenständen, im Ausführungsbeispiel zum Messen von Schrauben
druckfedern. Gemessen werden sollen Federdrahtdurchmesser,
Federdurchmesser (innere und äußere), Federlänge und die Paralle
lität der Federenden (bei geschliffenen Federenden). Für diese
Aufgabe wird eine hochauflösende Matrix- oder Zeilenkamera 5
verwendet, die Teile des Bildverarbeitungssystems bestehend aus
der Bildverarbeitungseinheit 6 (Kamerainterface), der Hilfsmeßob
jektauswerte- Einrichtung 7, der Meßobjektauswerte- Einrichtung 8
und der Ein/Ausgabeeinheit 9 ist.
Das System kann in ein Informationsverarbeitungssystem integriert
werden, indem an die Ein/Ausgabeeinheit 8 weite Einheiten, z. B.
eine Meßdatenauswerte- Einheit 10 und eine Maschinensteuerung 11
angeschlossen werden. Über deren Funktion und Wirkungsweise wird
nachfolgend noch eingegangen. Das Meßsystem wirkt mit einem
Profilprojektor 12 zusammen, bei dem es sich um ein Typ herkömm
licher Bauart handeln kann. Eine Besonderheit des Profilprojek
tors besteht darin, daß zwei Mattscheiben 13, 14 im Abstand
übereinander angeordnet sind. Die untere Mattscheibe 14 wird von
einer Beleuchtungseinrichtung 15 angestrahlt und das Meßobjekt 16
(Schraubenfeder) wird zwischen den beiden Mattscheiben 13, 14
angeordnet. Das Schattenbild 17 des Meßobjektes 15 erscheint auf
der oberen Mattscheibe 13 und wird in dem Meßfenster 18 von der
Kamera 5 aufgenommen.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, befindet sich zwischen den beiden
Mattscheiben 13, 14 eine Schubladevorrichtung 19, die einen
Meßobjekthalter 20 (Fig. 3 u. 4) aufweist, der das Meßobjekt, in
diesem Fall eine Schraubendruckfeder 16 aufnimmt. Die Schublade
vorrichtung 19 und der Meßobjekthalter 20 sind aus lichtdurchläs
sigem Material, z. B. Glas oder Acrylglas gefertigt. Durch diese
Anordnung wird die Handhabung des Gerätes sowie die Positionie
rung des Meßobjektes erleichtert. Zum Einlegen des Meßobjektes
wird die Schubladevorrichtung 19 herausgezogen und das Meßobjekt
(Schraubendruckfeder 16) in den Meßobjekthalter 20 eingelegt und
die Schubladevorrichtung wieder geschlossen, d. h. in die Meßposi
tion geschoben. Es kann ein Endschalter vorgesehen werden, der
den Meßvorgang automatisch auslöst, wenn die Schubladevorrichtung
geschlossen ist. Der Meßobjekthalter 20 besteht aus einem
Aufnahmekörper 21 mit schrägen Aufnahmeflächen 22 für das
Meßobjekt. Der Aufnahmekörper 21 ist beidseitig in Lagerböcken 23
drehbar gelagert und mit einer Rastvorrichtung versehen, die es
ermöglicht, den Aufnahmekörper 21 in mehreren Winkelstellungen zu
verstellen. Im einzelnen besteht die Rastvorrichtung aus einem
Drehknopf 24 mit einer Kugel 25, die durch eine Feder belastet
ist. Im Lagerbock 23 befinden sich entsprechend der Anzahl der
gewünschten Raststellungen nicht näher bezeichnete Kugelkalotten,
in die bei jedem Winkelschritt die Kugel 25 einrastet. Das
Meßobjekt, in diesem Fall die Schraubendruckfeder 16 wird durch
die Kraft einer Blattfeder 27 gegen die Auflageflächen 22
gedrückt. Zum Einlegen der Feder 16 läßt sich die Blattfeder 27
zurückbiegen. Selbstverständlich kann auch ein anderer Halteme
chanismus für die Feder 16 vorgesehen werden.
Zum Messen der Parallelität der Enden der Feder 16 wird die Feder
16 wenigstens in zwei verschiedenen, beispielsweise in zwei um 90
Grad gedrehten Lagen, oder besser noch in drei um 60 Grad
gedrehten Lagen gemessen; und zwar wird jedesmal der Winkel
(Alpha) an den Stirnenden der Feder 16 gemessen. Winkelunter
schiede zeigen Nichtparallelität an. Der beschriebene Meßobjekt
halter 20 kann ohne weiteres auch zur Messung der Federlänge
benutzt werden.
Bei jeder Messung wird dem Meßobjekt, im Ausführungsbeispiel der
Schraubendruckfeder 16 eine Hilfsmeßobjekt 28 in das Meßfenster 18
beigegeben. Das Hilfsmeßobjekt 28 kann beispielsweise ein Paral
lelendmaß oder im Prinzip ein Objekt jeder beliebigen Form mit
wenigstens einer bekannten Meßgröße sein. Das Hilfsmeßobjekt 28
kann im konkreten Fall direkt am Meßobjekthalter 20 oder am Boden
der Schubladevorrichtung 19 befestigt sein. Das Schattenbild 29
des Hilfsmeßobjektes 28 erscheint neben dem Schattenbild 17 des
Meßobjektes 16 im Meßfenster der Kamera 5. Wie bereits erwähnt,
hat das Hilfsmeßobjekt 28 eine bekannte Meßgröße, z. B. eine Lage
von 30 mm Plus/Minus 0,001. Dieses Maß wird über die Ein/Ausgabe
einheit 9 eingegeben und in der Hilfsmeßobjektauswertestufe 7
gespeichert. Beim Messen des Meßobjektes (Schraubendruckfeder 16)
wird das Hilfsmeßobjekt 28 (Parallelendmaß) mitgemessen und das
Meßergebnis der Hilfsmeßobjektmessung mit der gespeicherten
Meßgröße, beispielsweise 30 mm Plus/Minus 0,001 verglichen.
Stimmen die beiden Werte im Rahmen einer zulässigen Meßtoleranz
überein, ist die Meßgenauigkeit des Systems gewährleistet. Die
Messung der Meßobjektes liegt im Rahmen der Meßgenauigkeit des
Systems und kann zur Weiterverarbeitung, beispielsweise in der
Meßdatenauswertung 10 zur Maschinensteuerung 11 verwendet werden
wie nachfolgend noch näher erläutert wird.
Stimmt die Vergleichsmessung nicht mit der gespeicherten Meßgröße
überein, kann durch die Fehlermeldeeinrichtung 30 über die
Ein/Ausgabeeinheit 9 eine Fehlermeldung ausgegeben werden, die
zur Abschaltung des Meßsystems benutzt werden kann. Sämtliche
Meßdaten können gespeichert werden und stehen im Bedarfsfall zur
Verfügung. Es wird auf diese Weise eine Gegenprüfung auch für
zurückliegende Meßserien möglich.
Mit dem Meßsystem können geometrische Messungen von Formen und
Mustern durchgeführt werden. Dazu kann ein ausgesuchtes Muster
eines Meßobjektes in seiner Gesamtheit in der Meßobjektauswertung
8 gespeichert und auf dem Bildschirm der Ein/Ausgabeeinheit 9
dargestellt werden. Es werden dann die gespeicherten Daten des
Musters mit den Daten des Meßobjektes 16 verglichen. Das Origi
nalmuster kann archiviert und zur Auditkontrolle verwendet
werden. Auf dem Bildschirm der Ein/Ausgabeeinheit 9 sind beide
Messungen, die Messung des Meßobjektes und die Messung des
Hilfsmeßobjektes 28 darstellbar und somit ist eine Sichtkontrolle
über die Meßgenauigkeit möglich.
Die Fig. 2 der Zeichnungen zeigt die schematische Darstellung
eines bildverarbeitenden Systems in Verbindung mit einem Informa
tionsverarbeitungssystem zur Steuerung des Produktionsprozesses
von Gegenständen, in diesem Fall Federn 16 in Abhängigkeit von
den Meßdaten der dem Produktionsprozeß entnommenen Meßobjekte.
Hierbei bilden das Meßsystem, bestehend aus den bereits beschrie
benen Einrichtungen mit den Komponenten 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12 und 30
(Auf eine Wiederholung der Beschreibung kann deshalb verzichtet
werden), das Produktionssystem, bestehend aus der Maschinensteu
erung 11, der Produktionsmaschine 31 (Produktionsprozeß) mit
Stellmitteln 32 zur Beeinflussung der Herstellungsparameter sowie
ein Übergabesystem, z. B. Roboter 33 zur Übergabe der Federn 16
von der Maschine 31 zum Meßsystem einen geschlossenen Wirkungs
kreis. Innerhalb des Systems laufen alle Vorgänge automatisch ab.
Störgrößen, die sich auf das Produktionsergebnis auswirken, in
diesem Fall auf die Maßhaltigkeit der Federn 16, werden durch das
Meßsystem erfaßt, ausgewertet und über die Stellmittel 32
korrigiert. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, werden mit der Maschine 31
Federn 16 hergestellt oder bearbeitet. Das Rohmaterial 35, in
diesem Fall Federdraht 35 tritt vorne in die Maschine ein und
verläßt die Maschine als fertige Feder 16. An die Maschine 31
angeschlossen sind Stellmittel, z. B. Abschneider, Biegewerkzeuge,
Ziehringe oder Schleifwerkzeuge u. dgl. , mit denen die Form der
Feder bestimmt wird. Zwischen der Maschine 31 und dem Meßsystem,
hier dargestellt als Profilprojektor 12 und Kamera 5 ist ein
Roboter 33 angeordnet, der mit seinem Greifarm 34 die fertigen
Federn 16 der Maschine 31 entnimmt und dem Meßsystem übergibt.
Anstelle eines kompletten Roboters kann auch ein an der Maschine
oder dem Meßsystem angeordneter Greifarm 34 verwendet werden. Die
Übergabe kann wie bereits beschrieben in den Meßobjekthalter 20
der Schubladevorrichtung 19 automatisch erfolgen. Falls das
Bildverarbeitungssystem ohne Schubladevorrichtung 19 arbeitet,
kann der Greifarm 34 mit dem Meßobjekt 16 in den Meßbereich des
Bildverarbeitungssystems eingreifen und eine Messung durchgeführt
werden. Dabei ist am Greifarm 34, und zwar in der Nähe des
Meßobjektes 16 das Hilfsmeßobjekt 28 befestigt, so daß Meßobjekt
16 und Hilfsmeßobjekt 28 gleichzeitig gemessen werden. Auf diese
Weise kann preisgünstig eine 100% Kontrolle durchgeführt werden.
Wird mit dem Meßsystem festgestellt, daß über einen gewissen
Zeitraum stets der eine oder andere Parameter der Feder vom
Sollzustand abweicht, werden über die Meßdatenauswerteeinheit 10
und der Maschinensteuerung 11 die Stellmittel angesteuert, die
bei Maßabweichungen entsprechende Korrekturen bewirken oder
Festigkeitsschwankungen im Federdraht ausgleichen. Ferner können
Durchmesserabweichungen und Materialgleitwerte einzelner Produk
tionseinheiten verglichen und angepaßt werden.
Anstelle einer Maschine 31 können mehrere Maschinen, die gleiche
oder unterschiedliche Teile herstellen, mit dem Meßsystem verbun
den sein. Dabei kann an jeder Maschine 31 eine Kamera 5 vorge
sehen werden, die mit einem zentralen Bildverarbeitungssystem
verbunden sind. In diesem Fall ist an jeder Maschine ein Greifarm
34 vorhanden, der die Meßobjekte dem Meßsystem übergibt. Bei
entsprechender Taktabstimmung kann eine 100% Kontrolle oder eine
statistische Kontrolleß (jedes 3., 4. oder 5. Teil wird geprüft)
durchgeführt werden. Fallen bei einer Maschine plötzlich fehler
hafte Teile mit stets den gleichen Fehler an, schaltet das
gesamte System vollständig auf diese Maschine um, und es wird
eine 10% Kontrolle dieser Teile durchgeführt. Anschließend wird
eine Korrektur durch entsprechende Steuer- oder Regelfunktionen
mit Hilfe der Stellmittel 32 (Hilfsservos) durchgeführt. Bei
einem nicht korrigierbaren Fehler, z. B. bei Werkzeugbruch wird
diese Maschine abgeschaltet und das System schaltet auf die
übrigen Maschinen zurück. Dieses Verfahren ist besonders bei
Geisterschichten (mannlose Produktion) vorteilhaft.
Claims (20)
1. Verfahren zum berührungslosen Messen oder Prüfen von
zwei- oder dreidimensionalen Objekten mit Hilfe eines
optoelektronischen Bildverarbeitungssystems, bei dem
die Auflösung des Meßobjektes über eine hochauflösende
Matrix- oder Zeilenkamera erfolgt mit der innerhalb des
optischen Blickfeldes Größe und Form des Meßobjektes
vermessen werden, dadurch gekennzeichnet, daß dem
Meßobjekt (16) ein Hilfsmeßobjekt (28) mit bekannter
Hilfsmeßgröße beigegeben wird und beim Messen des
Meßobjektes (16) gleichzeitig das Hilfsmeßobjekt (28)
gemessen wird und nur dann das Meßergebnis des Meßob
jektes ausgewertet wird, wenn das Meßergebnis des
Hilfsmeßobjektes der bekannten Hilfsmeßgröße ent
spricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens eine Meßgröße eines Meßobjektes in dem
Bildverarbeitungssystem gespeichert und die gemessene
Meßgröße des Meßobjektes (16) mit der gespeicherten
Meßgröße des Meßobjektes verglichen wird und dem
Meßobjekt (16) ein Hilfsmeßobjekt (28) mit bekannter
Hilfsmeßgröße beigegeben wird, das gleichzeitig mit dem
Meßobjekt gemessen wird und der Vergleich der gemesse
nen Meßgröße mit der gespeicherten Meßgröße nur dann
als zulässig erkannt wird, wenn das Meßergebnis des
Hilfsmeßobjektes der bekannten Hilfsmeßgröße ent
spricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß wenigstens eine Meßgröße von verschie
denen Meßobjekten (16) in dem Bildverarbeitungssystem
gespeichert sind und für das Messen des Meßobjektes
(16) die entsprechende Meßgröße des Meßobjektes
abrufbar ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Muster eines Meßobjektes in dem
Bildverarbeitungssystem abrufbar gespeichert und
bildlich darstellbar ist und das gemessene Meßobjekt
(16) mit dem gespeicherten und bildlich dargestellten
Muster verglichen wird und dem Meßobjekt (16) ein
Hilfsmeßobjekt (28) mit bekannter Hilfsmeßgröße
beigegeben wird, das gleichzeitig mit dem Meßobjekt
(16) gemessen wird und der Vergleich des Meßobjektes
mit dem gespeicherten Muster nur dann als zulässig
erkannt wird, wenn das Meßergebnis des Hilfsmeßobjektes
(28) der bekannten Hilfsmeßgröße entspricht.
5. Verfahren zum berührungslosen Messen der Parallelität
der Enden einer Zug- oder Druckfeder mit Hilfe eines
optoelektronischen Bildverarbeitungssystems bei dem die
Erfassung der Feder mit einer hochauflösenden Matrix-
oder Zeilenkamera erfolgt, mit der innerhalb des
optischen Blickfeldes Größe und Form der Feder vermes
sen werden, und der Feder ein Hilfsmeßobjekt, bei
spielsweise Endmaß mit bekannter Meßgröße beigegeben
wird, und beim Messen der Feder gleichzeitig das
Hilfsmeßobjekt gemessen wird und nur dann das Meßergeb
nis der Feder ausgewertet wird, wenn das Meßergebnis
des Hilfsmeßobjektes mit der bekannten Meßgröße des
Hilfsmeßobjektes übereinstimmt nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (Alpha)
an den Stirnenden der Feder (16) senkrecht zur Längsac
hse in wenigstens zwei verschiedenen Lagen der Feder
(16), gemessen wird und die größte gemessene Differenz
vom rechten Winkel zur Längsachse als Grenzmaß für die
zulässige Abweichung verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
zwei gegenüberliegende Seitenlängen der Feder (16) in
wenigstens zwei verschiedenen Lagen der Feder (16)
gemessen werden und die größte gemessene Differenz der
Seitenlängen als Grenzmaß für die zulässige Abweichung
verwendet wird.
7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der Ansprüche 1 bis 6, mit einem Profilprojektor und
einer auf das Meßfenster des Profilprojektors gerich
teten Matrix- oder Zeilenkamera, die mit einer Auswer
teeinrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hilfsmeßobjekt (28) im Meßfenster (18) des
Profilprojektors (12) bzw. im Blickfeld der Kamera (5)
angeordnet und Bestandteil des zu messenden Bildes ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
das Hilfsmeßobjekt (28) als Endmaß, beispielsweise
Parallelendmaß, Kugelendmaß, Zylinderendmaß oder
Stichmaß ausgebildet ist.
9. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
als Hilfsmeßobjekt (28) ein Muster des Meßobjektes (16)
verwendet wird.
10. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
Bildverarbeitungssystem mit einer Meßdatenauswerte
schaltung (10) verbunden ist, die eine Schnittstelle
aufweist, über die eine Prozeß- oder Maschinensteuerung
(11) angeschlossen ist, die mit Stellmitteln (32) zur
Veränderung der Herstellungsparameter der Objekte ver
bunden ist, daß Mittel vorgesehen sind, mit denen die
zu messenden Objekte dem Herstellungsprozeß oder der
Maschine (31 ) entnommen und dem Bildverarbeitungssystem
übergeben werden, und daß in Abhängigkeit vom Meßergeb
nis des jeweils gemessenen Meßobjektes die Herstell
ungsparameter der Objekte (16) im Herstellungsprozeß
über die Stellmittel (32) veränderbar sind.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Übergabe der Meßobjekte (16) aus dem Herstellungsprozeß
zum Bildverarbeitungssystem durch einen
Greifarm oder Roboter (33) erfolgt.
12. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekenn
zeichnet, daß der Greifarm (34) mit dem Meßobjekt (16)
in den Meßbereich des Meßfensters (18) des Bildverar
beitungssystems eingreift.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das Hilfsmeßobjekt (28) an dem in
den Meßbereich des Bildverarbeitungssystems eingrei
fenden Teil des Greifarmes (34) angebracht ist.
14. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß im
Meßbereich des Bildverarbeitungssystems eine das
Meßobjekt (16) und ggf. das Hilfsmeßobjekt (28) aufneh
mende Schubladevorrichtung (19) angebracht ist.
15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schubladevorrichtung (19) zwischen zwei Mattschei
ben (13), (14) angeordnet ist.
16. Anordnung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schubladevorrichtung (19) einen dreh-
oder schwenkbar ausgebildeten Meßobjekthalter (20)
aufweist.
17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
der Meßobjekthalter (20) aus lichtdurchlässigem
Material, z. B. aus Acrylglas besteht.
18. Anordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schubladevorrichtung (19) oder
wenigstens der Boden aus lichtdurchlässigem Material,
z. B. aus Acrylglas besteht.
19. Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß der in den Meßbereich des Bildverarbei
tungssystems eingreifende Teil des Greifarmes (34) aus
lichtdurchlässigem Material, z. B. aus Acrylglas besteht.
20. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Maschine (31) eine Kamera (5)
aufweist, die mit einer zentralen Meßdatenauswerte
einheit verbunden ist.
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---|---|---|---|
DE19914137752 DE4137752A1 (de) | 1991-11-16 | 1991-11-16 | Verfahren und vorrichtung zum beruehrungslosen messen von objekten |
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DE19914137752 Withdrawn DE4137752A1 (de) | 1991-11-16 | 1991-11-16 | Verfahren und vorrichtung zum beruehrungslosen messen von objekten |
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DE (1) | DE4137752A1 (de) |
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1991
- 1991-11-16 DE DE19914137752 patent/DE4137752A1/de not_active Withdrawn
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