DE747544C - Lichtelektrische Mess- und Pruefeinrichtung - Google Patents

Description

• Lichtelektrische Meß- und Prüfeinrichtung Lichtelektrische Meß- und Prüfeinrichtungen sollen vielfach dazu verwendet werden, auf der Oberfläche von Massengütern sichtbare Fehler, wie Haarrisse oder auch das Vorbandensein von Merkmalen, festzustellen. jedoch hat es sich gezeigt, daß die bekannten lichtelektrischen Abtasteinrichtungen namentlich bei in der Vorschubrichtung des Gegenstandes bzw. in der Richtung des bewegten Ahtastlichtfleckes sich erstreckenden Haarrissen o. dgl. keine hinreichend plötzlich auftretende Lichtänderung zeigen. Auch das bekannteGegentaktphotometerverfahren, bei dem in schnellem Wechsel Licht über einen Vergleichslichtweg bzw. ein Vergleichsnormal und über den Prüfling auf die Photozelle gelangt, versagt dann, wenn derartige Fehler auch bei allgemeiner veränderlicher Grundtönung festgestellt werden sollen, die z. B. wechselnd spiegeln oder angelaufen sein kann und sich von Einzelkörper zu Einzelkörper ändert. Dabei ist in vielen Fällen auch der Aufwand für die zwei Strahlengänge einer Gegentakteinrichtung zu groß. Es ist bereits bekannt, mittels des Abtastlichtes verschiedene Stellen des Prüflings durch eine im Strahlengang bewegte Lochscheibe. bei der quer zur Abtastbewegung des Lichtbündels auftretende Kanten Wechselstromimpulse im nachgeschalteten Photozellenrelaiskreis erzeugen, abzutasten; bei in der Abtastrichtung verlaufenden Haarrissen oder ähnlich geformten Fehlern versagt diese Anordnung.
• Erflndungsgemäß werden bei einer lichtelektrischen Meß- und Prüfeinrichtung, die nach dem Gegentaktphotometerverfahren arbeitet, zur Prüfung verschiedener Stellen eines Körpers mittels eines solchen auf benachbarte Stellen des Körpers zielenden Strahlenganges durch zwei Abtastlichtflecke abgetastet, daß sich die Lichtflecke in keiner Phase geometrisch überdecken. Dabei wird der Abgleich der Größe und Sollhelligkeit der einzelnen Lichtflecke so vorgenommen, daß bei gleichmäßig fehlerfreien Körperflächen im nachgeordneten Photozellenstromkreis bzw.
• Verstärker keine Impulse auftreten. Ist nun in einem der Teile des zu prüfenden Körpers eine hinreichend große Fehlerfläche vorhan den, so wird ein elektrischer im Ausgang des Photozellenkreises oder des Verstärkers auf ein Meßinstrument oder ein Relais wirkender Impuls erzeugt. Die Lösung kann z.B. darin bestehen, daß eine Lochscheibe zwei mäandorförmig gegeneinander versetzte Lochreihen besitzt. Dabei ist zweckmäßig die Lage der beiden Abtastflecke so gewählt, daß die Verbindungslinie der Schwerpunkte der Abtas@ lichtflecke einen von Null verschiedenen Winkel mit der Bewegungsrichtung der Ab tastlichtflecke oder der Fortbewegungsrichtung des während der Prüfung bewegten Prüflings bildet. Die die Größe und Form der Abtastlichtflecke bestimmenden Löcher, z. B. in einer sich drehenden Lochscheibe, müssen so bestimmt sein. daß bei fehlerfreien Stücken in jedem Augenblick der zur Photozelle gelangende Gesamtlichtstrom gleichbleibt. Die geometrische Form der Löcher ist vorzogsweise ein Rechteck. Zweckmäßig wir@ der Prüfkörper am Prüfort im allgemeinen in zwei Hälften abwechselnd von den zwei Lichtflecken abgetastet. Im allgemeinen ist zweckdienlich die Lochteilung gleich der Blenden öffnung zu wählen. Da bei der Anordnung die Abdeckung geometrisch erfolgt, so ist die Ansprechempfindlichkeit noch in geringem Maße von der Richtung des Fehlers abhängig.
• Nach weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird daher der Strahlengang der Anordnung so getroffen, daß die beiden Lichtflecke sich nur intensitätsmäßig im Gegentakt ändern.
• Das kann z. B. durch unordnung zweier z. B. aus Glas bestehender Lichtleiter zwischen der Zerhackerscheibe und dem Prüfkörper geschehen, die im Gegentakt durch die Lochscheibe für das Licht freigegelien und ahgedeckt werden. Es können auch mehr als zwei Lichtleiter vorgesehen sein, die abwechselnd einzeln oder zu mehreren in beliebiger durch die Lochreihenanordnung der Lochscheibe wählbarer Weise freigegeben oder abgedeckt werden. Man kann auch im Strahlengang vor dem Prüfling Zylinderlinsen vorsehen, von denen eine oder zwei die Seitenkanten einer Öffnungsblende, die andere senkrecht zu den Kanten der Öffnungsblende stehende Kanten einer Gesichtsfeldblende auf die Ebene des Prüflings abbilden. Dadurch wird ebenfalls eine nur intensitätsmäßige, im Gegentakt erfolgende Änderung der Abtastlichtflecke br wirkt.
• In den Figuren ist der Gegenstand der Er findung in Form von Ausführungsbeispielen dargestellt.
• In der Fig. 1 ist eine solche einstrahlige Gegentaktoptik nach der Erfindung für Al-, tastung im durchfallenden Licht dargestelit.
• Die von der Lichtquelle 1 mittels Kondensator 2 ausgeleuchtete Blendenöffnung 3 wird durch die Linse 4 auf die Lochreihe der umlaufenden Lochscheibe 5 abgebildet. Der ausgeleuchtete Teil der Lochscheibe wird durch die Linse 6 auf die formmäßig der Blendenöffnung 3 entsprechende Blendenöffnung 7 unmittelbar vor der Ebene des senkrecht zur Strahlenrichtung angeordneten und vorzugsweise in Pfeilrichtung bewegten Prüflings 8 abgebildet. Das dadurch den Prüfling fallende Licht gelangt über den Lichtleiter 9 zur Photozelle 10 und veranlaßt in dem na(llgeschalteten Verstärker 11 mit Relais oder Meßinstrument nur bei Veränderung des Lichtstromes eine Auslösung oder Anzeige Die Löcher der Lochscheibe 5 haben vorzugsweise Rechteckform nach der Fig. 2a oder b. In Fig. 2a entspricht das gestrichelte Rechteck der Form und Größe der Blendenöffnungen 3 bzw. 7. Tritt nunmehr z. B. ein Haarriß in der Bewegungsrichtung der Lichtflecke auf, so wird in dem Augenblick der hinreichende Auslösestromstoß erzeugt, in dem der Fehler in einer hinreichend großen Ausdehnung von dem einen Lichtfleck ausgeleuchtet ist und der andere Lichtfleck gerade in das Abtastfeld ein- oder aus ihm heraustritt. Quer zur Bewegungsrichtung verlaufende Risse ergeben beim Auf- oder Ablaufen der Lichtfleckkante einen hinreichenden Stromstoß.
• In der Fig. 3 ist dargestellt, wie mit einer weitgehend mit der Fig. 1 übereinstimmenden Anordnung mit vom Prüfling reflektierten Licht z. B. auch runde Körper abgetastet werden können.
• In der Fig. 4 ist eine unordnung dargestellt, bei der die beiden Lichtflecke sich nur intensitätsmäßig im Gegentakt ändern. Mittels Lichtquelle 1" und Kondensator 2" werden die linsen Enden von zwei Lichtleitern 12 und 13 aus Glas durch Vermittlung der sich schnell drehenden Lochscheibe 5" in Gegentakt ausgeleuchtet. Ausgeblendete Teile der rechten Enden der Lichtleiter werden je durch Linsen 14 und 15 auf den Priifkörper, der hier zur Vereinfachung der Darstellung lichtdurchlässig angenommen ist, abgebildet.
• Die beiden auf den Prüfkörper fallenden Lichtflecke ändern im Gegentakt ihre Intensität; bei gleicher Durchlässigkeit der abgetasteten Stellen erhält die Photozelle 10" einen gleichbleibenden Lichtstrom; nur bei LTnterschied in der Durchlässigkeit tritt eine die Auslösung bewirkende Wechsellichtamplitude auf.
• In den Fig. 5.a und b ist in Grund- und Aufriß eine Anordnung dargestellt, bei der ebenfalls die beiden Abtastlichtflecke nur ihre Intensität im Gegentakt ändern. Dazu werden die waagerechten Begrenzungen der Abtastlichtflecke auf dem Prüfling und daher au@h die Trennkante der beiden Fleckhälften durch die Zylinderlinsen I6 und I7 als Bild der entsprechenden Kanten der Blende I8 bzw. der Zerhackerscheibe 5"' entworfen. Die senkrechten Kanten der Abtastlichtflecke am Prüfkörper dagegen werden durch die Zylinderlinse I9 als Bilder der entsprechenden Kanten der Blende 20 abgebildet. Blende 1 18 ist dabei Offnungsblende, Blende20 GesichtsfeM- bzw. Leuchtfeldblende, oder umgekehrt.
• Die Änderungsgeschwindigkeit des Licht stromes ist außer von der Umlaufgeschwindigl:eit und der Feinheit der Zerhackerscheibenstellung nur noch abhängig von der Fehlergröße bzw. dessen optischer Wirksamkeit. Hinter dem Prüfling 8"' ist die Phttozelle 10"' angeordnet.
• - In der -Fig. 6 ist schematisch ein Ausschnitt einer feingeteilten Zerhackerscheibe und in der Fig. 7 eine Gitterblende, die mit einer derartigen Zerhackerscheibe zusammen arbeiten soll, tür eine Anordnung nach Fig. 5 dargestellt. Die Gitterblende wird in der Ebene der Blende IS angeordnet. Sowohl die Loch- oder Spaltteilung der Zerhackerscheibe wie die des Gitters kann in kornarmem photographischem Verfahren auf Glas hergestellt sein.

Claims (5)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Lichtelektrische Meß- und Prüfeinrichtung, die nach dem Gegentaktphotometerverfahren arbeitet, zur Prüfung verschiedener Stellen eines Körpers, gekennzeichnet durch einen solchen auf benachbarte Stellen des Prüflings hinzielenden Strahlengang für mindestens zwei Abtastlichtflecke, daß sich die Lichtflecke in keiner Phase geometrisch überdecken.
2. 2. Lichtelektrische Meß- und Prüfeinrichtung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch eine solche Ausgestaltung der Strahlengänge, daß die beiden Lichtflecke sich nur intensitätsmäßig im Gegentakt ändern.
3. 3. Lichtelektrische Meß- und Prüfeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die z. B. aus Glas bestehenden Lichtleiter zwischen Prüfkörper und Zerhackerscheibe angeordnet sind.
4. 4. Lichtelektrische Meß- und Prüfeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang zwischen Lochscheibe und Prüfling zwei nebeneinander angeordnete und gegenein ander gekreuzte Zylinderlinsen als Abbiidungslinsen, eine Zylinderlinse als Abbildungslinse mit Öffnungsblenden und Abbildungsblenden so angeordnet sind, daß am Abtastort je die in der Projektion auf einander senkrecht stehenden Kanten der Gesichtsfeldblenden und der Öffnungsblenden abgebildet werden.
5. 5. Lichtelektrische Meß- und Prüfeinrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei Lichtflecke vorgesehen sind, die abwechselnd einzeln oder zu mehreren durch die Lochscheibe abgedeckt und freigegeben werden.

   Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift Nr. 538 178.