DE867757C

DE867757C - Lichtelektrische Pruefeinrichtung

Info

Publication number: DE867757C
Application number: DES10507D
Authority: DE
Inventors: Rudolf Benda
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1941-05-04
Filing date: 1941-05-04
Publication date: 1953-02-19

Description

Lichtelektrische Prüfeinrichtung Vielfach ist es erforderlich, mittels lichtelektrischer Prüf- oder :NIeßeinrichtungen auch eine verwickelte Form, z. B. die einer 0. ffnung oder eines Umrisses, oder auch das Einhalten von Abständen mehrerer Löcher in einem Körper festzustellen. Es ist bekannt, einen Körper auf eine Schablonenblende oder umgekehrt abzubilden, wobeildieBlende entsprechend den festzustellenden Begrenzungen gestaltet ist. Dabei wird z. B. der volle Sollichtstrom oder volle Dunkelheit nur bei Übereinstimmung von zu prüfen.der Abmessung und Schablone erreicht; da aber eine zu große Abmessung an der einen Stelle in ihrer Wirkung einer zu kleinen Abmessung an einer anderen Stelle gerade aufgehoben werden kann, so erkennt man, daß eine derartige Einrichtung nur sehr unsicher arbeitet. Das gleiche gilt für die Anwendung einer Umrißlblende, bei der zu große Körperabmessungen bezüglich dieser überschießenden Teile nicht lichtelektrisch wirksam werden. Ferner ist es bekannt, daß man einen Aufdruck auf Zigaretten durch ein schmales Lichtbündel abtastet und hierdurch mittels einer Fotozelle einen Wechselstrom erzeugt.
Die Erfindung wird in Verbindung mit einer lichtelektrischen Kompensationseinrichtung, insbesondere dem bekannten Gegentaktfotometer, angewenWt, bei der im schnellen Wechsel Licht vom Prüfling und Vergleichslicht auf die Fotozelle fällt und nur entweder bei Unterschieden oder bei Gleichheit der beiden Lichtbündel durch den im nachgeschalteten Verstärker auftretenden Wechselstrom eine Messung oder Steuerung ausgelöst wird.
Erfindungsgemäß werden Prüfling und Verglelchsnormal ,glleichzeitig und konphas gegenüber je einer das lPrüflichtbündel und das Vergleichslichtbündel begrenzenden, Schlitzblende bewegt. Es können aber auch umgekehrt !die Blenden je gegen über Prüfling und Verg,leichsnormal bewegt werden. Es kann der Vergleichskörper and die zugehörige Blende verkleinert oder vergrößert gegenüber dem Prüfling ausgeführt sein, wobei dann die Abtastgeschwindigkeit im Vergleichslichtweg ebenfalls entsprechend vergrößert oder verkleinert wird.
Da der in dem ^segentXaktfotometer vorgesehene Verstärker nur auf das Kriterium Wechselstrom anspricht, so können qdie einzelnen Teile eines Körpers, z. B. einer verwickelt verlaufenden Öffnung oder die in einem Körper vorhandenen Bohrungen, hinsichtlich ihres richtigen Abstandes untersucht werden. Bei noch höheren Ansprüchen an die Genauigkeit kann man die Anordnung durch eine bereits vorgeschlagene Anordnung verbessern, bei der die Verstärkung des Verstärkers zeitlich etwas verzögert umgekehrt proportional zu zudem in der Fotozelle fließenden, von dem mittleren Lichtstrom abhängigen Gleichstrom beeinflußt ist.
Der Gleichlauf und die richtige Phasenlage sind bei synchrongedrehten Blenden, die z. B. bei der Umrißprüfung zweckmäßig angewendet werden, ohne weiteres dann gewährleistet, wenn von vornherein der Prüfling und Vergleichsnormal in einer gegenüber der Blendeneinrichtung orientierten Lage in den Strahlengang gebracht werden.
Aber vornehmlich bei in der Prüfeinrichtung ständig geradeaus bewegtem Prüfkörper müssen der Gleichlauf und die richtige Phasenlage erzwungen werden. Wenn der Prüfling und das Vergleichtsnormal vom gleichen Antrieb- in starrer Kupplung bewegt werden, list zwar der Gleichlauf ohne weiteres gegeben. Um auch die richtige Phasenlage herzustellen, kann nach weiterer Ausgestaltung der Erfindung durch das Auftreten eines ersten lichtelektrischen Impulses, z. B. durch Eintreten des Vergleichsnormals in den Strahlengang, dieses z. B. durch die Lösung einer elektromagnetischen Kupplung angehalten werden, bis in diesem Fall der Prüfling auch in den Strahlengang eintritt und durch den von ihm erzeugten Lichtimpuls bzw. das Verschwinden des Wechselstroms die Kupplung wiederherstellt.
Selbstverständlich kann .die Anordnung nach zder Erfindung auch in Verbindung mit zweiVergleicohsfotozellen verwendet werden.
In den Fig. I und 2 ist der Gegenstand der Erfindung an Ausführungsbeispielen erläutert.
Nach der Fig. iI Idurchläuft der hinsichtlich seiner Öffnung zu prüfende Körper 1 jeden Prüfstrahlengang und synchron mit ihm wider Normalkörper 2 Iden Vergleichsstrahlengang. Die beiden von der Lichtquelle 3 ausgehenden Strahlen werden z. B. mittels der Spiegel 4 und 5 umgelenkt und leuchten die beiden spaltartigen Blenden 6 und 7 aus, die je mittels einer Linsenanordnung 8 bzw. 9 auf den Körper I und d'en Normalkörper 2 abgebildet werden. Hierbei muß Idie Länge der Spaltbilder größer als die größte Lochgröße in Richtung senkrecht zur relativen Bewegung undfdlie Breite Ides Spaltbilldes in der relativen Bevegungsrichtung klein im Verhältnis zu den Abmessungen des Prüflings in dieser Richtung sein.
Bei der vorzugsweise nach dem Gegentaktverfahren arbeitenden Einrichtung ist weiterhin eine Zerhackerscheibe Io vorgesehen, die im Gegentakt die beiden Strahlengänge freigibt und abdeckt und diese z. B. über ,die Spiegel II, 12, c3, I4 zur FotozellezI5 gelangen läßt, der z. B. ein Verstärker I6 mit Relais oder Meßinstrument nachgeschaltet ist. In einem Ider Strahlengänge kann noch ein LichtsfäXrlçenregler I7, z. B. ein Graukeil, vorgesehen sein. D'er Verstärker ist als Wechseltstromverstärker ausgebildet, so daß er nur auf auftretenden Wechselstrom anspricht. Wie schon erwähnt, kann zur Erhöhung der Genauigkelt der Verstärkungsgrad in an sich bekannter Weise umgekehrt proportional zum auf die Fotozelle gelangenden Lichtstrom, z. B. mittels des Gleichstroms der Fotozelle, geregelt werden. Am Ende des Verstärkers kann ein Stromtor angeordnet sein, das mit Hilfe geeigneter Gittervorspannung anspricht, wenn entweder eine Wechselspannung am Gitter auftritt, oder wenn diese Wechselspannung verschwindet.
Die Arbeitsweise ist ohne weiteres verständlich.
Bei Vorschub von Prüfling und Vergleichsnormal werden schmale, praktisch gleichliegende Teile von ihnen miteinander verglichen; bei Abweichung vom Sollwert erfolgt Anzeige oder Auslösung durch den auftretenden Wechselstrom.
Nach der Fig. 2 können sowohl der Prüfling I', dessen Umriß auf [den Sollwert hin geprüft werden soll, als auch das Vergleichsnormal 2 zum Sortieren oder zur Prüfung relativ zu Xden Blenden fest angeordnet sein. Die Blenden 6' und 7' werden dann gleichlaufend und gleichphasig während der Prüfung gedreht. Sie können entweder unmittetbar vor Prüfling und Vergleichsnor,mal angeordnet oder, wie dargestellt, mittels der Linsenanondnung 8' und 9' auf dem Umfang von Prüfling und Vergleichsnormal abgebildet werden. Die Arbeitsweise entspricht der Anordnung nach der Fig. I. Mit der Anordnung läßt sich gleichzeitig (das Einhalten des Abstandes von Löchern sowie des Durchmessers erreichen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: Prüfeinrichtung nach einem lichtelektrischen Vergleichsverfahren, bei dem ein Prüfling und ein Vergleichssnormal miteinander verglichen werden, insbesondere nach dem Gegentaktfotometerverfahren, bei Idem im schnellen Wechsel Licht von Prüfling und Vergleichsnormal auf die Fotozelle fällt, zur Bestimmung der Abweichung der Form oder Lage von Löchern, gekennzeichnet durch gleichzeitige, gleichmäßige und konphas erfolgende Bewegung von Prüfling und Vergleichsnormal gegenüber je einer Spaltbiende je durch das Prüflichtbündel und Tdas Vergleichslichtbündel oder,der Spaltblenden gegenüber Prüfling und Vergleichsnormal.
2. Lichtelektrische Prüfeinrichtung nach Anspruch I, {dadurch gekennzeichnet, daß die relativ gegen Prüfling und Vergleichskörper bewegten Blenden oder deren Bilder in der Bewegungsrichtung schmal und quer zur Bewegungsrichtung breiter als die breiteste zu erhaftende Lochbreite ist.
3. Lichtelektrische Prüfeinrichtung nach Anspruch I mit in nnregelmäßitger Folge durch die Prüfeinrichtung bewegten Prüflingen, dadurch gekennzeichnet, daß auf den erstenStromimpuls hin der den Impuls erzeugende Prüfling (bzw. das Vergleichsnormal) durch Lösen einer durch die Fotozelle und den Verstärker betätigten Kupplung angehalten wird und beim Verschwinden des Wechselstroms durch Herstellung der Kupplung zusammen mit dem Vergleichsnormal (bzw. dem Prüfling) bewegt wird.
4. Lichtelektrische Prüfeinrichtung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf den ersten Stromimpuls ansprechendes, die Kupplung betätigendes Relais den Steuerkreis für die Messung oder Sortierung bei seinem Ansprechen auftrennt.