JP2018535407A - 円筒状中空エンクロージャの表面を検査するセンサデバイスおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
− 円筒状中空エンクロージャの表面の突起を測定するために少なくとも1つのセンサユニットにより第1距離測定を実行するステップであって、前記第1距離測定の測定方向は運動方向に対して20°から85°、特に30°から60°の角度を成す、前記第1距離測定を実行する前記ステップと、
− 円筒状中空エンクロージャの表面の突起を測定するために前記少なくとも1つのセンサユニットにより第2距離測定を実行するステップであって、前記第2距離測定の測定方向は運動方向に対して95°から160°、特に120°から150°の角度を成す、前記第2距離測定を実行する前記ステップと、を含むと規定され、
前記第1距離測定および前記第2距離測定のために利用可能にされる前記角度は、
− 少なくとも1つのセンサユニットの測定方向はこのセンサユニットの縦軸に対して95°から175°、特に105°から150°の角度を成し、このセンサユニットは回転可能なベアリングに取り付けられ、このベアリングによって同センサユニットは第1距離測定および第2距離測定のためにそれぞれ異なる回転位置へ移動させられるということ、
および/または
− 少なくとも1つのセンサユニットは少なくとも1つの第1センサユニットおよび1つの第2センサユニットを含むということにおいて規定され、
− 第1センサユニットはその測定方向が運動方向に対して20°から85°、特に30°から60°の角度を成すように設計されて運動メカニズムと連結され、
− 第2センサユニットはその測定方向が運動方向に対して95°から170°、特に105°から150°の角度を成すように設計されて運動メカニズムと連結される。
− 少なくとも1つのセンサユニットを運動メカニズムによって円筒状中空エンクロージャ内で様々な高さ位置へ移動させ、
− 様々な高さ位置で複数の第1距離測定を実行するとともに様々な高さ位置で複数の第2距離測定を実行し(その場合、第1距離測定の高さ位置は第2距離測定の高さ位置と同一であってもよく、異なってもよい)、
− 複数の第1距離測定の測定結果を用い、関連する高さ位置を考慮して、円筒状中空エンクロージャの表面の隆起領域の幾何学的寸法を計算し、
− 複数の第2距離測定の測定結果を用い、関連する高さ位置を考慮して、円筒状中空エンクロージャの表面の隆起領域の幾何学的寸法を計算する、
ように制御手段を構成することが可能である。
Claims (11)
- 円筒状中空エンクロージャ(90)の表面を検査するセンサデバイスであって、
− 前記センサデバイスは、それぞれ光学的共焦点距離測定のために構成されている少なくとも2つのセンサユニット(10、20)を有し、
− 前記少なくとも2つのセンサユニット(10、20)は少なくとも1つの第1センサユニット(10)および少なくとも1つの第2センサユニット(20)を含み、
− 前記少なくとも2つのセンサユニット(10、20)はそれぞれ光源および光検出器、または光導波管を有し、
− 前記少なくとも2つのセンサユニット(10、20)はそれぞれ細長い形状を有しかつ外部光学系(13、23)を含み、それらを通してそれぞれ、光が照射されるとともに受け取られ得る測定方向(11、21)はそれぞれのセンサユニット(10、20)の縦軸に対して横向きであり、
− 前記センサデバイスは運動メカニズムを有し、前記運動メカニズムは、前記少なくとも2つのセンサユニット(10、20)を1つの運動方向(31)において、検査されるべき円筒状中空エンクロージャ(90)の中へおよび前記円筒状中空エンクロージャの外へ、移動させるように構成され、
− 前記円筒状中空エンクロージャ(90)の表面の隆起を測定するための制御手段が設けられ、前記制御手段は、第1距離測定を実行するために前記第1センサユニット(10)を制御するように構成され、その第1距離測定の間、前記測定方向(11)は前記運動方向(31)に対して20°から85°の角度(32)を成し、前記制御手段は第2距離測定を実行するために前記第2センサユニット(20)を制御するように構成され、その第2距離測定の間、前記測定方向(21)は前記運動方向(31)に対して95°から160°の角度(33)を成し、
− 前記第1センサユニット(10)は、自身の測定方向(11)が前記運動方向(31)に対して20°から85°の角度(32)を成すように形成されかつ前記運動メカニズムと連結され、
− 前記第2センサユニット(20)は、自身の測定方向(21)が前記運動方向(31)に対して95°から160°の角度(33)を成すように形成されかつ前記運動メカニズムと連結される、
センサデバイス。 - 前記第1センサユニット(10)は自身の測定方向(11、21)が自身の縦軸に対して20°から85°の角度を成すように形成され、
前記第2センサユニット(20)は自身の測定方向(11、21)が自身の縦軸に対して95°から160°の角度を成すように形成される、
ことを特徴とする、請求項1に記載のセンサデバイス。 - 前記第1センサユニットおよび前記第2センサユニット(10、20)の前記縦軸は実質的に互いに平行に位置し、これらのセンサユニットの縦軸は前記運動方向(31)に実質的に平行に向いていることを特徴とする、請求項1または2に記載のセンサデバイス。
- 前記第1センサユニットおよび前記第2センサユニット(10、20)は、同一に形成されて互いに関して回転して配置されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のセンサデバイス。
- 各センサユニット(10、20)は上部構造と共に前記上部構造を前記センサユニット(10、20)のベースエレメントに取り付けるための機械的連結手段を有し、
前記上部構造は前記センサユニット(10、20)の前記外部光学系(13、23)を含む、
ことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のセンサデバイス。 - 前記第1センサユニット(10)の前記上部構造と前記第2センサユニット(20)の前記上部構造とは前記測定方向(11、21)において異なり、前記測定方向はそれぞれの前記外部光学系(13、23)により定められることを特徴とする、請求項5に記載のセンサデバイス。
- 前記第1センサユニット(10)の前記測定方向(11)と前記第2センサユニット(20)の前記測定方向(21)とは互いに対して15°から40°の角度を形成することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載のセンサデバイス。
- 駆動システムが設けられ、前記駆動システムは、回転可能なベアリングに取り付けられている少なくとも1つのセンサユニット(10、20)を前記第1距離測定および前記第2距離測定のために異なる回転位置へ回転させるように構成されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載のセンサデバイス。
- 前記制御手段は、さらに、
− 前記運動メカニズムにより、前記少なくとも2つのセンサユニット(10、20)を前記円筒状中空エンクロージャ(90)内の様々な高さ位置へ移動させ、
− 様々な高さ位置での複数の第1距離測定と様々な高さ位置での複数の第2距離測定とを実行し、
− 複数の第1距離測定の測定結果を用いるとともに、関連する高さ位置を考慮して、前記円筒状中空エンクロージャ(90)の前記表面の隆起の幾何学的寸法を計算し、
− 複数の第2距離測定の測定結果を用いるとともに、関連する高さ位置を考慮して、前記円筒状中空エンクロージャ(90)の前記表面の隆起の幾何学的寸法を計算する、
ように構成されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載のセンサデバイス。 - 光学的共焦点距離測定のために構成されている少なくとも1つの第3センサユニットが設けられ、
前記少なくとも1つの第3センサユニットの測定方向は、前記第1距離測定および前記第2距離測定の前記測定方向(11、21)に対して、前記運動方向(31)に垂直な平面内で45°と315°の間の角度を形成し、
前記制御手段は、前記少なくとも1つの第3センサユニットの距離測定データの助けにより、前記運動方向(31)に垂直な平面内での前記第1センサユニットおよび任意に第2センサユニット(10、20)の位置の変動を判定するように構成されている、
ことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載のセンサデバイス。 - 円筒状中空エンクロージャ(90)の表面を検査する方法であって、少なくとも、
− 前記方法は、検査されるべき円筒状中空エンクロージャ(90)の中へ少なくとも2つのセンサユニット(10、20)を運動方向(31)に沿って移動させるステップを含み、
− 前記方法は、前記少なくとも2つのセンサユニット(10、20)の各々によって光学的共焦点距離測定を実行するステップであって、前記少なくとも2つのセンサユニットは、それぞれ、前記光学的共焦点距離測定のために、外部光学系(13、23)を介して測定方向(11、21)に光を放射するとともに前記測定方向(11、21)から光を受け取る、前記光学的共焦点距離測定を実行する前記ステップを含み、
− 前記少なくとも2つのセンサユニット(10、20)は少なくとも1つの第1センサユニット(10)および1つの第2センサユニット(20)を含み、それぞれ光源および光検出器、または光導波管を示し、
− 前記少なくとも2つのセンサユニット(10、20)は細長い形状を有し、前記それぞれの測定方向(11、21)はそれぞれの前記センサユニット(10、20)の縦軸に対して横向きに位置し、
− 前記方法は、前記少なくとも2つのセンサユニット(10、20)を前記運動方向(31)に沿って、前記検査されるべき円筒状中空エンクロージャ(90)の外へ移動させるステップを含み、
それぞれの前記光学的共焦点距離測定の実行は、
− 前記円筒状中空エンクロージャ(90)の表面の隆起を測定するために前記第1センサユニット(10)によって第1距離測定を実行するステップであって、前記測定方向(11)は前記第1距離測定の間は前記運動方向(31)に対して20°から85°の角度(32)を成している、前記第1距離測定を実行する前記ステップと、
− 前記円筒状中空エンクロージャ(90)の表面の前記隆起を測定するために前記第2センサユニット(20)によって第2距離測定を実行するステップであって、前記測定方向(21)は前記第2距離測定の間は前記運動方向(31)に対して95°から160°の角度(33)を成している、前記第2距離測定を実行する前記ステップと、
を含み、前記第1距離測定および前記第2距離測定に関して言及された前記角度は、
− 前記第1センサユニット(10)は、自身の測定方向(11)が前記運動方向(31)に対して20°から85°の角度(32)を成すように形成されて前記運動メカニズムと連結されるという事実と、
− 前記第2センサユニット(20)は、自身の測定方向(21)が前記運動方向(31)に対して95°から160°の角度(33)を成すように形成されて前記運動メカニズムと連結されるという事実と、
によって利用可能にされる、方法。
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