NL8102015A - Inrichting voor het controleren van de maatnauwkeurigheid. - Google Patents

Description

--------------------------- · - - - --- --...... ......%» · w . .........

* VO 1838

Titel : Inrichting voor het controleren van de maatnauvkeurigheid.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het controleren van de maatnauwkeurigheid of het meten van de afmetingen van grote en zware objecten, zoals de carrosserie van een automobiel.

Moderne automobielen met een monolitische carrosserie worden 5 met een grote precisie en in grote series vervaardigd. De motor, de overbrenging, het front en het achtergedeelte worden min of meer rechtstreeks aan de carrosserie op verstevigingen en consoles aan de carrosserie vastgelast. De functie van de wagen is in hoge mate afhankelijk omdat de bevestigingspunten voor bijvoorbeeld de stuureenheden voor de voor- en 10 achterwielen altijd dezelfde stand innemen en een door de fabrikant beoogd aanzien hebben.

In het geval van een botsing worden de stootkrachten doorgaans overgebracht op de carrosserie, waardoor deformaties ontstaan. Zonder een grondige inspectie en het verrichten van metingen is het moeilijk 15 deformaties te localiseren en dit kan een zeer nadelig effect op de rij-karakteristiek van de wagen hebben. Vereffenen van kleine deformaties in het chassis is mogelijk door instelmiddelen, welke zich in de voorste bouwgroep bevinden. In geen geval mogen de bevestigingspunten voor de voorwielophanging door te grote boutgaten verplaatsen.

20 Het Zweedse octrooischrift 7103780-8 heeft betrekking op een inrichting om te controleren of een automobiel de juiste afmetingen heeft met betrekking tot een standaardmodel, bijvoorbeeld na een aanrijding, respectievelijk botsing. De wagen wordt dan opgeheven in een inrichting zoals een brug of een richtbank.

25 De punten van een automobiel, welke worden gebruikt als meet punten in een chassis bestaan uit vaste openingen en bevestigingsgaten voor bouten en boutverbindingen onder de wagen. Teneinde deze meetpunten te kunnen vaststellen wordt gebruik gemaakt van z.g.· eenheden, welke op de· betreffende controlepunten van het chassis worden bevestigd. In elk 30 meetpunt is een lineaal opgehangen, welke is voorzien van een millimeter-schaal en een daarover verplaatsbare ruiter, welke op een nominaal hoog-teniveau instelbaar is. Door af te lezen waar een lichtbundel de linealen raakt, is het mogelijk rechtstreeks de hoogte-afmetingen in het chassis te bepalen. Reflecterende kleurmerken maken het mogelijk de stand vast te 35 stellen van de lichtbundel op de linealen binnen een gebied van enkele me- 8102015 __ ) - 2 - ters.

Het licht komt van een laser, welke een virtuele evenwijdige grote lichtbundel langs de balk uit zendt. De lichtbundel komt in een deflect ie-eenheid,. waar deze. in twee haaks op elkaar staande bundels wordt 5 verdeeld.-De ene lichtbundel loopt verder langs de balk, terwijl de andere onder een rechte hoek op die balk wordt gericht*. Wanneer de deflec-tie-eenheid, welke beweegbaar is, in de langsrichting van. de balk wordt verschoven, zal de haaks daarop staande lichtbundel eveneens worden verplaatst en op een bepaald moment een lineaal ontmoeten. De afstand tus-TO sen de linealen kan rechtstreeks worden afgelezen of worden gemeten op een meetband van het oproltype, welke zich langs de balk bevindt.

Op deze wijze kannen de langs- en vertikale afmetingen van een wagenchassis worden gemeten. Tenéinde de breedte-aflnetingen te kunnen controleren wordt de deflectie-eenheid naar het uiteinde van de langsbalk 15 verschoven. De deflect ie-eenheid werpt nu een lichtbundel langs een dwarsbalk, waar metingen op dezelfde wijze worden verricht dan in het geval van de langsbalk.

Wanneer een wagen moet worden uit gelijnd'stelt de bedienaar de deflectie-eenheden op de betreffende balk achtereenvolgens in die standen 20 in, welke overeenstemmen met de gegevens van een betreffend model, zodat de lichtbundel normaliter op de linealen tereeht komt. Wanneer in een bepaalde stand de lichtbundel de betreffende lineaal niet raakt, dan wordt de wagen zolang uitgelijnd tot dit wel het geval is.

Volgens het'genoemde octrooischrift worden de metingen zodanig 25 verricht, dat in de uitgangspositie voor de bewegingen van een indicatie-inriehting, welke langs de meetbaan verplaatsbaar is, mechanisch ten opzichte van die baan wordt vast gezet. De meetband, welke kan worden opgerold is met de indieatie-eenheid verbonden en wordt op de deflectie-een-heid afgelezen. Een van de nadelen van deze methode is, dat de meetband 30 bevestigd moet zijn aan een rol, een schijf of dergelijke.-Bovendien kan de meetband verwringen en na verloop van tijd rekken. Een verder nadeel is, dat de meetband elektronische -registratie niet mogelijk maakt.

Een doel van de uitvinding is de genoemde bezwaren te ondervangen.

• Door het introduceren van een elektronische aflezing· worden niet alleen 35 betrouwbaarder gegevens verkregen, doch ook minder slijtage na verloop van tijd, terwijl de meetgegevens- elektronisch overgebracht kunnen worden naar een centrale verwerkingseenheid of dergelijke. Het is ook mogelijk 8102015 - 3 - elke defleetie-eenheid te voorzien van een afzonderlijke vergelijkings-eenheid, welke de meetgegevens "berekent en deze visueel toont, zoals "bijvoorbeeld een afleesvenster of dergelijke in de defleetie-eenheid.

Het is ook mogelijk de gegevens digitaal over te brengen op een 5 centrale verwerkingseenheid, zoals een microcomputer of een minicomputer met bijbehorend toetsenbord. Op deze wijze kunnen gegevens, welke op het object zijn gemeten, visueel worden weergegeven of worden afgedrukt tezamen met afwijkingen van de standaardwaarden van een betreffend object. Wanneer de deflectie-eenheden voorts zijn voorzien van motoren kan de be-10 dienaar de meting geheel uitvoeren, terwijl deze voor het toetsenbord staat of zit.

De elektronische aflezing kan op verschillende manieren geschieden. Het aflezen van da beweging van een deflectie-eenheid langs de balk kan plaats vinden door tussenkomst van een magnetisch opgenomen in-15 formatie op een stalen band, welke zich langs de balk bevindt. Het is ook mogelijk de informatie rechtstreeks op de balk op te nemen. Optische merktekens op de balk met afwisselend witte en zwarte plekken met verschillende aftastende dioden voor een fijnaflezing zijn voor dit doel geschikt. De deflectie-eenheden kunnen zijn voorzien van tandwielen, ter-20 wijl een elektronische of elektro-optische aflezing van de verdraaiing van dat tandwiel rechtstreeks of via codeschijven plaatsvinden. Het is ook mogelijk een of een aantal van deze methoden te combineren. Een bijzonder nauwkeurige en betrouwbare afstandsindicatie wordt verkregen met de magnetische informatie, welke zich op de balk bevindt in combinatie 25 optische merktekens op hetrekkelijk grote afstanden van elkaar, zoals bijvoorbeeld een onderlinge afstand van êên decimeter. Deze optische merktekens worden gebruikt voor het in werking stellen van een telinrieh-ting, welke elk merkteken telt, waarlangs de deflectxe-eenheid passeert.

De elektronische aflezing van de afstand tussen de transmissie-30 eenheid X, welke doelmatig bestaat uit een prisma-eenheid en een spiegel, en een referentiepunt op de balk, dat bijvoorbeeld kan bestaan uit een laser, waarvan het uitgezonden licht wordt afgetogen door de transmissie-eenheid, kan ook op een andere wijze dan hierboven beschreven zijn uitge-voerd. Volgens de ene methode kan de afstand worden gemeten door de ul-35 trasonische-akoestische afstandsmeting ten opzichte van een akoestisch vlak. Het referentiepunt of de transmissie-eenheid. kunnen dan zijn voorzien van het akoestische plan en het andere van de afstandmeter. Het is 81 02 0 1 5 - U - ook mogelijk de reeds aanwezige laserbundel te gebruiken voor bet meten \ van de afstand en in dat geval is de· z.g. interferrometric afstandsmating de meest gesehikte. Voor de afstandsmeting is het ook mogelijk een opgewonden band of draad of respectievelijk een wiel toe te passen, dat over 5 de balk loopt en wordt afgelezen. Het essentiële punt van de uitvinding • -is, dat. de afstandsmeting wordt omgezet in elektrische signalen en deze signalen worden verwerkt.

Élke verwerkingseenheid, ongeacht of deze zich bevindt in elke afzonderlijke deflectie-eenheid of in een centrale eenheid, kan zijn TQ voorzien van een geheugen, waarin de bedienaar voor de meting van een object, zoals bijvoorbeeld een motorvoertuig, standaardgegevens voor een betreffend type kan invoeren.. Het geheugen kan zodanig zijn uit gevoerd, dat punten in een coördinatensysteem, zoals het Cartesiaansysteem, met x, y, : z coördinaten, gespecificeerd zijn voor de meetpunt en,., welke kritisch 15 zijn voor het meten van het betreffende object. De afmetingen van de lengte en de breedte van het betreffende object worden eveneens in het geheugen gevoerd, bijvoorbeeld door de bedienaar, terwijl deze een toets in de bepaalde stand indrukt. De meting wordt' dan gepresenteerd in x, y en z coördinaten en worden vergeleken, met de inkomende referentiewaarden.

20 Afwijkingen worden visueel weergegeven op een afwijkingsindicator, met bijvoorbeeld instelwaarde , werkelijke waarde en verschil in waarde.

Het inbrengen van referentiewaarden in het geheugen kan bijvoorbeeld plaats vinden door magnetische kaarten van het type, zoals deze worden gebruikt bij een te programmeren computer, door tussenkomst van 25 een ponsband, ofwel een optische code-afleesinrichting, enz. Wanneer een centrale verwerkingseenheid wordt gebruikt, kan het inbrengen plaats vinden via een toetsenbord, door tussenkomst van een cassetteband, of door middel van een schijf, enz.'

Wanneer een centrale eenheid wordt gebruikt, is deze via een 30 snoer of dergelijke voor het overbrengen van gegevens met de meetbaan verbonden, doch het is ook mogelijk het overbrengen langs akoestische of optische weg te doen plaats vinden. Het optisch overbrengen vindt bijvoorbeeld plaats met infrarood licht, zodat geen storingen worden ondervonden door interferentie van licht in de ruimte waar de meting plaats 3? vindt. De centrale eenheid is voorzien van een toetsenbord, .waarmede de bedienaar het meetproces kan regelen. Wanneer de deflectie-eenheden. zijn voorzien van aandrijfmotoren en elektronische middelen voor de hoekinstel- 810 2 015 - 5 - ling met betrekking tot de horizontale en vertikale richtingen, dan kan de bedienaar het gehele meetproces volgen, terwijl deze voor het toetsenbord staat. Een voordeel van het gebruik van een centrale eenheid is, dat-de defieetie-eenheid minder gecompliceerd is en slechts voorzien be-5 hoeft te zijn van een bewegingsindicator en een transmitter voor het overbrengen van· informatie, d.w.z. deze behoeft niet voorzien te zijn van een rekeneenheid.

Bij de inrichting volgens het Zweedse octrooischrift 7103780-8 worden twee meetbalken gebruikt, n.1. iên in de y-richting en de andere 10 voor metingen in de x-richting. De uitvinding kan ook met dit systeem worden toegepast. De meting van een object kan ook geschieden volgens een uitsluitend rechte meetbaan. In dat geval wordt êên van een aantal deflectie-eenheden gebruikt met een of meer afbuighoeken met betrekking tot de meetbaan. ¥anneer de instelling kan plaats vinden tussen een haak-15 se afbuiging en een afbuiging onder ^5^ met betrekking tot de lichtbundel langs de meet balk, kan zowel de afstand in. de x-richting als de afstand in de y-richting van het object worden gemeten.met eenzelfde de-flectie-eenheid. Wanneer twee deflectie-eenheden worden gebruikt, kan het licht door beide eenheden gelijktijdig op hetzelfde meetpunt worden afge-20 bogen, waarbij het licht wordt gemoduleerd met een frequentie,in verschillende fazestanden vanuit de twee eenheden, zodanig, dat het raakpunt met het oog wordt waargenomen als een flits wanneer het slechts gaat om een lichtbundel uit len deflectie-eenheid, doch waarbij het licht blijvend is, wanneer het bedoelde punt wordt geraakt door de lichtbundels 25 uit twee of meer eenheden. Op deze wijze kan een zeer nauwkeurig richten op een meetpunt vanuit twee verschillende richtingen worden verkregen.

De bedienaar kan zittend of staand voor het toetsenbord instellen wanneer de deflectie-eenheden voorzien zijn van een aandrijfmotor, welke vanaf het toetsenbord bedienbaar is. Het is duidelijk, dat van deze eigenschap 30 ook gebruik gemaakt kan worden in het geval van deflectie-eenheden, welke met de hand door de bedienaar over de meetbaan worden verplaatst, waarbij elke eenheid voorzien is van zijn eigen rekeneenheid.

De deflectie-eenheden kunnen ook zijn voorzien van een instelbare deflectiehoek en in dat geval wordt een spiegel gebruikt, welke kan 35 worden gedraaid en de verdraaiing kan worden aangegeven door het aflezen van een micrometerschroef, zoals op zichzelf bekend bijvoorbeeld bij een codeschijf, een differentiaaltransformator, een scheidingsinrichting of 81 0 2 0 1 5 - 6 - dergelijke.

Verkregen informatie, zoals beweging langs de meetbaan, bet draaien Tan de spiegel en bet basisgegeven voor de stand en de boek van de spiegel, zijn voldoende om de afstand en de breedte tussen de meetpunten 5 van het object te berekenen.

In bet geval dat gescheiden deflectie-eenheden elk voorzien zijn . van een rekeneenheid, 'kunnen zij tevens zijn voorzien van een akoestische informatie, zodat bijvoorbeeld een geluid kan worden waargenomen wanneer de instelwaarde binnen een voorafbepaald tolerantiegebied is bereikt. Het TO geluidsignaal kan ook pulserend of frequentie-gemoduleerd zijn om de afwijking ten opzichte van de waarde van het instelpunt meer verdeeld aan te geven.

Verdere bijzonderheden van de uitvinding worden onder verwijzing naar de tekening toegelicht. Daarin toont : 15 fig. 1 een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvin ding; fig. 2 een tweede uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding; en ” fig. 3 de middelen voor het bepalen van de beweging langs de balk. 20 Fig. 1 toont een-eerste uitvoeringsvorm van een. instrument voor het. controleren van de afmetingen en het geven van een indicatie in het geval, dat de wagen de juiste afmetingen heeft. De wagen wordt opgeheven door middel van een heftoestel (niet weergegeven). Linealen 2-7 zijn op geschikte meetpunten onder de wagen 1 bevestigd. Deze meetpunten zijn 25 in. verschillende standen voor verschillende modellen aangebracht. De meetpunten en de afmetingen voor een standaard voertuig van elk. vagenmodel zijn gespecificeerd in'speciale-meettabellen.

Twee dwars- op elkaar staande balken 8 en.9 zijn schuin geplaatst met betrekking tot de opgelichte wagen en op een geschikte verkhoogte, 3Q zodat de bedienaar de vergelijkende metingen gemakkelijk kan verrichten.

De langsbalk 8 is evenwijdig aan een langsas van de wagen, geplaatst. Een lichtbron 10' heeft een vaste plaats op êên uiteinde van de balk 8. Een belangrijke factor voor de lichtbron is, dat deze in staat moet zijn een smalle, gerichte lichtbundel uit te zenden, welke êên van de linealen kan 35 raken en welke gemakkelijk afleesbaar moet zijn, terwijl de bedienaar voor de balk staat. Een laser van het He-Ie-type is voor dat doel zeer geschikt .

* - Λ J f > - 7 - schikt.

Op de balk 8 bevinden zich twee defleetie-eenheden 12, 13, welke het licht Tan de laser onder een rechte hoek ten opzichte van de balk afbuigen. De eenheid 12 is beweegbaar over de balk 8, terwijl de eenheid 5 13 haaks is geplaatst aan het uiteinde van de balk 8, welke aan de balk 9 grenst.

De eenheid 12 projecteert zowel de af gebogen bundel als de reeht-doorgasnde lichtbundel, De eenheid 13 buigt de lichtbundel langs de balk 8 af, zodat deze langs de balk 9 passeert, envgericht:wórdt apthetzèlfde 10 raakpunt van de meetlineaal 12 als de af gebogen lichtbundel van de eenheid 12.

Het is volgens de uitvinding eveneens mogelijk slechts éên de-flectie-eenheid 12 op de balk 8 toe te passen en de meting van de wagen in de x- en y-richting gescheiden in twee trappen te verrichten, in welk 15 geval bij het meten in de y-richting de deflectie-eenheid 12 op de plaats van de eenheid 13 wordt gezet.

Volgens de uitvinding is de bewegingsbaan, d.w.z. de balk 8 en de balk 9, voorzien van elektronisch waarneembare merktekens, welke over de lengte zijn verdeeld en welke voor de metingen worden gebruikt, terwijl 20 de beweegbare defleetie-eenheden verbonden zijn met detectors teneinde de merktekens waar te nemen. Deze merktekens en detectors kunnen van een op zichzelf bekend, doch verschillend type zijn. De balk kan over zijn lengte zijn voorzien van een stalen band, welke magnetisch opgetekende informatie bevat, in welk geval de defleetie-eenheden voorzien zijn van 25 een deteetiekop om deze informatie op te nemen. De stalen band kan ook worden weggelaten in het geval de balk zelf voorzien is van een opgetekende informatie. Het is voorts ook mogelijk de balk te voorzien van optische merktekens met afwisselend witte en zwarte velden, van bijvoorbeeld 1 cm. lengte, terwijl de defleetie-eenheden zijn voorzien van een aantal, bij-30 voorbeeld 10, aftastdioden, met miUimeterinterpolatie. De aftasteenheden kunnen ook zijn voorzien van tandwielen met een elektro-optische aflezing, hetzij direkt danwel via codeschijven. Combinaties van deze indicatie-inrichtingen zijn mogelijk.

Een geschikte indicatie kan worden verkregen door een magnetisch 35 opgetekende informatie op de balk en optische merktekens, welke met betrekkelijk grote intervallen, bijvoorbeeld om de 10 cm., zoals een gedimde licht-emitterende diode, welke wordt waargenomen door een gedimde

- * Λ A C

- 8 - lichtindieator, zoals een fotodiode. Door deze middelen kunnen de indica-toreenheden in verspreide intervallen worden gevoed en kan een extra indicatie worden verkregen, dat de magnetische merktekens op de juiste wijze zijn waargenomen.

5 De merktekens kunnen op geschikte wijze worden waargenomen in de vorm van impulsen, welke worden geleid naar een up-down-teller, d.w.z, een teller, welke opwaarts telt wanneer de deflectie-eenheid in de ene richting en neerwaarts wanneer deze in de andere richting wordt bewogen. ' Indicatie van de richting, waarin de eenheid wordt bewogen, vindt op be-10 kende wijze plaats, bijvoorbeeld met een extra detector, welke verplaatst is ten opzichte van een normale detector, teneinde de fazeverschuiving, bijvoorbeeld over 1/'h golflengte met betrekking tot de normale detector vast te stellen.

Een afstandsmeting kan plaats vinden tussen een transmissie-15 eenheid (een prisma-eenheid) en een referentiepunt (lasereenheid), bij-.voorbeeld door middel van een ultrasonische-akoestische afstandsmeting ten opzichte van een akoestisch vlak of door middel van een interferro-metrische afstandsmeting, volgens welke de afstand wordt afgelezen door middel van een reeds· aanwezige laserbundel of door middel van een opge-20 wonden band of draad respectievelijk wielen, welke over de balk verplaatsen en deze aflezen.

In fig. 1 staat de bedienaar 15 nabij de deflectie-eenheid 12.

In de ene hand houdt hij een magnetische kaart ié, welke in een opening 17 (zie de eenheid il· , welke -van hetzelfde type is als de eenheid 12) 25 gestoken moet worden. Op de magnetische kaart bevindt zich de informatie met betrekking tot de standaardafmetingen van de te meten wagen. De eenheid 12; 1U' is voorzien van drie indieatievensters, waarbij het venster 18 de standaardafiaeting aangeeft, het venster 19 de gemeten afstand en het venster 20 het verschil tussen de standaardafstand en de werkelijk 30 gemeten afstand.

De meting vangt aan, nadat de bedienaar er zeker van is, dat de lichtbundel 21, welke wordt af gebogen door de eenheid 12., door het merk-punt op beide achterste linealen 2 en 3 gaat. De bewegingsbaan, d.w.z. de balk 8, loopt evenwijdig aan de langsas van de wagen. Door het in-35 drukken van een toets op de eenheid 12' (niet weergegeven) geeft de bedienaar aan, dat deze stand de beginpositie voor het bewegen van de eenheid langs de baan is·.De afstand langs de balk, waarover de eenheid is 8102015 -9--

* V

bewogen, totdat de afgebogen lichtbundel de linealen 4 en 5 raait, wordt weergegeven in het venster 18. De bedienaar beweegt de eenheid 12 en wanneer hij waarneemt, dat de lichtbundel tenminste een van de linealen 4 of 5 raakt, wordt dit vastgelegd door het indrukken van een andere toets 5 (niet weergegeven) op de eenheid 12. In de vensters 19 en 20'verschijnt de werkelijke afstand en de afstand tussen de standaardafstand en de werkelijke afstand.

De eenheid 12 kan voorts zijn voorzien van een akoestische indicatie, welke in werking treedt wanneer de waarde van het instelpunt 10 binnen een bepaald tolerantiegebied is verkregen. Het signaal kan in een impuls worden omgezet of in frequentie worden gemoduleerd teneinde de afwijking van de waarde van het instelpunt op meer verdeelde wijze aan te geven. Het signaal kan bijvoorbeeld uit een hogere toon bestaan naarmate de eenheid de waarde van het instelpunt nadert. Dit is van belang in die 15 gevallen, dat de wagen gemeten wordt om te worden uitgelijnd bij bepaalde afmetingen. De bedienaar beweegt de eenheid dan verder totdat hij de toon waarneemt en stelt de eenheid in waar deze toon het hoogst is. Fanneer de lichtbundel niet door de ingestelde raakpunten op de twee linealen terecht komt, wordt de wagen gericht totdat dit wel het geval is, 20 Nadat de meetwerkzaamheden op de linealen 4 en 5 zijn verricht, wordt een niet-weergegeven toets ingedrukt om de afstand ten opzichte van de linealen 6 en 7 vast te leggen en dat de meting op de linealen 4 en 5 op dezelfde wijze heeft plaats gevonden.

Eenzelfde meting wordt uitgevoerd in de y-riehting, door het be-25 wegen van de deflectie-eenheid 14· over de balk 9. Bij het richten van de wagen is het van belang de merktekens in de x- en y-richtingen ten opzichte van eenzelfde meetpunt vast te leggen. Daartoe zendt de eenheid 12 een lichtbundel, gericht op de lineaal, uit, alsmede een lichtbundel langs de balk in dezelfde richting als de bijkomstige bundel. De licht-30 bundel langs de balk wordt naar de balk 9 afgebogen door de vaste deflec-tie-eenheid 13 op het snijpunt tussen de balken 8 en 9 en wordt vervolgens weer afgebogen door de eenheid 14, waar een van de linealen 2, 3, welke worden geraakt door de af gebogen lichtbundel van de eenheid 12. In de figuur raakt de lichtbundel van de eenheid l4 de lineaal 2.

35 De beide lichtbundels, welke door de eenheid 12 worden geëmit teerd, worden gevormd, doordat een half-transparante spiegel in de baan van de lichtbron 10' is geplaatst, waarbij twee lichtbundels van ongeveer 8102015 - 1° - dezelfde intensiteit worden verkregen. Een essentieel voordeel kan echter worden verkregen,· vanneer· in plaats daarvan de twee uitgezonden • ' * · Vv v fc ... * ' lichtbundels- worden gemoduleerd -Biet.een frequentie, welke oorzaak is, dat Eet licht'op Eet raakpunt, voor de waarnemer een flits vormt. Een ge-5 sehikte frequentie ligt tussen 3' en 13 Hz. De twee gemoduleerde lichtbundels- van de eenheid 32.' zijn onderling niet in faze hij die verplaatsing, waarbij Eet raakpunt,· dat door heide lichtbundels, wordt beïnvloed, als blijvend, licht wordt waargenomen. Doelmatig zijn de twee lichtbundels- in tegenfaze gemoduleerd. De modulatie kan’op.eenvoudige wijze ..10 worden verkregen doordat een spiegel in de eenheid 12. is geplaatst in de baan van de .lichtbron 3d, welke spiegel bestaat; uit drijvend kristal van Eet type, dat -reflecteert wanneer een spanning boven, een bepaalde waarde wordt toegevoerd en' transparant wordt wanneer deze spanning onder deze waarde blijft. De spiegel-met Eet drijvende kristal wordt .met een s.pan-15 ning bekrachtigd, welke cyclisch met de modulatiefrequentie tussen die waarden verandert. Een andere wijze van moduleren is het plaatsen van gepolariseerde middelen .13. voor de lichtbron en het licht afwisselend·" in twee haaks ©p elkaar staande richtingen te polariseren. De polarisator kan een Pockel cel zijn, welke wordt bekrachtigd met een wisselstroom, · 20 een draaiende schijf met polarisatiemiddelen met elkaar afwisselend snijdende polarisatievlakken, welke in een ring zijn opgesteld die door de baan van de bundel wordt geleid. Een spiegel in de baan voor de invallende lichtbundel uit de lichtbron 10 in de eenheid is dan een gepolariseerde spiegel met een dichroïde bekleding, welke spiegel het gepo-25 lariseerde licht in de ene richting ombuigt, terwijl het licht gepolariseerd in een richting haaks daarop kan doorlopen. Herpolarisatie van het licht uit de lichtbron 10 vindt plaats bij de bedoelde flitsfrequen-. tie van ongeveer 3 - 13' Hz.

Fig. 2 toont een tweede uitvoeringsvorm van de inrichting vol-30 gens de uitvinding met slechts één balk 17' ter zijde van de wagen, welke gecontroleerd moet worden. Een lichtbron 18 en een modulatie-eenheid 19 hebben een vaste plaats op het ei'nde van de balk 17.

Op de balk bevinden zich twee deflectie-eenheden 20 en 21, welke het licht, dat van de lichtbron komt, in een horizontaal vlak afbuigen, 35 in onderling verschillende richtingen, zodat de lineaal 2 vanuit twee richtingen wordt geraakt, De plaats van het raakpunt in een op de balk georiënteerd coördinatensysteem wordt vastgelegd door de plaats op de balk van de twee deflectie-eenheden 20 en 21 en de twee hoeken, .tussen de af- 8102015 r 2 « η. - gebogen lichtbundel van elke defleetie-eenheid en rde afstand. In de figuur lopen de afgebogen lichtbundels- in een horizontaal 'vlak en raken de lineaal in een punt in dat vlak, doch het is ook mogelijk om in plaats van met opgehangen linealen in de meetpunten van een voertuig de licht-5‘ bundels met de deflectie-eenheden in een vertikaal vlak af te buigen, zodat zij de verschillende meetpunten rechtstreeks raken. Het is duidelijk, dat deze maatregel ook van toepassing is bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 1.

ïa de inrichting volgens fig. 2 zijn de deflectie-eenheden voor-10 zien van detectors teneinde de merktekens op de balk waar te nemen en van overbrengende middelen naar een centrale isrwer kings eenheid 22 voor wat betreft de opgenomen informatie omtrent de af gelegde afstand. De overbrenging geschiedt in dit geval via een kabel tussen de balk en een centrale eenheid, doch het overbrengen kan ook draadloos geschieden, bij-15 voorbeeld via een akoestische overbrenging of door een gemoduleerd infrarood licht.

De informatie met betrekking tot het model van de betreffende wagen kan voorafgaande aan een meting in het geheugen van de centrale eenheid 22 worden gevoerd, bijvoorbeeld door een magnetische kaart, een 20 ponsband, af de geluidsband van een cassetterecorder, een schijf of dergelijke. De twee deflect ie-eenheden 20 en 21 kunnen met de hand worden bediend door de bedienaar, zoals weergegeven in fig. 1, in welk geval de centrale eenheid kleiner kan zijn dan de uitvoeringsvorm als weergegeven in de inrichting, zodat deze ook gemakkelijk door de bedienaar kan worden 25 gedragen. De afmetingen kunnen ongeveer dezelfde zijn als die van een zakr ekenmachine.

In de vensters van de centrale eenheid van de defleetie-eenheid, waarmede de bedienaar werkt, zijn de standaardafstand, de werkelijke afstand en het verschil tussen deze waarde op dezelfde wijze aangeduid als 30 bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 1. Opgemerkt zij, dat de defleetie-eenheid 20 een afbuiging heeft van 90°, terwijl door het bewegen daarvan over de balk de afstand in de x-richting wordt aangegeven, d.w.z. in de langsriehting van de wagen en gemeten tussen de linealen. De defleetie-eenheid 21 heeft een afbuiging anders dan 90° en de afstand in de y-35 richting tussen de linealen met dezelfde x-coordinaat als voor het stel linealen 2, 3 of h, 5 of 6, 7 is gegeven door de afstand langs de balk voor de eenheid 21 tussen de raakpunten op elke lineaal in een stel, dat wordt verdeeld door de raaklijn van de hoek tussen de balk en de afge- λ 4 π o n 1 5 -12- bogen lichtbundel. Wanneer deze hoek ^5° is dan is de ver plaat s ingsaf-stand dezelfde als in de y-richting.

Het is echter ook mogelijk de deflectie-eenheden 10 en 21 te voorzien van een regelmotor en in dat geval kan de bedienaar het hele meet-·: · 5 proces uitvoeren vanneer deze voor de in de tekening weergegeven centrale eenheid staat of zit. Het is ook mogelijk de centrale eenheid aüto-. matisch deor de aandrijfmotoren naar een bepaalde instelling op de balk te bewegen, afhankelijk van de inkomende gegevens voor het betreffende model van de vagen.

tO · - Wanneer een vagen wordt gericht, worden de werkzaamheden voort-. gezet, totdat de afgebogen lichtbundel op de juiste wijze elke lineaal raakt. Wanneer· de wagen slechts nagemeten behoeft te worden .dan worden de deflectie-eenheden automatisch naar standen op de balk bewogen, welke zijn aangepast aan het betreffende model en zij worden door de bedienaar 15 in werking gesteld door het toetsenbord en gebracht in een stand, waarin een afgebogen lichtbundel het richtpunt raakt, danwel. kan de bedienaar de deflectie-eenheid vanuit de beginstand bewegen door een druk op de toets op het toetsenbord van de centrale eenheid 22.

In fig. 1 is hef de afstand tussen de verschillende standen op 20 de balk, •voor·'elke deflectie-eenheid welke van belang is. De bedienaar kenmerkt met een speciale toets of een speciale code, dat de stand van de eenheid het begin van een meting betekent.

De afbuigingen van de betreffende deflectie-eenheden 20, 21 behoeven niet vast te staan, doch de hoekstand van de afbuiging kan in 25 plaats daarvan continu of in trappen instelbaar zijn door het draaien van een van de spiegels binnen de eenheid. Binnen de deflectie-eenheid is het van belang de afbuiging te doen plaats vinden met behulp yan twee reflecterende vlakken, welke onderling een hoek vormen, in analogie met de reflectievlakken van een prisma, waarbij de hoek .tussen deze spiegels 30 ingesteld kan worden. Daardoor kan de betreffende deflectie-eenheid niet ongewild ten opzichte van de balk worden gedraaid. De verdraaiing van een van de spiegels kan worden af gelezen op een micrometer schroef, doch kan ook zodanig plaats vinden dat de spiegel verbonden is met een schei-dingsinrichting, in welk geval het verdraaien van de spiegel op afstand 35 vanuit de centrale eenheid kan worden bewerkstelligd.

In het bovenstaande is aangenomen, dat de afbuiging plaats vindt in êên vlak, bij voorkeur het horizontale vlak, en dat. de afgebogen licht- 8102015’ - 13 - "bundel de linealen, welke in speciale meetpunten zijn opgehangen, op ingestelde punten raakt. In het geval dat de .deflectie-eenheden of de centrale eenheden voorzien zijn van rekeneenheden, bestaat er geen enkel bezwaar de. lichtbundel ook in vertikale zin af te buigen en rechtstreeks cj op de meetpunten te richten, aangezien elke rekeneenheid eenvoudig geprogrammeerd kan worden op basis van een stel hoeken ook de hoogte van de meetpunten boven het horizontale vlak te berekenen. De deflectie-eenheden kunnen zijn voorzien van draaibare middelen en een vertikale hoekomzetter, bijvoorbeeld van het pendulumtype voor de hoogte-instelling en de vertika-1Q le hoekindicatie van de afgebogen lichtbundel. Wanneer de spiegels zijn ingesteld in analogie met de oppervlakken van éen z.g. pentagonprisma zo dit voor de afbuiging wordt gebruikt, is het nuttig deze hoogte-instel-en weergeefmiddelen zodanig te plaatsen, dat de bisectrice tussen de reflecterende vlakken om een geschikt punt van de optische as van de invalid lende lichtbundel kan kantelen. De rekeneenheid voert de berekening uit van de hoogte van de hoek en de bisectrice en de hoek van de afwijking van de afbuighoek in het horizontale vlak op grond van de hoogte-instelling van de lichtbundel. Sen andere mogelijkheid van een vertikale instelling van de lichtbundel is vast te stellen bijvoorbeeld door middel van een 20 niveau-of een hcek-cnsetter, welke geregeld is op de nulsianden, dat de bisectrice tussen de reflecterende vlakken horizontaal blijft en de afbuiging in het horizontale vlak door de spiegels in vertikale richting wordt omgezet door tussenkomst van draaibare deflectiemiddelen, zoals een spiegel of dergelijke, welke zich in de baan van de lichtbundel bevindt.

25 Fig. 3 toont schematisch een blokdiagram van twee elektrische verbindingen voor een inrichting volgens de uitvinding. Een lichtbron 30 is stationair op een einde van een balk opgesteld. Een belangrijke eigenschap van de lichtbundel is, dat deze in staat moet zijn een smalle, gerichte lichtbundel te emitteren, welke op êên van de linealen gericht kan 30 worden wanneer de bedienaar bi'j de balk staat. Een laser van het He-Ee-type is voor dit doel geschikt. De eenheid kan voor de lichtbron worden gesteld teneinde het licht te kunnen moduleren. Dit geschiedt hier door een draaibare schijf 31, welke wordt aangedreven door een motor 32 en welke is voorzien van een ring 33 met afwisselende polarisatiemiddelen, welke el-35 kaar snijden.

De deflectie-eenheden bevinden zich in de bundel. Zij zijn voorzien van spiegels in analogie met de afbuigvlakken van. een pentagonprisma.

«1 0 2 0 1 5 - -lU' -

De eenheid 3^· dient om de stralen van de laser 30 haaks af te huigen en de hoek tussen de'spiegels 36, 37 is dan ^5°. De eenheid 35 heeft tot doel de stralen van de laser 30 onder een stompe hoek af te huigen en wanneer de hoek b3° is, dan is de hoek © tussen de spiegels 38, 39 gelijk 5 aan 67,5°. Door de spiegels in. de eenheden in analogie met de reflecterende vlakken van een prisma in te stellen wordt een ongevoeligheid voor het draaien van de eenheid op de halk verkregen. r

Wanneer de spiegel 37 een gepolariseerde spiegel is, bijvoorbeeld met een diehroïdébekleding, welke spiegel gepolariseerd in de ene 10 richting reflecteert en licht door polarisatie in de andere richting, dan wordt de straling door de spiegel gedurende een halve omwenteling van de schijf 31 gereflecteerd en overgebracht naar de andere defleetie-eenheid 35 gedurende de andere helft. Zoals reeds opgemerkt kan. in plaats van de eenheid 31' 33 'en een gepolariseerde spiegel 37» een spiegel met een 15 drijvend kristal worden toegepast, in welk. geval een pulsvormige wisselstroom over de elektroden ontstaat.

De defleetie-eenheid 3¾ heeft een indicator ^0 en de defleetie-eenheid 35 een indicator 41 teneinde de merktekens b2 op de balk te kunnen aflezen. De indicators bO en bl hebben een op-en-neer teller, welke ver-20 bonden is met de gegevensverwerkende eenheid U3, welke de telinstelling op verschillende tijdstippen afleest. Een geheugen UU is verbonden met de eenheid ^3. V66r de meting · kan" informatie met betrekking tot het object, dat gemeten moet worden, in het geheugen worden gebracht via een gegeven invoer. De gegevens met betrekking tot het betreffende object be-25 vinden zich in de visuele display-eenheid b$ en een akoestische indicatie bè kan op bovenbeschreven wijze zijn toegepast. Door gebruik te maken van een toetsenbord bl kan de bedienaar vaststellen welke functies op een . bepaald tijdstip vereist zijn.

De elementen ^3 - b8 kunnen uiteraard in elke defleetie-eenheid 3Q worden toegepast, zoals beschreven met betrekking tot fig. 1 in plaats van een centrale eenheid, welke gemeenschappelijk is voor de beide eenheden 3^ en 35.

In het g.eval tot de eenheden 3^ en 35 bediend worden vanuit een centrale eenheid, zoals beschreven met betrekking tot fig, 2, wordt een 35 gegeven naar de regeleenheid gevoerd, welke op zijn beurt de betreffende motoren b$ en 50 in de deflectie-eenheden 3^ en 35 iu werking stelt, zodat deze langs de balk bewegen in overeenstemming met de gegevens, welke 8102015 * 15 - in het geheugen kh zijn geroerd aan het begin yan de meting.

De regeleenheid kQ kan ook rekening houden met de instelling van de hoek tussen de spiegels voor het veranderen van de afbuighoek als gevolg van het bedienen van een terugsteleenheid 51 en 52 in elk van de 5 eenheden 3¾ en 35· De horizontale indicatiemiddelen 53' en dienen om de ie afwijking van de horizontale stand voor de bisectrice van de hoek tussen de spiegels in de deflectie-eenheden vast te stellen. De eenheden kunnen zijn voorzien van instelmiddelen voor het automatisch verdraaien van de eenheden 3¾ en 35, zodat de middelen 53 en 5¼ zich steeds in de 10 horizontale stand bevinden en een eventueel naar omhoog afbuigen van de lichtbundel kan worden verkregen door niet-weergegeven tastmiddelen, terwijl het instellen in de vertikale richting kan worden verkregen door het draaien van de middelen 53 en 5^ in een berekende helling door tussenkomst van de gegevensverwerkende eenheid. Bedoelde middelen kunnen bijvoor-15 beeld een versnellingaeter van het pendulumtype zijn als beschreven in het Zweedse oetrooischrift Jdo629b~Q.

De gegevensverwerkende eenheid ^3 berekent de stand van de controlepunten in de coördinaten in een vastgesteld systeem, dat wordt bepaald met betrekking tot de balk door meting ten opzichte van de referen-20 tiepunten, nadat de meting is aangevangen. Wanneer een centrale gegevensverwerkende eenheid wordt gebruikt, kunnen gegevens voor het te meten object worden berekend, zoals een diagonaalmeting en/of wanneer de meetpunten binnen een voorafbepaalde tolerantie zijn gelegen op een gebogen lijn of dergelijke, in het geheugen van de verwerkingsinrichting worden 25' afgelezen voordat met het meten wordt begonnen en op basis van de krite-ria welke worden aangegeven in het afleesvenster wanneer het gemeten object al dan niet kan worden goedgekeurd.

Het is duidelijk, dat verschillende modificaties mogelijk zijn, zonder buiten het kader van de -uitvinding te treden. De eenheden 12, 30 14, 20, 21 behoeven geen eenheden te zijn, welke een lichtbundel, welke langs een balk wordt gericht, afbuigen, doch elke eenheid kan zijn voorzien van zijn eigen lichtbron, welke onder verschillende hoekstanden ten opzichte van de balk geprojecteerd kunnen worden.

8102015

Claims (6)

1. Inrichting voor het· vergelijken van de maatnauwkeurigheid en/of het -waarnemen van de afmetingen van grote objecten,, zoals de 'carrosserie van een. automobiel' of dergelijke, welk object voorzien, is van referentiepunten, zoals· houtkoppen, neerhangende meetlinealen of dergelijke, met 5 een meet balk,, welke naast het'object is· opgesteld met tenminste een be weegbare transmissie-eenheid, welke over de meetbalk beweegbaar is, . . en een smalle lichtbundel'onder een hoek op de balk uit zendt, met het kenmerk, dat de stand van de transmissie-eenheid (12, 29, 21) op de balk of de afstand tussen een referentiepunt op de. balk en de trans-10 missie-eenheid automatisch door een afleeseenheid wordt afgelezen, dat informatie -met betrekking tot de plaats van de transmissie-eenheid op of zijn beweging langs de balk wordt opgeslagen in een rekeneenheid (12., 1¼ in fig. 1, 22 in fig.-2, h3 - U8 in fig. 3) voorzien van een geheugen (kb) en dat voor het meten gegevens van het object in het geheu- -15 gen worden gebracht, waarbij de rekeneenheid zodanig is ingericht, dat deze na een of een aantal metingen aan het begin van een serie metingen in tenminste iên controlepunt de plaats van het meet object met betrekking tot de meetbalk en de plaatsen waar de meetpunten zich bevinden berekent, kerook de plaats op en de hoekinstelling van de transmissie-eenheid of 20 de transmissie-eenheden met betrekking tot de meetbalk voor het richten op een ander referentiepunt, waarbij elk referentiepunt optisch of akoestisch kan worden waargenomen, afhankelijk van de berekende plaatsen en het instellen van de transmissie-eenheid of eenheden teneinde deze op de juiste wijze te bewegen of in te stellen,

2. Inrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de toleran- tie-afwijkingen van de plaatsen van de controlepunten op een standaardmodel in het geheugen van een rekeneenheid wordt opgenomen dat een indicatie, bijvoorbeeld akoestisch, plaats vindt zodra de transmissie-eenheid zich zodanig binnen het tolerantiegebied bevindt, dat de overge-30 brachte lichtbundel een referentiepunt raakt.

3. Inrichting volgens conclusie 1 - 2 met het kenmerk, dat de transmissie-eenheid of de transmissie-eenheden een lichtbundel op een vlak uitzendt, dat de afmetingen van het object met het referentiekarak-ter in dat vlak in een twee-dimensionaal coördinatensysteem worden op-35 genomen en de rekeneenheid het twee-dimensionale gegevenssysteem voor 8102015 - 17 - het te meten object vergelijkt met de gegevens van het object met refe-rentiegegevens en de afwijkingen in de meetpunten weergeeft, waarbij meetpunten zich bevinden op meet staven (2 - 7) met referentiepunten, welke worden geraakt door lichtbundels, welke door de transmissie-een-5 heden worden uitgezonden. k. Inrichting volgens conclusie 1-2 met het kenmerk, dat de lichtbundel uit 'de transmissie-eenheid variabel is in twee afmetingen met betrekking tot de bewegingsbaan en de rekeneenheid berekeningen en vergelijkingen uitvoert voor het meten en opslaan van gegevens op een 10 display-eenheid in drie dimensies en toestanden warneer de plaatsen van de gemeten referentiepunten binnen een bepaald tolerantiegebied liggen.

5. Inrichting volgens conclusie 1 - t met het kenmerk, dat elke transmissie-eenheld voorzien is van zijn eigen rekeneenheid en gekoppeld 15 is met eèn visuele display-eenheid.(fig. 1).

6. Inrichting volgens conclusie 1 - met het kenmerk, dat de transmissie-eenheden samenwerken met een gemeenschappelijke rekeneenheid voor alle transmissie-eenheden (fig. 2).

7. Inrichting volgens conclusie 1-6 met het kenmerk, dat de 20 rekeneenheid na het voltooien van een serie metingen verschillende meetpunten en berekeningen uitvoert op basis van de berekende stand van de referentiepunten, zoals het meten van een diagonaalmeting of de vorm. van een gebogen lijn met afgebakende referentiepunten, terwijl de rekeneenheid op basis van een speciale berekening aangeeft of een ob-25 jeet al dan niet goedgekeurd is. 8102015