TR201816334T4 - Bir mesafenin optik belirlenmesi için yöntem ve düzenek. - Google Patents

Abstract

Buluş, bir düzenekte (1) oluşturulan bir delik (7) ile bir referans yüzeyi (8) arasındaki bir mesafenin (A) optik belirlenmesi için, aşağıdaki adımları içeren bir yöntemle ilgilidir: Bir açı (a, -a') ile, yani eğik biçimde delikten (7) geçen en az bir aydınlatma ışını (17a, 17b) aracılığıyla delikten (7) referans yüzeyinin (8) aydınlatılması, delikten (7) referans yüzeyinin (8) en az bir resminin kaydedilmesi ve referans yüzeyinin (8) aydınlatma ışını (17a, 17b) tarafından aydınlatılan bölgesi (22) ile içinde en az bir resmin kaydedildiği deliğin (7) bir kenar konturu (9) arasındaki kayma (V) yardımıyla mesafenin (A) belirlenmesi. Buluş ayrıca, düzenekte (1) oluşturulan bir delik (7) ile bir referans yüzeyi (8) arasındaki mesafenin optik belirlenmesi için bir düzenekle (1) ilgilidir. Delik (7) özellikle bir işleme ağzına (6) yapılabilir. Referans yüzeyinde (8) bir işlenen parça üst yüzeyi söz konusudur. (Şekil 1)

Description

TARIFNAME BIR MESAFENIN OPTIK BELIRLENMESI IÇIN YÖNTEM VE DÜZENEK Mevcut bulus bir delik ile bir refernas yüzeyi arasindaki bir mesafenin optik belirlenmesi için bir yöntemle ilgilidir.

Bulus ayrica düzenekte yapilan bir delik ve bir referans yüzeyi arasindaki mesafenin belirlenmesi için yönteme ait bir düzenek ile ilgilidir.

Düzenekte Örnegin bir isleme kafasi, özellikle bir lazer isleme kafasi veya bir isleme makinesi, örnegin bir lazer Bir isleme kafasi ile bir islenen parça üst yüzeyi arasindaki mesafenin belirlenmesi için kapasitif mesafe ölçüm yöntemleri bilinmektedir, bu yöntemlerde mesafenin ölçülmesi için isleme kafasi veya bununla sabit biçimde bagli olan yapi parçasi, Örnegin bir isleme agzi ile islenen parça arasindaki mesafeye bagli kapasite belirlenir.

Bu türdeki kapasitif mesafe ölçüm yöntemlerinde tipik biçimde isleme agzi yanina bir elektronik yerlestirilir.

Ayrica tipik biçimde mesafe senroriginin kalibre edilmesi gereklidir ve kapasite ölçümü sirasinda dikkate alinan, islenen parça üst yüzeyindeki alan daha büyük olmalidir, böylece orada mevcut olan hatali konturlar ölçüm sonucunu etkileyebilmektedir.

DE 100 56 329 Al'den bir optik mesafe ölçüm yöntemi bilinmektedir, burada islenen parça isleme sisteminin isleme kafasinin islenecek olan parçanin üst yüzeyinden nesafesinin belirlenmesi için, bir ölçüm objesinin bir üst yüzeyin görüntüsünü almasi ve ölçüm objesinin üst yüzeydeki görüntüsünün, içinde gelen görüntünün ölçüm objesine uygun bir bölge filtrelemesine verildigi bir kayit düzeneginde görüntülenmesi öngörülmüstür.

Bölgesel olarak filtrelenen isik akimi, nominal konumun mesafesine uygun bir çikis sinyali olusturulmasi için üst yüzeyin belirlenen bir nominal konumuna uygun olan, dalga boyu alanlarina düzenlenen nominal degerler ile karsilastirilan isik akimi ölçümr sinyallerininr gönderilmesi içini en az iki dalga boyu alani için kaydedilir. Ölçüm objesi resmi için kullanilan resim optigi tipik biçimde bir renk hatasina sahiptir, böylece kayit düzenegi en az iki dalga boyu alanindaki isik akimi ölçüm sinyali yardimiyla nominal konum mesafesini belirleyebilir. enerjili isleme isini araciligiyla kumanda edilmesi için bir yöntem ve düzenek açiklanmistir, burada isleme isini ve/veya aydinlatma isini, isleme isininin islenen parçaya geldigi alanini kaydirilmasir için ve/Veyar aydinlatmar isini tarafindan islenen parçada olusturulan aydinlatma alaninin optik eksenine dikey biçimde hareket ettirilebilmesi için bir mercekten geçirilir. Örnegin mercegin hareketi ile aydinlatma alani geldigi alanin üzerini kapatir.

Bir örnekte elektronik olarak kullanilabilen bir resim olusturulmasi için resim isin yolunun mercek tarafindan gelme alaninda Odaklandigi bir denetleme kamerasi Öngörülmüstür. referans yüzeyi arasindaki mesafenin optik belirlenmesi için bir düzenek açiklamaktadir.

Bulusun amaci Bulusun amaci, bir isleme agzindaki bir delik ile özellikle bir islenen parça üst yüzeyindeki bir referans yüzeyi arasindaki mesafenin basit ve güvenilir biçimde optik belirlenmesine olanak saglayan bir yöntem ve bir düzenek gelistirmektir.

Bulusun konusu Bu amaca bulusa uygun olarak Isteni l'e göre bir yönteni ile ulasilmistir.

Bulusa göre, en az bir aydinlatma isininin dikey degil, tersine bir açi ile, yani egik olarak delikten geçirilmesi önerilmektedir.

Bu sekilde delige mesafeli olan referans yüzeyinde aydinlatma isini tarafindan aydinlatilan alanin delige, delik ile referans yüzeyi (dogrusal) arasindaki mesafeye bagli olan yan taraf kaymasi olusur.

Referans yüzeyinin delikten bir resminin alinmasi ile deligin kenar konturu ile aydinlatilan alan arasindaki kayma belirlenebilir, çünkü kenar konturu, ile referans yüzeyindeki aydinlatilan alan arasinda delige sinir olan yapi parçasinin, yani bir isleme agzi kenarinin gölgesi resmedilir.

Gölge olusturulmasi amaciyla aydinlatma isini tipik biçimde deligin kenar konturu, Örnegin, iç konturu, veya isleme agzi kenari tarafindan sinirlanir.

Ideal biçimde aydinlatma isini tam. açi (derece olarak) ile delikten geçer, burada aydinlatma isininin olusturdugu isin demetinin uçlarda genislemesi nedeniyle isin demetinin kenar isinlari açisi (mrad alaninda) birbirinden farkli olabilir.

Kayma ve aydinlatma isininin delikten geçtigi bilinen açi yardimiyla mesafe üçgenleme ile belirlenebilir.

Kaydedilen resimdeki aydinlatilan alan ile kenar konturu arasindaki kaymanin dogrudan belirlenmesine alternatif olarak, kaydedilen resimdeki aydinlatilan alanin genisliginin belirlenmesi ve deligin bilinen geometrisi veya genisligi yardimiyla kaymanin veya mesafenin belirlenmesi olanagi mevcuttur.

Burada mesafenin belirlenmesi için aydinlatilan alanin belirlenen genisligi dogrudan, yani kaymanin geometrik belirlenmesi olmadan mesafe ile iliskilendirilebilir.

Bu basvuru çerçevesinde kayma yardimiyla mesafenin belirlenmesi altinda böyle bir uygulama biçimi de anlasilir. Örnegin bir islenen parça üst yüzeyinin söz konusu oldugu referans üst yüzeyi tipik biçimde içinde deligin olustugu düzleme paralel ilerler.

Bulusta delik bir isleme agzinda olusturulur ve resim bir izleme yönü boyunca isleme agzinin agiz eksenine koaksiyal Bu durumda. deligin kenar konturu isleme agzinin. iç konturu tarafindan olusturulur.

Düzenekteki isleme agzi tanimli bir konuma veya pozisyona sahip oldugundan ve böylece Ölçüm kenarini olusturan iç konturun bir resim kaydetme düzenegine veya bir detektöre tanimli bir konuma sahip oldugundan ve bu sekilde masrafli bir ayarlama islemi gerekli olmadigindan bu durum avantajlidir.

Isleme agzindan izleme bu durumda agiz eksenine koeksenel yani yönden bagimsiz gerçeklesir.

Bu, yan kayma yardimiyla basit biçimde mesafenin belirlenebilmesi için avantajlidir.

Agiz ekseni tipik biçimde bir yüksek enerji isininin örnegin bir lazer isininin veya plazma isininin isin ekseni ile birlikte izleme agzindan bir islenen parçada odaklanir.

Gözleme bu durumda yüksek enerji isinina koeksenel gerçeklesir.

Isleme agzi, tam bir ifade ile iç kontur konik yapilabilir.

Bu durumda isleme agzi deligi altinda, iç enine kesitinin agiz eksenine çapraz minimum genislemeye sahip oldugu, yani minimum iç çapa sahip alanin yuvarlak agiz geometrisinin tipik biçimde islenen parçaya ilerledigi, agiz ekseni boyunca ilerleyen alan anlasilir.

Bir diger versiyonda delik en az bir aydinlatma isini tarafindan tamamen aydinlatilir.

Bu, özellikle inesafe belirleniminin. referans üst yüzeyindeki aydinlatilan alanin genisligi yardimiyla gerçeklestigi durum için avantajlidir.

Bir diger versiyonda aydinlatma isininin delikten geçtigi açi 2,5° ila 25°, tercihen 2,5° ila 10° arasindadir.

Mesafenin tam belirlenimi için aydinlatma isininin delige olan açisinin çok küçük seçilmemesi avantajlidir.

Bir isleme agzindaki delik konik iç kenar ile olusturulmussa aydinlatma isininin delikten geçtigi maksimum açi kural olarak isleme agzinin konik iç konturunun agiz boyuna eksenine olan açisina denktir. Özellikle aydinlatma isininin delikten geçtigi açi, agiz boyuna ekseni ile isleme agzinin konik iç konturunu çevreleyen açiya tam olarak denk olabilir.

Bu durumda aydinlatma isini isleme agzinin iç konturu boyunca ilerler ve buna paraleldir.

Bir diger versiyonda en az iki aydinlatma isini ayni zamanda veya farkli zamanlarda farkli aydinlatma. yönlerinden 've/veya farkli açilardan delikten geçer.

Farkli aydinlatma yönlerinden aydinlatma ile mesafe belirleniminde ölçüm güvenligi artar.

(Toplam. ölçüde) farkli açilarin seçimi ile çözünürlük. veya ölçüm alani degisebilir.

Uygulamaya göre deligin ayni anda veya farkli zamanlarda aydinlatilmasi avantajli olabilir.

Son durumda farkli zamanlarda kaydedilen ve aydinlatmanin farkli aydinlatma yönlerinden ve/veya farkli açilar altinda gerçeklestigi iki veya daha fazla resimden, kayma veya referans yüzeyindeki aydinlatilan alanin genisligi belirlenirken dogrulugun ve bununla belirlenecek mesafenin dogrulugunun artirilmasi için bir ortalama deger olusturulur.

Farkli aydinlatma yönleri deligin çevre yönü ile ilgilidir, yani farkli aydinlatma yönlerinden aydinlatma isinlari deligin çevresi boyunca farkli alanlarda delikten geçer.

Mesafeninr mümkün oldugunca kesin belirlenmesi için referans yüzeyinin aydinlatildigi aydinlatma yönlerinin birbirinden mümkün oldugunca farkli olmasi avantajlidir.

Aydinlatma yönleri arasindaki büyük bir farka özellikle, her iki aydinlatma isini birbirine tam karsilikli duran iki alanda delikten geçtiginde veya böyle bir düzlemde bulundugunda ulasilir.

Bir diger uygulama formunda en az bir aydinlatma isini delige ulasmadan önce dis ortada, yani merkezi eksene veya bir optik eksene kayacak sekilde bir odaklama düzeneginden geçer.

Odaklama düzenegi olarak tipik biçimde bir veya daha fazla odaklama mercegi veya bir odaklama aynasi, özellikle bir Off- Axis-Parabol aynasi kullanilir.

Aydinlatma isini dis ortada odakma ünitesine, örnegin bir odaklama merceginin optik eksenine kaydirilmis biçimde geldiginde lazer isini optik eksene dogru kirilir, böylece bu, odaklama merceginden geçtikten sonra optik eksene bir açiya sahiptir.

Odaklama düzeneginin optik ekseni isleme agzinin agiz boyuna ekseni ile çakisiyorsa aydinlatma isini istenildigi gibi egik biçimde, yani bir açi ile isleme agzi deliginden geçer.

Aydinlatma. isininin. odaklama. düzenegi optik eksenine yeterli büyüklükte açiya sahip olmasinin saglanmasi için aydinlatma isini özellikle odaklama ünitesinde, örnegin bir mercekte bir kenar alanina verilebilir.

Bir diger uygulamada en az bir aydinlatma isini odaklama düzenegine ulasmadan önce delikten geçen bir yüksek enerji isinina paralel ilerler.

Bu versiyonda aydinlatma isini odaklama düzeneginde yüksek enerji isinina paralel veya koaksiyeldir.

Yüksek enerji isini tipik biçimde odaklama düzenegine ortali gelir, yani isin ekseni odaklama düzeneginin optik ekseni ile çakisir, bu sirada aydinlatma isini odaklama düzenegindeki isin eksenine kaydirilarak verilir.

Bir diger gelistirilmis uygulamada en az bir aydinlatma isini yüksek enerji isininin geçmesi için bir oluklu aynada yüksek enerji isinina paralel yönde çevrilir.

Scraper ayna da denilen bir oluklu ayna yardimiyla yani tipik biçimde yüksek enerji isininin geçecegi merkezi bir delige sahip bir ayna yardimiyla aydinlatma isinlari özellikle basit biçimde oluklu aynanin düz kenar alanina verilmesi ile lazer Aydinlatma isinlari çevrildikten sonra yüksek enerji isininin isin eksenine kaydirilacak sekilde ilerler.

Oluklu ayna, yüksek enerji isinina paralel ilerleyen izleme isini yolunun resim kayit düzenegine, tipik olarak bir kameraya en az bir resim kaydi için yönlendirilir.

Bir oluklu ayna alaninda en az bir aydinlatma isininin yüksek enerji isinina. paralel yönlendirilmesi için bir` diger optik düzenek, örnegin kismen geçirgen bir ayna, özellikle çift renkli bir ayna kullanilabilir.

Bir diger Aversiyonda referans yüzeyi bir islenen parça üst yüzeyidir.

Bu durumda tipik biçimde isleme kafasi olarak, özellikle lazer isleme kafasi olarak yapilan düzenek arasindaki mesafenin belirlenmesi islenen parça islenirken yapilabilir.

Bu sekilde mesafe gerekirse uygun bir kumanda düzenegi veya ayar düzenegi yardimiyla düzeltilebilir.

Bulus ayrica, bilgisayar progranu. bir veri isleme sistemine geçtiginde yukarida açiklanan yöntemin tüm adimlarinin uygulanmasi için yapilan bir bilgisayar programi ürünü ile Veri isleme sisteminde üzerinde deligin yapildigi düzenege yerlestirilen örnegin bir kumanda düzenegi, bir ayar düzenegi veya bir degerlendirme düzenegi söz konusudur.

Ayrica örnegin bir isleme makinesinin bölümü olan harici bir düzenek de söz konusu olabilir.

Bulusun bir diger konusu giriste belirtilen türde bir düzenekle ilgilidir, bu düzenek sunlari içerir: Referans yüzeyini aydinlatmak için O°'lik çesitli açilarda delikten geçen. en az bir aydinlatma. isininin. olusturulmasi için bir aydinlatma. düzenegi, delikten geçerek ilerleyen izleme isini yolu araciligiyla referans yüzeyinin en az bir resminin kaydedilmesi için bir resim kayit düzenegi, refernas yüzeyinin en az bir aydinlatma isini tarafindan aydinlatilan alani ile içinde en az bir alinan resmin olusturuldugu veya programlandigi deligin bir kenar konturu arasindaki kayma yardimiyla mesafenin belirlenmesi için bir degerlendirme düzenegi.

Düzenek örnegin isleme kafasi olarak, özellikle lazer isleme kafasi olarak yapilabilir.

Bu durumda degerlendirme düzenegi tipik biçimde isleme kafasina entegre edilir.

Düzenekte ayrica bir isleme makinesi, özellikle bir lazer Bu durumda degerlendirme düzenegi tipik biçimde isleme kafasindan ayri biçimde düzenlenir.

Bir uygulama formunda bir yüksek enerji isininin geçmesi için bir isleme agzi deliginden ilerleyen. bir izleme isini yolu araciligiyla. en az bir` resmin kaydedilmesi için resini kayit düzenegi yapilmistir.

Resim kayit düzenegi, izleme isini yolunun bir yüksek enerji isininin, örnegin bir lazer isininin veya islenen parçanin islenmesi için kullanilan. plazma isininin. da geçtigi isleme agzi deliginden ilerleyecegi sekilde düzenlenir veya yönlendirilir.

Böyle bir izleme isini yolunun gerçeklestirilmesi için resim kayit düzenegine bir veya birkaç uygun konumlanmis optik elemana sahip Örnegin bir veya birkaç mercek formunda bir görüntüleme düzenegi eklenebilir.

Bir gelistirilmis biçimde isleme agzinin boyuna eksenine koeksenel izleme yönünden en az bir resim kaydeden resim kayit düzenegi yapilmistir.

Yüksek enerji isini isin ekseni ideal durumda isleme agzinin boyuna ekseni ile çakisir, yani yüksek enerji isini Herkezi olarak isleme agzi deliginden geçer.

Agiz eksenine dikey yönlendirilen, isleme agzi boyuna eksenine koeksenel referans yüzeyinin tipik biçimde izlenmesi ile mesafenin belirlenmesini açik biçimde basitlestirecek sekilde yönden bagimsiz bir izleme gerçeklestirilebilir.

Bir diger uygulama formunda resim kayit düzenegi üzerinde en az bir resim olusturulan en az bir detektör yüzeyine sahiptir.

Detektör yüzeyi özellikle bir kamerada, örnegin bir CCD-Chips veya CMOS-Chips formunda uygulanabilir.

Gerekirse resim enine kesitinin mevcut detektör yüzeyine adapte edilmesi için resim optigi bir isin teleskopuna sahiptir.

Bir diger uygulama formunda, farkli aydinlatma yönlerinden ve/Veya farkli açilar altinda delikten geçen ve ayni anda veya farkli zamanlarda olusturulabilen en az iki aydinlatma isininin olusturulmasi için aydinlatma düzenegi yapilmistir.

Aydinlatma düzenegi bu amaçla her birinin bir aydinlatma isini olusturdugu iki veya daha fazla aydinlatma kaynagina sahiptir.

Fakat aydinlatma düzeneginin örnegin bir lazer diyot veya bir LED formunda sadece bir aydinlatma kaynagina sahip olmasi ve aydinlatma isininin yönünün ve bununla aydinlatma yönünün degistirilmesi için aydinlatma isini yolunun uygun biçimde adapte edilmesi de mümkündür.

Gerekirse bir aydinlatma. kaynagi tarafindan olusturulan aydinlatma isini Örnegin bir isin iletkeni araciligiyla iki aydinlatma isinina dagitilabilir.

Bir uygulama formunda aydinlatma isininin delikten geçtigi açi, tam ifade ile açi toplami 2,5° ile 25°, tercihen 2,5° ile ° arasindadir.

Açi tipik biçimde bir isleme agzinda olusturulan bir deligin agiz boyuna ekseni ile çakistigi deligin normal yönüne dogru Açi, tipik biçimde aydinlatma isininin verildigi odaklama düzeneginin kirilma kuvvetine baglidir, burada açi ideal biçimde aydinlatma isininin genelde isleme agzinin konik ilerleyen. iç tarafina. paralel. ve isleme agzinin. iç tarafina mesafeye sahip olmadan ilerler.

Gerekirse aydinlatma isininin kenar alani isleme agzinin üst tarafina gelir, böylece bu kenar alan isleme agzinin deliginden geçmez.

Gölge olusturulmasi için aydinlatma isininin isleme agzi kenari veya iç konturu tarafindan sinirlanmasi önemlidir.

Aydinlatma isininin delikten geçtigi açi burada isleme agzi iç konturunu agiz boyuna ekseni ile çevreleyen açidan küçük veya büyük olabilir.

Bir diger uygulama formunda düzenek ek olarak en az bir aydinlatma isininin dis ortadan geçmesini saglayan yüksek enerji isininin odaklanmasi için bir odaklama düzenegi içerir.

Bu uygulama formunda aydinlatma isini odaklama ünitesinin bir merkezi ekseni boyunca ilerlemez ve bu nedenle odaklama ünitesinde bir Çevirme veya yön degisimi görülür, böylece odaklama ünitesine giristen önce tipik biçimde yüksek enerji isininin isin eksenine paralel ilerleyen aydinlatma isini odaklama ünitesinden geçtikten sonra bir açi ile yüksek enerji En az bir aydinlatma isininin bir açi altinda isleme isininin isin eksenine yönünün mutlaka yüksek enerji isini odaklama ünitesinde olmasi gerekmedigi, daha ziyade baska sekilde de, örnegin çevirme aynasi biçiminde bir veya daha fazla çevirme düzeneginin aydinlatma isini yönünün egilmesi için kullanilmasi ile de gerçeklesebilecegi anlasilmalidir.

Bir gelistirilmis biçimde düzenek ek olarak bir yüksek enerji isininin, özellikle bir lazer isininin geçisi için bir oluklu ayna içerir, burada en az bir aydinlatma isininin yüksek enerji isinina paralel yönde yansitilmasi için en az bir aydinlatma isinini oluklu aynaya veren aydinlatma düzenegi yapilmistir.

Aydinlatma isini kural olarak oluklu aynanin düz bir kenar alanina verilir ve yansitmadan sonra yüksek enerji isinina paralel yönlendirilir.

Oluklu. aynanin. kenar alanindaki çevirme nedeniyle aydinlatma isini yüksek enerji isininin isin eksenine kaydirilarak ilerler ve aydinlatma isininin egik yönü için kullanildiginda dis ortada odaklama düzenegine verilir.

Degerlendirme düzenegi tarafindan belirlenen, referans yüzeyi, örnegin bir islenen parça üst yüzeyi ile bir isleme agzinin agiz deligi arasindaki mesafeyi. bir ayar' düzenegine aktaran bir düzenek yapilabilir.

Ayar düzenegi delik ile referans yüzeyi arasindaki mesafeyi, belirli bir isleme süreci için, örnegin lazer kesme, lazer kaynak vb. için ve islenen parçanin malzemesi, islenen parçanin kalinligi gibi belirli isleme parametreleri için uygun olan bir nominal mesafeye ayarlar.

Nominal mesafe örnegin bir hafizaya veya bir tabloya kaydedilebilir.

Bulusun diger avantajlari açiklama ve sekillerden alinabilir.

Ayni sekilde basta belirtilen ve açiklanacak olan özellikler tek basina veya istenilen kombinasyonda kullanilabilir.

Gösterilen ve açiklanan uygulama formlari kesin bir liste olarak anlasilmamalidir, tersine bulusun tanimlanmasi için örnek karakterler olarak anlasilmalidir.

Sekillerin açiklamasi: Sekil 1, bir lazer isleme agzi deligi ile bir islenen parça arasindaki bir Hesafenin optik belirlenmesi için lazer isleme makinesi uygulama örneginin sematik ifadesini vermektedir, Sekil Za, b, lazer isleme agzinin agiz deliginden egik geçen ve islenen parçanin agiz deligi kenar` konturuna dogru kayan bir alanini aydinlatan bir aydinlatma isini ile Sekil l'deki lazer isleme agzinin sematik ifadesini vermektedir ve Sekil 3a, b, Sekil Za, b'ye uygun islenen parçaya bir ilk ve ikinci mesafede referans yüzeyinin agiz deliginden kaydedilen iki resminin sematik ifadesini vermektedir.

Sekil 1, bir lazer isininin (2) islenen parçaya (4) mesafeli bir isleme kafasinda odaklanmasi için bir isleme kafasi (3) içeren. bir lazer` isleme makinesi (1) formunda bir` düzenegin Lazer› isini (2) gösterilen örnekte bir CO2-lazer` tarafindan olusturulur.

Alternatif olarak lazer isini (2) örnegin bir sabit gövde lazeri ile olusturulabilir.

Lazer isini (2) bir parça islemesinin islenen parçada (4) örnegin, bir lazer kaynagi, veya, lazer` kesme süreci, biçiminde uygulanmasi için bir odaklama mercegi (5) biçiminde bir odaklama düzenegi araciligiyla islenen parçada (4) odaklanir.

Isleme kafasi (3) ayrica bir isleme agzi (6) içerir, burada odaklama mercegi (5) gösterilen örnekte lazer isinini (2) isleme agzindan (6), tam bir ifade ile isleme agzinin (6) iç tarafindaki bir delikten (7) islenen parçada (4) odaklar ve islenen parçanin (4) üst tarafinda olusturulan, üzerine lazer isininin (2) bir odaklama konumunda (F) geldigi bir islenen parça üst yüzeyinde (8) odaklanir.

Isleme agzi (6) deliginin (7) islenen parça tarafindaki ucunda halka biçiminde çevreleyen bir kenar konturu (9) yapilmistir.

Asagida açiklanan yöntem araciligiyla isleme agzi (6) deligi (7) ile islenen parçanin (4) üst yüzeyi (8) arasindaki mesafe (A) belirlenir.

Yöntem gerekirse bu amaç için isleme makinesinde (l) öngörülen, islenen parçada (4) yapilmayan bir referans yüzeyinde uygulanabilir.

Sekil 1'de bir isin iletici tarafindan verilen lazer isininin (2) geçtigi ve bir çevirme aynasinda (10) odaklama düzenegi (5) yönünde ve islenen parça (4) yönünde çevrildigi bir oluklu ayna (11) (Scraper ayna) görülmektedir.

Oluklu aynanin (ll) halka biçimli bir kenar alaninda Sekil 1'de noktali gösterilen bir izleme isini yolunun (12) izleme isini (örnegin görülebilen dalga boyu alaninda) bir kamera biçiminde bir resim kayit düzenegine (13) çevrilir veya yansitilir.

Resim kayit düzeneginde (13) özellikle yüksek hiz kamerasi olarak yapilabilen yüksek çözünürlükte bir kamera söz konusudur.

Gösterilen örnekte resmin kaydedilmesi VIS-dalga boyu alaninda resim kayit düzenegi (13) ile gerçeklesir.

UV alaninda resim kaydi da mümkündür.

Sekil 1'de gösterilen örnekte kaydin diger isin veya dalga boyu bölümlerinin. resini kayit. düzenegi (13) tarafindan disarida birakilmasi gerekiyorsa resim kayit düzenegi (13) önüne bir filtre düzenlenebilir.

Filtre örnegin ince bantli bant geçis filtresi olarak yapilabilir.

Bir mercek (14) odaklama mercegi (5) ile birlikte resim optigi olarak islenen. parça ;üst yüzeyinin. (8) kamera (13) detektör yüzeyine (13a) resmedilmesini saglar.

Resim optigi veya kamera (13) izleme isini yolunun (12) Sekil 1'de kesintili gösterilen lazer isini eksenine (19) veya onun uzatmasina koeksenel ilerleyecegi sekilde düzenlenir.

Lazer isini ekseni (19) agiz deligi (7) alaninda tipik biçimde rotasyon simetrik isleme agzinin (6) boyuna ekseni (6a) ile çakistigindan islenen parça üst yüzeyinin (8) izlenmesi veya islenen parça üst yüzeyinin (8) resminin kaydedilmesi agiz deligine (7) koeksenel izleme yönünde (R) ve böylece yönden bagimsiz gerçeklesir.

Isleme kafasi (3) ayrica isleme kafasina (3) mesafeli islenen parça üs yüzeyinin (8) aydinlatilmasini saglayan bir aydinlatma düzenegini (15) içerir.

Aydinlatma düzenegi (15) her birinin Sekil 1'de kesintili gösterilen aydinlatma isinini (l7a, b) olusturdugu bir ilk ve ikinci aydinlatma kaynagina (16a, b) sahiptir.

Aydinlatma kaynagi (16a, b) olarak örnegin diyot lazer` veya LEDS öngörülebilir.

Aydinlatma isinlari (l7a, b) kenar alaninin karsilikli duran taraflarinda birer çevirme aynasi (18a, b) üzerinden oluklu aynaya (11) verilir ve buradan yansitilir, yani 90° çevrilir, böylece aydinlatma isinlari (17a, b) oluklu aynadan (11) X yönünde geçen lazer isinina (2) paralel yönlendirilir.

Her iki çevirme aynasi (18a, b) kismen geçirgen yapilmistir ve izleme isini yolunun (12) izleme isinini gönderir, böylece izleme isini çevirme aynasindan (18a, b) geçerek kameraya (13) Sekil 1'de gösterilen örnekte her iki aydinlatma isini (17a, 17b) halka biçimli kenar alaninin karsilikli duran taraflarinda odaklama mercegine (5) gelir ve buradan çevrilir, böylece isaret düzleminde (XZ düzlemi) Ölçülen bir açi (-a, a) ile agiz boyuna eksenine (6a) veya lazer isini eksenine (19) Aydinlatma isinlari (17a, 17b) agiz boyuna eksenine (6a) egik biçimde, yani bir açi (-a, a) ile isleme agzi (6) deliginden (7) geçer.

Aydinlatma› isininin (17a, 17b) delikten› (7) geçtigi açi (a) toplami tipik biçimde 2,5° ila 25°, tercihen 2,5° ila 10° arasindadir.

Açinin (a) seçimi digerleri yaninda isleme agzinin (6) konik iç konturuna giden açiya baglidir, burada her iki açi çakisabilir fakat çakismasi zorunlu degildir.

Sekil 2a, b islenen parçanin (4) ilk aydinlatma isini (17) ile aydinlatildigi, islenen parça üst yüzeyi (8) ile agiz deligi (7) arasinda çesitli mesafelerde (A1, A2) Sekil 1'deki isleme agzinin (6) bir kesitini göstermektedir.

Sekil 2a, b'de görüldügü gibi ilk aydinlatma isini (17a) tarafindan islenen parça üst yüzeyinin (8), agiz deligine (7) dogru, tam bir ifade ile agiz deligi (7) kenar konturundaki (9) ikinci aydinlatma isini (l7b) düsme düzleminin (XZ düzlemi) bulundugu alanina dogru kayan bir bölgesi (22) aydinlatilir.

Sekil 2a ile 2b karsilastirildiginda görüldügü gibi ilgili kayma (V1, V2), islenen parça üst yüzeyi (8) ile delik (7) arasindaki mesafeye (A1, A2) baglidir, burada kayma (V1, V2) artan mesafe (A1, A2) ile artar.

Sekil 2a, b yardimiyla görüldügü gibi mesafe (A) ve kayma (V) için su iliski geçerlidir: tan (a) = \f / A. Mesafe (A) bu amaçla kameraya sinyal teknigi ile baglanan bir degerlendirme düzenegi (20) tarafindan belirlenebilir.

Degerlendirme düzenegi (20) örnegin bir PCS veya benzeri formda bir isleme makinesine (1) entegre edilebilir` ve bir kumanda veya ayar düzenegi (21) ile sinyal teknigi ile baglanabilir.

Degerlendirme düzenegi (20) mesafeyi (A1, A2) kamera (13) tarafindan, lazer isini eksenine (19) veya agiz boyuna eksenine (6a) koeksenel bir izleme yönünde (R) ve böylece yönden bagimsiz kaydedilen bir resim yardimiyla belirler.

Sekil 3a, b'de kamera (13) tarafindan kaydedilen ilk mesafeye (Al) veya ikinci mesafeye (A2) ait resim (24) gösterilmistir.

Isleme agzinin (6) yuvarlak biçimli kenar konturu (9) islenen parça. üst yüzeyinin (8) izlenebildigi izleme alani sinirini olusturur.

Izlenen parça üst yüzeyinin (8) delikten (7) algilanabilen kesitinde aydinlatilan alan (22) ve kenar konturunun (9), yani agiz kenarinin gölgesine neden olan bir karanlik alan (23) görülebilir.

Degerlendirme düzenegi (20) kenar konturu (9) ile aydinlatilan alan (22) arasindaki kaymayi (Vl, V2) uygun geometri algilamasi ile belirler ve buradan yukarida verilen formül yardimiyla ona ait mesafeyi (Al, A2) belirler.

Alternatif veya ek olarak aydinlatilan alanin (22) genisliginin (B1, B2), tam bir ifade ile aydinlatilan alanin (22) delikten (7) algilanabilen kesitinin genisliginin (B1, B2) X yönünde belirlenmesi mümkündür.

Bilinen agiz çapinda (D) aydinlatilan alan (22) kesitinin genisligi (B) yardimiyla kayma V = D - B hesaplanir ve tan (a) Hesap alaninda. yukaridaki formül araciligiyla. mesafe de (A) bulunarak bir tabloda. belirlenebilir, tabloda mesafe (A) ve kayma (V) veya aydinlatilan alan (22) genisligi (B) arasindaki iliski çok sayida deger çifti için kaydedilir. Özellikle mesafe (A) aydinlatilan alan genisligi (B) yardimiyla belirlendiginde aydinlatma isininin (l7a) deligi (7) tamamen aydinlatmasi avantajlidir.

Mesafe (A) belirlenirken kesinligin artirilmasi için ilk aydinlatma isinina (l7a) ek olarak ikinci aydinlatma isini (l7b) kullanilabilir.

Ikinci aydinlatma isini (l7b) islenen parça üst yüzeyinin (8) aydinlatilmasi için ilk aydinlatma isini (l7a) ile ayni anda veya farkli zamanda aydinlatma düzenegi (15) tarafindan aktiflestirilebilir.

Ilk durumda resim (24) içinde iki karanlik alan olusur.

Ikinci durumda her aktiflesen aydinlatma isini (17a, 17b) için kayma (V) veya mesafe (A) belirlenebilir ve farkli aydinlatma isinlarindan. veya. farkli aydinlatma. düzeneklerinden (R1, R2) (krs. Sekil 1) belirlenen mesafenin (A) mesafe degerleri bir ortalama deger olusturulmasi ile belirlenir.

Mesafe ölçümünün kesinliginin artirilmasi için farkli aydinlatma yönlerinin (R1, R2) kullanimina alternatif veya ek olarak iki aydinlatma isini (17a, 17b) farkli açilar (a, a') altinda Sekil 1'de açiklandigi gibi (a * a`) delikten (7) Mesafenin (A) belirlenmesinde kesinligin artirilmasi için aydinlatma düzenegi (15) tarafindan islenen parça üst yüzeyini (8) iki üzerinde aydinlatma düzeneginden (R1, R2) ve/veya farkli açilarda &L a') aydinlatan. iki üzerinden. aydinlatma isini (17a, 17b) olusturulur.

Burada aydinlatma düzenekleri (R1, R2) Sekil 1'de gösterildigi gibi lazer isini ekseni (19) veya agiz boyuna ekseni (6a) ile iliskili ortak bir düzlemde ilerlemez, tersine islenen parça üst yüzeyinde (8) bir projeksiyonda 180°'lik farkli açiya sahiptir. Örnegin projeksiyonda XY düzleminde birbirine 90° açiyla yönelen dört aydinlatma isini, islenen parça üst yüzeyini (8) birbirine dikey dört aydinlatma yönünden aydinlatmak için delikten (7) geçer.

Degerlendirme düzenegi (20) tarafindan. belirlenen. mesafe (A) yardimiyla ayar düzenegi (21) delik (7) veya lazer isleme kafasi (3) ve islenen parça üst yüzeyi (8) arasinda nominal mesafe ile bir karsilastirma uygular.

Bir sapma belirlendiginde ayar düzenegi (21), lazer isleme kafasi (3) ile islenen parça üst yüzeyi (8) arasindaki mesafeyi (A) bir nominal mesafeye ayarlamak. amaciyla lazer isleme kafasinin (3) Z yönünde hareketi için uygun aktörü etkiler. Özet olarak yukarida açiklanan sekilde isleme kafasi (3) ile islenen parça üst yüzeyi (8) arasindaki mesafenin (A) belirlenmesi basit ve güvenilir biçimde gerçeklesebilir, burada önerilen mesafenin optik belirlenmesinde kapasitif mesafe belirlemesine göre ölçüm alani küçültülür, böylece islenen parçadaki mevcut hatali konturlar ölçüm sonucunu daha az etkiler.

Ayrica masrafli kalibrasyon Önlenir.

Claims (18)

ISTEMLER

1. Bir düzenekte (l) olusturulan delik (7) ile bir referans yüzeyi (8) arasindaki mesafenin (A) optik belirlenmesi için yöntem olup, Özelligi; Bir açi ile (a, -a'), yani egik biçimde delikten (7) geçen en az bir aydinlatma isini (l7a, l7b) araciligiyla delikten (7) referans yüzeyinin (8) aydinlatilmasi, Delikten (7) referans yüzeyinin (8) en az bir resminin kaydedilmesi ve Aydinlatma isini (l7a, l7b) tarafindan aydinlatilan referans yüzeyi (8) alani (22) ile deligin (7) bir isleme agzinda (6) olusturuldugu, en az bir resmin (24) kaydedildigi deligin (7) bir kenar konturu (9) arasindaki kayma (V) yardimiyla mesafenin (A) belirlenmesi adimlarini içermesidir.

2. Istem l'e göre yöntem olup, özelligi; isleme agzi (6) agiz eksenine (6a) koeksenel bir izleme yönü (R) boyunca en az bir resmin kaydedilmesidir.

3. Istem 1 veya Z'ye göre yöntem olup, özelligi; deligin (7) en az bir aydinlatma isini (l7a, l7b) tarafindan tamamen aydinlatilmasidir.

4. Önceki istemlerden birine göre yöntem olup, özelligi; aydinlatma isininin (l7a, l7b) delikten geçtigi açinin (a) 2,5D ila 25° arasinda olmasidir.

5. Önceki istemlerden birine göre yöntem olup, özelligi; en az iki aydinlatma isininin (l7a, l7b) ayni zamanda veya farkli zamanlarda farkli aydinlatma yönlerinden (R1, R2) ve/Veya farkli açilar (a, a') altinda delikten (7) geçmesidir.

6. Önceki istemlerden birine göre yöntem olup, özelligi; en az bir aydinlatma isininin (l7a, l7b) delige (7) ulasmadan Önce dis ortada bir odaklama düzeneginden (5) geçmesidir.

7. Istem 6'ya göre yöntem olup, özelligi; en az bir aydinlatma isininin (l7a, l7b) odaklama düzenegine (5) ulasmadan önce delikten (7) geçen bir yüksek enerji isinina, özellikle bir lazer isinina (2) paralel ilerlemesidir.

8. Istem 7'ye göre yöntem olup, özelligi; en az bir aydinlatma isininin (17a, l7b) bir oluklu aynada (11) yüksek enerji isininin (2) geçmesi için; yüksek enerji isininar (2) paralel yönde çevrilmesidir.

9. Önceki istemlerden birine göre yöntem olup, özelligi; referans yüzeyinin bir islenen parça üst yüzeyi (8) olmasidir.

10. Bilgisayar programi ürünü olup, özelligi; bilgisayar programi bir veri isleme sistemine geçtiginde önceki istemlerdenr birine göre yöntemini tüm; adimlarinin uygulanmasi için adapte edilen kod aracina sahip olmasidir.

11. Düzenekte (1) olusturulan bir delik (7) ile bir referans yüzeyi (8) arasindaki mesafenin. (A) optik belirlenmesi için düzenek olup, özelligi; Referans yüzeyinin; (8) aydinlatilmasi için; bir` açi (a, -a') ile, yani egik biçimde delikten (7) geçen en az bir aydinlatma isininin (l7a, l7b) olusturulmasi için bir aydinlatma düzenegini (15), delikten (7) geçerek ilerleyen bir izleme isini yolu (12) araciligiyla referans yüzeyinin (8) Gül az bir resminin (24) kaydedilmesi için bir resim kayit düzenegini (13), en az bir aydinlatma isini (17a, 17b) tarafindan aydinlatilan referans yüzeyi (8) alani (22) ile içinden en az bir resmin (24) kaydedildigi deligin (7) bir kenar konturu (9) arasindaki kayma (V) yardimiyla mesafenin (A) belirlenmesi için, deligin (7) isleme agzina (6) yapildigi bir degerlendirme düzenegini (20 içermesidir.

12. Istem 11'e göre düzenek olup, özelligi; bir yüksek enerji isininin (2) geçmesi için bir isleme agzi (6) deliginden (7) ilerleyen bir izleme isini yolu (12) araciligiyla en az bir resmin (24) kaydedilmesi için resim kayit düzeneginin (13) yapilmasidir.

13. Istem 12'ye göre düzenek olup, özelligi; isleme agzi (6) boyuna eksenine (6a) koeksenel bir izleme yönünden (R) en az bir` resim (24) kaydeden resim kayit düzeneginin (13) yapilmasidir.

14. Isteni 11 veya l2'ye göre düzenek olup, özelligi; resim kayit düzeneginin (13) üzerinde en az bir resmin (24) olusturuldugu en az bir detektör yüzeyine (l3a) sahip olmasidir.

15. Istem 11 ila lé'ten birine göre düzenek olup, özelligi; farkli aydinlatma yönlerinden (R1, R2) ve/Veya farkli açilar altinda (a, a') delikten (7) geçen en az iki aydinlatma isininin (17a, l7b) olusturulmasi için aydinlatma düzeneginin (l5) yapilmasidir.

16. Istem 11 ila 15'ten birine göre düzenek olup, özelligi; aydinlatma isininin (17a, l7b) delikten geçtigi açinin (a) 2,5° ila 25° arasinda olmasidir.

17. Istem 11 ila l6'dan birine göre düzenek olup, özelligi; en az bir aydinlatma isininin (l7a, l7b) dis ortadan geçtigi bir odaklama düzenegini (5) içermesidir.

18. Istem 11 ila l7'den birine göre düzenek olup, özelligi; en az bir aydinlatma isininin (l7a, l7b) yüksek. enerji isinina (2) paralel bir yönde (X) yansitilmasi amaciyla. en az bir aydinlatma isinini (l7a, l7b) oluklu aynaya (ll) veren aydinlatma düzeneginin (15) yapildigi, bir yüksek enerji isininin (2) geçisi için bir oluklu ayna (ll) içermesidir.