WO2022012809A1 - Measuring device for measuring long strand profiles - Google Patents

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WO2022012809A1
WO2022012809A1 PCT/EP2021/064422 EP2021064422W WO2022012809A1 WO 2022012809 A1 WO2022012809 A1 WO 2022012809A1 EP 2021064422 W EP2021064422 W EP 2021064422W WO 2022012809 A1 WO2022012809 A1 WO 2022012809A1
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WO
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sensor unit
unit
longitudinal axis
carriage
rail
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PCT/EP2021/064422
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Albert Sedlmaier
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Data M Sheet Metal Solutions Gmbh
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    • G01B21/045—Correction of measurements

Definitions

  • the present invention relates to a measuring device for a geometric measurement of long extruded profiles.
  • extruded profiles which can for example be rolled or roll-formed extruded profiles, with which a surface of the extruded profile is measured in a cross-sectional area on a respective length of the extruded profile.
  • DE 102008036275 (B4) or WO2010015458 (A3) discloses a measuring device and a corresponding method in which a line of light is projected onto a part of the cross-sectional area which is recorded by at least two image recording elements, each of which has a different focal length. A resolution of the measurement or a measurement range is increased by the two image recording elements, which each have a different focal length.
  • the length of the extruded profile can be conveyed through the measuring device in order to determine the respective cross-sectional area in sections along the length. In this way, a surface of the extruded profile can be measured along the length of the extruded profile, perimeter by perimeter, which is adjacent in each case.
  • the extruded profile must be displaced by the measuring device or the measuring device must be displaced along the extruded profile very precisely in relation to an ideal line of the extruded profile in order to avoid measuring errors due to a deviation of the measuring device from the ideal line to obtain.
  • the measuring device is not specifically designed to measure the deflection or distortion of the extruded profile transversely to the longitudinal axis.
  • Extruded profiles can generally have a length of up to 6 meters or longer.
  • the term “distortion” can be understood to mean both a deflection transverse to the longitudinal axis and a twisting or torsion of the extruded profile about the longitudinal axis.
  • DE 102011000304 (B4) and WO2012101166 (A1) discloses a measuring device and a corresponding method in which at least two laser light section sensors are arranged on a length of the extruded profile around its longitudinal axis, which measure the respective cross-sectional area in a coordinated manner without one respective adjacent laser light section sensor calibrated to a first laser light section sensor need to vote.
  • This measuring device is also not designed per se to particularly precisely determine a deflection of the extruded profile transversely to the longitudinal axis.
  • Measuring the deflection or distortion of the extruded profile along its longitudinal axis is still problematic with the known devices and methods with regard to the accuracy of the measurement.
  • the object of the invention in order to eliminate the disadvantages of the prior art, is therefore to provide a measuring device for a geometric measurement of extruded profiles with which in particular a deflection or distortion of the extruded profile can be determined as precisely as possible along its length.
  • An extrusion comprising: a) a framework formed along a longitudinal axis to receive the extrusion therein along the longitudinal axis for surveying, the framework having a rail connected thereto which runs parallel to the longitudinal axis; b) a first sensor unit that is designed to measure the extruded profile geometrically at a length position along the longitudinal axis at which the sensor unit is located and to output corresponding geometric measurement data, the first sensor unit being connected to the rail via a carriage and moving along the rail is movable; c) a second sensor unit, which has a detector unit and an emitter unit functionally connected thereto, of which the detector unit or the emitter unit are connected to the first sensor unit and the respective other unit is connected to the framework, the second sensor unit is formed,
  • a microprocessor unit which is designed to calculate the geometric measurement data from the extruded profile and the position and location data from the first sensor unit to form the geometric surface data of the extruded profile in such a way that the geometric surface data are processed independently of a change in position and location of the first sensor unit in one predetermined area perpendicular to the longitudinal axis, or to automatically move and/or incline the first sensor unit (3) by means of the position and location data in such a way that a distortion of the rail is compensated for.
  • the present measuring device has the particular advantage that the first sensor unit can not only be easily moved in the framework, with its respective position being determined along the longitudinal axis, but also that a deviation of the first sensor unit from an ideal line or an ideal precise displacement on an ideal rail and are taken into account for determining a surface of the extruded profile along its longitudinal axis.
  • the first sensor unit can not only be easily moved in the framework, with its respective position being determined along the longitudinal axis, but also that a deviation of the first sensor unit from an ideal line or an ideal precise displacement on an ideal rail and are taken into account for determining a surface of the extruded profile along its longitudinal axis.
  • its own weight can lead to a not inconsiderable distortion or deflection of the frame scaffolding and the rail in relation to the ideal line or an ideal course.
  • the geometric measurement data of the extruded profile output by the first sensor unit are faulty in relation to the reference point and are faulty precisely by the distortion or the deflection of the rail.
  • the inventive determination of the position and location data of the first sensor unit in relation to the reference point of the framework enables the exact geometric surface data to be determined independently of the change in position and location of the first sensor unit.
  • the strand profile can also be measured exactly along its length.
  • the framework does not need to be particularly warp and torsion-resistant, and no particularly temperature-stable and expensive materials need to be used for the framework, the rail and the carriage, for example by using a material with a particularly low coefficient of thermal expansion.
  • the measuring device according to the invention simplifies the framework and the installation considerably, and this is associated with high cost savings.
  • the measuring device according to the invention can essentially be implemented in two ways.
  • the microprocessor unit can either be designed to calculate the geometric measurement data from the extruded profile and the position and location data from the first sensor unit to form the geometric surface data of the extruded profile (2) with one another in such a way that the geometric surface data is independent of a change in position and location of the first sensor unit (3). are in a predetermined range perpendicular to the longitudinal axis.
  • the microprocessor unit can be configured to automatically move and/or rotate and/or incline the first sensor unit transversely to the longitudinal axis based on the position and location data such that the distortion of the rail is compensated.
  • the first sensor unit is kept electronically controlled in the same orientation and height and at the same distance from the longitudinal axis during a movement along a straight line parallel to the longitudinal axis. In other words, the first sensor unit is moved along a straight line, with the rail still being able to warp or sag.
  • the first sensor unit can also be moved and/or rotated by the carriage along another predetermined path.
  • a change in inclination of the first sensor unit is preferably also detected and compensated for or prevented in an electronically controlled manner.
  • an actuator-based displacement and/or inclination and/or rotation of the first sensor unit means that the first sensor unit is connected to the carriage via at least one actuator, with the at least one actuator being controlled accordingly by the microprocessor unit.
  • the microprocessor unit can also be arranged inside the framework, but also outside.
  • the microprocessor unit can also be distributed and have several sub-microprocessor units. For example, part of the processes of the microprocessor unit in the first or second sensor unit can be carried out by a first sub- Microprocessor units are processed and another part of the processes of the microprocessor unit are processed in a second sub-microprocessor units, for example in an external PC. Such a division of the processes is considered to be state of the art.
  • the measuring device makes repetitive calibrations with regard to a temperature-related distortion of the framework superfluous, as a result of which time and operating errors can be avoided.
  • movable can also be understood as being displaceable and displaceable can also be understood as being movable, i.e. the first sensor unit on the carriage can be moved both manually and in an actuator-controlled manner.
  • the first sensor unit is preferably based on a laser light section measuring method that maps a surface profile of at least part of a cross section of the extruded profile in the geometric measurement data.
  • the first sensor unit can have one or more light section sensors.
  • the first sensor unit preferably determines the entire cross section or only part of it as the geometric measurement data at a predetermined length X in the framework.
  • a 3D image of the extruded profile is preferably determined by lining up the geometric measurement data along the longitudinal axis X.
  • the first sensor unit is preferably designed to measure a surface of the extruded profile.
  • the surface can be determined by the first sensor unit both in the form of a point or a line along the longitudinal axis and transversely or at a different angle to the longitudinal axis.
  • the first sensor unit is preferably based on a pattern or stripe projection onto the strand profile and includes, for example, stereo image processing or photogrammetry.
  • the first sensor unit is preferably based on a triangulation or light section method and/or another surface measuring method from the prior art. It is also conceivable that the first sensor unit has a tactile sensor.
  • the rail preferably has one or more parallel rail sections on which the carriage with the first sensor unit is moved.
  • the emitter unit is preferably a laser light unit, which emits at least a first laser beam in the direction of the detector unit, which is preferably a camera unit.
  • the laser light unit is preferably designed as a cross or a light point matrix or simply two parallel or non-parallel laser beams send out.
  • the emitter unit is preferably a reference body that emits light in the direction of the camera unit, it being possible for the light to be reflected and/or self-generated light.
  • the reference body can also have one or more point light sources, for example generated by LEDs. It goes without saying that the light from the emitter unit must lie at least partially in a detection range of the detector unit.
  • the camera unit can have, for example, one or more CCD sensors or other light-sensitive sensors such as photodiodes. It is also conceivable that the camera unit comprises only four light-sensitive sensors, with the carriage always being controlled in such a way that a laser light beam, for example, is always detected in the middle of it. It goes without saying that the camera unit can also have dust filters and/or light filters, which can also be inclined with respect to the laser light beam in order to avoid undesired reflections.
  • All position and position data of the first sensor unit 3 are preferably generated by the second sensor unit, but a determination of the longitudinal coordinates in the X-direction can also be determined by another linear sensor.
  • the reference body can preferably also be a taut wire, the deflection of which is known and along which the first sensor unit is moved.
  • the wire can be detected optically or electrically by the detector unit, for example.
  • the actuator is always automatically aligned in such a way that the sensor unit maintains the same distance from the laser beam or laser beams, so that the geometric data would not be corrected transverse to the longitudinal axis more necessary.
  • the wire with a predetermined deflection could also be used, with the automatic actuator alignment or position correction of the first sensor unit transverse to the longitudinal axis taking into account and compensating for the predetermined deflection, so that the sensor unit follows an imaginary laser beam instead of the wire with the deflection .
  • the reference body is preferably a reference body attached to the framework or to the extruded profile, which has a non-circular shape, so that a change in inclination between the emitter unit and the detector unit can also be determined.
  • the reference body preferably has an exactly predetermined shape, so that both a distance and the change in inclination between the emitter unit and the detector unit can be determined.
  • the carriage is preferably controlled automatically in the direction of the extruded profile, i.e. in a plane that is perpendicular to the longitudinal axis of the extruded profile, so that the first sensor unit on the carriage always runs on the ideal line parallel to the longitudinal axis of the extruded profile. This compensates for the deflection of the rail.
  • the emitter unit preferably emits at least two laser beams, which are received by the detector unit and evaluated by the detector unit or the microprocessor unit in such a way that both a distance from the longitudinal axis and a rotation of the first sensor unit about the longitudinal axis or a parallel axis is determined and output as at least part of the position and attitude data.
  • a distance in the vertical z-direction and/or in the horizontal y-direction and/or in the longitudinal direction x is preferably determined in each case.
  • a change in inclination of the first sensor unit to a horizontal plane in the x-y direction or to the vertical direction perpendicular thereto can also be determined, see Fig. 2.
  • the emitter unit preferably emits two laser beams that are not parallel to one another, wherein when the two laser beams are detected in the detector unit, a distance between the detected laser beams and from this a horizontal shift of the detector unit to the emitter unit can be determined.
  • the two laser beams can therefore be used to determine both a deflection in the vertical and horizontal direction and a change in inclination to the vertical axis, see Fig. 2 and Fig. 3.
  • the first laser beam and the second laser beam are preferably antiparallel, so that the position along the longitudinal axis x can also be determined with the second sensor unit.
  • the framework is preferably designed to keep the extruded profile fixed in the framework.
  • the carriage preferably has a first carriage and a second carriage which are coupled to one another, the first carriage being movable in parallel along the rail, and the second carriage being movable at an angle in relation to the first carriage and preferably at right angles to a longitudinal rail axis.
  • the first sensor unit can be moved in a planar area in a plane parallel to the longitudinal axis and/or rotated about a respective axis.
  • the carriage preferably has the first carriage, the second carriage and a third carriage which are coupled to one another, the first carriage being able to be moved in parallel along the rail, the second carriage being able to be moved at an angle in relation to the first carriage and preferably at right angles to the longitudinal axis of the rail, and the third carriage is movable in relation to the second carriage so that the first sensor unit in relation to a point on the longitudinal axis in all three directions in space and / or is rotatable about the respective axis.
  • the carriage is preferably configured by actuators in such a way that the first sensor unit can be displaced on it in relation to the rail, preferably in two or three spatial directions, and preferably also rotated or tilted about a first and/or a second and/or a third axis.
  • the first, second or third axis can be a horizontal axis X parallel to the longitudinal axis, as shown in FIG. 1 .
  • the first, second or third axis can be a vertical axis Z perpendicular to the longitudinal axis, as shown in FIG. 1 .
  • the carriage preferably has one or more actuators which are controlled by the microprocessor unit.
  • the first sensor unit is preferably moved and/or rotated by the carriage in relation to the longitudinal axis in such a way that the first sensor unit thereby generates geometric measurement data that is as precise and high-resolution as possible.
  • a method for determining the geometric surface data of the extruded profile in the frame structure using the first sensor unit that can be moved in the frame structure comprises the following steps: a) positioning the extruded profile along the longitudinal axis in the frame structure along which the geometric surface data are to be determined; b) Moving the first sensor unit along the longitudinal axis and thereby generating geometric measurement data from the strand profile; c) When moving the first sensor unit along the longitudinal axis: determining the position and attitude data of the first sensor unit in relation to the reference point of the framework by the second sensor unit; d) Automatic calculation of the geometric measurement data from the extruded profile and the position and location data of the first sensor unit in relation to the reference point, to generate the geometric surface data of the extruded profile, so that the geometric surface data from the position and location change of the first sensor unit are vertical in a predetermined area to the longitudinal axis are independent, or depending on the position and location data electronically controlled actuator displacement and / or inclination
  • the automatic calculation for correcting the geometric measurement data can be carried out, for example, in such a way that deviations in the respective coordinate directions determined by the second sensor unit are in turn subtracted from the geometric measurement data. For example, if the rail and thus the first sensor unit are lowered by the first sensor unit, an additional, erroneous distance of the geometric measurement data upwards to the extruded profile is measured, with this lowering then being subtracted from the measured distance again during automatic calculation.
  • the first sensor unit can be moved along the longitudinal axis in such a way that it is automatically moved transversely to the longitudinal axis by an actuator in such a way that unevenness or a distortion of the rail 1a is compensated for.
  • the rail 1a is lowered by an amount at a position, the first sensor unit 3 at this position is raised by this amount by means of an actuator.
  • the determination of the position and location data of the first sensor unit, as mentioned above, in relation to the reference point is preferably carried out by the second sensor unit of a system made up of the detector unit and the emitter unit, with either the detector unit or the emitter unit connected to the first sensor unit and the respective other unit to the framework in order to determine the position and location data of the first sensor unit in relation to the reference point.
  • the reference point can be predetermined both, for example as the reference body, the emitter or detector unit on the framework, and can also be located outside the framework.
  • the reference point can also be a calculated point in space, to which the detector and emitter unit relates with an offset.
  • the measuring device can also have a third sensor unit, which is preferably constructed identically or similarly to the second sensor unit and which is arranged, for example, in the direction of the longitudinal axis of the extruded profile, parallel and next to the second sensor unit, so that the emitter unit of the first sensor unit are mounted side by side with a second detector unit of the third sensor unit and the detector unit of the first sensor unit are mounted side by side with a second emitter unit of the third sensor unit.
  • a third sensor unit which is preferably constructed identically or similarly to the second sensor unit and which is arranged, for example, in the direction of the longitudinal axis of the extruded profile, parallel and next to the second sensor unit, so that the emitter unit of the first sensor unit are mounted side by side with a second detector unit of the third sensor unit and the detector unit of the first sensor unit are mounted side by side with a second emitter unit of the third sensor unit.
  • a third sensor unit which is preferably constructed identically or similarly to the second sensor unit and which is arranged, for example
  • Fig. 1 is a perspective sketch of a preferred embodiment of a
  • Measuring device for a geometric measurement of an extruded profile which comprises a framework, a carriage on a rail and a measuring head as a first sensor unit, with a detector unit being connected to the first sensor unit and an emitter unit being connected to the framework and the detector unit being connected to the emitter unit optically connected; in addition, the extruded profile is arranged in the framework and a microprocessor unit next to the framework;
  • FIG. 2 shows a sketched detection area of the detector unit, which is preferably a camera unit, in which a vertical direction and a vertical axis of the first sensor unit are shown, which are at an angle to one another;
  • Fig. 3 is a sketched arrangement of the preferred emitter unit, the two
  • FIG. 4 shows a perspective sketch of another preferred embodiment of the measuring device for geometrically measuring the extruded profile.
  • the extruded profile 2 should preferably be along its longitudinal axis and for deviations from the longitudinal axis be measured.
  • the extruded profile 2 is preferably held in a framework 1 of the measuring device, with a measuring head having a first sensor unit 3 being moved along the extruded profile 2 and the first sensor unit 3 supplying geometric measurement data from a surface of the extruded profile.
  • the extruded profile 2 could also be moved through the measuring head, although much larger masses would usually have to be moved and stored.
  • the movement of the measuring head with the first sensor unit 3 in relation to the extruded profile 2 requires very precise guidance in the frame structure 1.
  • the microprocessor unit 6 offsets the geometric measurement data from the extruded profile 2 and the position and location data from the first sensor unit 3 to form the geometric surface data of the extruded profile 2 in such a way that the geometric surface data is independent of a change in position and location of the first sensor unit 3 in a predetermined area are perpendicular to the longitudinal axis, correct geometrical surface data of the extruded profile 2 are generated despite the position and location change of the first sensor unit.
  • the microprocessor unit 6 preferably alternatively or additionally moves the first sensor unit 3 automatically, i.e. in a controlled manner, by actuators transversely to the longitudinal axis on the basis of the position and location data so that the distortion of the rail 1a is compensated for
  • the first sensor unit (3) preferably remains on one Ideal position and delivers correspondingly correct geometric measurement data of the extruded profile 2.
  • the measuring device could generally be designed in such a way that a first subsystem always aligns the first sensor unit 3 in such a way that the first sensor unit 3 is moved parallel to the longitudinal axis on an ideal path, with a second subsystem connects a travel position along the longitudinal axis with the geometric measurement data of the first sensor unit 3 in order to determine the geometric surface data of the extruded profile therefrom.
  • the detector unit 4 is coupled to the first sensor unit 3 and the emitter unit 5 is coupled to the framework 1, with a coupling of the emitter unit 5 to the first sensor unit 3 and a coupling of the detector -Unit 4 with the framework 1 is also conceivable, see Fig. 4.
  • the carriage 7 comprises a first carriage 7a, which can be moved on the rail 1a, and a second carriage 7b, which can be moved opposite the first carriage 7a and which carries the first sensor unit 3.
  • the first sensor unit 3 can be moved in two Cartesian coordinate axes X.
  • the carriage 7 also includes a third carriage, which is positioned vertically in a third Cartesian coordinate axis in relation to the second carriage can be moved in order to also be able to adjust the height of the first sensor unit 3 in a vertical direction Z.
  • the second and third carriages in particular do not necessarily have to be designed like a carriage, but what is meant by this is an adjustment unit which connects the first sensor unit 3 to the first carriage 7a in such a way that the first sensor unit 3 can be moved in two further directions in relation to the longitudinal axis of the extruded profile 2 can be moved or adjusted.
  • the first sensor unit 3 can generally always be moved towards the extruded profile 2 in such a way that the first sensor unit 3 always works in a measuring range with the best possible or predetermined minimum resolution and/or the best possible or predetermined minimum accuracy.
  • FIG. 2 shows a measuring range of the detector unit 4, whose vertical axis 5d, which preferably coincides with a vertical axis of the first sensor unit, is inclined with respect to the vertical direction Z.
  • Such an inclination can come about, for example, when one of two parallel rails 1a is slightly higher or the other bends slightly more than the first rail 1a.
  • Two impinging laser beams of the first laser beam 5a and the second laser beam 5b are shown as points in the measuring range of the detector unit 4 .
  • Fig. 3 it is to be clearly shown that when the first laser beam 5a is emitted at an angle to the second laser beam 5b, a second distance between the detector unit 4 can be calculated by the emitter unit 5.
  • FIG. 4 shows a slightly different preferred embodiment of the measuring device, also in a slightly different perspective.
  • top and bottom are understood to mean relative locations in the vertical direction, as shown in the figures.
  • the term “based on” means “depending on”.
  • the term “deflection” is also understood to mean a mechanical “distortion” and vice versa.
  • the "geometric surface data” is understood to mean the data that a geometric surface of the extruded profile Depending on the resolution, roughness values can also be included.
  • the first sensor unit 3 is preferably automatically displaced and/or tilted relative to the carriage 1a by means of the position and position data, with the displacement and/or tilt being controlled by at least one actuator such is set so that a delay in the rail is compensated for or is compensated; ie the position and attitude data remain the same as much as possible at a position along the longitudinal axis, notwithstanding any distortion of the rail 1a being compensated for.
  • rotating can also be understood to mean tilting about a respective rotation or tilting axis, and vice versa.
  • first the terms “first,” “second,” etc. may be used herein to denote various elements, components, regions, and/or sections, those elements, components, regions, and/or sections are not limited by those terms. The terms are only used to distinguish one element of one component, area or section from another element of another component, area or section. Therefore, a first element, component, region, or section discussed below may be referred to as a second element, component, region, or section without departing from the teachings of the present invention.
  • Embodiments of the invention are described herein with reference to cross-sectional views that are schematic representations of embodiments of the invention. Therefore, the actual thickness of the components may differ, and deviations from the shapes shown, for example due to manufacturing processes and/or tolerances, are to be expected.
  • Embodiments of the invention are not intended to be limited to the specific shapes of portions illustrated herein, but are intended to include variations in shapes resulting, for example, from the manner of manufacture.
  • first device part comprises a second device part
  • first device part comprises the second device part
  • second device part does not necessarily enclose it in terms of arrangement, unless it is, for example, a description of a positional and formal arrangement; the same applies to a method that can include one or more method steps.

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Abstract

The present invention relates to a measuring device for geometrically measuring strand profiles (2), comprising: - a framework (1) having a rail (1a), which framework is formed along a longitudinal axis so as to receive the strand profile (2) therein; - a first sensor unit (3) which is movable along the rail (1a) via a carriage (7) in order to geometrically measure the strand profile (2) slice by slice along the longitudinal axis and to generate geometric measurement data in the process; - a second sensor unit which determines respective position and location data of the first sensor unit (3) in the framework (1); and - a microprocessor unit (6) which determines the geometric surface data of the strand profile (2) from the geometric measurement data and the position and location data in such a way that these are independent of any distortion of the rail (1a), and/or which moves the first sensor unit on the carriage (1a) via an actuator on the basis of the position and location data in such a way that the geometric surface data are independent of any distortion of the rail (1a).

Description

Messvorrichtung zur Vermessung langer Strangprofile Measuring device for measuring long extruded profiles
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zu einer geometrischen Vermessung langer Strangprofile. The present invention relates to a measuring device for a geometric measurement of long extruded profiles.
Zu einer geometrischen Vermessung von Strangprofilen, die beispielsweise roll- oder walzgeformte Strangprofile sein können, sind diverse Verfahren bekannt, mit denen eine Oberfläche des Strangprofils in einem Querschnittsbereich an einer jeweiligen Länge des Strangprofils vermessen werden. Various methods are known for a geometric measurement of extruded profiles, which can for example be rolled or roll-formed extruded profiles, with which a surface of the extruded profile is measured in a cross-sectional area on a respective length of the extruded profile.
DE 102008036275 (B4) bzw. WO2010015458 (A3) offenbart eine Messvorrichtung und ein entsprechendes Verfahren, bei der/dem eine Lichtlinie auf einen Teil des Querschnittsbereichs projiziert wird, das von mindestens zwei Bildaufnahmeelementen, die eine jeweils unterschiedliche Brennweite haben, aufgenommen wird. Durch die zwei Bildaufnahmeelemente, die eine jeweils unterschiedliche Brennweite haben, wird eine Auflösung der Messung oder ein Messbereich vergrößert. Das Strangprofil kann dabei seiner Länge nach durch die Messvorrichtung befördert werden, um so der Länge nach abschnittsweise den jeweiligen Querschnittsbereich zu bestimmen. So kann eine Oberfläche des Strangprofils entlang der Länge des Strangprofils Umfangslinie für Umfangslinie, die jeweils benachbart sind, vermessen werden. Wenn dabei auch eine Durchbiegung oder Verdrehung des Strangprofils bestimmt werden soll, muss eine Verschiebung des Strangprofils durch die Messvorrichtung oder die Verschiebung der Messvorrichtung entlang des Strangprofils sehr präzise in Bezug auf eine Ideallinie des Strangprofils erfolgen, um keine Messfehler durch eine Abweichung der Messvorrichtung zur Ideallinie zu erhalten. Der Fachmann erkennt, dass die Messvorrichtung nicht speziell dafür ausgelegt ist, die Durchbiegung oder den Verzug des Strangprofils quer zur Längsachse zu vermessen. DE 102008036275 (B4) or WO2010015458 (A3) discloses a measuring device and a corresponding method in which a line of light is projected onto a part of the cross-sectional area which is recorded by at least two image recording elements, each of which has a different focal length. A resolution of the measurement or a measurement range is increased by the two image recording elements, which each have a different focal length. The length of the extruded profile can be conveyed through the measuring device in order to determine the respective cross-sectional area in sections along the length. In this way, a surface of the extruded profile can be measured along the length of the extruded profile, perimeter by perimeter, which is adjacent in each case. If a deflection or twisting of the extruded profile is also to be determined, the extruded profile must be displaced by the measuring device or the measuring device must be displaced along the extruded profile very precisely in relation to an ideal line of the extruded profile in order to avoid measuring errors due to a deviation of the measuring device from the ideal line to obtain. Those skilled in the art will recognize that the measuring device is not specifically designed to measure the deflection or distortion of the extruded profile transversely to the longitudinal axis.
Strangprofile können generell eine Länge bis zu 6 Meter oder länger haben. Unter dem Begriff „Verzug“ kann sowohl eine Durchbiegung quer zur Längsachse als auch eine Verwindung oder Verdrehung des Strangprofils um die Längsachse verstanden werden. Extruded profiles can generally have a length of up to 6 meters or longer. The term "distortion" can be understood to mean both a deflection transverse to the longitudinal axis and a twisting or torsion of the extruded profile about the longitudinal axis.
DE 102011000304 (B4) bzw. W02012101166 (A1) offenbart eine Messvorrichtung und ein entsprechendes Verfahren, bei der/dem an einer Länge des Strangprofils um dessen Längsachse herum mindestens zwei Laser-Lichtschnittsensoren angeordnet sind, die den jeweiligen Querschnittsbereich aufeinander abgestimmt vermessen, ohne einen jeweiligen benachbarten Laser-Lichtschnittsensor auf einen ersten Laser-Lichtschnittsensor hin kalibriert abstimmen zu brauchen. Auch diese Messvorrichtung ist nicht per se dafür ausgelegt, eine Durchbiegung des Strangprofils quer zur Längsachse besonders genau zu bestimmen. DE 102011000304 (B4) and WO2012101166 (A1) discloses a measuring device and a corresponding method in which at least two laser light section sensors are arranged on a length of the extruded profile around its longitudinal axis, which measure the respective cross-sectional area in a coordinated manner without one respective adjacent laser light section sensor calibrated to a first laser light section sensor need to vote. This measuring device is also not designed per se to particularly precisely determine a deflection of the extruded profile transversely to the longitudinal axis.
Eine Vermessung der Durchbiegung oder eines Verzugs des Strangprofils entlang seiner Längsachse ist mit den bekannten Vorrichtungen und Verfahren immer noch problematisch hinsichtlich einer Genauigkeit der Vermessung. Measuring the deflection or distortion of the extruded profile along its longitudinal axis is still problematic with the known devices and methods with regard to the accuracy of the measurement.
Die Aufgabe der Erfindung, um die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen, besteht daher in der Bereitstellung einer Messvorrichtung zu einer geometrischen Vermessung von Strangprofilen mit der insbesondere auch eine Durchbiegung oder ein Verzug des Strangprofils entlang seiner Länge möglichst präzise bestimmt werden kann. The object of the invention, in order to eliminate the disadvantages of the prior art, is therefore to provide a measuring device for a geometric measurement of extruded profiles with which in particular a deflection or distortion of the extruded profile can be determined as precisely as possible along its length.
Die vorstehende Aufgabe wird von einer Messvorrichtung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und einem Verfahren gemäß den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 9 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. The above object is achieved by a measuring device according to the features of independent claim 1 and a method according to the features of independent claim 9 . Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
Erfindungsgemäß wird eine Messvorrichtung zu einer geometrischen Vermessung vonAccording to a measuring device for a geometric measurement of
Strangprofilen zur Verfügung gestellt, die Folgendes aufweist: a) ein Rahmengerüst, das entlang einer Längsachse ausgebildet ist, um das Strangprofil darin entlang der Längsachse zur Vermessung aufzunehmen, wobei das Rahmengerüst eine damit verbundene Schiene aufweist, die parallel zur Längsachse verläuft; b) eine erste Sensoreinheit, die ausgebildet ist, das Strangprofil an einer Längenposition entlang der Längsachse, an der sich die Sensoreinheit befindet, geometrisch zu vermessen und entsprechende geometrische Messdaten auszugeben, wobei die erste Sensoreinheit über einen Schlitten mit der Schiene verbunden und entlang der Schiene verfahrbar ist; c) eine zweite Sensoreinheit, die eine Detektor-Einheit und eine damit funktional verbundene Emitter-Einheit aufweist, von denen die Detektor-Einheit oder die Emitter- Einheit mit der ersten Sensoreinheit und die jeweilige andere Einheit mit dem Rahmengerüst verbunden sind, wobei die zweite Sensoreinheit ausgebildet ist,An extrusion is provided, comprising: a) a framework formed along a longitudinal axis to receive the extrusion therein along the longitudinal axis for surveying, the framework having a rail connected thereto which runs parallel to the longitudinal axis; b) a first sensor unit that is designed to measure the extruded profile geometrically at a length position along the longitudinal axis at which the sensor unit is located and to output corresponding geometric measurement data, the first sensor unit being connected to the rail via a carriage and moving along the rail is movable; c) a second sensor unit, which has a detector unit and an emitter unit functionally connected thereto, of which the detector unit or the emitter unit are connected to the first sensor unit and the respective other unit is connected to the framework, the second sensor unit is formed,
Positions- und Lagedaten der ersten Sensoreinheit in Bezug zu einem Referenzpunkt des Rahmengerüsts zu bestimmen und auszugeben; d) eine Mikroprozessoreinheit, die ausgebildet ist, die geometrischen Messdaten vom Strangprofil und die Positions- und Lagedaten der ersten Sensoreinheit zu den geometrischen Oberflächendaten des Strangprofils so miteinander zu verrechnen, dass die geometrischen Oberflächendaten unabhängig von einer Positions- und Lageänderung der ersten Sensoreinheit in einem vorbestimmten Bereich senkrecht zur Längsachse sind, oder die erste Sensoreinheit (3) anhand der Positions- und Lagedaten automatisch aktuatorisch so zu verschieben und/oder zu neigen, dass ein Verzug der Schiene ausgeglichen wird. determine and output position and location data of the first sensor unit in relation to a reference point of the framework; d) a microprocessor unit which is designed to calculate the geometric measurement data from the extruded profile and the position and location data from the first sensor unit to form the geometric surface data of the extruded profile in such a way that the geometric surface data are processed independently of a change in position and location of the first sensor unit in one predetermined area perpendicular to the longitudinal axis, or to automatically move and/or incline the first sensor unit (3) by means of the position and location data in such a way that a distortion of the rail is compensated for.
Gegenüber dem Stand der Technik weist die vorliegende Messvorrichtung den besonderen Vorteil auf, dass die erste Sensoreinheit nicht nur einfach im Rahmengerüst verfahrbar ist, wobei deren jeweilige Position entlang der Längsachse bestimmt wird, sondern dass auch eine Abweichung der ersten Sensoreinheit von einer Ideallinie oder einer idealen präzisen Verschiebung auf einer idealen Schiene bestimmt und zur Bestimmung einer Oberfläche des Strangprofils entlang seiner Längsachse mit berücksichtigt werden. Insbesondere bei langen Rahmengerüsten von beispielsweise 6 m Länge kann es durch ein Eigengewicht zu einem nicht vernachlässigbaren Verzug oder einer Durchbiegung des Rahmengerüsts und der Schiene in Bezug zur Ideallinie oder einem idealen Verlauf kommen. Durch den Verzug des Rahmengerüsts und der Schiene sind die von der ersten Sensoreinheit ausgegebenen geometrischen Messdaten des Strangprofils in Bezug auf den Referenzpunkt fehlerbehaftet und dabei genau um den Verzug oder die Durchbiegung der Schiene fehlerbehaftet. Die erfindungsgemäße Bestimmung der Positions- und Lagedaten der ersten Sensoreinheit in Bezug zum Referenzpunkt des Rahmengerüsts ermöglicht jedoch die Bestimmung der exakten geometrischen Oberflächendaten unabhängig von der Positions- und Lageänderung der ersten Sensoreinheit. Mit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung kann das Strang profil auch entlang seiner Länge exakt vermessen werden. Dadurch braucht das Rahmengerüst nicht besonders Verzugs- und verwindungsstabil aufgebaut zu werden, und es brauchen keine besonders temperaturstabilen und teuren Werkstoffe für das Rahmengerüst, die Schiene und den Schlitten verwendet zu werden, indem beispielsweise ein Werkstoff mit einem besonders geringen Temperaturausdehnungskoeffizienten zu verwenden wäre. Ebenso unkritisch ist ein Aufstellen der gesamten Messvorrichtung, wobei das Rahmengerüst ansonsten auch auf einem speziellen Untergrund aufzustellen und auszurichten wäre. Die erfindungsgemäße Messvorrichtung vereinfacht das Rahmengerüst und die Aufstellung erheblich, und es geht eine hohe Kostenersparnis damit einher. Eine Ausführung der erfindungsgemäßen Messvorrichtung kann im Wesentlichen auf zweierlei Art geschehen. Entweder kann die Mikroprozessoreinheit ausgebildet sein, die geometrischen Messdaten vom Strangprofil und die Positions- und Lagedaten der ersten Sensoreinheit zu den geometrischen Oberflächendaten des Strangprofils (2) so miteinander zu verrechnen, dass die geometrischen Oberflächendaten unabhängig von einer Positionsund Lageänderung der ersten Sensoreinheit (3) in einem vorbestimmten Bereich senkrecht zur Längsachse sind. Dabei ist gemeint, dass die geometrischen Messdaten und die Positions- und Lagedaten beispielsweise so addiert verrechnet werden, dass auch wenn die erste Sensoreinheit quer zur Längsachse bewegt wird, die geometrischen Messdaten vom Strangprofil dabei unverändert bleiben. Die dafür notwendigen mathematischen Operationen sind dem Fachmann bekannt. Compared to the prior art, the present measuring device has the particular advantage that the first sensor unit can not only be easily moved in the framework, with its respective position being determined along the longitudinal axis, but also that a deviation of the first sensor unit from an ideal line or an ideal precise displacement on an ideal rail and are taken into account for determining a surface of the extruded profile along its longitudinal axis. Particularly in the case of long scaffolding, for example 6 m in length, its own weight can lead to a not inconsiderable distortion or deflection of the frame scaffolding and the rail in relation to the ideal line or an ideal course. Due to the distortion of the framework and the rail, the geometric measurement data of the extruded profile output by the first sensor unit are faulty in relation to the reference point and are faulty precisely by the distortion or the deflection of the rail. However, the inventive determination of the position and location data of the first sensor unit in relation to the reference point of the framework enables the exact geometric surface data to be determined independently of the change in position and location of the first sensor unit. With the measuring device according to the invention, the strand profile can also be measured exactly along its length. As a result, the framework does not need to be particularly warp and torsion-resistant, and no particularly temperature-stable and expensive materials need to be used for the framework, the rail and the carriage, for example by using a material with a particularly low coefficient of thermal expansion. Equally uncritical is setting up the entire measuring device, in which case the framework would otherwise also have to be set up and aligned on a special base. The measuring device according to the invention simplifies the framework and the installation considerably, and this is associated with high cost savings. The measuring device according to the invention can essentially be implemented in two ways. The microprocessor unit can either be designed to calculate the geometric measurement data from the extruded profile and the position and location data from the first sensor unit to form the geometric surface data of the extruded profile (2) with one another in such a way that the geometric surface data is independent of a change in position and location of the first sensor unit (3). are in a predetermined range perpendicular to the longitudinal axis. This means that the geometric measurement data and the position and location data are added up, for example, so that even if the first sensor unit is moved transversely to the longitudinal axis, the geometric measurement data from the extruded profile remain unchanged. The mathematical operations required for this are known to those skilled in the art.
Andererseits kann die Mikroprozessoreinheit ausgebildet sein, die erste Sensoreinheit anhand der Positions- und Lagedaten quer zur Längsachse automatisch aktuatorisch so zu verschieben und/oder um eine jeweilige Achse zu drehen und/oder zu neigen, dass der Verzug der Schiene ausgeglichen wird. Dabei wird die erste Sensoreinheit bei einem Verfahren entlang einer zur Längsachse parallelen Geraden elektronisch geregelt in der gleichen Ausrichtung und Höhe und im gleichen Abstand zur Längsachse gehalten. In anderen Worten wird die erste Sensoreinheit entlang einer Geraden bewegt, wobei die Schiene dennoch einen Verzug oder eine Durchbiegung aufweisen kann. Alternativ kann die erste Sensoreinheit durch den Schlitten auch entlang einer anderen vorbestimmten Bahnlinie fahren und/oder gedreht werden. Bevorzugt wird auch eine Neigungsänderung der ersten Sensoreinheit detektiert und kompensiert bzw. elektronisch geregelt verhindert. Zur Klarheit wird unter einer aktuatorischen Verschiebung und/oder Neigung und/oder Drehung der ersten Sensoreinheit verstanden, dass die erste Sensoreinheit über mindestens einen Aktuator mit dem Schlitten verbunden ist, wobei der mindestens eine Aktuator von der Mikroprozessoreinheit entsprechend angesteuert wird. On the other hand, the microprocessor unit can be configured to automatically move and/or rotate and/or incline the first sensor unit transversely to the longitudinal axis based on the position and location data such that the distortion of the rail is compensated. The first sensor unit is kept electronically controlled in the same orientation and height and at the same distance from the longitudinal axis during a movement along a straight line parallel to the longitudinal axis. In other words, the first sensor unit is moved along a straight line, with the rail still being able to warp or sag. Alternatively, the first sensor unit can also be moved and/or rotated by the carriage along another predetermined path. A change in inclination of the first sensor unit is preferably also detected and compensated for or prevented in an electronically controlled manner. For the sake of clarity, an actuator-based displacement and/or inclination and/or rotation of the first sensor unit means that the first sensor unit is connected to the carriage via at least one actuator, with the at least one actuator being controlled accordingly by the microprocessor unit.
Ebenso ist es möglich, auch beide Kompensationsverfahren in der Mikroprozessoreinheit implementiert zu haben, wobei beispielsweise die erste Sensoreinheit aktuatorisch weitgehend in der idealen Höhe und im gleiche Abstand zur Längsachse gehalten wird, wobei aber eine noch vorhandene Neigung oder andere Abweichungen von der Ideallage der ersten Sensoreinheit durch eine Verrechnung der geometrischen Messdaten mit den Positions- und Lagedaten kompensiert wird. It is also possible to have both compensation methods implemented in the microprocessor unit, with the first sensor unit being kept largely at the ideal height and at the same distance from the longitudinal axis by actuators, but with an existing inclination or other deviations from the ideal position of the first sensor unit is compensated by offsetting the geometric measurement data with the position and location data.
Die Mikroprozessoreinheit kann innerhalb des Rahmengerüsts aber auch außerhalb angeordnet sein. Die Mikroprozessoreinheit kann auch verteilt sein und mehrere Unter- Mikroprozessoreinheiten aufweisen. Beispielsweise kann ein Teil von Prozessen der Mikroprozessoreinheit in der ersten oder zweiten Sensoreinheit durch eine erste Unter- Mikroprozessoreinheiten bearbeitet werden und ein weiterer Teil der Prozesse der Mikroprozessoreinheit in einer zweiten Unter-Mikroprozessoreinheiten beispielsweise in einem externen PC bearbeitet werden. Eine solche Aufteilung der Prozesse wird als Stand der Technik angesehen. The microprocessor unit can also be arranged inside the framework, but also outside. The microprocessor unit can also be distributed and have several sub-microprocessor units. For example, part of the processes of the microprocessor unit in the first or second sensor unit can be carried out by a first sub- Microprocessor units are processed and another part of the processes of the microprocessor unit are processed in a second sub-microprocessor units, for example in an external PC. Such a division of the processes is considered to be state of the art.
Hervorzuheben ist dabei auch, dass die erfindungsgemäße Messvorrichtung repetitive Kalibrierungen hinsichtlich auch eines temperaturbedingten Verzugs des Rahmengerüsts überflüssig macht, wodurch Zeit und Fehlbedienungen vermieden werden können. It should also be emphasized that the measuring device according to the invention makes repetitive calibrations with regard to a temperature-related distortion of the framework superfluous, as a result of which time and operating errors can be avoided.
Zur Klarheit sei bemerkt, dass unter dem Begriff verfahrbar auch verschiebbar und unter verschiebbar auch verfahrbar verstanden werden kann, d.h., dass die erste Sensoreinheit auf dem Schlitten sowohl manuell verschoben als auch aktuatorisch gesteuert verfahren werden kann. For the sake of clarity, it should be noted that the term movable can also be understood as being displaceable and displaceable can also be understood as being movable, i.e. the first sensor unit on the carriage can be moved both manually and in an actuator-controlled manner.
Bevorzugt basiert die erste Sensoreinheit auf einem Laser-Lichtschnitt- Messverfahren, das ein Oberflächenprofil zumindest eines Teils eines Querschnitts des Strangprofils in den geometrischen Messdaten abbildet. Dabei kann die erste Sensoreinheit einen oder mehrere Lichtschnittsensoren aufweisen. Bevorzugt wird durch die erste Sensoreinheit an einer vorbestimmten Länge X im Rahmengerüst der gesamte Querschnitt oder aber auch nur ein Teil davon als die geometrischen Messdaten bestimmt. Bevorzugt wird durch eine Aneinanderreihung der geometrischen Messdaten entlang der Längsachse X ein 3D-Bild des Strangprofils bestimmt. The first sensor unit is preferably based on a laser light section measuring method that maps a surface profile of at least part of a cross section of the extruded profile in the geometric measurement data. The first sensor unit can have one or more light section sensors. The first sensor unit preferably determines the entire cross section or only part of it as the geometric measurement data at a predetermined length X in the framework. A 3D image of the extruded profile is preferably determined by lining up the geometric measurement data along the longitudinal axis X.
Bevorzugt ist die erste Sensoreinheit ausgebildet eine Oberfläche des Strangprofils zu vermessen. Dabei kann die Oberfläche von der ersten Sensoreinheit sowohl punktförmig oder linienartig entlang der Längsachse als auch quer oder in einem anderen Winkel zur Längsachse bestimmt werden. Bevorzugt basiert die erste Sensoreinheit auf einer Musteroder Streifenprojektion auf das Strangprofil und umfasst beispielsweise eine Stereo- Bildverarbeitung oder Photogrammmetrie. Bevorzugt basiert die erste Sensoreinheit auf einem Triangulations-oder Lichtschnittverfahren und/oder einem anderen Oberflächenmessverfahren aus dem Stand der Technik. Es ist auch denkbar, dass die erste Sensoreinheit einen taktilen Sensor aufweist. The first sensor unit is preferably designed to measure a surface of the extruded profile. In this case, the surface can be determined by the first sensor unit both in the form of a point or a line along the longitudinal axis and transversely or at a different angle to the longitudinal axis. The first sensor unit is preferably based on a pattern or stripe projection onto the strand profile and includes, for example, stereo image processing or photogrammetry. The first sensor unit is preferably based on a triangulation or light section method and/or another surface measuring method from the prior art. It is also conceivable that the first sensor unit has a tactile sensor.
Bevorzugt weist die Schiene eine oder mehrere parallele Schienenabschnitte auf, auf denen der Schlitten mit der ersten Sensoreinheit verfahren wird. The rail preferably has one or more parallel rail sections on which the carriage with the first sensor unit is moved.
Bevorzugt ist die Emitter-Einheit eine Laser-Licht-Einheit, die in Richtung der Detektoreinheit, die bevorzugt eine Kameraeinheit ist, mindestens einen ersten Laserstrahl ausstrahlt. Bevorzugt ist die Laser-Licht-Einheit dabei ausgebildet, ein Kreuz oder eine Lichtpunktmatrix oder einfach nur zwei parallele oder nicht-parallele Laserstrahlen auszusenden. Alternativ bevorzugt ist die Emitter-Einheit ein Referenzkörper, der Licht in Richtung der Kameraeinheit ausstrahlt, wobei das Licht ein reflektiertes und/oder selbst erzeugtes Licht sein kann. Der Referenzkörper kann auch eine oder mehrere Punktlichtquellen, beispielsweise von LEDs erzeugt, aufweisen. Es versteht sich, dass das Licht der Emitter-Einheit zumindest teilweise in einem Detektionsbereich der Detektor-Einheit liegen muss. Die Kameraeinheit kann dabei beispielsweise einen oder mehrere CCD Sensoren oder andere lichtempfindliche Sensoren wie beispielsweise Fotodioden aufweisen. Es ist auch denkbar, dass die Kameraeinheit nur vier lichtempfindliche Sensoren umfasst, wobei der Schlitten immer so geregelt angesteuert wird, dass ein Laser-Lichtstrahl beispielsweise immer mittig darin detektiert wird. Es versteht sich, dass die Kameraeinheit auch Staubfilter und/oder Lichtfilter aufweisen kann, die auch gegenüber dem Laser- Lichtstrahl geneigt sein können, um unerwünschte Reflektionen zu vermeiden. The emitter unit is preferably a laser light unit, which emits at least a first laser beam in the direction of the detector unit, which is preferably a camera unit. The laser light unit is preferably designed as a cross or a light point matrix or simply two parallel or non-parallel laser beams send out. Alternatively, the emitter unit is preferably a reference body that emits light in the direction of the camera unit, it being possible for the light to be reflected and/or self-generated light. The reference body can also have one or more point light sources, for example generated by LEDs. It goes without saying that the light from the emitter unit must lie at least partially in a detection range of the detector unit. The camera unit can have, for example, one or more CCD sensors or other light-sensitive sensors such as photodiodes. It is also conceivable that the camera unit comprises only four light-sensitive sensors, with the carriage always being controlled in such a way that a laser light beam, for example, is always detected in the middle of it. It goes without saying that the camera unit can also have dust filters and/or light filters, which can also be inclined with respect to the laser light beam in order to avoid undesired reflections.
Bevorzugt werden durch die zweite Sensoreinheit alle Positions- und Lagedaten der ersten Sensoreinheit 3 erzeugt, eine Bestimmung der Längskoordinate in X-Richtung kann aber auch durch einen anderen Linear-Sensor bestimmt werden. All position and position data of the first sensor unit 3 are preferably generated by the second sensor unit, but a determination of the longitudinal coordinates in the X-direction can also be determined by another linear sensor.
Bevorzugt kann der Referenzkörper auch ein gespannter Draht sein, dessen Durchbiegung bekannt ist und entlang dem die erste Sensoreinheit verfahren wird. Dabei kann der Draht von der Detektor-Einheit beispielsweise optisch oder elektrisch detektiert werden. The reference body can preferably also be a taut wire, the deflection of which is known and along which the first sensor unit is moved. In this case, the wire can be detected optically or electrically by the detector unit, for example.
Bevorzugt wird die erste Sensoreinheit bei einer Verschiebung entlang der Längsachse zu einem oder mehreren Laserstrahlen, die parallel zur Längsachse verlaufen, automatisch aktuatorisch immer so ausgerichtet, dass die Sensoreinheit einen gleichen Abstand zu dem Laserstrahl oder den Laserstrahlen behält, somit wäre keine Korrektur der geometrischen Daten quer zur Längsachse mehr nötig. Alternativ zu dem oder den Laserstrahlen könnte auch der Draht mit vorbestimmter Durchbiegung verwendet werden, wobei die automatische aktuatorische Ausrichtung oder Lagekorrektur der ersten Sensoreinheit quer zur Längsachse die vorbestimmte Durchbiegung berücksichtigt und ausgleicht, so dass die Sensoreinheit einem imaginären Laserstrahl anstelle des Drahtes mit der Durchbiegung folgt. Preferably, when the first sensor unit is displaced along the longitudinal axis to one or more laser beams that run parallel to the longitudinal axis, the actuator is always automatically aligned in such a way that the sensor unit maintains the same distance from the laser beam or laser beams, so that the geometric data would not be corrected transverse to the longitudinal axis more necessary. As an alternative to the laser beam or beams, the wire with a predetermined deflection could also be used, with the automatic actuator alignment or position correction of the first sensor unit transverse to the longitudinal axis taking into account and compensating for the predetermined deflection, so that the sensor unit follows an imaginary laser beam instead of the wire with the deflection .
Alternativ bevorzugt ist der Referenzkörper ein am Rahmengerüst oder am Strangprofil befestigter Referenzkörper, der eine nicht-kreisrunde Form hat, so dass sich auch eine Neigungsänderung zwischen der Emitter- und der Detektor-Einheit bestimmen lässt. Bevorzugt hat der Referenzkörper eine exakt vorbestimmte Form, so dass sich sowohl ein Abstand als auch die Neigungsänderung zwischen der Emitter- und der Detektor-Einheit bestimmen lassen. Bevorzugt wird der Schlitten in Richtung zum Strangprofil, also in einer Ebene, die senkrecht zur Längsachs des Strangprofils ist, automatisch geregelt so angesteuert, dass die erste Sensoreinheit auf dem Schlitten immer auf der Ideallinie parallel zur Längsachse des Strangprofils verläuft. Dabei wird die Durchbiegung der Schiene ausgeglichen. Alternatively, the reference body is preferably a reference body attached to the framework or to the extruded profile, which has a non-circular shape, so that a change in inclination between the emitter unit and the detector unit can also be determined. The reference body preferably has an exactly predetermined shape, so that both a distance and the change in inclination between the emitter unit and the detector unit can be determined. The carriage is preferably controlled automatically in the direction of the extruded profile, i.e. in a plane that is perpendicular to the longitudinal axis of the extruded profile, so that the first sensor unit on the carriage always runs on the ideal line parallel to the longitudinal axis of the extruded profile. This compensates for the deflection of the rail.
Bevorzugt sendet die Emitter-Einheit mindestens zwei Laserstahlen aus, die von der Detektor-Einheit empfangen und von der Detektor-Einheit oder der Mikroprozessoreinheit so ausgewertet werden, dass sowohl ein Abstand zur Längsachse als auch eine Verdrehung der ersten Sensoreinheit um die Längsachse oder eine dazu parallele Achse bestimmt und als zumindest ein Teil der Positions- und Lagedaten ausgegeben wird. Bevorzugt wird dabei jeweils ein Abstand in vertikaler z-Richtung und/oder in horizontaler y-Richtung und/oder in Längsrichtung x (siehe Fig. 1) bestimmt. Ebenso kann dabei auch eine Neigungsänderung der ersten Sensoreinheit zu einer horizontalen Ebene in x-y-Richtung oder zur dazu senkrechten vertikalen Richtung bestimmt werden, siehe Fig. 2. The emitter unit preferably emits at least two laser beams, which are received by the detector unit and evaluated by the detector unit or the microprocessor unit in such a way that both a distance from the longitudinal axis and a rotation of the first sensor unit about the longitudinal axis or a parallel axis is determined and output as at least part of the position and attitude data. A distance in the vertical z-direction and/or in the horizontal y-direction and/or in the longitudinal direction x (see FIG. 1) is preferably determined in each case. Likewise, a change in inclination of the first sensor unit to a horizontal plane in the x-y direction or to the vertical direction perpendicular thereto can also be determined, see Fig. 2.
Bevorzugt sendet die Emitter-Einheit zwei Laserstrahlen aus, die nicht parallel zueinander sind, wobei bei einer Detektion der zwei Laserstrahlen in der Detektor-Einheit ein Abstand der detektierten Laserstrahlen und daraus eine horizontale Verschiebung der Detektor-Einheit zur Emitter-Einheit bestimmt werden kann. Durch die zwei Laserstrahlen lässt sich also sowohl eine Durchbiegung in vertikaler und horizontaler Richtung als auch eine Neigungsänderung zur vertikalen Achse bestimmen, siehe Fig. 2 und Fig. 3. The emitter unit preferably emits two laser beams that are not parallel to one another, wherein when the two laser beams are detected in the detector unit, a distance between the detected laser beams and from this a horizontal shift of the detector unit to the emitter unit can be determined. The two laser beams can therefore be used to determine both a deflection in the vertical and horizontal direction and a change in inclination to the vertical axis, see Fig. 2 and Fig. 3.
Bevorzugt sind der erste Laserstrahl und der zweite Laserstrahl antiparallel, so dass mit der zweiten Sensoreinheit auch die Position entlang der Längsachse x bestimmbar ist. The first laser beam and the second laser beam are preferably antiparallel, so that the position along the longitudinal axis x can also be determined with the second sensor unit.
Bevorzugt ist das Rahmengerüst ausgebildet, das Strangprofil im Rahmengerüst fixiert zu halten. The framework is preferably designed to keep the extruded profile fixed in the framework.
Bevorzugt weist der Schlitten einen ersten Schlitten und einen zweiten Schlitten auf, die miteinander gekoppelt sind, wobei der erste Schlitten parallel entlang der Schiene verfahrbar ist, und der zweite Schlitten in Bezug zum ersten Schlitten winkelig und bevorzugt rechtwinklig zu einer Schienenlängsachse verfahrbar ist. Dadurch ist die erste Sensoreinheit in einer zur Längsachse parallelen Ebene in einem flächigen Bereich verfahrbar und/oder um eine jeweilige Achse drehbar. The carriage preferably has a first carriage and a second carriage which are coupled to one another, the first carriage being movable in parallel along the rail, and the second carriage being movable at an angle in relation to the first carriage and preferably at right angles to a longitudinal rail axis. As a result, the first sensor unit can be moved in a planar area in a plane parallel to the longitudinal axis and/or rotated about a respective axis.
Bevorzugt weist der Schlitten den ersten Schlitten, den zweiten Schlitten und einen dritten Schlitten auf, die miteinander gekoppelt sind, wobei der erste Schlitten parallel entlang der Schiene verfahrbar ist, der zweite Schlitten in Bezug zum ersten Schlitten winkelig und bevorzugt rechtwinklig zur Schienenlängsachse verfahrbar ist, und der dritte Schlitten in Bezug zum zweiten Schlitten so verfahrbar ist, dass die erste Sensoreinheit in Bezug zu einem Punkt auf der Längsachse in allen drei Raumrichtungen verfahrbar und/oder um die jeweilige Achse drehbar ist. The carriage preferably has the first carriage, the second carriage and a third carriage which are coupled to one another, the first carriage being able to be moved in parallel along the rail, the second carriage being able to be moved at an angle in relation to the first carriage and preferably at right angles to the longitudinal axis of the rail, and the third carriage is movable in relation to the second carriage so that the first sensor unit in relation to a point on the longitudinal axis in all three directions in space and / or is rotatable about the respective axis.
Bevorzugt ist der Schlitten durch Aktuatoren so ausgebildet, dass die erste Sensoreinheit darauf in Bezug zur Schiene bevorzugt in zwei oder drei Raumrichtungen verschoben werden kann und bevorzugt auch um eine erste und/oder eine zweite und/oder eine dritte Achse gedreht oder geneigt werden kann. Beispielsweise kann die erste, zweite oder dritte Achse eine zur Längsachse parallele horizontale Achse X sein, wie in Fig. 1 dargestellt. Beispielsweise kann die erste, zweite oder dritte Achse eine zur Längsachse senkrechte vertikale Achse Z sein, wie in Fig. 1 dargestellt. Bevorzugt weist der Schlitten einen oder mehrere Aktuatoren auf, der/die von der Mikroprozessoreinheit angesteuert werden. The carriage is preferably configured by actuators in such a way that the first sensor unit can be displaced on it in relation to the rail, preferably in two or three spatial directions, and preferably also rotated or tilted about a first and/or a second and/or a third axis. For example, the first, second or third axis can be a horizontal axis X parallel to the longitudinal axis, as shown in FIG. 1 . For example, the first, second or third axis can be a vertical axis Z perpendicular to the longitudinal axis, as shown in FIG. 1 . The carriage preferably has one or more actuators which are controlled by the microprocessor unit.
Bevorzugt wird die erste Sensoreinheit durch den Schlitten in Bezug zur Längsachse so verfahren und/oder gedreht, dass die erste Sensoreinheit dadurch möglichst genaue und hochauflösende geometrischen Messdaten erzeugt. The first sensor unit is preferably moved and/or rotated by the carriage in relation to the longitudinal axis in such a way that the first sensor unit thereby generates geometric measurement data that is as precise and high-resolution as possible.
Entsprechend wird auch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bestimmung der geometrischen Oberflächendaten des Strangprofils im Rahmengerüst durch die im Rahmengerüst verfahrbare erste Sensoreinheit vorgestellt, das folgende Schritte umfasst: a) Positionieren des Strangprofils entlang der Längsachse im Rahmengerüst, entlang der die geometrischen Oberflächendaten bestimmt werden sollen; b) Verfahren der erste Sensoreinheit entlang der Längsachse und dabei Erzeugen von geometrischen Messdaten vom Strangprofil; c) Beim Verfahren der ersten Sensoreinheit entlang der Längsachse: Bestimmen der Positions- und Lagedaten der ersten Sensoreinheit in Bezug zum Referenzpunkt des Rahmengerüsts durch die zweite Sensoreinheit; d) Automatisches Verrechnen der geometrischen Messdaten vom Strangprofil und der Positions- und Lagedaten der ersten Sensoreinheit in Bezug zum Referenzpunkt, zur Erzeugung der geometrischen Oberflächendaten des Strangprofiis, so dass die geometrischen Oberflächendaten von der Positions- und Lageänderung der ersten Sensoreinheit in einem vorbestimmten Bereich senkrecht zur Längsachse unabhängig sind, oder in Abhängigkeit der Positions- und Lagedaten elektronisch geregeltes aktuatorisches Verschieben und/oder Neigen der ersten Sensoreinheit (3) quer zur Längsachse, so dass ein Verzug der Schiene (1a) ausgeglichen wird. Zur Klarheit sei angemerkt, dass die automatische Verrechnung zur Korrektur der geometrischen Messdaten beispielsweise so erfolgen kann, dass von der zweiten Sensoreinheit bestimmte Abweichungen in jeweiligen Koordinatenrichtungen von den geometrischen Messdaten wiederum abgezogen werden. So wird beispielsweise bei einer Absenkung der Schiene und somit der ersten Sensoreinheit durch die erste Sensoreinheit ein zusätzlicher, fälschlicher Abstand der geometrischen Messdaten nach oben zum Strangprofil hin gemessen, wobei diese Absenkung danach beim automatischen Verrechnen wieder vom gemessenen Abstand abgezogen wird. Accordingly, a method according to the invention for determining the geometric surface data of the extruded profile in the frame structure using the first sensor unit that can be moved in the frame structure is also presented, which comprises the following steps: a) positioning the extruded profile along the longitudinal axis in the frame structure along which the geometric surface data are to be determined; b) Moving the first sensor unit along the longitudinal axis and thereby generating geometric measurement data from the strand profile; c) When moving the first sensor unit along the longitudinal axis: determining the position and attitude data of the first sensor unit in relation to the reference point of the framework by the second sensor unit; d) Automatic calculation of the geometric measurement data from the extruded profile and the position and location data of the first sensor unit in relation to the reference point, to generate the geometric surface data of the extruded profile, so that the geometric surface data from the position and location change of the first sensor unit are vertical in a predetermined area to the longitudinal axis are independent, or depending on the position and location data electronically controlled actuator displacement and / or inclination of the first sensor unit (3) transverse to the longitudinal axis, so that a distortion of the rail (1a) is compensated. For the sake of clarity, it should be noted that the automatic calculation for correcting the geometric measurement data can be carried out, for example, in such a way that deviations in the respective coordinate directions determined by the second sensor unit are in turn subtracted from the geometric measurement data. For example, if the rail and thus the first sensor unit are lowered by the first sensor unit, an additional, erroneous distance of the geometric measurement data upwards to the extruded profile is measured, with this lowering then being subtracted from the measured distance again during automatic calculation.
Alternativ oder zusätzlich kann die erste Sensoreinheit entlang der Längsachse so verfahren und dabei quer zur Längsachse automatisch aktuatorisch bewegt werden, dass Unebenheiten oder ein Verzug der Schiene 1a ausgeglichen werden. In anderen Worten, wenn die Schiene 1a an einer Position um einen Betrag abgesenkt ist, wird die erste Sensoreinheit 3 an dieser Position aktuatorisch um diesen Betrag angehoben. As an alternative or in addition, the first sensor unit can be moved along the longitudinal axis in such a way that it is automatically moved transversely to the longitudinal axis by an actuator in such a way that unevenness or a distortion of the rail 1a is compensated for. In other words, if the rail 1a is lowered by an amount at a position, the first sensor unit 3 at this position is raised by this amount by means of an actuator.
Die unter Merkmal (d) genannten Verfahrensaltemativen zum Ausgleich des Verzugs der Schiene 1a sind auch zusammen kombinierbar. Es versteht sich für den Fachmann, dass der Verfahrensschritt unter Merkmal (d) von einer Mikroprozessoreinheit ausgeführt wird. The method alternatives mentioned under feature (d) for compensating for the distortion of the rail 1a can also be combined together. It is clear to a person skilled in the art that the method step under feature (d) is carried out by a microprocessor unit.
Bevorzugt wird die Bestimmung der Positions- und Lagedaten der ersten Sensoreinheit, wie oben erwähnt, in Bezug zum Referenzpunkt durch die zweite Sensoreinheit eines Systems aus der Detektor-Einheit und der Emitter-Einheit vorgenommen, wobei entweder die Detektor-Einheit oder die Emitter-Einheit mit der ersten Sensoreinheit und die jeweils andere Einheit mit dem Rahmengerüst verbunden werden, um die Positionsund Lagedaten der ersten Sensoreinheit in Bezug zum Referenzpunkt zu bestimmen. The determination of the position and location data of the first sensor unit, as mentioned above, in relation to the reference point is preferably carried out by the second sensor unit of a system made up of the detector unit and the emitter unit, with either the detector unit or the emitter unit connected to the first sensor unit and the respective other unit to the framework in order to determine the position and location data of the first sensor unit in relation to the reference point.
Zur Klarheit sei angemerkt, dass der Referenzpunkt sowohl beispielsweise als der Referenzkörper, die Emitter- oder Detektor-Einheit am Rahmengerüst vorbestimmt sein kann, als auch sich außerhalb des Rahmengerüsts befinden kann. Beispielsweise kann der Referenzpunkt auch ein rechnerischer Punkt im Raum sein, auf den sich die Detektor- und Emitter-Einheit mit einem Offset bezieht. For the sake of clarity, it should be noted that the reference point can be predetermined both, for example as the reference body, the emitter or detector unit on the framework, and can also be located outside the framework. For example, the reference point can also be a calculated point in space, to which the detector and emitter unit relates with an offset.
Es sei auch bemerkt, dass die Messvorrichtung auch eine dritte Sensoreinheit aufweisen kann, die bevorzugt gleich oder ähnlich wie die zweite Sensoreinheiten aufgebaut ist und die beispielsweise in Richtung der Längsachse des Strangprofils parallel und neben der zweiten Sensoreinheit angeordnet ist, so dass die Emitter-Einheit der ersten Sensoreinheit mit einer zweiten Detektor-Einheit der dritten Sensoreinheit nebeneinander zusammen montiert sind und die Detektoreinheit der ersten Sensoreinheit mit einer zweiten Emitter-Einheit der dritten Sensoreinheit nebeneinander zusammen montiert sind. Auf diese Weise lässt sich auch eine durch die Durchbiegung der Schiene verursachte Neigung der ersten Sensoreinheit um eine horizontale und zur Längsachse senkrechte Achse bestimmen. Eine weitere Lagebestimmung der ersten Sensoreinheit in Bezug zum Referenzpunkt ist ebenso möglich, deren Positions- und Lagedaten dann zur Korrektur der geometrischen Messdaten der ersten Sensoreinheit durch die Mikroprozessoreinheit bevorzugt auch berücksichtigt werden. It should also be noted that the measuring device can also have a third sensor unit, which is preferably constructed identically or similarly to the second sensor unit and which is arranged, for example, in the direction of the longitudinal axis of the extruded profile, parallel and next to the second sensor unit, so that the emitter unit of the first sensor unit are mounted side by side with a second detector unit of the third sensor unit and the detector unit of the first sensor unit are mounted side by side with a second emitter unit of the third sensor unit. To this It is also possible to determine an inclination of the first sensor unit about a horizontal axis that is perpendicular to the longitudinal axis and is caused by the deflection of the rail. A further determination of the position of the first sensor unit in relation to the reference point is also possible, the position and position data of which are then preferably also taken into account by the microprocessor unit for correcting the geometric measurement data of the first sensor unit.
Bevorzugte Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung sind in nachfolgenden Zeichnungen und in einer detaillierten Beschreibung dargestellt, sie sollen aber die vorliegende Erfindung nicht ausschließlich darauf begrenzen. Preferred embodiments according to the present invention are illustrated in the following drawings and detailed description, but are not intended to limit the present invention solely thereto.
Es zeigen Show it
Fig. 1 eine perspektivische Skizze einer bevorzugten Ausführungsform einerFig. 1 is a perspective sketch of a preferred embodiment of a
Messvorrichtung zu einer geometrischen Vermessung eines Strangprofils, die ein Rahmengerüst, einen Schlitten auf einer Schiene und einen Messkopf als eine erste Sensoreinheit umfasst, wobei eine Detektoreinheit mit der ersten Sensoreinheit und eine Emitter-Einheit mit dem Rahmengerüst verbunden sind und die Detektor-Einheit mit der Emitter-Einheit optisch in Verbindung steht; zudem ist im Rahmengerüst das Strangprofil und neben dem Rahmengerüst eine Mikroprozessoreinheit angeordnet; Measuring device for a geometric measurement of an extruded profile, which comprises a framework, a carriage on a rail and a measuring head as a first sensor unit, with a detector unit being connected to the first sensor unit and an emitter unit being connected to the framework and the detector unit being connected to the emitter unit optically connected; in addition, the extruded profile is arranged in the framework and a microprocessor unit next to the framework;
Fig. 2 einen skizzierten Detektionsbereich der Detektoreinheit, die bevorzugt eine Kameraeinheit ist, worin eine vertikale Richtung und eine Vertikalachse der ersten Sensoreinheit eingezeichnet sind, die einen Winkel zueinander aufweisen; 2 shows a sketched detection area of the detector unit, which is preferably a camera unit, in which a vertical direction and a vertical axis of the first sensor unit are shown, which are at an angle to one another;
Fig. 3 eine skizierte Anordnung der bevorzugten Emitter-Einheit, die zweiFig. 3 is a sketched arrangement of the preferred emitter unit, the two
Laserstrahlen zur Detektor-Einheit hin aussendet, wobei die Laserstrahlen zueinander nicht parallel sind; und emits laser beams towards the detector unit, the laser beams being non-parallel to one another; and
Fig. 4 eine perspektivische Skizze einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Messvorrichtung zur geometrischen Vermessung des Strangprofils. 4 shows a perspective sketch of another preferred embodiment of the measuring device for geometrically measuring the extruded profile.
Detaillierte Beschreibung von Ausführunasbeisoielen Detailed description of implementation examples
In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Messvorrichtung zu einer geometrischen Vermessung von Strangprofilen 2 dargestellt. Dabei soll das Strangprofil 2 bevorzugt entlang seiner Längsachse und auf Abweichungen von der Längsachse vermessen werden. Dazu wird das Strang profil 2 bevorzugt in einem Rahmengerüst 1 der Messvorrichtung gehalten, wobei ein Messkopf mit einer ersten Sensoreinheit 3 entlang dem Strangprofil 2 verfahren wird und die erste Sensoreinheit 3 dabei geometrische Messdaten von einer Oberfläche des Strangprofils liefert. Alternativ könnte das Strangprofil 2 auch durch den Messkopf verfahren werden, wobei aber meist viel größere Massen bewegt und gelagert werden müssten. Das Verfahren des Messkopfes mit der ersten Sensoreinheit 3 gegenüber dem Strangprofil 2 erfordert eine sehr präzise Führung im Rahmengerüst 1. Bei langen Strangprofilen 2 und entsprechenden Rahmengerüsten 1 , die beispielsweise bis zu 6 Meter oder sogar länger sein können, tritt meist auch schon durch ein Eigengewicht des Rahmengerüsts 1 ein Verzug auf, der eine Durchbiegung und/oder eine Verwindung sein kann. Durch den Verzug des Rahmengerüsts 1 und von Schienen 1a darin, die den Messkopf mit der ersten Sensoreinheit 3, die auf einem Schlitten 7 montiert sind, führen, kommt es zu Abweichungen eines realen Verfahrwegs der ersten Sensoreinheit 3 in Bezug zu einem idealen Verfahrweg. In Fig. 1 ist die Schiene 1a in Bezug zu einer gestrichelt gezeichneten Ideallinie 1b der Schiene 1a ohne Durchbiegung beispielsweise etwas nach unten durchgebogen dargestellt, wobei die erste Sensoreinheit fehlerbehaftete geometrische Messdaten vom Strangprofil 2 liefert. 1 shows a preferred embodiment of a measuring device for a geometric measurement of extruded profiles 2 . The extruded profile 2 should preferably be along its longitudinal axis and for deviations from the longitudinal axis be measured. For this purpose, the extruded profile 2 is preferably held in a framework 1 of the measuring device, with a measuring head having a first sensor unit 3 being moved along the extruded profile 2 and the first sensor unit 3 supplying geometric measurement data from a surface of the extruded profile. Alternatively, the extruded profile 2 could also be moved through the measuring head, although much larger masses would usually have to be moved and stored. The movement of the measuring head with the first sensor unit 3 in relation to the extruded profile 2 requires very precise guidance in the frame structure 1. In the case of long extruded profiles 2 and corresponding frame structures 1, which can be up to 6 meters or even longer, for example, this usually occurs due to their own weight of the framework 1 a distortion, which can be a sagging and / or twisting. Due to the distortion of the framework 1 and rails 1a in it, which guide the measuring head with the first sensor unit 3, which are mounted on a carriage 7, there are deviations in a real travel path of the first sensor unit 3 in relation to an ideal travel path. In FIG. 1, the rail 1a is shown slightly bent downwards in relation to an ideal line 1b of the rail 1a drawn in dashed lines without deflection, with the first sensor unit supplying erroneous geometric measurement data from the extruded profile 2.
Grundsätzlich umfasst die erfindungsgemäße Messvorrichtung zur geometrischen Vermessung von Strangprofilen 2 Folgendes: a) das Rahmengerüst 1 , das entlang der Längsachse ausgebildet ist, um darin das Strangprofil 2 entlang der Längsachse zur Vermessung aufzunehmen, wobei das Rahmengerüst 1 die damit verbundene Schiene 1a aufweist, die parallel zur Längsachse verläuft; b) die erste Sensoreinheit 3, die ausgebildet ist, das Strangprofil 2 an einer Längenposition entlang der Längsachse, an der sich die Sensoreinheit 3 befindet, geometrisch zu vermessen und die entsprechenden geometrischen Messdaten auszugeben, wobei die erste Sensoreinheit 3 über den Schlitten 7 mit der Schiene 1a verbunden und entlang der Schiene 1a verfahrbar ist; c) eine zweite Sensoreinheit, die eine Detektor-Einheit 4 und eine damit funktional verbundene Emitter-Einheit 5 aufweist, von denen die Detektor-Einheit 4 oder die Emitter- Einheit 5 mit der ersten Sensoreinheit 3 und die jeweilige andere Einheit mit dem Rahmengerüst 1 verbunden sind, wobei die zweite Sensoreinheit ausgebildet ist, Positionsund Lagedaten der ersten Sensoreinheit 3 in Bezug zu einem Referenzpunkt des Rahmengerüsts 1 zu bestimmen und auszugeben; d) eine Mikroprozessoreinheit 6, die die geometrischen Messdaten vom Strangprofil 2 und die Positions- und Lagedaten der ersten Sensoreinheit 3 zu daraus resultierenden geometrischen Oberflächendaten des Strangprofils 2 so miteinander verrechnet, dass die geometrischen Oberflächendaten unabhängig von einer Positions- und Lageänderung der ersten Sensoreinheit 3 in einem vorbestimmten Bereich senkrecht zur Längsachse sind, und/oder wobei die Mikroprozessoreinheit 6 die erste Sensoreinheit (3) in Abhängigkeit der Positions- und Lagedaten quer zur Längsachse automatisch aktuatorisch so verschiebt und/oder dreht und/oder neigt, dass der Verzug der Schiene 1a ausgeglichen wird. Basically, the measuring device according to the invention for the geometric measurement of extruded profiles 2 comprises the following: a) the framework 1, which is formed along the longitudinal axis in order to accommodate the extruded profile 2 therein along the longitudinal axis for measurement, the framework 1 having the rail 1a connected thereto, which runs parallel to the longitudinal axis; b) the first sensor unit 3, which is designed to measure the extruded profile 2 geometrically at a length position along the longitudinal axis, at which the sensor unit 3 is located, and to output the corresponding geometric measurement data, with the first sensor unit 3 being connected via the carriage 7 to the Rail 1a is connected and movable along the rail 1a; c) a second sensor unit, which has a detector unit 4 and an emitter unit 5 functionally connected thereto, of which the detector unit 4 or the emitter unit 5 is connected to the first sensor unit 3 and the respective other unit is connected to the framework 1 are connected, the second sensor unit being designed to determine and output position and location data of the first sensor unit 3 in relation to a reference point of the framework 1; d) a microprocessor unit 6, which offsets the geometric measurement data from the extruded profile 2 and the position and location data from the first sensor unit 3 to form the resulting geometric surface data of the extruded profile 2 in such a way that the geometric surface data is independent of a change in position and location of the first sensor unit 3 are in a predetermined area perpendicular to the longitudinal axis, and/or wherein the microprocessor unit 6 automatically actuator-drivenly displaces and/or rotates and/or inclines the first sensor unit (3) depending on the position and orientation data transversely to the longitudinal axis in such a way that the distortion of the rail 1a is compensated.
Indem die Mikroprozessoreinheit 6 die geometrischen Messdaten vom Strangprofil 2 und die Positions- und Lagedaten der ersten Sensoreinheit 3 zu den geometrischen Oberflächendaten des Strangprofils 2 so miteinander verrechnet, dass die geometrischen Oberflächendaten unabhängig von einer Positions- und Lageänderung der ersten Sensoreinheit 3 in einem vorbestimmten Bereich senkrecht zur Längsachse sind, werden trotz der Positions- und Lageänderung der ersten Sensoreinheit korrekte geometrische Oberflächendaten des Strangprofils 2 erzeugt. The microprocessor unit 6 offsets the geometric measurement data from the extruded profile 2 and the position and location data from the first sensor unit 3 to form the geometric surface data of the extruded profile 2 in such a way that the geometric surface data is independent of a change in position and location of the first sensor unit 3 in a predetermined area are perpendicular to the longitudinal axis, correct geometrical surface data of the extruded profile 2 are generated despite the position and location change of the first sensor unit.
Indem die Mikroprozessoreinheit 6 bevorzugt alternativ oder zusätzlich die erste Sensoreinheit 3 anhand der Positions- und Lagedaten quer zur Längsachse automatisch, das heißt geregelt, aktuatorisch so verschiebt, dass der Verzug der Schiene 1a ausgeglichen wird, bleibt die erste Sensoreinheit (3) bevorzugt an einer Idealposition und liefert entsprechend korrekte geometrische Messdaten des Strangprofils 2. Die Messvorrichtung könnte generell so ausgebildet sein, dass ein erstes Teilsystem die erste Sensoreinheit 3 immer so ausrichtet, dass die erste Sensoreinheit 3 parallel zur Längsachse auf einer idealen Bahn verfahren wird, wobei ein zweites Teilsystem eine Verfahrposition entlang der Längsachse mit den geometrischen Messdaten der ersten Sensoreinheit 3 verbindet, um daraus die geometrischen Oberflächendaten des Strangprofils zu bestimmen. As the microprocessor unit 6 preferably alternatively or additionally moves the first sensor unit 3 automatically, i.e. in a controlled manner, by actuators transversely to the longitudinal axis on the basis of the position and location data so that the distortion of the rail 1a is compensated for, the first sensor unit (3) preferably remains on one Ideal position and delivers correspondingly correct geometric measurement data of the extruded profile 2. The measuring device could generally be designed in such a way that a first subsystem always aligns the first sensor unit 3 in such a way that the first sensor unit 3 is moved parallel to the longitudinal axis on an ideal path, with a second subsystem connects a travel position along the longitudinal axis with the geometric measurement data of the first sensor unit 3 in order to determine the geometric surface data of the extruded profile therefrom.
In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist die Detektor-Einheit 4 mit der ersten Sensoreinheit 3 gekoppelt und die Emitter-Einheit 5 mit dem Rahmengerüst 1 gekoppelt, wobei eine Kopplung der Emitter-Einheit 5 mit der ersten Sensoreinheit 3 und eine Kopplung der Detektor-Einheit 4 mit dem Rahmengerüst 1 ebenso denkbar ist, siehe Fig. 4. In the embodiment shown in FIG. 1, the detector unit 4 is coupled to the first sensor unit 3 and the emitter unit 5 is coupled to the framework 1, with a coupling of the emitter unit 5 to the first sensor unit 3 and a coupling of the detector -Unit 4 with the framework 1 is also conceivable, see Fig. 4.
In der bevorzugten Ausführungsform umfasst der Schlitten 7 einen ersten Schlitten 7a, der auf der Schiene 1a verfahren werden kann, und einen zweiten Schlitten 7b, der gegenüber dem ersten Schlitten 7a verfahren werden kann, und der die erste Sensoreinheit 3 trägt. Dadurch kann die erste Sensoreinheit 3 in zwei kartesischen Koordinatenachsen X verfahren werden. Bevorzugt umfasst der Schlitten 7 noch einen dritten Schlitten, der in Bezug zum zweiten Schlitten in der Höhe in einer dritten kartesischen Koordinatenachse verfahrbar ist, um die erste Sensoreinheit 3 auch in einer Höhe in einer vertikalen Richtung Z verstellen zu können. Dabei braucht insbesondere der zweite und dritte Schlitten nicht zwangsläufig wie ein Schlitten ausgebildet sein, sondern es ist damit eine Verstelleinheit gemeint, welche die ersten Sensoreinheit 3 mit dem ersten Schlitten 7a so verbindet, dass die erste Sensoreinheit 3 in zwei weiteren Richtungen in Bezug zur Längsachse des Strangprofils 2 verfahren oder eingestellt werden kann. In the preferred embodiment, the carriage 7 comprises a first carriage 7a, which can be moved on the rail 1a, and a second carriage 7b, which can be moved opposite the first carriage 7a and which carries the first sensor unit 3. As a result, the first sensor unit 3 can be moved in two Cartesian coordinate axes X. Preferably, the carriage 7 also includes a third carriage, which is positioned vertically in a third Cartesian coordinate axis in relation to the second carriage can be moved in order to also be able to adjust the height of the first sensor unit 3 in a vertical direction Z. The second and third carriages in particular do not necessarily have to be designed like a carriage, but what is meant by this is an adjustment unit which connects the first sensor unit 3 to the first carriage 7a in such a way that the first sensor unit 3 can be moved in two further directions in relation to the longitudinal axis of the extruded profile 2 can be moved or adjusted.
Bevorzugt kann die erste Sensoreinheit 3 generell stets so zum Strangprofil 2 hin verfahren werden, dass die erste Sensoreinheit 3 immer in einem Messbereich mit einer möglichst guten oder vorbestimmt minimalen Auflösung und/oder einer möglichst guten oder vorbestimmt minimalen Genauigkeit arbeitet. Preferably, the first sensor unit 3 can generally always be moved towards the extruded profile 2 in such a way that the first sensor unit 3 always works in a measuring range with the best possible or predetermined minimum resolution and/or the best possible or predetermined minimum accuracy.
In Fig. 2 ist ein Messbereich der Detektor-Einheit 4 dargestellt, deren Vertikalachse 5d, die bevorzugt mit einer Vertikalachse der ersten Sensoreinheit zusammenfällt, gegenüber der vertikalen Richtung Z geneigt ist. Eine solche Neigung kann beispielsweise zustande kommen, wenn eine von zwei parallelen Schienen 1a etwas höher ist oder die andere sich etwas mehr durchbiegt als die erste Schiene 1a. Im Messbereich der Detektor-Einheit 4 sind als Punkte zwei auftreffende Laserstrahlen des ersten Laserstrahls 5a und des zweiten Laserstrahls 5b dargestellt. 2 shows a measuring range of the detector unit 4, whose vertical axis 5d, which preferably coincides with a vertical axis of the first sensor unit, is inclined with respect to the vertical direction Z. Such an inclination can come about, for example, when one of two parallel rails 1a is slightly higher or the other bends slightly more than the first rail 1a. Two impinging laser beams of the first laser beam 5a and the second laser beam 5b are shown as points in the measuring range of the detector unit 4 .
In Fig. 3 soll anschaulich dargestellt werden, dass wenn der erste Laserstrahl 5a winkelig zum zweiten Laserstrahl 5b ausgesendet wird, sich aus einem Abstand zwischen den auf dem Messbereich der Detektor-Einheit 4 auftreffenden Laserstrahlen 5a, 5b ein zweiter Abstand der Detektor-Einheit 4 von der Emitter-Einheit 5 berechnen lässt. In Fig. 3 it is to be clearly shown that when the first laser beam 5a is emitted at an angle to the second laser beam 5b, a second distance between the detector unit 4 can be calculated by the emitter unit 5.
In Fig. 4 ist eine etwas andere bevorzugt Ausführungsform der Messvorrichtung auch in einer etwas anderen Perspektive dargestellt. FIG. 4 shows a slightly different preferred embodiment of the measuring device, also in a slightly different perspective.
Zur Klarheit werden unter den Merkmalen „oben“ und „unten „relative Ortsangaben in senkrechter Richtung verstanden, so wie in den Figuren dargestellt. Der Begriff „anhand“ bedeutet „in Abhängigkeit von". Zur Klarheit wird unter dem Begriff „Durchbiegung" auch ein mechanischer „Verzug" verstanden und umgekehrt. Zur Klarheit wird unter den „geometrischen Oberflächendaten“ die Daten verstanden, die eine geometrische Oberfläche des Strangprofils beschreiben. Je nach Auflösung können dabei auch Rauhigkeitswerte enthalten sein. Zur Klarheit, wird die erste Sensoreinheit 3 bevorzugt anhand der Positionsund Lagedaten automatisch aktuatorisch gegenüber dem Schlitten 1a so verschoben und/oder geneigt, wobei die Verschiebung und /oder Neigung durch mindestens einen Aktuator so eingestellt wird, dass ein Verzug der Schiene dadurch ausgeglichen oder kompensiert wird; d.h. die Positions- und Lagedaten bleiben an einer Position entlang der Längsachse so gut wie möglich gleich, ungeachtet eines Verzugs der Schiene 1a, der kompensiert wird. Zur Klarheit kann unter einem Drehen auch ein Neigen um eine jeweilige Dreh- oder Neigeachse verstanden werden, und umgekehrt. For the sake of clarity, the terms "top" and "bottom" are understood to mean relative locations in the vertical direction, as shown in the figures. The term "based on" means "depending on". For the sake of clarity, the term "deflection" is also understood to mean a mechanical "distortion" and vice versa. For clarity, the "geometric surface data" is understood to mean the data that a geometric surface of the extruded profile Depending on the resolution, roughness values can also be included. For the sake of clarity, the first sensor unit 3 is preferably automatically displaced and/or tilted relative to the carriage 1a by means of the position and position data, with the displacement and/or tilt being controlled by at least one actuator such is set so that a delay in the rail is compensated for or is compensated; ie the position and attitude data remain the same as much as possible at a position along the longitudinal axis, notwithstanding any distortion of the rail 1a being compensated for. For the sake of clarity, rotating can also be understood to mean tilting about a respective rotation or tilting axis, and vice versa.
Zur Klarheit sei auch angemerkt, dass unbestimmte Artikel in Verbindung mit einem Gegenstand oder Zahlenangaben, wie beispielsweise „ein“ Gegenstand den Gegenstand nicht zahlenmäßig auf genau einen Gegenstand begrenzt, sondern, dass damit gemeint ist, dass mindestens „ein“ Gegenstand damit gemeint ist. Dies gilt für alle unbestimmten Artikel wie beispielsweise „ein“, „eine“ usw. Also, for the sake of clarity, it should be noted that indefinite articles used in conjunction with an item or numerals, such as "an" item, do not numerically limit the item to exactly one item, but rather mean that at least "one" item is meant. This applies to all indefinite articles such as "a", "an" etc.
Es versteht sich, dass wenn ein Element als „auf einem anderen Element angebracht, damit „verbunden“, „gekoppelt“ oder „in Kontakt“ zu sein bezeichnet wird, das Element sich dann direkt auf dem anderen Element befinden, damit verbunden oder gekoppelt sein kann, oder dass außerdem dazwischenliegende Elemente vorhanden sein können, die entweder nur dazwischen liegen oder das Element mit dem anderen Element verbinden oder koppeln oder in Kontakt halten. Wenn hingegen ein Element als „direkt auf einem anderen Element, damit „direkt verbunden“, „direkt gekoppelt“ oder „direkt in Kontakt“ bezeichnet wird, ist zu verstehen, dass keine dazwischen liegenden Elemente vorhanden sind. It will be understood that when an element is referred to as being "mounted on," connected to," "coupled," or "in contact" with another element, then the element is directly on, connected, or coupled to the other element or that there may also be intervening elements that either merely intervene or connect or couple or hold the element in contact with the other element. Conversely, when an element is referred to as being "directly atop," "directly connected to," "directly coupled," or "directly in contact" with another element, it is understood that there are no intervening elements present.
Obwohl die Ausdrücke „erstes“, „zweites“ usw. hierin verwendet werden können, um verschiedene Elemente, Komponenten, Bereiche und/oder Abschnitte zu bezeichnen, sind diese Elemente, Komponenten, Bereiche und/oder Abschnitte nicht durch diese Ausdrücke beschränkt. Die Ausdrücke werden nur verwendet, um ein Element eine Komponente, einen Bereich oder Abschnitt von einem anderen Element einer anderen Komponente, einem anderen Bereich oder Abschnitt zu unterscheiden. Daher kann ein erstes Element, eine erste Komponente, ein erster Bereich oder Abschnitt, die unten behandelt sind, als zweites Element, zweite Komponente, zweiter Bereich oder Abschnitt bezeichnet werden, ohne von den Lehren der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Although the terms "first," "second," etc. may be used herein to denote various elements, components, regions, and/or sections, those elements, components, regions, and/or sections are not limited by those terms. The terms are only used to distinguish one element of one component, area or section from another element of another component, area or section. Therefore, a first element, component, region, or section discussed below may be referred to as a second element, component, region, or section without departing from the teachings of the present invention.
Ausführungsformen der Erfindung sind hierin mit Bezug auf Querschnittsansichten beschrieben, die schematische Darstellungen von Ausführungsformen der Erfindung sind. Daher kann sich die tatsächliche Dicke der Komponenten davon unterscheiden, und Abweichungen von den Formen in den Darstellungen, zum Beispiel aufgrund von Herstellungsverfahren und/oder Toleranzen sind zu erwarten. Ausführungsformen der Erfindung sind nicht als auf die speziellen Formen der hierin dargestellten Bereiche beschränkt zu verstehen, sondern sollen Abweichungen der Formen einschließen, die zum Beispiel aus der Art der Herstellung resultieren. Ein Bereich der als quadratisch oder rechteckig dargestellt oder bezeichnet ist, hat typischerweise auch gerundete oder gekrümmte Merkmale aufgrund normaler Herstellungstoleranzen. Daher sind die in den Figuren dargestellten Bereiche schematischer Art, und ihre Formen dienen nicht dazu die genaue Form eines Bereichs einer Vorrichtung darzustellen oder den Schutzumfang der Erfindung zu beschränken. Embodiments of the invention are described herein with reference to cross-sectional views that are schematic representations of embodiments of the invention. Therefore, the actual thickness of the components may differ, and deviations from the shapes shown, for example due to manufacturing processes and/or tolerances, are to be expected. Embodiments of the invention are not intended to be limited to the specific shapes of portions illustrated herein, but are intended to include variations in shapes resulting, for example, from the manner of manufacture. An area of as square or As shown or labeled rectangular, typically also has rounded or curved features due to normal manufacturing tolerances. Therefore, the portions shown in the figures are schematic in nature and their shapes are not intended to illustrate the exact shape of any portion of an apparatus or to limit the scope of the invention.
Relationsausdrücke, wie zum Beispiel „inneres“, „äußeres“, „oberes“, „über“, „unter“ und unterhalb und ähnliche Ausdrücke können verwendet werden, um eine Beziehung einer Schicht oder eines anderen Bereichs mit einer anderen Schicht oder einem anderen Bereich zu bezeichnen. Es versteht sich, dass diese Ausdrücke verschiedene Ausrichtungen der Vorrichtung zusätzlich zu der Ausrichtung umfassen sollen, die in den Figuren dargestellt ist. Relational expressions such as "inner", "outer", "upper", "above", "below" and below and similar expressions may be used to express a relationship of one layer or other region to another layer or region to call. It should be understood that these terms are intended to encompass different orientations of the device in addition to the orientation depicted in the figures.
Zum Begriff „umfassen“ sei zur Klarheit gesagt, dass wenn ein erster Vorrichtungsteil einen zweiten Vorrichtungsteil umfasst, dies bedeutet, dass der erste Vorrichtungsteil den zweiten Vorrichtungsteil „aufweist“ und nicht notwendigerweise anordnungsmäßig umschließt, wenn es sich nicht beispielsweise um eine Beschreibung einer lagemäßigen und formenmäßigen Anordnung handelt; das Gleiche gilt für ein Verfahren, das einen oder mehrere Verfahrensschritte umfassen kann. As to the term “comprise”, for the sake of clarity, when a first device part comprises a second device part, this means that the first device part “comprises” the second device part and does not necessarily enclose it in terms of arrangement, unless it is, for example, a description of a positional and formal arrangement; the same applies to a method that can include one or more method steps.
Weitere mögliche Ausbildungsformen sind in den folgenden Ansprüchen beschrieben. Insbesondere können auch die verschiedenen Merkmale der oben beschriebenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, soweit sie sich nicht technisch ausschließen. Further possible forms of embodiment are described in the following claims. In particular, the various features of the embodiments described above can also be combined with one another, provided they are not technically mutually exclusive.
Die In den Ansprüchen genannten Bezugszeichen dienen nur der besseren Verständlichkeit und beschränken die Ansprüche in keiner Weise auf die in den Figuren dargestellten Formen. The reference signs mentioned in the claims are only for better understanding and in no way limit the claims to the forms shown in the figures.
Bezuaszeichenliste reference list
1 Rahmengerüst 1 framework
1a Schiene 1a rail
1 b Ideallinie der Schiene 1 b ideal line of the rail
2 Strangprofil 2 strand profile
3 erste Sensoreinheit 3 first sensor unit
4 Detektor-Einheit 4 detector unit
5 Emitter-Einheit 5 emitter unit
5a erster Laserstrahl 5b zweiter Laserstrahl 5a first laser beam 5b second laser beam
5c vertikale Richtung z 5c vertical direction z
5d Vertikalachse 5d vertical axis
6 Mikroprozessoreinheit 6 microprocessor unit
7 Schlitten 7 slides
7a erster Schlitten 7a first slide
7b zweiter Schlitten 7b second slide
X, Y horizontale kartesische Koordinatenachsen Z vertikale kartesische Koordinatenachse X, Y horizontal Cartesian coordinate axes Z vertical Cartesian coordinate axis

Claims

Ansprüche Expectations
1. Messvorrichtung zu einer geometrischen Vermessung von Strangprofilen (2), die Folgendes aufweist: a) ein Rahmengerüst (1), das entlang einer Längsachse ausgebildet ist, um das Strangprofil (2) darin entlang der Längsachse zur Vermessung fixiert haltend aufzunehmen, wobei das Rahmengerüst (1) eine damit verbundene Schiene (1a) aufweist, die parallel zur Längsachse verläuft; b) eine erste Sensoreinheit (3), die ausgebildet ist, das Strangprofil (2) an einer Längenposition entlang der Längsachse, an der sich die Sensoreinheit (3) befindet, geometrisch zu vermessen und entsprechende geometrische Messdaten auszugeben, wobei die erste Sensoreinheit (3) über einen Schlitten (7) mit der Schiene (1a) verbunden und entlang der Schiene (1a) verfahrbar ist; c) eine zweite Sensoreinheit, die eine Detektor-Einheit (4) und eine damit funktional verbundene Emitter-Einheit (5) aufweist, von denen die Detektor-Einheit (4) oder die Emitter-Einheit (5) mit der ersten Sensoreinheit (3) und die jeweilige andere Einheit mit dem Rahmengerüst (1) verbunden sind, wobei die zweite Sensoreinheit ausgebildet ist, Positions- und Lagedaten der ersten Sensoreinheit (3) in Bezug zu einem Referenzpunkt des Rahmengerüsts (1) in einem vorbestimmten Bereich entlang der Längsachse zu bestimmen und auszugeben; d) eine Mikroprozessoreinheit (6), die ausgebildet ist, die geometrischen Messdaten vom Strangprofil (2) und die Positions- und Lagedaten der ersten Sensoreinheit (3) in dem vorbestimmten Bereich entlang der Längsachse mit den geometrischen Oberflächendaten des Strang profils (2) so miteinander zu verrechnen, dass die geometrischen Oberflächendaten unabhängig von einer Positions- und Lageänderung der ersten Sensoreinheit (3) in dem vorbestimmten Bereich entlang der Längsachse und in einem vorbestimmten Bereich senkrecht zur Längsachse sind, oder die erste Sensoreinheit (3) anhand der Positions- und Lagedaten quer zur Längsachse automatisch aktuatorisch so zu verschieben und/oder zu neigen, dass ein Verzug der Schiene (1a) ausgeglichen wird. 1. Measuring device for a geometric measurement of extruded profiles (2), which has the following: a) a framework (1), which is formed along a longitudinal axis in order to hold the extruded profile (2) therein for measurement along the longitudinal axis, with the Framework (1) has a rail (1a) connected thereto which runs parallel to the longitudinal axis; b) a first sensor unit (3), which is designed to measure the extruded profile (2) geometrically at a length position along the longitudinal axis at which the sensor unit (3) is located and to output corresponding geometric measurement data, the first sensor unit (3 ) is connected to the rail (1a) via a carriage (7) and can be moved along the rail (1a); c) a second sensor unit, which has a detector unit (4) and an emitter unit (5) functionally connected thereto, of which the detector unit (4) or the emitter unit (5) is connected to the first sensor unit (3 ) and the respective other unit are connected to the framework (1), the second sensor unit being designed to transmit position and location data from the first sensor unit (3) in relation to a reference point of the framework (1) in a predetermined area along the longitudinal axis determine and spend; d) a microprocessor unit (6) which is designed to combine the geometric measurement data from the extruded profile (2) and the position and location data from the first sensor unit (3) in the predetermined area along the longitudinal axis with the geometric surface data of the extruded profile (2). calculate with each other that the geometric surface data are independent of a change in position and orientation of the first sensor unit (3) in the predetermined area along the longitudinal axis and in a predetermined area perpendicular to the longitudinal axis, or the first sensor unit (3) based on the position and Position data transverse to the longitudinal axis to be automatically shifted and/or inclined by actuators in such a way that a distortion of the rail (1a) is compensated for.
2. Messvorrichtung gemäß Anspruch 1 , wobei die erste Sensoreinheit (3) auf einem Laser-Lichtschnitt-Messverfahren basiert, das ein Oberflächenprofil zumindest eines Teils eines Querschnitts des Strangprofils (2) in den geometrischen Messdaten abbildet. 2. Measuring device according to claim 1, wherein the first sensor unit (3) is based on a laser light section measuring method that maps a surface profile of at least part of a cross section of the extruded profile (2) in the geometric measurement data.
3. Messvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Emitter-Einheit (5) eine Laser- Licht-Einheit ist, die in Richtung der Detektor-Einheit (4), die eine Kameraeinheit ist, mindestens einen ersten Laserstrahl (5a) ausstrahlt; oder wobei die Emitter-Einheit (5) ein Referenzkörper ist, der Licht in Richtung der Detektor-Einheit (4), die die Kameraeinheit (4) aufweist, ausstrahlt. 3. Measuring device according to claim 1 or 2, wherein the emitter unit (5) is a laser light unit which emits at least a first laser beam (5a) in the direction of the detector unit (4), which is a camera unit; or wherein the emitter unit (5) is a reference body which emits light in the direction of the detector unit (4) which has the camera unit (4).
4. Messvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Emitter-Einheit (5) mindestens zwei Laserstahlen ausstrahlt, die von der Detektor-Einheit (4), die die Kameraeinheit aufweist, empfangen und von der Detektor-Einheit (4) oder der Mikroprozessoreinheit (6) so ausgewertet werden, dass sowohl ein Abstand zur Längsachse als auch eine Verdrehung der ersten Sensoreinheit (3) um die Längsachse oder eine dazu parallele Achse bestimmt und als zumindest ein Teil der Positions- und Lagedaten ausgegeben wird. 4. Measuring device according to claim 3, wherein the emitter unit (5) emits at least two laser beams, which are received by the detector unit (4), which has the camera unit, and transmitted by the detector unit (4) or the microprocessor unit (6 ) are evaluated in such a way that both a distance to the longitudinal axis and a rotation of the first sensor unit (3) about the longitudinal axis or an axis parallel thereto are determined and output as at least part of the position and attitude data.
5. Messvorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, wobei der Schlitten (7) einen ersten Schlitten (7a) und einen zweiten Schlitten (7b) aufweist, die miteinander gekoppelt sind, wobei der erste Schlitten (7a) parallel entlang der Schiene (1a) verfahrbar ist, und der zweite Schlitten (7b) in Bezug zum ersten Schlitten (7a) winkelig zu einer Schienenlängsachse verfahrbar ist, so dass die erste Sensoreinheit (3) in einer zur Längsachse parallelen Ebene in einem flächigen Bereich verfahrbar und/oder um eine Achse drehbar ist. 5. Measuring device according to one or more of the preceding claims, wherein the carriage (7) has a first carriage (7a) and a second carriage (7b) which are coupled to one another, the first carriage (7a) being parallel along the rail (1a ) can be moved, and the second carriage (7b) can be moved at an angle to a longitudinal rail axis in relation to the first carriage (7a), so that the first sensor unit (3) can be moved in a flat area in a plane parallel to the longitudinal axis and/or by a axis is rotatable.
6. Messvorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei der Schlitten (7) einen ersten Schlitten (7a), einen zweiten Schlitten (7b) und einen dritten Schlitten aufweist, die miteinander gekoppelt sind, wobei der erste Schlitten (7a) parallel entlang der Schiene (1a) verfahrbar ist, der zweite Schlitten (7b) in Bezug zum ersten Schlitten (7a) winkelig zur Schienenlängsachse verfahrbar ist, und der dritte Schlitten in Bezug zum zweiten Schlitten (7b) so verfahrbar ist, dass die erste Sensoreinheit (3) in Bezug zu einem Punkt auf der Längsachse in allen drei Raumrichtungen verfahrbar und/oder zumindest teilweise um eine jeweilige Achse drehbar ist. 6. Measuring device according to one or more of the preceding claims 1 to 4, wherein the carriage (7) has a first carriage (7a), a second carriage (7b) and a third carriage which are coupled to one another, the first carriage (7a ) can be moved parallel along the rail (1a), the second carriage (7b) can be moved at an angle to the longitudinal axis of the rail in relation to the first carriage (7a), and the third carriage can be moved in relation to the second carriage (7b) in such a way that the first The sensor unit (3) can be moved in all three spatial directions in relation to a point on the longitudinal axis and/or can be rotated at least partially around a respective axis.
7. Messvorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, wobei der Schlitten (7) einen oder mehrere Aktuatoren zu einer Verstellung der ersten Sensoreinheit (3) bezüglich der Schiene (1a) aufweist, der/die von der Mikroprozessoreinheit (6) angesteuert werden. 7. Measuring device according to one or more of the preceding claims, wherein the carriage (7) has one or more actuators for adjusting the first sensor unit (3) with respect to the rail (1a), which are controlled by the microprocessor unit (6).
8. Messvorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Sensoreinheit (3) durch den Schlitten (7) in Bezug zur Längsachse so verfahren wird, dass die erste Sensoreinheit (3) dadurch möglichst genaue und hochauflösende geometrischen Messdaten erzeugt. 8. Measuring device according to one or more of the preceding claims, wherein the first sensor unit (3) is moved by the carriage (7) in relation to the longitudinal axis in such a way that the first sensor unit (3) thereby generates geometric measurement data that is as precise and high-resolution as possible.
9. Verfahren zur Bestimmung von geometrischen Oberflächendaten eines Strangprofils (2) in einem Rahmengerüst (1) durch eine im Rahmengerüst (1) verfahrbare erste Sensoreinheit (3), folgende Schritte umfassend: a) Positionieren und fixiert halten des Strangprofils (2) entlang einer Längsachse im Rahmengerüst (1), entlang der die geometrischen Oberflächendaten bestimmt werden sollen; b) Verfahren der ersten Sensoreinheit (3) auf einem Schlitten (7) entlang einer Schiene (1a), die parallel zur Längsachse angeordnet und mit dem Rahmengerüst (1) verbunden ist, und dabei Erzeugen von geometrischen Messdaten vom Strangprofil (2); c) Beim Verfahren der ersten Sensoreinheit (3) entlang der Längsachse: Bestimmen von Positions- und Lagedaten der ersten Sensoreinheit (3) in Bezug zu einem Referenzpunkt des Rahmengerüsts (1) durch eine zweite Sensoreinheit; d) Automatisches Verrechnen der geometrischen Messdaten vom Strangprofil (2) und der Positions- und Lagedaten der ersten Sensoreinheit (3) in Bezug zum Referenzpunkt, zur Erzeugung der geometrischen Oberflächendaten des Strangprofils (2), so dass die geometrischen Oberflächendaten von einer Positions und Lageänderung der ersten Sensoreinheit (3) in einem vorbestimmten Bereich senkrecht zur Längsachse unabhängig sind, oder in Abhängigkeit der Positions- und Lagedaten elektronisch geregeltes aktuatorisches Verschieben und/oder Neigen der ersten Sensoreinheit (3) quer zur Längsachse, so dass ein Verzug der Schiene (1a) ausgeglichen wird. 9. A method for determining geometric surface data of an extruded profile (2) in a framework (1) using a first sensor unit (3) that can be moved in the framework (1), comprising the following steps: a) positioning and keeping the extruded profile (2) fixed along a Longitudinal axis in the framework (1) along which the geometric surface data are to be determined; b) moving the first sensor unit (3) on a carriage (7) along a rail (1a) which is arranged parallel to the longitudinal axis and connected to the framework (1), and thereby generating geometric measurement data from the extruded profile (2); c) When moving the first sensor unit (3) along the longitudinal axis: determining position and location data of the first sensor unit (3) in relation to a reference point of the framework (1) by a second sensor unit; d) Automatic calculation of the geometric measurement data from the extruded profile (2) and the position and location data of the first sensor unit (3) in relation to the reference point to generate the geometric surface data of the extruded profile (2), so that the geometric surface data from a position and location change of the first sensor unit (3) are independent in a predetermined area perpendicular to the longitudinal axis, or depending on the position and location data electronically controlled actuator-based displacement and/or tilting of the first sensor unit (3) transverse to the longitudinal axis, so that a distortion of the rail (1a ) is compensated.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die Bestimmung der Positions- und Lagedaten der ersten Sensoreinheit (3) in Bezug zum Referenzpunkt durch die zweite Sensoreinheit bestimmt werden, die eine Detektor-Einheit (4) und eine Emitter-Einheit (5) aufweist, wobei entweder die Detektor-Einheit (4) oder die Emitter-Einheit (5) mit der ersten Sensoreinheit (3) und die jeweils andere Einheit mit dem Rahmengerüst (1) verbunden werden, um die Positions- und Lagedaten der ersten Sensoreinheit (3) in Bezug zum Referenzpunkt zu bestimmen. 10. The method according to claim 9, wherein the determination of the position and attitude data of the first sensor unit (3) in relation to the reference point are determined by the second sensor unit, which has a detector unit (4) and an emitter unit (5), whereby either the detector unit (4) or the emitter unit (5) is connected to the first sensor unit (3) and the respective other unit is connected to the framework (1) in order to receive the position and attitude data of the first sensor unit (3) to be determined in relation to the reference point.
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