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DE1239862B - Optical length measuring device - Google Patents

Optical length measuring device

Info

Publication number
DE1239862B
DE1239862B DE1964L0049567 DEL0049567A DE1239862B DE 1239862 B DE1239862 B DE 1239862B DE 1964L0049567 DE1964L0049567 DE 1964L0049567 DE L0049567 A DEL0049567 A DE L0049567A DE 1239862 B DE1239862 B DE 1239862B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cylinder
light
width
scanning
helical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE1964L0049567
Other languages
German (de)
Inventor
Dipl-Ing Klaus Bellingkrodt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Licentia Patent Verwaltungs GmbH filed Critical Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority to DE1964L0049567 priority Critical patent/DE1239862B/en
Publication of DE1239862B publication Critical patent/DE1239862B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/04Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00Control of position or direction
    • G05D3/12Control of position or direction using feedback

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL:Int. CL:

GOIbGOIb

Deutsche Kl.: 42 b -12/02German class: 42 b -12/02

Nummer: 1239 862Number: 1239 862

Aktenzeichen: L 49567IX b/42 bFile number: L 49567IX b / 42 b

Anmeldetag: 18. Dezember 1964Filing date: December 18, 1964

Auslegetag: 3. Mai 1967Open date: May 3, 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Längenmeßvorrichtung für ein sich hinsichtlich seiner Helligkeit von der Umgebung merklich abhebendes Meßobjektj wobei eine Objektkante einschließlich deren Umgebung durch ein optisches System auf einen feststehenden Spalt abgebildet wird, hinter dem eine in Spaltquerrichtung drehbare Maske angeordnet ist, die einen den Spalt punktweise nacheinander über seine ganze Länge für den Lichtdurchtritt freigebenden Kurvenschlitz aufweist, und ein die durchgelassene Lichtmenge erfassender Lichtempfänger sowie ein an einen Zähler angeschlossener Impulsgeber vorgesehen ist, wobei die Zählraste ein Maß für die zu ermittelnde Länge darstellt.The invention relates to an optical length measuring device for a with respect to The object to be measured clearly stands out in its brightness from its surroundings, including an object edge whose surroundings are mapped onto a fixed gap by an optical system, behind which a mask that can be rotated in the transverse direction of the gap is arranged, which one after the other the gap point by point has over its entire length for the passage of light releasing curve slot, and a die Light receiver that detects the amount of light that has passed through, as well as a light receiver connected to a counter Pulse generator is provided, the counting notch being a measure of the length to be determined.

Es sind bereits Vorrichtungen zur optischen Lage- und Breitenmessung von Objekten bekannt, bei denen über die zu messende Kante oder Breite eines Objekts, das sich in seiner Helligkeit von der der Umgebung merklich unterscheidet, eine Reihe von Fotozellen angeordnet ist und ein messender Streifen des Objekts auf diese Reihe von Fotozellen abgebildet wird. Dieses Verfahren ist, da sehr viele Fotozellen verwendet werden müssen, sehr kostspielig, sofern es sich um größere Breiten handelt oder damit gerechnet werden muß, daß die Auswanderung der Kante nicht klein bleibt Da die Fotozellen eine bestimmte Ausdehnung haben, wird die Messung auch ungenau.Devices for the optical position and width measurement of objects are already known those about the edge or width to be measured of an object that differs in its brightness from that of the The environment is noticeably different, a row of photocells is arranged and a measuring strip of the object is mapped onto this row of photocells. This method is because there are a lot of photocells must be used, very expensive if it is larger widths or with it It must be expected that the migration of the edge does not remain small have a certain extent, the measurement will also be inaccurate.

Es ist ferner bekannt, mit HiUe von rotierenden Spiegehi, etwa in Form eines mit sechs Spiegelflächen versehenen Spiegehades, die Lage einer Kante zu bestimmen. Dabei wird" jeweils bei jedem Spiegel die Kante in einer Fotozelle abgebildet. Man vergleicht dann die zeitlichen Einsätze oder die zeitliche Unterbrechung eines optischen Signals mit einem der Periode der Abtastung synchronen Signal Ein solches der Abtastung synchrone Signal kann etwa dadurch hergeleitet werden, daß man an den sechs Kanten des Sechseckspiegels Magnetjoche anbringt, bei der Umdrehung von diesen Magnetimpulse ableitet und diese in Vergleich setzt mit den zeitlichen Einsätzen bzw. Unterbrechungen der optischen Signale. Durch die Messung zweier Kanten auf diese Weise kann durch nachher erfolgende Differenzbildung auch eine Breite bestimmt werden. Dieses Verfahren ist zwar wesentlich genauer als das erstgenannte, jedoch stellt es einen sehr großen Aufwand dar. Außerdem tritt stets ein Meßfehler dadurch auf, daß bei der Abbildung ebene Spiegelflächen um eine Achse rotieren; die Abbildung wird nicht maßstabsgetreu, sondern sie enthält einen Bogen-Sehne-FeMer, den sogenannten Sagittalfehler. Schließlich Optische LängenmeßvorrichtungIt is also known, with HiUe of rotating Spiegehi, for example in the form of one with six mirror surfaces provided mirror shape to determine the position of an edge. "For each mirror," is the Edge shown in a photocell. One then compares the time deployments or the time interruption of an optical signal with a signal in synchronous with the period of sampling Such a signal, which is synchronous with the scanning, can be derived from the fact that one looks at the six Edges of the hexagonal mirror attaches magnetic yokes, derives magnetic impulses from these during rotation and sets this in comparison with the temporal inserts or interruptions of the optical Signals. By measuring two edges in this way, it is possible to calculate the difference afterwards a width can also be determined. This procedure is much more accurate than the first, however, it represents a very large effort. In addition, a measurement error always occurs because that in the image, flat mirror surfaces rotate about an axis; the illustration is not to scale, but it contains a bow-string-FeMer, the so-called sagittal error. Finally, optical length measuring device

Anmelder:Applicant:

Licentia Patent- Verwaltungs-G. m. b. H.,
Frankfurt/M., Theodor-Stern-Xai 1
Licentia Patent Administrative G. mb H.,
Frankfurt / M., Theodor-Stern-Xai 1

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dipl.-Ing. Klaus Beningkrodt, BerlinDipl.-Ing. Klaus Beningkrodt, Berlin

skid bei diesem Verfahren stets besondere Synchronisiermaßnahmen notwendig, da die zeitlichen Einsätze der Lichtimpulse gemessen werden. Würde man bei einer Breitenmessung auf die Synchronmagnetimpulse verzichten und nur die optischen Impulse inskid with this procedure always special synchronization measures necessary because the timing of the light impulses is measured. You would When measuring the width, do without the synchronous magnetic pulses and only use the optical pulses in

ao der Phasenlage vergleichen, so müßten die beiden abtastenden Spiegelräder vonkommen synchron miteinander laufen, was eine große Anforderung bedeutet, da durch Reibung stets mit Wirkungen gegen das Synchronisieren gerechnet werden muß. Außerdem müßte noch eine Vorrichtung zur Einjustierung der Einsätze der einzelnen Spiegelabbildungen vorhanden sein, damit die Abbildungen phasengetreu erfolgen.
Es ist ferner eine optische Längenmeßvorrichtung der eingangs genannten Art bekanntgeworden, die jedoch den Nachteil hat, daß hierbei die Lage der Objektkante nicht "erfaßt wird, was aber gerade bei laufenden Bändern sehr wichtig ist. Femer wird der Meßwert nicht digital erfaßt, so daß keine große Meßgenauigkeit erreicht wird.
ao compare the phase position, the two scanning mirror wheels would have to run synchronously with each other, which is a major requirement, since effects against synchronization must always be expected due to friction. In addition, a device for adjusting the inserts of the individual mirror images would have to be available so that the images are true to phase.
Furthermore, an optical length measuring device of the type mentioned at the beginning has become known, which however has the disadvantage that the position of the object edge is not "detected", which is very important especially with moving belts great measurement accuracy is achieved.

Es sind auch schon Lichtleitstäbe bekannt, bestehend aus Plexiglas, die bei radialem Einfall von • Licht eine Weiterleitung dieses Lichtes in Achsenrichtung ermöglichen. Die Intensität des Lichtes, das bei radialer Einstrahlung in Achsenrichtung weitergeleitet wird, ist an sich gering. Man kann jedoch, wie dies bereits vorgeschlagen wurde, diese Intensität wesentlich dadurch erhöhen, daß man in den Lichtleitstab eine Nut einfräst, diese mattiert und die Nut mit Magnesium-Oxyd-Pulver füllt. Mit dem so ausgebildeten Lichtleitstab ist eine technische Anwendung möglich. Die Verwendung des über der Kante oder Breite eines Objekts angeordneten Lichtleitstabes zur Ausmessung der Kantenlage oder Breite des Objekts ist naturgemäß dann naheliegend, wenn das betreffende zu messende Objekt dunkel ist, mit einem Lichtstrahl abgetastet wird und gegen-There are also light guide rods known, consisting of Plexiglas, which at radial incidence of • Enable light to transmit this light in the axial direction. The intensity of the light that is transmitted in the axial direction in the case of radial irradiation, is in itself small. However, one can As has already been suggested, increase this intensity significantly by going into the Milling a groove in the light guide rod, matting it and filling the groove with magnesium oxide powder. With that trained light guide rod is a technical application possible. The use of the light guide rod placed over the edge or width of an object to measure the edge position or width of the object is naturally obvious, when the object to be measured is dark, scanned with a light beam and counter-

709578/145709578/145

3 43 4

über der Unterlage eine hinreichend verschiedene Empfängers 11 Impulse an die Zähleinrichtung 12A sufficiently different receiver 11 sends pulses to the counting device 12 above the base

Reflexion aufweist. Dann wäre zwar eine besondere gibt. Mit 13 ist eine weitere Lichtquelle und mit 14Has reflection. Then there would be a special one. At 13 there is another light source and at 14

Abtasteinrichtung notwendig, jedoch ließe sich ohne ein weiterer Fotoempfänger bezeichnet, mit derenScanning device necessary, but could be designated without another photo receiver, with their

weiteres durch eine geeignete Abbildung eines Hilfe ein Bezugssignal zur Feststellung der momen-further a reference signal for determining the current

Objektstreifens, der die zu messende Kante oder 5 tanen Stellung des Zylinders 2 erzeugt wird, indemObject strip, which the edge to be measured or 5 tanen position of the cylinder 2 is generated by

Breite enthält, auf den Lichtieitstab eine Ausmessung in einer bestimmten Stellung des Zylinders 2 durchWidth contains, on the Lichtieitstab a measurement in a certain position of the cylinder 2 by

erreichen. Anders' liegen die Dinge aber bei leuch- eine Öffnung 15 der Scheibe 9 ein Lichtsignal vonreach. Things are different, however, when an opening 15 of the pane 9 is illuminated, a light signal of

tenden Objekten, etwa glühenden Walzbändern. Hier der Lichtquelle 13 zum Empfangsorgan 14 abge-objects such as glowing rolled strips. Here from the light source 13 to the receiving organ 14

läßt sich eine Lichtäbtastung nicht durchführen. Eine geben wird.light scanning cannot be carried out. There will be.

besondere Abtastvorrichtung für dunkle Objekte io Der Zwischenraum zwischen dem Zylinder 2 undspecial scanning device for dark objects io The space between the cylinder 2 and

ist als solche auch unerwünscht, weil sie einen be- dem LichÜeitstab 1 wird möglichst klein gewählt,is also undesirable as such, because it is one of the light bars 1 is chosen to be as small as possible,

sonderen Aufwand darstellt und durch die zusatz- Der Anfang und das Ende der Schraubenlinie 3, die liehe Abbildung der Lichtquelle der Abtasteinrich-· in den Zylinder 2 eingefräst ist, decken sich mit denrepresents special effort and by the additional The beginning and the end of the helix 3, the Borrowed image of the light source of the scanning device · is milled into the cylinder 2, coincide with the

rung auf das Objekt von vornherein Ungenauigkeiten Längsabmessungen des Lichtleitstabes 1. Macht dertion on the object from the outset Inaccuracies in the longitudinal dimensions of the light guide rod 1. Power of the

in der Messung auftreten. 15 Zylinder 2 eine Vollumdrehung, so wandert deroccur in the measurement. 15 cylinder 2 one full turn, the moves

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Schnitt der Schraubenlinie mit einer gedachtenThe invention is based on the task of intersecting the helical line with an imaginary

eine optische Längenmeßvorrichtung der eingangs Mantellinie des Lichtleitstabes 1 von dem einen zuman optical length measuring device of the input surface line of the light guide rod 1 from the one to the

genannten Art zu schaffen, bei der sich das Meß- anderen Stabende.to create the type mentioned, in which the measuring rod is the other end.

objekt hinsichtlich seiner Helligkeit von der Um- Der Lichtleitstab 1 ist mit einer Nut 16 versehen;The light guide rod 1 is provided with a groove 16;

gebung — sei es durch Eigenstrahlung oder durch 20 die mattiert und mit Magnesium-Oxyd-Pulver aus-environment - be it through natural radiation or through 20 matted and coated with magnesium oxide powder

Strahlung der Umgebung — merklich unterscheidet, gefüllt ist. Der Lichtleitstab fängt von der schmalenRadiation of the environment - noticeably different, is filled. The light guide rod starts from the narrow one

wobei die Meß vorrichtung bei möglichst einfacher Fläche, die seiner mattierten Nut gegenüberliegt,the measuring device with the simplest possible surface facing its frosted groove,

und betriebssicherer Bauweise eine höhere Meß- Licht auf und leitet es fort. Läuft die Schraubenlinie 3and reliable construction a higher measuring light and forwards it. If the helix runs 3

genauigkeit gewährleistet als die bekannten Meß- des rotierenden Zylinders 2 darüber und fällt Lichtaccuracy guaranteed than the known measuring of the rotating cylinder 2 above and falls light

vorrichtungen. 25 auf die Fläche, so wandert über den LichÜeitstab 1fixtures. 25 on the surface, then moves over the light rod 1

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- ein Lichtfleck hinweg. Es wird also immer erst dannAccording to the invention, this object is thereby achieved by removing a light spot. So it will always only then

löst, daß die drehbare Maske aus einem parallel zum ein Lichtimpuls vom LichÜeitstab 1 aufgefangen,solves that the rotatable mask from a parallel to a light pulse captured by the light bar 1,

feststehenden Spalt angeordneten, bis auf einen wenn die Schraubenlinie 3 des Zylinders 2 denarranged fixed gap, except for one when the helix 3 of the cylinder 2 the

schraubenHnienförmigen Schlitz lichtundurchlässigen Lichtbereich schneidet.Screw-shaped slit that cuts opaque light area.

Hohlzylinder besteht, der einen die durchgelassene 30 Der Punkt auf dem LichÜeitstab, bei dessen Ab-Lichtmenge zum Lichtempfänger weiterleitenden tastung eines leuchtenden Objekts 6 der erste Licht-Lichtleitstab umschließt, und daß der Zähler die ab- impuls im Fotomultiplier 8 registriert wird, wird mit gegebenen Impulse des synchron mit dem Zylinder Hilfe des-Impulsgebers 9 ausgemessen, der mit dem drehbaren Impulsgebers von einem voreinstellbaren rotierenden Zylinder 2 verbunden ist. Der Impuls-Zählerausgangswert -bis zu einem vom Licht- 35 geber 9 gibt bei einer Umdrehung eine bestimmte empfänger zum Wähler gegebenen Lichtsignal zählt, Anzahl von Impulsen ab, die in den Zähler 12 eingewelches durch den Helligkeitswechsel beim Erfassen zählt werden. Beim Auftreten des Lichtsignals im der Objektkante durch den lichtdurchlässigen Schlitz Fotomultiplier 8 wird der Zähler 12 gestoppt, und auftritt. - die bis dahin eingezählte Zahl von Impulsen imThere is a hollow cylinder, one of which is the let through To the light receiver onward scanning of a luminous object 6, the first light-light guide rod encloses, and that the counter the pulse is registered in the photomultiplier 8, is with given pulses of the synchronous with the cylinder with the help of the pulse generator 9 measured with the rotatable pulse generator of a presettable rotating cylinder 2 is connected. The pulse counter output value -up to one of the light transmitter 9 gives a certain one revolution Receiver given to the voter light signal counts, the number of pulses that in the counter 12 einewelches can be counted by the change in brightness during detection. When the light signal occurs in the object edge through the transparent slit photomultiplier 8, the counter 12 is stopped, and occurs. - the number of pulses in the

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird der 4« Zähler 12 ist ein Maß für die Lage eines Dunkel-Vorteil erzielt, daß die Meßvorrichtung sowohl zur Heil-Überganges am Meßobjekt 6. Mit Hilfe der Bestimmung der Lage der Objektkante als auch zur Meßvorrichtung wird also die Lage einer leuchtenden Messung der Länge oder Breite des Meßobjekts ver- Kante erfaßt und in Form eines digitalen Wertes anwendbar ist, wobei durch die digitale Erfassung und gegeben. Da der Zähler 12 bei jedem Umlauf neu Auswertung der Meßwerte eine sehr große Meß- 45 gestartet werden muß, wird das Bezugssignal des genauigkeit erzielt wird. Empfangsorgans 14 benötigt, das zu jedem Abtast-As a result of the measure according to the invention, the 4 «counter 12 is a measure of the location of a dark advantage achieved that the measuring device both for healing transition on the test object 6. With the help of Determination of the position of the object edge as well as the measuring device is the position of a luminous one Measurement of the length or width of the object to be measured is detected and can be used in the form of a digital value is, being given by digital capture and. Since the counter 12 is new with each revolution Evaluation of the measured values a very large measurement 45 has to be started, the reference signal of the accuracy is achieved. Receiving organ 14 required that for each sampling

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand von beginn gebildet werden muß.The invention is in the drawing to hand must be formed from the beginning.

Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigt Mit der gleichen Meßvorrichtung läßt sich auchExemplary embodiments illustrated. It shows with the same measuring device can also

F i g. 1 die erfindungsgemäße Meßvorrichtung, die Breite eines Objekts im Abtastbereich 5 fest-F i g. 1 the measuring device according to the invention, the width of an object in the scanning area 5 fixed-

F i g. 2 eine Ausbildung der drehbaren Zylinder 5° stellen, indem nur so lange Impulse in den Zähler 12 über einem Lichtieitsab bei zu messenden größeren eingezählt werden, wie ein Lichtsignal vom Foto-Breiten, multiplier 8 an den Zähler 12 abgegeben wird.F i g. 2 represent an embodiment of the rotatable cylinder 5 ° by adding pulses to the counter 12 be counted over a Lichtieitsab for larger to be measured, like a light signal from the photo width, multiplier 8 is delivered to the counter 12.

F i g. 3 eine Breitenmessung mit Hilfe zweier Das Meßprinzip läßt sich auch für die Ausmes-F i g. 3 a width measurement with the help of two The measuring principle can also be used for the

Kantenmessungen gemäß der Erfindung. * sung eines nicht leuchtenden Objekts vor einerEdge measurements according to the invention. * Solution of a non-luminous object in front of a

In Fig. 1 ist mit 1 ein Lichtleitstab, mit 2 ein 55 leuchtenden Umgebung verwenden, indem die Anrotierender Zylinder, 'mit 3 eine in den Zylinder ein- zahl der Impulse festgestellt wird, die während der gefräste Schraubenlinie und mit 4 eine Optik, die den Abtastung über den kein Lichtsignal abgebenden Beabzutastenden Streifen 5 auf dem LichÜeitstab 1 ab- reich der Breite des Meßgutes in den Zähler 12 einbildet, bezeichnet. Mit 6 ist das mit seiner einen gezählt werden.In Fig. 1, 1 is a light guide rod, with 2 a 55 luminous environment is used by the rotating Cylinder, 'with 3 a number of impulses in the cylinder is determined, which during the milled helical line and with 4 an optics that the scanning via the no light signal emitting Beabto be scanned Strips 5 on the LichÜeitstab 1 across the width of the material to be measured in the counter 12, designated. At 6 it is to be counted with its one.

Kante in dem Abtastbereich 5 liegende Objekt be- 60 Die beschriebene Vorrichtung ist zunächst nur beiThe object lying in the scanning area 5 is located at the edge

zeichnet. Zwischen Optik 4 und LichÜeitstab 1 ist kürzeren Lichtieitstäben anzuwenden, da diedraws. Between optics 4 and LichÜeitstäben 1 shorter Lichtieitstäben is used because the

noch eine gerade Schlitzblende 7 angebracht. Mit 8 Schraubenlinie 3 am Abtastzylinder 2 bei längerena straight slit diaphragm 7 is also attached. With 8 helix 3 on the scanning cylinder 2 for longer ones

ist ein Fotomultiplier bezeichnet, in den das in Lichüeitstäben eine zu große Steigung besäße undis a photomultiplier, in which the Lichüeitstäben would have too great a slope and

Achsenrichtung aus dem LichÜeitstab 1 austretende dadurch ein schleifender Schnitt mit dem das LichtAxial direction from the LichÜeitstab 1 exiting thereby a grinding cut with which the light

Licht eintritt und dort gleichzeitig verstärkt wird. 85 auffangenden Streifen 3 auf der Mantelfläche desLight enters and is amplified there at the same time. 85 catching strips 3 on the outer surface of the

Mit 9 ist ein Impulsgeber bezeichnet, der mit dem Lichtieitstabes zustande käme. Der Lichtfleck würde9 with a pulse generator is referred to, which would come about with the Lichtieitstabes. The spot of light would

Zylinder 2 verbunden ist und der bei Drehung des dadurch erne zu große Ausdehnung bekommen undCylinder 2 is connected and when it is turned, it expands too much and

Zylinders 2 mit -Hilfe der Lichtquelle 10 und des damit die Genauigkeit der- Messung-verlorengehen.Cylinder 2 with the aid of the light source 10 and thus the accuracy of the measurement will be lost.

Claims (2)

Daher wird bei größeren Objektbreiten und damit längeren Lichtleitstäben 1 im Zylinder 2 die eingefräste Schraubenlinie 3 derart ausgebildet, daß sie mehrere Gänge (Fig. 2) besitzt. Damit bleibt der gewünschte steile Schnitt der Schraubenlinie 3 erhalten jedoch entsteht zunächst eine Vieldeutigkeit, da jeder einzelne Gang eine Iichtöffnung bildet. Es muß daher zur Vermeidung dieser Vieldeutigkeit ein zweiter Zylinder 17 verwendet werden, der über den ersten Zylinder 2 ebenfalls drehbar gelagert wird. Mit Hilfe dieses Zylinders 17 wird eine Abdeckung der Licht-Öffnungen, die zu einem anderen Zeitpunkt der Abtastung benötigt werden, dadurch erreicht, daß im zweiten rotierenden Zylinder 17 über die gesamte Abtastbreite nur eine einzige Schraubenlinie 30 eingefräst ist. In Fig. 2 sind die beiden Zylinder 2 und 17 mit den zugehörigen Schraubenlinien 3 α bis 3e bzw. 30 im Schnitt und in Abwicklung dargestellt. Mit 18 ist eine Lichtöffnung gekennzeichnet, die durch den Schnitt der Schraubenlinie 30 des Zylinders 17 mit dem dritten Gang 3 c der Schraubenlinie 3 des Zylinders 2 entsteht. Die Drehzahl des zweiten Zylinders 17 ist gegenüber der Drehzahl des ersten Zylinders 2 im Verhältnis 1 zur Anzahl der Schraubenlinien3 a, 3b, 3c, 3d, 3e des Zylinders 2 untersetzt, so daß beim Rotieren beider Zylinder stets nur eine Blendenöffnung von der einen zur anderen Seite des LichtleitstarjesFl wandert. Es besteht also zwischen den Drehzahlen der Zylinder 2 und 17 und der Anzahl ihrer Schraubenlinien das Verhältnis: Drehzahl Zylinder 2 zu Drehzahl Zylinder 17 = Anzahl der Schraubenünien von Zylinder 2 zu Anzahl der Schraubenünien von Zylinder 17. Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung zur maßstabsgetreuen Abbildung einer Strecke kann auch zur Breitenmessung eines Objekts mit Hilfe zweier Kantenmessungen verwendet werden, wobei zwei Lichtleitstäbe benutzt werden, von denen je ein Lichtleitstab einen Kantenbereich des in seiner Breite zu messenden Objekts abtastet. Bei einer solchen in F i g. 3 dargestellten Breitenmessung ist mit 19 und 20 je eine erfindungsgemäße Meßvorrichtung gemäß F i g. 1 bezeichnet, wobei bei der Vorrichtung 19 für die einzelnen Meßelemente die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 gewählt sind, während bei Vorrichtung 20 die entsprechenden Elemente jeweils durch Striche hinter dem Bezugszeichen (z. B. 1' usw.) gekennzeichnet sind. Das Objekt, dessen Breite zu messen ist, ist mit 21 bezeichnet und liegt mit der einen Kante im Abtastbereich 22 der Vorrichtung 19 und mit der anderen Kante im Abtastbereich 23 der Vorrichtung 20. An die Ausgänge der Zähler 12 und 12' ist ein Addierwerk 24 mit nachgeschalteter Registrier-und Anzeigevorrichtung 25 angeschlossen. Die Abtastung erfolgt zweckmäßig von innen nach außen, was durch den angegebenen Drehsinn für die Zylinder 2 und 2' angedeutet ist. Beim Erfassen des Hell-Dunkel-Überganges auf beiden Seiten des Objekts 21 werden die Zähler 12 und 12' gestoppt, und ihre Werte werden in das Addierwerk 24 eingegeben und zur Ermittlung der Gesamtbreite summiert. Ist hierbei das auszumessende Objekt 21 leuchtend, so ergibt sich die Breite aus der Summe der Zählimpulse und einem Wert, der dem Abstand der Abtastbereiche 22 und 23 entspricht Ist dagegen das Objekt dunkel und der Untergrund hell, so ergibt sich die Breite entweder aus einem Wert (27), der dem Abstand 26 und der Summe der Abtastbereiche 22 und 23 entspricht, verringert um die Summe der Zählimpulse, die im Addierwerk 24 gebildet wird, oder es wird bis zum Dunkel-Hell-Ubergang gemessen, wobei dann wieder ein dem Abstand 26 der Abtastbereiche 22 und 23 entsprechender Wert hinzuzuaddieren ist. Patentansprüche:Therefore, with larger object widths and thus longer light guide rods 1 in the cylinder 2, the milled helical line 3 is formed in such a way that it has several threads (FIG. 2). The desired steep section of the helical line 3 is thus retained, but initially an ambiguity arises, since each individual thread forms a light opening. To avoid this ambiguity, a second cylinder 17 must therefore be used, which is also rotatably supported by the first cylinder 2. With the aid of this cylinder 17, the light openings which are required at a different point in time of the scanning are covered in that only a single helix 30 is milled into the second rotating cylinder 17 over the entire scanning width. In Fig. 2, the two cylinders 2 and 17 with the associated helical lines 3 α to 3e and 30 are shown in section and in development. A light opening is identified by 18, which is created by the intersection of the helical line 30 of the cylinder 17 with the third gear 3 c of the helical line 3 of the cylinder 2. The speed of the second cylinder 17 is reduced compared to the speed of the first cylinder 2 in the ratio 1 to the number of helical lines3 a, 3b, 3c, 3d, 3e of the cylinder 2, so that when both cylinders rotate, only one aperture from one to the other Side of the light guide star Fl wanders. There is therefore the ratio between the speeds of cylinders 2 and 17 and the number of their helices: speed of cylinder 2 to speed of cylinder 17 = number of screw lines of cylinder 2 to number of screw lines of cylinder 17. The measuring device according to the invention for true-to-scale mapping of a route can can also be used to measure the width of an object with the help of two edge measurements, two light guide rods being used, one of which each light guide rod scans an edge area of the object to be measured in terms of its width. With such in FIG. 3, the width measurement shown is at 19 and 20 each a measuring device according to the invention according to FIG. 1, the same reference numerals being chosen for the individual measuring elements in device 19 as in FIG. 1, while in device 20 the corresponding elements are each identified by dashes after the reference symbol (e.g. 1 ', etc.). The object, the width of which is to be measured, is designated 21 and has one edge in the scanning area 22 of the device 19 and the other edge in the scanning area 23 of the device 20. An adder 24 is connected to the outputs of the counters 12 and 12 ' connected to a downstream registration and display device 25. The scanning is expediently carried out from the inside to the outside, which is indicated by the specified direction of rotation for the cylinders 2 and 2 '. When the light-dark transition on both sides of the object 21 is detected, the counters 12 and 12 'are stopped and their values are entered into the adder 24 and added up to determine the total width. If the object 21 to be measured is illuminated, the width results from the sum of the counting pulses and a value that corresponds to the distance between the scanning areas 22 and 23 (27), which corresponds to the distance 26 and the sum of the scanning areas 22 and 23, reduced by the sum of the counting pulses that is formed in the adder 24, or it is measured up to the dark-light transition, which then again corresponds to the distance 26 of the scanning areas 22 and 23 a corresponding value is to be added. Patent claims: 1. Optische Längenmeßvorrichtung für ein sich hinsichtlich seiner Helligkeit von der Umgebung merklich abhebendes Meßobjekt, wobei eine Objektkante einschließlich deren Umgebung durch ein optisches System auf einen feststehenden Spalt abgebildet wird, hinter dem eine in Spaltquerrichtung drehbare Maske angeordnet ist, die einen den Spalt punktweise nacheinander über seine ganze Länge für den Lichtdurchtritt freigebenden Kurvenschlitz aufweist, und ein die durchgelassene Lichtmenge erfassender Lichtempfänger sowie ein an einen Zähler angeschlossener Impulsgeber vorgesehen ist, wobei die Zählrate ein Maß für die zu ermittelnde Länge darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Maske aus einem parallel zum feststehenden Spalt (7) angeordneten, bis auf einen schraubenlinienförmigen Schlitz (3) lichtundurchlässigen Hohlzylinder (2) besteht, der einen die durchgelassene Lichtmenge zum Lichtempfänger (8) weiterleitenden Lichtleitstab (1) umschließt, und daß der Zähler (12) die abgegebenen Impulse des synchron mit dem Zylinder (2) drehbaren Impulsgebers (9,10,11) von einem voreinstellbaren Zählerausgangswert bis zu einem vom Lichtempfänger (8) zum Zähler (12) gegebenen Lichtsignal zählt, welches durch den Helligkeitswechsel beim Erfassen der Objektkante durch den lichtdurchlässigen Schlitz (3) auftritt.1. Optical length measuring device for a device that differs from its surroundings in terms of its brightness noticeably lifting object to be measured, with an object edge including its surroundings is imaged by an optical system on a fixed gap, behind which an in Gap transverse direction rotatable mask is arranged, which one the gap point by point one after the other has over its entire length for the passage of light releasing curve slot, and a die Light receiver that detects the amount of light that has passed through, as well as a light receiver connected to a counter Pulse generator is provided, the counting rate being a measure of the length to be determined, characterized in that that the rotatable mask consists of a parallel to the fixed gap (7) arranged, except for a helical slot (3) opaque hollow cylinder (2) consists of a light guide rod (1) which transmits the amount of light allowed to the light receiver (8) encloses, and that the counter (12) the output pulses of the synchronous with the cylinder (2) rotatable pulse generator (9,10,11) from a preset counter output value up to one given by the light receiver (8) to the counter (12) Light signal counts, which is caused by the change in brightness when detecting the edge of the object occurs through the translucent slot (3). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtdurchlässige schraubenlinienförmige Schlitz (3) des Zylinders (2) mehrere Gänge (3 α bis 3 e) aufweist sowie um diesen Zylinder (2) ein weiterer drehbarer Zylinder (17) angeordnet ist, der seinerseits einen lichtdurchlässigen schraubenlinienförmigen Schlitz (30) mit nur einem Gang über der ganzen Zylinderlänge trägt, und daß sich die Drehzahlen der beiden Zylinder (2 bzw. 17) zueinander wie die Anzahl der Gänge der zugehörigen schraubenlinienförmigen Schlitze (3 α bis 3e bzw. 30) verhalten.2. Device according to claim 1, characterized in that the translucent helical slot (3) of the cylinder (2) has several courses (3 α to 3 e) and a further rotatable cylinder (17) is arranged around this cylinder (2), which in turn carries a translucent helical slot (30) with only one thread over the entire length of the cylinder, and that the speeds of the two cylinders (2 or 17) are related to each other like the number of threads of the associated helical slots (3 α to 3e or 30) behave. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1191591,
479;
Considered publications:
German publication no.1191591,
479;
französische Patentschrift Nr. 1 375 418;
»Control Engineering«, Mai 1964, S. 77 bis 80.
French Patent No. 1,375,418;
"Control Engineering", May 1964, pp. 77 to 80.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 709 578/145 4.67 © Bundesdruckerei Berlin709 578/145 4.67 © Bundesdruckerei Berlin
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1266513B (en) * 1965-10-30 1968-04-18 Philips Patentverwaltung Arrangement for non-contact measurement of the width and / or position of measurement objects

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