[go: up one dir, main page]

DE1472090C - Verfahren zum Messen der winkelmaßi gen Abweichung eines Lichtstrahls durch einen Prüfkörper - Google Patents

Verfahren zum Messen der winkelmaßi gen Abweichung eines Lichtstrahls durch einen Prüfkörper

Info

Publication number
DE1472090C
DE1472090C DE1472090C DE 1472090 C DE1472090 C DE 1472090C DE 1472090 C DE1472090 C DE 1472090C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pulse
light beam
pulses
light
receiver
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.)
Expired
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Dr Innsbruck Scheffler (Österreich), Jandeleit, Otto, Dipl Phys, 5100 Aachen
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.)
Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Compagnie de Saint Gobain SA
Publication date

Links

Description

1 2
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen eines Impulses als Maß für den Totalreflexionswinkel
der winkelmäßigen Ablenkung eines Lichtstrahles ausgewertet wird.
durch einen Prüfkörper, bei dem die winkelmäßige Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, von Ablenkung des Lichtstrahles in eine Zeitfunktion diesem Prinzip der Zeitmessung ausgehend ein· Verumgeformt und durch Vergleich mit einem zeitlichen 5 fahren zu schaffen, mit dem auch sehr geringe AbBezugspunkt ein Maß für die Größe der Ablenkung lenkungen in der Größenordnung von 1 Bogenminute gewonnen wird. gemessen und quantitativ sicher ausgewertet werden
Ein besonderes Anwendungsgebiet der Erfindung können.
ist die Abtastung größerer Flächen, z. B. Glas- Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Verfahren scheiben, zum Zweck der Messung der optischen io nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Licht-Qualität, strahl und ein Empfänger relativ zueinander bewegt
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur werden, und daß als zeitlicher Bezugspunkt derjenige
Durchführung dieses Verfahrens, die sich insbeson- Impuls dient, den der Empfänger bei Abwesenheit
dere für eine automatische Prüfung von Glasscheiben des Prüfkörpers bzw. bei Anwesenheit eines Refe-
im Hinblick auf Ablenkfehler und dioptrische Fehler 15 renz-Prüfkörpers liefert, und dieser Bezugsimpuls
eignet. in einem mit der Bewegung des Lichtstrahles oder
Es sind verschiedene Verfahren bekannt, mit denen des Empfängers synchronisierten Impulsspeicher Glasscheiben auf optische Fehler, insbesondere auf gespeichert und der bei der Untersuchung 'des Prüf-Ablenkfehler. einerseits und dioptrische Fehler körpers gelieferte Impuls zeitlich mit dem gespeicherandererseits, untersucht werden können (DIN-Norm 20 ten Bezugsinipuls verglichen wird.
52305). Diese bekannten Verfahren gestatten es je- In zweckmäßiger Weiterbildung dieses Verfahrens doch nicht, die genannten Fehlerarten gleichzeitig für, die Abtastung einer größeren Fläche läßt sich zu messen, vielmehr ist jedes der bekannten Ver- das Verfahren beispielsweise so durchführen, daß fahren nur für die Messung einer Fehlerart geeignet, der Lichtstrahl in Kreisform über den zu prüfenden und die Prüfkörper müssen, falls beide Fehlerarten 25 Körper geführt wird, und daß er nach dem Abtasten erfaßt werden sollen, nacheinander zwei Messungen des Prüfkörpers durch schmale, auf den von dem unterworfen werden. Darüber hinaus sind die be- Lichtstrahl beschriebenen Kreis in gleichen Abkannten Verfahren nicht geeignet, genaue Messungen ständen liegende lichtdurchlässige Spalte in einem der Größe der Fehler auf automatischem Wege zu lichtundurchlässigen Schirm in einzelne Lichtimpulse ermöglichen. 3° zerlegt wird und daß Teile der Impulsspeichervor-
Es ist zwar ein automatisch arbeitendes Verfahren richtung zum Speichern bzw. zum Abfragen der
zur Untersuchung einer größeren Fläche auf Ab- Bezugsimpulse eine Drehbewegung ausführen, die
lenkfehler bekannt (USA.-Patentschrift 2 889 737), mit der den Lichtstrahl führenden drehbaren Vor-
doch läßt sich mit diesem automatischen Verfahren richtung direkt gekoppelt ist.
weder die absolute Größe der Ablenkfehler bestim- 35 Nach einem zweiten Verfahren nach der Erfindung
men, noch können mit diesem Verfahren lokal be- wird ein örtlich feststehender Lichtstrahl auf einen
grenzte Fehler von geringer Ausdehnung erfaßt örtlich feststehenden Empfänger gerichtet und der
werden. Lichtstrahl durch sich mit konstanter Geschwindig-
Bei der modernen automatischen Fertigung von keit bewegende Blenden in Lichtimpulse zerlegt und
Glasscheiben ist es außerordentlich wichtig, über ein 4° die bei Beaufschlagung des Empfängers registrierten
Verfahren zu verfügen, mit dem die gesamte Produk- Energieimpulse in einem mit der Bewegung der
tion ohne großen Arbeitsaufwand auf ihre optische Blenden synchronisierten Impulsspeicher gespeichert
Qualität untersucht werden kann. Das Problem stellt und der Prüfkörper zwischen der Lichtquelle und
sich insbesondere bei der Herstellung von Glas- der sich bewegenden Blende in den Lichtstrahl ge-
scheiben, für die eine bestimmte optische Qualität 45 bracht und die bei der Untersuchung des Prüfkörpers
gewünscht oder gefordert ist oder für die festgelegte gelieferten Impulse zeitlich mit den gespeicherten
Fehlergrenzen nicht überschritten werden dürfen. Impulsen verglichen.
Das ist beispielsweise bei Windschutzscheiben der Auch dieses Verfahren läßt sich besonders zweck-
FaIl, bei denen die Ablenkung bei senkrechtem Licht- mäßig mit Rotationsbewegungen ausführen, . wobei
einfall 2,5 Bogenniinuten nicht überschreiten und die 50. zur Erzeugung der Lichtiinpulse eine sich drehende
dioptrischen Fehler höchstens 0,06 Dioptrien be- Blendenscheibe verwendet und der die erhaltenen
(ragen dürfen. Bezugsimpulse speichernde Impulsspeicher auf einer
Es ist zwar auch bereits grundsätzlich bekannt, Kreisbahn angeordnet und in seiner Drehbewegung
die winkelmäßige Ablenkung eines Lichtstrahles mit der rotierenden Blendenscheibe direkt gekoppelt
cltirch einen Prüfkörper dadurch zu messen, daß die 55 wird.
wirikelmiißige Ablenkung des Lichtstrahles in eine Beiden Verfahren ist gemeinsam, daß jeweils zur
Zeitfunktion umgeformt und durch Vergleich mit Erzeugung der Zeitkomponente ein Teil der Anlage
einem zeitlichen Bezugspunkt ein Maß für die Größe eine Bewegung ausführt. Die erfindungswesentliche
der Ablenkung gewonnen wird. So ist in der USA.- Speicherung der den Impulsen des nicht abgelenkten
Patentschrift 2 K07 976 eine Anordnung zum Messen 60 Lichtstrahls entsprechenden Signale setzt voraus, daß
des Brechungsindex eines Körpers beschrieben, bei zwischen dem sich bewegenden Teil und dem Spei-
dem die Oberfläche des Körpers mit einem Licht- eher ein absoluter Synchronismus besteht. In der
strahl unter kontinuierlicher Änderung des Einfalls- Praxis läßt sich der Synchronismus in einfacher Weise
Winkels zyklisch abgetastet und die Intensität der dadurch erreichen, daß auf dem sich bewegenden
reflektierten Lichtimpulse gemessen und in Form 65 Teil der Vorrichtung ein Speicherband, beispielsweise
einer Intensitätskurve aufgezeichnet wird, wobei der ein Magnetband, fest angeordnet und an einem orts-
Zeitpunkt des beim Totalreflexionswinkel auftreten- fest angeordneten Signalgeber bzw. Signalabnehmer,
den Kiiickpunktcs im Verlauf der Intensitätskurve beispielsweise einem Magnettonkopf vorbeibewegt
wird. Mit Hilfe des Tonkopfes werden in einem ersten Schritt die den Impulsen des nicht abgelenkten Strahls entsprechenden Signale auf das Tonband aufgesprochen, während in einem zweiten Schritt der Tonkopf als Signalabnehmer geschaltet, der Prüfkörper in den Strahlengang gebracht und sowohl die Speichersignale wie die Meßsignale zur elektronischen Auswertung weitergeleitet werden.
In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verfahren kann jeweils der Zeitvergleich zwischen dem gespeicherten und dem Meßimpuls dadurch vorgenommen werden, daß durch den gespeicherten Impuls die Entladung eines auf ein bestimmtes Potential aufgeladenen Kondensators ausgelöst und durch den Meßimpuls der Entladungsvorgang des Kondensators unterbrochen wird und das Potential der Entladungsunterbrechung als Maß für die Ablenkung des Lichtstrahles verwendet wird.
Ferner kann die Auswertung in der Weise vorgenommen werden, daß das Potential der Entladungsunterbrechung des Kondensators mit einem einer vorgegebenen Fehlergrenze entsprechenden Potential verglichen wird und bei Überschreiten des Vergleichspotentials ein Signal gegeben wird.
An Hand der Zeichnungen werden im folgenden verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Es wird ferner eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung beschrieben, die insbesondere dafür vorgesehen ist, Glasscheiben automatisch auf ihre optische Qualität zu untersuchen, d. h. festzustellen, ob die optischen Fehler der Glasscheibe unterhalb einer vorher festgesetzten und eingestellten Fehlergrenze liegen oder ob die Fehler die festgelegte Fehlergrenze überschreiten. Die Zeichnungen zeigen in
F i g. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
F i g. 2 eine Vorderansicht eines Details aus F i g. 1,
F i g. 3 die Impulsfolge bei einem nicht abgelenkten und bei einem abgelenkten Strahl in schematischer Darstellung,
F i g. 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
F i g. 5 die Ansicht eines vor dem Empfänger angeordneten Meßschirmes bei Durchführung des Verfahrens nach F i g. 4,
F i g. 6 eine geeignete Lochblende zur Erzeugung von fünf Lichtstrahlen, durch die der Prüfkörper in mehreren Richtungen abgetastet wird,
F i g. 7 die von den verschiedenen Lichtpunkten der Lochblende nach F i g. 6 auf der Meßebene beschriebenen Lichtkreise sowie Anordnung und Ausbildung des Meßfeldes,
F i g. 8 eine andere Lochblende zur Erzeugung von sieben Lichtstrahlen, durch die der Prüfkörper in mehreren Richtungen abgetastet wird,
F i g. 9 die von den verschiedenen Lichtpunkten der Lochblende nach F i g. 8 auf der Meßebene beschriebenen Lichtkreise sowie Anordnung und Ausbildung des Meßfeldes,
F i g. 10 eine bevorzugte Ausführungsform einer Ablenkvorrichtung zur Erzeugung der Abtastbewegung der Lichtstrahlen,
Fig. 11 die Gesamtansicht einer Anlage zur automatischen optischen Prüfung von Glasscheiben in perspektivischer Darstellung, ;
Fig. 12 den Sender- und Speicherteil der in Fig. 11 dargestellten Anlage in vergrößerter Darstellung,
Fig. 13 die bei der Anlage nach Fig. 11 verwendete Lochblende,
Fig. 14 die Vorderansicht des Empfängerteils der in Fig. 11 dargestellten Anlage in perspektivischer Darstellung,
Fig. 15 den elektronischen Aufbau eines Empfangsteils in schematischer Darstellung und
F i g. 16 den Entladungsvorgang des durch die Meßimpulse gesteuerten Kondensators.
An Hand von F i g. 1 wird die Durchführung des Verfahrens mit feststehendem Lichtstrahl beschrieben. In Fig. 1 sind schematisch dargestellt eine ein Lichtstrahlenbündel 2 aussendende Lichtquelle 1, eine Blende 3 zur Begrenzung des Lichtstrahlenbündels 2, eine auf seinem Umfang mit einem Zahnkranz 4 versehene drehbare Blendenscheibe 5, ein zur Drehachse der Blendenscheibe 5 konzentrisch angeordnetes Magnetband 6, ein die Aufnahme und die Wiedergabe von auf dem Magnetband 6 gespeicherten Signalen erlaubender Tonkopf 7, ein Empfänger 8, ein die Lichtstrahlen 2 auf den Empfänger 8 lenkendes Linsensystem 9 und eine elektronische Vorrichtung 10, in der die von dem Speicher 6 und die vom Empfänger 8 gelieferten Signale ausgewertet werden.
F i g. 2 zeigt eine Vorderansicht der Blendenscheibe 5, auf deren Umfang ein Zahnkranz 4 sitzt, der im gleichen Abstand voneinander angeordnete Schlitze oder Spalte 12 zum Durchtritt des Lichtstrahls 2 aufweist. Das Magnetband 6 ist konzentrisch zu der Blendenscheibe angeordnet, der Tonkopf 7 ist an einer beliebigen Stelle gegenüber dem Magnetband 6 ortsfest angeordnet.
Im Strahlengang des Lichtstrahlenbündels 2 sei zunächst kein Prüfkörper angeordnet, so daß das Lichtstrahlenbündel 2 keine Ablenkung erfährt. In diesem Zustand wird nun die Blendenscheibe 5 mit konstanter Drehgeschwindigkeit in Drehung versetzt. Das Lichtstrahlenbündel 2 wird dadurch in Lichtimpulse zerhackt, die nacheinander auf den Empfänger 8 auftreffen und dort in elektrische Impulse umgewandelt werden. Unter Vereinfachung der im Empfänger 8 erzeugten Impulsform, die des leichteren Verständnisses wegen hier als Rechteckimpulse angenommen werden, ergibt sich damit eine in konstanten Zeitabständen α aufeinanderfolgende Reihe I von Impulsen 13, wie es in F i g. 3 schematisch dargestellt ist. Diese Impulse 13 werden dem Tonkopf 7 zugeleitet, der sie auf das Magnetband 6 aufspricht. Einem jeden Schlitz 12 entspricht nun ein auf dem Speicher 6 gespeichertes Signal 13, und zwar erscheint das einem Schlitz 12 zugehörige Signal 13 genau zu dem Zeitpunkt gegenüber dem Tonkopf, zu dem der Schlitz sich genau in der Position des nicht abgelenkten Lichtstrahlenbündels 2 befindet.
Nach Speicherung der Signale 13 auf dem Magnetband 6 wird der Tonkopf 7 auf Ablesen umgeschaltet und der Prüfkörper 11 in den Strahlengang des Lichtstrahlenbündels 2 gebracht. Der Prüfkörper 11 möge nun eine Ablenkung des Lichtstrahlenbündels 2 in waagerechter Richtung, d. h. in Richtung der an der Blendenscheibe 5 anliegenden . Tangente,- bewirken. Die Ablenkung soll in der Bewegungsrichtung der Blendenscheibe 5 erfolgen. Der gleiche Schlitz 12 muß sich-also ein Stück weiterdrehen, bis er das
5 6
abgelenkte Lichtstrahlenbündel trifft. Infolgedessen um ortsfest gegenüber dem Magnetband 34 an einer trifft der Lichtimpuls um ein Zeitintervall Δ t später beliebigen Stelle angebracht. Die Aufnahme der auf den Empfänger 8 auf, als das demselben Schlitz Speichersignale und die Untersuchung des Prüfzugeordnete auf dem Speicher 6 gespeicherte Signal körpers 37 erfolgt in gleicher Weise wie bei dem an an dem Tonkopf 7 vorbeipassiert. Von dem Emp- 5 Hand der F i g. 1 beschriebenen Verfahren, wobei fänger 8 wird also eine der Reihe I in F i g. 3 ent- die vom Speicher 34 abgenommenen und die vom sprechende Reihe II von untereinander den gleichen Empfänger 32 kommenden Meßsignale der elektro-Zeitabstand α aufweisenden Impulsen 14 geliefert, die nischen Vorrichtung 38 zur Auswertung zugeleitet jedoch gegenüber den von dem Speicher 6 abgenom- werden.
menen Impulsen 13 eine Phasenverschiebung um io Auch die Durchführung des Verfahrens, wie es
das Zeitintervall Δ t aufweisen. soeben an Hand der F i g. 4 erläutert worden ist,
Das Zeitintervall Δ t ist dem Ablenkwinkel, den erlaubt es noch nicht ohne weiteres, jede Ablenk-
der Lichtstrahl im Prüfkörper erfährt, direkt pro- richtung in jedem Punkt des Prüfkörpers zu erfassen,
portional. Es wird in der elektronischen Vorrichtung Falls der Prüfkörper stillsteht, wird er lediglich ent-
10 ausgewertet. 15 lang der von dem rotierenden Lichtstrahl 22 be-Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann selbst- schriebenen Kreisbahn 30 abgetastet, wobei immer
verständlich nur die Komponente der Ablenkung des nur die Ablenkung in der jeweils tangentialen Rich-
Lichtstrahlenbündels gemessen werden, die in der tung gemessen wird. Wird der Prüfkörper 37 nun in
Bewegungsrichtung des sich bewegenden Teiles liegt. einer Richtung bewegt, beispielsweise in der durch
Bei der an Hand von F i g. 1 erläuterten Ausführungs- 20 den Pfeil 40 angedeuteten waagerechten Richtung, so
form des Verfahrens z.B. bedeutet das, daß eine wird, wie es aus Fig. 5 ersichtlich ist, der mittlere
Ablenkung des Lichtstrahlenbündels 2 in senkrechter Bereich des Prüfkörpers 37 entlang der Achse x-x
Richtung, d. h. in in bezug auf die Scheibenblende 5 nur auf Ablenkfehler in der senkrechten Richtung
radialer Richtung, überhaupt nicht registriert wird, untersucht, während der obere und untere Bereich
während bei einer Ablenkung in einer zwischen der 25 des Prüfkörpers 37 entlang den Achsen X1-X1 und
radialen und der tangentialen Richtung, bezogen auf X2-X2 nur au^ Ablenkfehler in waagerechter Richtung,
die Scheibenblende 5, jeweils nur die tangentiale bzw. jeweils auf die Komponeten der Ablenkfehler
Komponente der Ablenkung registriert wird. Will in den genannten Richtungen, untersucht werden. In
man daher den vom Lichtstrahlenbündel 2 durch- den zwischen den Achsen x-x und X1-X1 bzw. x-x
strahlten Punkt des Prüfkörpers 11 auf alle Ablenk- 30 und X2-X2 liegenden Bereichen wird jeweils nur die
richtungen hin untersuchen, so muß der Prüfkörper Ablenkung bzw. die Komponente der Ablenkung in
11 um das Lichtstrahlenbündel 2 gedreht werden. der Richtung der Tangente an den Kreis 30 im je-Eine Vorrichtung zur Durchführung des an Hand weiligen Bereich gemessen. Das gleiche gilt analog
der F i g. 1 beschriebenen Verfahrens würde nur die für den Fall, daß der Prüfkörper senkrecht, und zwar punktweise Untersuchung von Prüfkörpern erlauben. 35 in Richtung des Pfeiles 41, bewegt wird.
Für die industrielle Untersuchung von Prüfkörpern Um bei Bedarf diesen Nachteil zu beheben, d. h., über größere Flächen empfiehlt sich daher eine an- um sicherzustellen, daß der Prüfkörper an allen dere Ausführungsform des Verfahrens, bei der die Punkten in verschiedenen Richtungen untersucht Fläche mit einem oder mehreren sich bewegenden wird, kann gemäß einem weiteren Merkmal der ErLichtstrahlen abgetastet wird. Das Prinzip einer 40 findung die Anordnung so getroffen werden, daß auf solchen Abtastung wird an Hand der F i g. 4 und 5 dem Meßfeld des Prüfkörpers und auf dem Schirm im folgenden beschrieben. 29 nicht ein zusammenhängender Kreis von einem
Das von der Lichtquelle 21 ausgesandte Licht- einzigen Lichtstrahl, sondern statt dessen von mehre-
strahlenbündel 22 wird teilweise über den Parabol- ren Lichtstrahlen mehrere Kreisbögen nacheinander
spiegel 23, durch die Kondensorlinse 24 auf eine 45 beschrieben werden, die in den verschiedensten Rich-
Lochblende 25 geworfen. Das Bild der Lochblende tungen verlaufen. Zu diesem Zweck wird also· nicht
25 wird mit Hilfe des Objektivs 26 über die in Dreh- ein einzelner Lichtpunkt auf dem Schirm 29 abge-
bewegung um die optische Achse des Systems ver- bildet, wie es bei Verwendung etwa der Lochblende
setzte Spiegelanordnung 27, 28 auf den lichtundurch- 25 mit einer einzigen zentralen Öffnung der Fall ist,
lässigen Schirm 29 projiziert, auf dem der Lichtstrahl 50 sondern es wird an Stelle der Lochblende 25 für den
22 eine Kreisbahn 30 beschreibt. Der lichtundurch- Fall eines quadratischen Empfangsschirms 29 eine
lässige Schirm 29 bildet die vordere Abdeckung eines Blende mit beispielsweise fünf oder sieben Löchern
Gehäuses 31, in dem der Empfänger 32 angeordnet verwendet, die in ganz bestimmten Abständen zuein-
ist. Hinter der Vorderplatte 29 sitzt eine Fresnel- ander angeordnet sind.
Linse 33, deren Aufgabe darin besteht, die auftreffen- 55 F i g. 6 zeigt eine solche Lochblende 45 mit fünf
den Lichtstrahlen auf den Empfänger 32 zu richten. Löchern 46, 47, 48, 49 und 50. Die Löcher sind in
Der an sich lichtundurchlässige Schirm 29 weist, zwei senkrechten Reihen angeordnet, wobei der Abwie in F i g. 5 ersichtlich ist, entlang der von dem stand D der senkrechten Reihen voneinander gleich Lichtstrahl beschriebenen Kreisbahn 30 in vorge- dem Abstand der Löcher innerhalb einer Reihe ist. wählten, gleichen Abständen radial verlaufende 60 Die Löcher 46 und 47 sind gegenüber den Löchern schmale Schlitze 39 auf. Die Ausbildung und Be- 48, 49 und 50 in ihrer Höhe um D/2 versetzt angegrenzung dieser Schlitze 39 ist insofern von Bedeu- ordnet.
tung, als dadurch die Form des von dem Empfänger Mit Hilfe des optischen Systems werden die Löcher
32 abgegebenen elektrischen Impulses bestimmt ist. 46 bis 50 durch den Prüfkörper auf den Meßschirm
Der Speicher ist in Form eines Magnetbandes auf 65 51 projiziert. Die Lichtpunkte 46 bis 50 erscheinen,
der die Spiegelanordnung 27, 28 aufnehmenden Vor- wie in F i g. 7 dargestellt ist, als Lichtquelle 46' bis
richtung 35 konzentrisch zur Drehachse der Vor- 50' auf dem Meßschirm 51, wobei in dieser Stellung
richtung 35 angeordnet. Der Tonkopf 36 ist wieder- lediglich die Lichtpunkte 47' und 50' auf der Be-
grenzung des Meßquadrates liegen. Die Punkte 46', 48' und 49' liegen zunächst außerhalb des Meßquadrates. Sobald nun dem optischen Ablenksystem 35 eine Drehbewegung erteilt wird, beschreibt jeder der Lichtpunkte 46' bis 50' eine Kreisbewegung in Richtung der in F i g. 7 eingezeichneten Pfeile. Die optische Anordnung muß dazu so getroffen werden, daß der Radius der auf dem Meßschirm beschriebenen Kreise gleich dem senkrechten bzw. waagerechten Abstand der Lichtpunkte voneinander ist. Man sieht aus der F i g. 7, daß jeweils nur ein Lichtpunkt sich im quadratischen Meßfeld befindet, so daß der Empfänger 32 zwar alle fünf Lichtpunkte auf ihrem Wege über das quadratische Meßfeld registriert, jedoch in zeitlicher Aufeinanderfolge. Bei der dargestellten Stellung der Lichtpunkte z. B. verläßt der Lichtpunkt 50' gerade das Meßquadrat, während der Lichtpunkt 47' gerade in das Meßfeld eintritt. Wenn der Lichtpunkt 47' den Kreisbogen 57 durchlaufen hat, tritt der Lichtpunkt 46' in das Meßquadrat ein und beschreibt den Kreisbogen 56. In dem Augenblick, in dem 46' das Meßquadrat verläßt, tritt 48' in das Meßfeld ein und beschreibt den Kreisbogen 58. Nachdem 48' das Meßfeld'durchlaufen hat, tritt 49' in das Meßfeld ein und beschreibt den Kreisbogen 59, und schließlich beschreibt der Lichtpunkt 50' den Kreisbogen 60.
Selbstverständlich ist das Meßquadrat 51 wieder ein lichtundurchlässiger Schirm, auf dem entlang den Kreisbögen 56, 57, 58, 59 und 60 in gleichen Abständen radial angeordnete, mit 62 angedeutete schmale Spalte angebracht sind.
Berücksichtigt man, daß der Prüfkörper durch dieses rotierende Lichtstrahlensyslem nun in Richtung des Pfeiles F hindurchbewegt wird, so sieht man an Hand der F i g. 7, daß die Scheibe in jedem parallel zur Achse x'-x' verlaufenden Streifen in vier verschiedene Richtungen abgetastet wird.
Eine noch vollkommenere Abtastung des Prüfkörpers erhält man, wenn man eine Lochblende mit einer Lochanordnung verwendet, wie sie in F i g. 8 dargestellt ist. Die Lochblende 65 in F i g. 8 weist sieben Löcher 66 bis 72 auf. Die Löcher 67 bis 70 liegen in_ einer senkrechten Reihe, ebenso die Löcher 71 und 72. Die Löcher 68, 69, 71 und 72 sind in den Ecken eines Quadrates von der Kantenlänge / angeordnet, die Löcher 67 und 70 auf der Verlängerung der Seite 68, 69 des Quadrates, jeweils in der Entfernung der halben Seitenlänge 111 des Quadrates, und das Loch 66 ist um die Entfernung der Kantenlänge des Quadrates nach-links verschoben und auf halber Höhe der Seite 68, 69 angebracht.
Bei Stillstand der optischen Ablenkvorrichtung werden die Löcher 66 bis 72 auf der Meßebene als Lichtpunkte 66' bis 72' abgebildet, wie es F i g. 9 zeigt. Sobald der Ablenkvorrichtung die Drehbewegung erteilt wird, wobei wiederum der Radius der beschriebenen Kreise gleich dem waagerechten Abstand der Lichtpunkte voneinander auf der Meßwand sein muß, beschreiben die Lichtpunkte Kreise in Richtung der eingezeichneten Pfeile. Es wird nun wieder das'Meßquadrat so groß gewählt, daß die Kantenlänge / des Quadrates gleich dem Radius der von den Lichtpunkten 66' bis 72' auf der Meßebene beschriebenen Kreise ist. Das Meßquadrat muß jedoch in bezug auf die Lage der Lichtpunkte bzw. der von diesen beschriebenen Kreise so liegen, daß die obere Kante des Meßquadrates, mit der durch die Punkte 69' und 72' gehenden Geraden zusammenfällt, während die linke senkrechte Kante des Meßquadrates um den Abstand 0,15 L gegenüber der durch die Punkte 67', 68', 69', 70' gehenden Geraden verschoben ist.
Während die Kreisbögen 76, 81 und 82 auf ihrer gesamten Länge im Meßquadrat zur Messung beitragen, wird von den Kreisbögen 77, 78, 79 und 80 nur ein Teil des auf dem Meßquadrat durchlaufenden Kreisbogens für die Messung ausgenutzt. Das wird auf einfache Weise dadurch erreicht, daß nur entlang dieser für die Messung ausgenutzten Teile der Kreisbögen die die Lichtimpulse erzeugenden schmalen Spalte 62 angebracht sind.
Bei der in F i g. 9 dargestellten Anordnung schließen sich die einzelnen Kreisbögen in folgender Reihenfolge zeitlich nacheinander an: 80, 79, 76, 78, 77, 81 und 82. Wird der Prüfling wiederum in Richtung des Pfeiles F durch das rotierende Strahlensystem hindurchgefahren, so wird jeder Punkt des Prüflings in fünf verschiedenen Richtungen abgetastet, so daß wenigstens in einer dieser Abtastrichtungen die maximale oder annähernd die maximale Ablenkung erfaßt wird.
Die Ablenkung des bzw. der Lichtstrahlen, die nach F i g. 4 über das in dem rotierenden Körper 35 angeordnete Spiegelsystem 27, 28 erfolgt, kann auch derart erfolgen, daß an Stelle des Spiegelsystems 27, 28 in der Drehachse des rotierenden Körpers 90, der eine entsprechende Ausnehmung 91 aufweist, ein Prisma 92 fest angeordnet ist. Dieses Prisma 92 dreht sich zusammen mit dem rotierenden Körper 90, der mit hohlzylindrischen Wellenstümpfen 95, 96 versehen ist, die zur Lagerung des rotierenden Körpers dienen. Die auf das Prisma 91 auffallenden Lichtstrahlen 93 werden durch das Prisma abgelenkt, und bei Drehung des Prismas beschreiben die aus dem Prisma austretenden Strahlen auf der Meßwand Kreise. · ν
Der Vorteil der Verwendung eines Ablenkprismas besteht darin, daß dieses System unempfindlich gegen mechanische Erschütterungen ist. Diese Unempfindlichkeit kann dadurch weiter erhöht werden, daß das Prisma in der Stellung der minimalen Ablenkung angeordnet wird; das bedeutet im vorliegenden Fall, daß die auf der Seite des Strahlenaustritts liegende Keilfläche etwa senkrecht zur Einfallsrichtung der Strahlen 93 angeordnet ist, wie es Fig. 10 zeigt.
Im folgenden wird nun in Einzelheiten eine nach den beschriebenen Prinzipien arbeitende Vorrichtung beschrieben und an Hand der Zeichnungen erläutert, wie sie für die automatische Untersuchung von Glasscheiben geeignet ist. ■
Fig. 11 zeigt eine Gesamtansicht der Anlage. Diese besteht aus einem Gerüst 100, dem an dem einen Ende des Gerüstes 10Q, in dieses fest eingebauten Sender und Speicherteil 101 und dem am anderen Ende des Gerüstes angeordneten Empfängerteil 102, der gleichzeitig den gesamten elektronischen Teil enthält..
Senkrecht zu der Längsachse des Gerüstes 100 ist etwa in der Mitte zwischen Senderteil 101 und Empfängerteil 102 die an sich nicht zu der Erfindung gehörende Transportbahn 103 angeordnet, auf der die Glasscheiben 104, 105 in etwa senkrechter Stellung zu der optischen Achse des Systems in Richtung des Pfeiles F durch den Strahlengang der Prüfeinrichtung hindurchtransportiert und dabei automa-
109618/109
tisch abgetastet werden. Die Anlage weist femer eine oberhalb des Strahlenganges angeordnete Spritzeinrichtung 106 für eine Farbflüssigkeit auf, die bei Vorliegen eines die zulässige Fehlergrenze überschreitenden Fehlers in der untersuchten Glasscheibe Farbflüssigkeit auf die fehlerhafte Glasscheibe aufspritzt.
Die Anlage arbeitet nach dem in F i g. 4 dargestellten Prinzip, wobei die Ablenkung der Strahlen mit Hilfe eines rotierenden Prismas erfolgt, wie es in Fig. 10 dargestellt ist. Die Abtastung der Meßquadrate erfolgt mit Hilfe von sieben Kreisbögen in der in den F i g. 8 und 9 dargestellten Anordnung.
Da die zu untersuchenden Glasscheiben während des Transportes durch den Strahlengang sich nur in waagerechter Richtung bewegen, müssen sie bei diesem Durchgang über die gesamte Höhe des zu untersuchenden Teiles abgetastet werden. Ein einziges quadratisches Meßfeld von entsprechender Größe empfiehlt sich nicht, weil eine Lokalisierung der Fehler damit unmöglich wird. Bei der beschriebenen Anordnung wird nämlich nur registriert, ob das Meßquadrat fehlerfrei ist. oder nicht, ohne daß der Fehler innerhalb des Meßquadrates lokalisiert wird. Um, wie es bei 107 auf der Glasscheibe 104 angedeutet ist, die Glasscheibe über die gesamte Höhe des zu untersuchenden Bereiches abzutasten, wird die Scheibe im vorliegenden Fall in vier über-" einanderliegenden Meßquadraten abgetastet. Entsprechend weist der Empfängerteil 102 vier übereinanderliegende Empfangsteile 108 auf, die völlig identisch ausgebildet sind. Die Ausgänge der einzelnen Ernpfangsteile. werden zu einer gemeinsamen Abgangsleitung 116a ztisammengeschaltet, die zu dem Verstärker R und von da über die Leitung 118 zu dem Magnetventil 570 führt, das das Aufspritzen der Farbflüssigkeit bewirkt.
Die Empfangsteile enthalten je die gesamte, für den Empfang und'die Auswertung der Lichtstrahlen sowie die für die Verarbeitung der von den Tontöpfen f° 137 bis 140 (Fig. Γ2) kommenden Signale und die für die Durchführung und Auswertung des Zeitvergleiches notwendigen mechanischen und elektronischen Einzelteile. Es wird daher im folgenden k'dii'Iich der Aufbau eines einzelnen Empfangjteilcs beschrieben werden.
Jedem der Empfangsteile ist eine eigene Speicherspur auf dem auf dem später noch im einzelnen zu beschreibenden Senderteil (Fig. 12) sitzenden Magnetband 136 zugeordnet. Entsprechend ist jedem der Empfangsteile ein eigener Tonkopf 137 bis 1II) zugeordnet.
An Hand von Fig. .12 wird zunächst der Senderteil 101 im ein/cln-'ii beschrieben. Die Platte 121), auf der die Einzelteile des Seniler- und Speicherteils montiert sind, ist, wie- aus Fi u. 11 ersichtlich, in dem einen Endteil des Gerüstes Ii)I) hefe >th;f. Die in einem Gehäuse 121 angcoiilnete · Beleuchtungseinrichtung bestellt aus der Lichtquelle 122, dem hinter der Lichtquelle angeordneten Parabolspiegel LiJ und '»» dem Kondensor 124. Das Gehäuse ist auf der Platt« 120 befestigt. .
Vor der Beleuchtungseinrichtung ist in dem ebenfalls auf d.;r Plattj 1.2ti befestigen Cidiiin...· 1 >:> die Lochblende 12f> angeordnet. AV'ie Fig. l'.V zeiizt, be- ß,j st&iit die Loch bit η ih.· aus einer.. lichtumliirciiiiissiiuMi Platte llCt, in der in der der. Fig. ^entsprechenden Anordnung /.waih'iiz Löcher von einigen
Millimeter Durchmesser angebracht sind. Durch diese Lochblende werden die für die vier auf der Meßfläche übereinanderliegenden Quadrate notwendigen Lichtpunkte gleichzeitig geliefert. Die Lochblende 126 kann der Einfachheit halber aus einem Negativ bestehen, das auf photographischem Wege erhalten wurde.
Vor der Lochblende 126 ist in dem ebenfalls auf der Platte 120 fest angeordneten Gehäuse 127 ein Objektiv 129 angeordnet, das die auf der Löchblende 126 gebildeten Lichtpunkte über das Ablenkprisma 135 durch die zu untersuchende Glasscheibe und auf die Meßfläche projiziert. Das Gehäuse 127 ist mit dem Gehäuse 125 durch einen Faltenbalg 128 lichtdicht verbunden.
Vor dem Objektiv 129 ist in den auf der Platte 120 befestigten Lagern 131 und 132 das. aus der Speichertrommel 133 und dem zur Lagerung dienenden Hohlzylinder 134 bestehende drehbare Ablenk- und Speichersystem angeordnet. In der Drehachse des Hohlzylinders 134 sitzt das mit 135 angedeutete Ablenkprisma, das in der in Fig. 10 dargestellten und beschriebenen Stellung seiner minimalen Ablenkung angeordnet ist.
Auf dem Umfang der Speichertrommel 133 ist ein endloses Magnetband 136 angeordnet, auf dem die bei einer fehlerfreien Scheibe aufgenommenen Signale gespeichert werden. Da im vorliegenden Fall vier getrennte Empfangsteile zur Anwendung kommen, sind auf dem Magnetband 136 dementsprechend vier nebeneinanderliegende Speicherspuren vorgesehen. Jeder Speicherspur ist ein Magnettonkopf 137 bis 140 zugeordnet. Die Magnettonköpfe 137 bis 140 sind über eine Befestigungsvorrichtung 141 bzw. 142 auf der Platte 120 befestigt. Von jedem der Tonköpfe geht eine elektrische Leitung 157« bis 157d" zu dem jeweils zugeordneten Empfangsteil.
Der vordere Teil des Hohlzylinders 134 ist mit einer Umfangsnut 143 versehen. Über diese Umfangsnut 143 läuft ein Keilriemen 144, mit dessen Hilfe die drehbare Anordnung 133, 134 über den Elektromotor 145 in Drehung versetzt wird. Im vorliegenden Fall rotiert der drehbare Teil 133, 134 mit einer Tourenzahl von Cn)I) Umdrehungen pro Minute. Der Elektromotor 145 ist über den Ständer 145 mit der Platte fest verbunden.
Fig. 14 ZL.ij;t eine perspektivische Vorderansicht des Empfiingerteiles 102. Auf der Bodenplatte 150 sitzt das die vier Lmpfangsteile 108, 10'), HO und 111 aufnehmende Gehäi^e 151. Den vorderen Abschluß des Gehäuses 151 bildet eine durchgehende, aus vier übereinanderliegenden, den einzelnen £!mpfam;steilen zugeordneten Meßquadraten bestehende Meßwand 152. Die Meliwand 1:>2 besteht aus einer mit einem lichUindurchlässigen Überzug versehenen Glasplatte. In den lichtundiin Massigen Überzug sind inilang den von den Lichtpunkten beschriebenen Kreisbahnen radial zu diesen in gleichen Abständen die Liditilurchlalischlitze 15.} angebracht. Der Abstand der Schlitze voneinander richtet sich danach, weiches Auflösungsvermögen das Gerät haben soll. Im vorliegenden Fall beträgt der Spaltabstand 12 mm.
Je.ler ■ tier. Empfangstcile H)B bis 111 weist an s-.'intin vtirilcrj'i End,: ein Gehäuse 15>4 auf, das durch die MelUvand ISl nach vorn abgedeckt ist. Hinter ikr Mdlwaiul 152 sitzt jeweils eine f'resnel-Lin.se-155, durch dl·.· i.\\<· durch die Schlitze 153 hin-, durchtretenden Lichtimpulse, auf den Fotomulti-
plier A geworfen werden. Hinter dem Gehäuse 154 ist der elektronische Teil angeordnet, der später noch im einzelnen beschrieben wird.
Aus jedem Empfangsteil 108 bis 111 sind eine Stromversorgungsleitung 156, eine zum Verstärker R, dessen Aufbau später noch beschrieben wird, führende Ausgangsleitung 116, eine zum zugehörigen Tonkopf 137, 138, 139 oder 140 führende elektrische Leitung 157 und eine zum Durchschalter 250 führende Leitung 158 herausgeführt.
Die Anlage arbeitet wie folgt: Zunächst wird eine absolut fehlerfreie Glasscheibe in den Strahlengang des Gerätes gebracht und die Vorrichtung über den die in jeden der Empfangsteile 108 bis 111 angeordnete Umschaltvorrichtung S betätigenden Druckschalter 250 (Fig. 14) so geschaltet, daß die von den Empfängerteilen kommenden elektrischen Impulse den zugehörigen Tonköpfen 137 bis 140 zugeleitet werden. Mit Hilfe der Tonköpfe werden die Impulse auf dem Magnetband 136 gespeichert. Nach Speicherung der Impulse schalten die Umschaltvorrichtungen S selbsttätig auf Messen um.
Sodann werden die zu untersuchenden ,Glasscheiben 104, 105 mit Hilfe der angetriebenen Rollenbahn 103 (Fig. 11), bei der die Glasscheiben auf dem angetriebenen Transportband 165 in einer leicht geneigten Stellung transportiert werden, wobei sie sich gegen die mit 166 angedeuteten Stützrollen abstützen, durch den Strahlengang transportiert.
Weist die untersuchte Scheibe einen Fehler auf, der oberhalb der an dem Gerät eingestellten Fehlergrenze liegt, so wird über den Verstärker R das Magnetventil 570 betätigt, mit dessen Hilfe aus dem eine Farbllüssigkeit enthaltenden Behälter 106 etwas von dieser Faibfliissigkeit auf die Scheibe gespritzt wird. Die Scheibe ist damit sichtbar als fehlerhaft markiert und kann später aussortiert werden.
Selbstverständlich kann die Aussortieruiig der fehlerhaften Scheiben auch automatisch erfolgen, indem das von dem Verstärker R kommende Signal zur Steuerung einer Sortiervorrichtung verwendet wird.
Der elektronische Teil der Anlage
Wie bereits erwähnt, ist der Aufbau des elektronischen Systems der einzelnen Einpfangsteile 108 bis HL identisch. Im folgenden, wird der Aufbau des elektronischen Feiles eines Empfangstciles an Hand des. in Fig. 15 dargestellten Blockschaltbildes beschrieben.
Die von dem Multiplier A gegebenen Signale werden zunächst dem Signalumformer B zugeführt, in dein die .Signale, die in ihrer Form je· nach Schwankung in tier Spaltausführurig (normalerweise beträgt die Spaltbreite 0,1 min) unterschiedlich sein können, umgeformt werden. Die Signale werden im Signalumformer U so umgeformt, daß die Spitzeiispannung aller Impulse gleich und die Impulsbreite möglichst ,klein wird.
Vom Signalumformer/) werden die uingefoimten Signale an den Aufsprechverstärker C und von da an den Speicher/) weitergeleitet. In dem Aufsprechverstärker C werden die hei der fehlerfreien Vc rgleithsscheibt; entstellenden Impulse so weit verstärkt, il.iU sie in ilciu Magnetspeicher D gespeichelt werden können. Der Speicher D ist jedoch nur dann mit dem Aufsprechverstäiker C verbunden, wenn zur Aufnahme der Impulse der fehlerfreien Vergleichs- ' Scheibe die Verbindung über die Schaltvorrichtung 5 hergestellt wird.
Da entsprechend den Gesetzmäßigkeiten beim Aufsprechen und bei der Wiedergabe bei magnetischen Speicherbändern die Impulsform des Wiedergabesignals anders ist als die des Speichersignals, müssen die vom Magnetband abgenommenen Impulse zunächst verstärkt und anschließend umgeformt werden. Die Verstärkung des Impulses erfolgt in dem ■ Wiedergabeverstärker E, die Umformung des gespeicherten Signals in einen Rechteckimpuls im Univibrator G.
Während die der fehlerfreien Vergleichsscheibe entsprechenden Signale über die Glieder D1 E, G geliefert werden, dienen zur Lieferung der Meßimpulse die elektronischen Glieder B, H und /.
Die vom Signalverstärker und -umformer B kommenden Signale werden zunächst einem Impulsao verzögerer H zugeführt. Die Meßimpulse können nämlich bei fehlerhaften Prüflingen je nach der Ablenkungsrichtung sowohl früher als auch später als die von der Speichervorrichtung D kommenden Eichimpulse eintreffen. Da jedoch das Prinzip des Zeit-Vergleiches der beiden Impulse darauf beruht, daß die Eichimpulse einen Entladungsvorgang auslösen, der von den Meßimpulsen jeweils unterbrochen wird, muß sichergestellt werden, daß auch früher als die Eichimpulse eintreffende Meßimpulse später als die zugehörigen Eichimpulse an die Vergleichsstelle K gelangen. Diese Impulsverzögerung wird durch den Impulsverzögerer H ausgeführt.
Der verzögerte Impuls wird dann dem Univibrator/ zugeführt, in dem er in einen Reckteckimpuls umgeformt wird.
Zur Durchführung des Zeitvergleiches zwischen den zugehörigen Impulsen dient das Zeitvergleichsglied K. Das Zeitvergleichsglied K ist so aufgebaut, daß jeweils durch den Speicherimpuls die Entladung \o eines sich nahezu linear entladenden Kondensators ausgelöst und durch den verzögerten Meßimpuls für die Dauer des Meßimpulses unterbrochen wird. Eine solche Entladungskurve ist in F ig. 16 wiedergegeben. Auf diese Weise werden die zeitlichen Verschiebungen der Meßimpulse bei fehlerhaften Scheiben in Verschiebungen der Entladungsuiiterbrechungen eines Kondensators umgesetzt. Die Poteutialhöhe dieser Entladungsstufen (401, 4Oi) ist somit ein direktes Maß für die Ablenkung des Lichtstrahles. Durch geeignete Schaltungen werden die Potentiale dieser Entladungsstufen abgegriffen und werden einerseits einem elektronischen Glied L und andererseits einem elektronischen Glied Λ/ zugeleitet.
Das Glied L dient zur Bildung des Absolutwertes j.5 der Ablenkfehler und liefett positive Spannungen, die dem Absolutwert der Ablenkfehler direkt proportional sind. Die von L gelieferten Spannungen werden im Glied /V mit einem einem einstellbaren Grenzwert für die Ablenkung entsprechenden Pol,entiul verglichen, und das Glied :V liefert ein Signal, sobald der zulässige Grenzwert überschritten wird.
In dem elektronischen Glied Vf werden die vom ZeitvergleiGhsglied K gelieferten Spannungen in bezug auf ihre Änderungen untersucht, die ein Maß für die 6-, dioptrischen Fehler sind. Das Glied W liefert an seinem Ausgang positive Spannungsinipulse, deren Höhen ilen dioptrischen Fehlern direkt proportional sind.
1 4/2
Die Impulssperre O hat die Aufgabe, dafür zu sorgen, daß der erste Impuls eines jeden Kreisbogens unterdrückt wird, weil sich bei Vergleich des letzten Impulses eines Kreisbogens mit dem ersten Impuls des sich zeitlich anschließenden Kreisbogens ein nicht realer Wert für einen dioptrischen Fehler ergeben würde, weil diese beiden Impulse geometrisch weit voneinander entfernten Punkten zugehören. Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, wird im Glied O der erste Impuls eines jeden neuen Kreisbogens unterdrückt.
In dem Glied P werden die vom Glied M gelieferten positiven Spannungen, die dem Absolutwert "der dioptrischen Fehler direkt proportional sind, mit einem einstellbaren Grenzwert verglichen. Bei Überschreiten dieses Grenzwertes liefert das Glied P ein Signal, das an den Verstärker/? weitergeleitet wird. Hier werden die von N und von P kommenden Signale so weit verstärkt werden, daß sie die Signiervorrichtung T betätigen können.

Claims (20)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Messen der winkelmäßigen Ablenkung eines Lichtstrahles durch einen Prüfkörper, bei dem die winkelmäßige Ablenkung des Lichtstrahles in eine Zeitfunktion umgeformt und durch Vergleich mit einem zeitlichen Bezugspunkt ein Maß für die Größe der Ablenkung gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl (22) und ein Empfänger (32) relativ zueinander bewegt werden und daß als zeitlicher Bezugspunkt derjenige Impuls dient, den der Empfänger (32) bei Abwesenheit des Prüfkörpers (37), bzw. bei Anwesenheit eines Referenz-Prüfkörpers liefert, und daß (22) dieser Bezugsimpuls (13) in einem mit der Bewegung des Lichtstrahles oder des Empfängers (32) synchronisierten Impulsspeicher (34) gespeichert und der bei der Untersuchung des Prüfkörpers (37) gelieferte Impuls (14) zeitlich mit dem gespeicherten Bezugsimpuls (13) verglichen wird (Fig. 4).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl in Kreisform über den zu prüfenden Körper geführt wird und daß er nach Abtastung des Prüfkörpers durch schmale, auf dem von dem Lichtstrahl beschriebenen Kreis in gleichen Abständen liegende lichtdurchlässige Spalte (39. 153) in einem lichtundurchlässigen Schirm (29) in einzelne L'chtimpulse zerlegt wird und daß Teile der Impulsspeichervorrichtung zum Speichern h?w. zum Abfragen der Bezugsimpulse eine Drehbewegung ausführen, die mit der den Lichtstrahl führenden drehbaren Vorrichtung (35) direkt gekoppelt ist.
3. Verfahren zum Messen der winkelmäßigen Ablenkung eines Lichtstrahles durch einen Prüfkörper, bei dem die winkelmäßige Ablenkung des Lichtstrahles in eine Zeitfunktion umgeformt und durch Vergleich mit einem zeitlichen Bezugspunkt ein Maß für die Größe der Ablenkung gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein örtlich feststehender Lichtstrahl (2) auf einen örtlich feststehenden Empfänger (8) gerichtet und ι der Lichtstrahl (2) durch sich in konstanter Geschwindigkeit bewegende Blenden (4, 5) in Lichtimpulse zerlegt und die durch den Empfänger (8 gelieferten Impulse bei Abwesenheit des Prüf körpers (11) in einem mit der' Bewegung de. Blenden (4, 5) synchronisierten Impulsspeiche; (6) gespeichert werden und daß anschließend der Prüfkörper (11) zwischen der Lichtquelle (1) und der sich bewegenden Blende (4, S) in den Lichtstrahl (2) gebracht und die bei der Untersuchung des Prüfkörpers gelieferten Impulse (14) mit den gespeicherten Impulsen (13) zeitlich verglichen werden (Fig. 1, 2).
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Lichtimpulse eine sich drehende Blendenscheibe (5) verwendet und der die erhaltenen Bezugsimpulse speichernde Impulsspeicher (6) auf einer Kreisbahn angeordnet ist und daß Teile der Impulsspeichervorrichtung zum Speichern bzw. zum Abfragen der Bezugsimpulse eine Drehbewegung ausführen, die mit der Drehbewegung der rotierenden Blendenscheibe (5) direkt gekoppelt ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke des Zeitvergleiches zwischen dem dem nichtabgelenkten Lichtstrahl entsprechenden Impuls und dem dem abgelenkten Lichtstrahl entsprechenden Impuls durch den ersten Impuls die Entladung eines auf ein bestimmtes Potential aufgeladenen Kondensators ausgelöst und durch den zweiten Impuls die Entladung des Kondensators unterbrochen wird und das Potential (401, 402) nach der Entladungsunterbrechung als Maß für die Ablenkung des Lichtstrahles verwendet wird (Fig. 16).
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential nach der Entladungsunterbrechung des Kondensators mit einem einer vorgegebenen Fehlergrenze entsprechenden Potential verglichen und bei Überschreiten des Vergleichspotentials ein Signal gegeben wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine eine Lochblende (25; 126) aufweisende optische Vorrichtung zur Erzeugung wenigstens eines definierten parallelen Lichtstrahlenbündels, eine um die optische Achse der optischen Vorrichtung drehbaren Anordnung (35; 133) zur Ablenkung des Lichtstrahlenbündels von der optischen Achse des Systems zur Erzeueung einer auf dem Prüfkörper (37; 104) kreisförmig verlaufenden Abtastbahn (30; 56 bis 60; 76 bis 82), einen hinter dem Prüfkörper (37; 104) sitzenden Empfänger mit einem auf der Empfangsseite angeordneten lichtundurchlässigen Schirm (29; 152) mit entlang der von dem Lichtstrahlenbündel beschriebenen Kreisbahn in gleichen Abständen angeordneten, radial zu den Lichtkreisen verlaufenden schmalen lichtdurchlässigen Spalten (39; 153) eine mit der drehbar aneeordneten Anordnung zur Erzeugung der kreisförmigen Abtastbahn fest verbundene Magnetspeichereinrichtung (34; 136) und ein elektronisches System zur Auswertung der von der Magnetspeichercinrichtiing und der von dem Empfänger kommenden Signale.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Erzeugung der kreisförmigen Abtastbahn zwei in radialem
Abstand voneinander geneigt angeordnete Spiegel (27, 28) aufweist, von denen einer (27) in der Drehachse der drehbaren Anordnung angeordnet ist. .
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Erzeugung der kreisförmigen Abtastbahn ein auf der Drehachse angeordnetes Ablenkprisma (92; 135) aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablenkprisma (92; 135) in der Stellung der minimalen Ablenkung angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängeranordnung aus einem Gehäuse (31; 154) mit einer auf der Rückwand angeordneten Photozelle (32; A) und einer hinter dem die auf der Abtastbahn des Lichtstrahles liegenden lichtundurchlässigen Spalte (39; 153) aufweisenden lichtundurchlässigen Schirm (29; 152) angeordneten Fresnellinse (33; 155) besteht.
12. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die in der optischen Vorrichtung zur Erzeugung des definierten Licht-Strahlenbündels sitzende Lochblende (45; 65; 126) mehrere in bestimmter Anordnung zueinander angebrachte Lichtdurchtrittslöcher (46 bis 50; 66 bis 72) aufweist, so daß auf dem Prüfkörper und auf dem Empfängerschirm eine der Anzahl der Löcher entsprechende .Anzahl von Lichtkreisen (56 bis 60; 76 bis 82) beschrieben wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Empfängerschirm die Lichtdurchtrittsspalte (62) in gleichen Abständen so auf den verschiedenen Kreisbahnen der Lichtpunkte zugehörenden Kreisbögen angeordnet sind, daß der Empfänger (32) jeweils nur von einem der die Kreisbögen auf dem Empfängerschirm zeitlich nacheinander abfahrenden Lichtpunkte beaufschlagt wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß'die elektronische Vorrichtung zur Auswertung der von dem Speicher und der von dem Empfänger kommenden Signale aus folgenden Einzelgliedern besteht:
a) zur Speicherung der von nichtabgelenkten Strahlen stammenden Signale: einem Signalumformer B zur Umformung der von dem Photomultiplier kommenden Signale, einem Aufsprechverstärker C zur Verstärkung der umgeformten Signale und einer Umschaltvorrichtung S zur Zuleitung der Signale zum Magnetspeicherband;
b) zur Verstärkung und Umformung der vom Speicher kommenden Signale in Rechteckimpulse einem dem Speicher über die Umschaltvorrichtung S nachgeschalteten Wiedergabeverstärker E und einem Univibrator G;
c) zur Umformung der vom Multiplier kommenden Signale in mit den vom Univibrator G kommenden Rechteckimpulse vergleichbare Rechteckimpulse einer Impulsverzögerungsvorrichtung H zur zeitlichen Verzögerung der Meßimpulse um ein bestimmtes Zeitintervall und einem Univibra-
tor/ zur Umformung der verzögerten Impulse in Rechteckimpulse;
d) einer Zeitvergleichsschaltung K zur Bildung von den zwischen den Speicherimpulsen und den Meßimpulsen liegenden Zeitintervallen entsprechenden Spannungsdifferenzen;
e) zur Feststellung der oberhalb einer eingestellten Fehlergrenze liegenden Ablenkfehler: einer Schaltung L zur. Verformung der von der Zeitvergleichsschaltung gelieferten Spannungsdifferenzen in positive Spannungen und einer Schaltung N zum Vergleich dieser Spannung mit einer der vorgewählten Fehlergrenze entsprechenden Spannung;
f) zur Feststellung der oberhalb einer eingestellten Fehlergrenze liegenden dioptrischen Fehler: einer die von der Zeitvergleichsschaltung K gelieferten Spannungsdifferenzen differenzierenden und die differenzierten Spannungsdifferenzen in positive Spannungen umformenden Schaltung M und einer Schaltung P zum Vergleich dieser Spannung mit einer der vorgewählten Fehlergrenze entsprechenden Spannung.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schaltung zur Ermittlung des dioptrischen Fehlers eine Impulssperrschaltung (O) vorgesehen ist, durch die der Vergleich des vor dem letzten Spalt eines Kreisbogens auf dem Meßfeld stammenden Signals mit dem von dem ersten Spalt des zeitlich sich anschließenden Kreisbogens verhindert wird.'
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der letzte Spalt eines jeden Kreisbogens abgedeckt und ein Zeitverzögerungsglied vorgesehen ist, das von der auf die abgedeckte Spalte zurückgehenden Impulspause ausgelöst wird und die Impulsauswertung für die Dauer des jeweils ersten Impulses eines jeden neuen Kreisbogens unterdrückt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zeitvergleichsschaltung (K) ein auf ein bestimmtes Bezugspotential aufgeladener Kondensator vorgesehen ist, dessen Entladung durch den von der Speichereinrichtung (D) kommenden Impuls ausgelöst und dessen Entladung durch den Meßimpuls unterbrochen wird, wobei das Potential nach der Entladungsunterbrechung zur Auswertung weitergeleitet wird.
18. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 17, gekennzeichnet durch einen elektronischen Verstärker (R) zur Verstärkung der von dem elektronischen System gelieferten Signale, derart, daß die Signale für eine Markiervorrichtung (T) oder eine Sortiervorrichtung verwendbar sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zum Markieren an auszusortierenden Probekörpern eine Spritzvorrichtung (106) für eine Farbfiüssigkeit vorgesehen ist, die durch ein von dem Verstärker (R) betätigtes Magnetventil (570) in Tätigkeit gesetzt wird.
20. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 19 zum Abtasten einer Glasscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Lochblende (126) für mehrere übereinanderliegende Meßfelder notwendige
109618/109
Löcher und daß mehrere unmittelbar übereinanderliegende Empfänger (108 bis 111) vorgesehen sind, so daß die Glasscheibe auf einem sich aus mehreren übereinanderliegenden Quadraten zusammensetzenden Streifen abgetastet wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2602001C3 (de) Vorrichtung zur Überprüfung einer bearbeiteten Oberfläche eines Werkstucks
DE2522462C3 (de) Verfahren zur Gütekontrolle transparenter Behälter
DE2436110C3 (de) Vorrichtung zur Feststellung von Herstellungsfehlern in einer bewegten Materialbahn
DE3728210C2 (de)
DE2037530A1 (de) Zentrifuge, insbesondere Analysen zentrifuge
DE2545678C3 (de) Prüfvorrichtung für Glasflaschen
EP0123929A2 (de) Fehlerfeststellungsvorrichtung
DE3800053A1 (de) Optische fehlerinspektionsvorrichtung
DE2404972A1 (de) Vorrichtung zur ermittlung von fehlstellen auf der oberflaeche eines bewegten reflektierenden materials
DE2423340A1 (de) Abtastverfahren
DE2653298A1 (de) Pruefvorrichtung zum pruefen der enden von zigaretten
DE1135201B (de) Kontrolleinrichtung zur Feststellung von Fremdkoerpern in einem durch-scheinenden Behaelter mit Mitteln zur Beleuchtung einer zu kontrollierenden Zone des Behaelters
DE2556395A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ueberpruefung eines glasbandes, welches in einer vorgegebenen richtung bewegt wird
DE1472090C (de) Verfahren zum Messen der winkelmaßi gen Abweichung eines Lichtstrahls durch einen Prüfkörper
CH684026A5 (de) Verfahren zur Messung von relativen Winkeln.
DE2655704C3 (de) Vorrichtung zum Ermitteln von Fremdkörpern in Glasflaschen
DE1472090B2 (de) Verfahren zum Messen der winkelmäßigen Abweichung eines Lichtstrahls durch einen Prüfkörper
DE2446114A1 (de) System zur bestimmung der querlage von schadstellen an ablaufenden baendern
EP0518822B1 (de) Messeinrichtung für Gleisebaumaschinen
DE1648640B2 (de) Vorrichtung zum Nachweis von Fremdstoffen an den Wanden eines durch scheinenden oder durchsichtigen Be halters
DE2043876A1 (de) Anordnung zur Erfassung von Fehlern in durchsichtigen Bahnen
DE2922163A1 (de) Optische vorrichtung zur bestimmung der guete einer oberflaeche
DE2754319B1 (de) Vorrichtung zum Abtasten von Markierungen an Flaschenhaelsen
DE3803181C2 (de)
DE1917628A1 (de) Verfahren zur beruehrungslosen Messung der Konzentration von Substanzen in bewegten Messgutbahnen