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Die Erfindung bezieht sich auf ein
Verfahren und Anordnung zur Durchführung von zweidimensionalen
Messungen an bewegten Meßobjekten,
insbesondere von optischen Messungen zur Bestimmung der Position
und von Abmessungen der Meßobjekte auf
Koordinatenmeßgeräten. Dabei
werden vor allem die Messungen der Meßobjekte in der Bewegung ausgeführt.
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Belange der optischen Koordinatenmeßtechnik
werden u. a. in
DE
195 14 692 C2 ;
DE
201 16 124 U1 und
US
4 706 168 näher
beschrieben, wobei auf die Beleuchtung und eine CCD-Kamera mit Flächensensor
als optischem Sensor eingegangen wird. Bei diesem Stand der Technik
werden die Meßobjekte ständig beleuchtet.
Kommt als optischer Sensor eine CCD-Kamera zum Einsatz, so müssen wegen
der relativ langen Belichtungszeit der Kamera die zu messenden Merkmale
und Größen des
Meßobjektes
bei dessen Stillstand aufgenommen werden. Zu diesem Zeitpunkt werden
dann auch die zugehörigen
Koordinaten aus den Meßsystemen
des benutzten Koordinatenmeßgerätes übernommen
und einer Auswerteeinrichtung zur Auswertung zugeführt. Eine
Messung in der Bewegung des Meßobjektes
ist dabei jedoch nicht möglich,
da der zeitliche Versatz zwischen Belichtung (Verschlußöffnung)
und der Positionswertübernahme
zu geschwindigkeitsabhängigen
Fehlern in der Meßdatenauswertung
führt.
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Optische Koordinatenmeßgeräte besitzen
im Allgemeinen eine das Meßobjekt
beleuchtende Beleuchtungseinheit, Meßsysteme zum Messen der Position
und eine optische Sensoreinheit, beispielsweise im Form eines als
CCD-Sensor ausgebildeten Matrix- oder Flächensensors. Die Meßdaten der
Meßsysteme
und die Sensordaten des Sensors werden einer Auswerteeinheit zur
Auswertung und zur Ermittlung der Meßwerte des Meßobjektes
zugeführt. Die
meisten CCD-Kameras besitzen zur Aufnahme von bewegten Meßobjekten
einen elektronischen Verschluß (Shutter), über den
die Belichtungszeit gesteuert werden kann. Zur Beleuchtung des Meßobjektes
stehen zwei Möglichkeiten
zur Verfügung.
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Zum einen wird zur Beleuchtung des
Meßobjektes
eine Dauerlichtquelle vorgesehen. Hierbei tritt jedoch ein zeitlicher
Versatz zwischen der Belichtung (Shutteröffnung) und der Positionswertübernahme auf
und führt
zu geschwindigkeitsabhängigen
Fehlern in der Meßdatenauswertung.
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Bei der anderen Möglichkeit, bewegte Meßobjekte
aufzunehmen, erfolgt die Beleuchtung mit Blitzlicht bei ständiger aktiver
Belichtung bei geöffnetem
Shutter. Bei einer möglichen
dominanten Umgebungshelligkeit innerhalb des Bildfeldes erfolgt
dann nachträglich
eine weitere Belichtung, die zu Verwaschungen innerhalb des Bildes
und zu Ungenauigkeiten in den Messungen führt.
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Aus der
DE 44 34 233 sind eine Anordnung und
ein Verfahren bekannt, bei denen für eine dreidimensionale Vermessung
von Objekten das Meßobjekt
bewußt
bewegt wird. In einer Serie von Bildern wird in jedem Bild eine
Linie als Lichtblitz über
das Meßobjekt
projiziert. Durch die Bewegung erscheint die Linie dann von einem
Bild zum anderen versetzt. Somit entsteht ein relatives Abtastraster,
welches durch die Bildwiederholfrequenz und die Positioniergeschwindigkeit
bestimmt wird. Die Deformationen der projizierten Linien in einem
jeden Bild werden über
ein Triangulationsverfahren ausgewertet und die räumliche
Geometrie des Meßobjektes
ermittelt. Wie ferner dieser Schrift entnehmbar ist, wird die Relativbewegung
des Meßobjektes
gegenüber
dem Sensor für
die Erfassung der dritten Koordinate benötigt. Zur Unterdrückung der
Bewegungsunschärfe wird
die projizierte Linie als Lichtblitz erzeugt, wobei ein Impuls aus
der Kamera den Zeitpunkt des Lichtblitzes bestimmt. Mit dem gleichen
Impuls werden synchron zum Lichtblitz die Positionswerte der Koordinatenachsen übernommen.
Mit diesem Stand der Technik ist eine zweidimensionale Vermessung
von bewegten Meßobjekten
mit nur einem Bild und den zugehörigen
Koordinatenwerten der Positionsachsen, wie sie bekanntermaßen im Stillstand
erfolgen, nicht möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu
Grunde, ein Verfahren und eine Anordnung zur Durchführung von
Messungen bewegter Meßobjekte
auf Koordinatenmeßgeräten zu schaffen,
welche die Nachteile des Standes der Technik beseitigen und welche
mittels einfacher Mittel bei optischen Koordinatenmeßgeräten eine
zweidimensionale Messung mit hoher Genauigkeit und Sicherheit ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem
Verfahren gemäß dem ersten
Anspruch und mit einer Anordnung gemäß dem Anspruch 8 gelöst. In den
weiteren Ansprüchen
sind weitere, Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben.
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So umfaßt das Verfahren zur Durchführung von
zweidimensionalen Messungen an bewegten, auf einem Koordinatenmeßgerät angeordneten
Meßobjekten,
insbesondere zur Bestimmung von Abmessungen und/oder Formelementen
mittels einer, eine Positioniereinheit, Meßsysteme, eine Beleuchtungseinheit,
eine Kamera mit photoelektrischer Sensoreinheit und eine Auswerteeinheit
umfassenden Anordnung, die folgenden Verfahrensschritte, nach welchen
- – das
bewegte, durch die Beleuchtungseinheit beleuchtete Meßobjekt
in einem kurzen Zeitintervall (kurzzeitig) auf der Sensoreinheit
der Kamera abgebildet wird,
- – gleichzeitig
(simultan) mit der Abbildung des Meßobjektes auf der Sensoreinheit,
durch einen Synchronimpuls der Kamera oder der Positioniereinheit
gesteuert, Positionswerte an mindestens einem Meßsystem aufgenommen werden
- – und
nach welchen dann eine Weiterleitung der oder des aufgenommenen
Positionswertes) zwecks Weiterverarbeitung an die Auswerteeinheit
und eine Ermittlung mindestens eines Meßwertes durchgeführt werden.
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Je nach Zweck und Art des Meßobjektes
ist es günstig,
wenn die Beleuchtung bzw. Belichtung des Meßobjektes im Auflicht oder
im Durchlicht vorgenommen wird. Ferner kann eine erforderliche kurzzeitige
Beleuchtung des Meßobjektes
in verschiedener Weise realisiert werden.
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So ist es vorteilhaft, wenn das Meßobjekt
im Dauerlicht beleuchtet wird und die Abbildung des Meßobjektes
auf der Sensoreinheit der Kamera durch kurzzeitiges Öffnen eines
Verschlusses des Kamera erfolgt.
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Weiterhin kann es von Vorteil sein,
wenn das Meßobjekt
durch einen kurzzeitigen Blitz, der durch die Beleuchtungseinheit
erzeugt wird, beleuchtet und gleichzeitig auf der fotoelektrischen
Sensoreinheit des Kamera abgebildet wird. Die Sensoreinheit kann vorteilhaft
eine aus CCD-Elementen bestehende CCD-Matrix sein und somit einen
Flächensensor
darstellen.
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Zur Durchführung des Verfahrens ist es
vorteilhaft, wenn durch die Positioniereinheit der Anordnung bei
vorgegebenen oder eingestellten Koordinaten, bei denen das Meßobjekt
zu vermessen ist, ein Synchronimpuls erzeugt wird, wenn durch diesen Synchronimpuls
eine Auslösung
eines Blitzes der Beleuchtungseinheit zur Beleuchtung des Meßobjektes
und simultane Bildaufnahme der Kamera realisiert wird und wenn an
mindestens einem Meßsystem
ein Positionswert aufgenommen und an die Auswerteeinheit zur Ermittlung
von Meßwerten
weitergeleitet wird.
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Vorteilhaft ist es ferner, wenn durch
die Positioniereinheit der Anordnung bei vorgegebenen oder eingestellten
Koordinaten, bei denen das Meßobjekt zu
vermessen ist, ein Synchronimpuls erzeugt wird, wenn durch diesen
Synchronimpuls eine Öffnung
des Verschlusses der Kamera und eine simultane Bildaufnahme realisiert
werden und wenn an mindestens einem Meßsystem ein Positionswert aufgenommen und
an die Auswerteeinheit zur Ermittlung von Meßwerten weitergeleitet wird.
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Für
die Durchführung
des Verfahrens ist es auch vorteilhaft, wenn durch die Auswerteeinheit eine
Torschaltung der Anordnung so vorbereitet wird, daß ein von
der Kamera bei der Bildaufnahme erzeugter Impuls als Synchronimpuls
fungiert und daß dann
durch diesen Impuls die Auslösung
des Blitzes der Beleuchtungseinheit und die simultane Übernahme
des Positionswertes durchgeführt
werden.
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Eine Anordnung zur Durchführung zweidimensionaler
Messungen an bewegten Meßobjekten, die
auf verschiebbaren Schlitten von Koordinatenmeßgeräten aufgenommen sind, insbesondere
zur Bestimmung von Abmessungen und/oder Formelementen dieser Meßobjekte,
umfaßt
eine Positioniereinheit zum Positionieren des Meßobjektes, mindestens ein Meßsystem
zur Positionserfassung, eine Beleuchtungseinheit zur kurzzeitigen
oder ständigen Beleuchtung
des Meßobjektes,
eine Kamera mit einer Abbildungsoptik, einem Verschluß und einer
Sensoreinheit zur Abbildung des Meßobjektes auf die Sensoreinheit,
sowie Sychronisationsmittel der Positioniereinheit und/oder der
Kamera zur Synchronisation der Beleuchtung und Abbildung des Meßobjektes
sowie der simultanen Übernahme
von Positionswerten von dem mindestens einen Meßsysteme und deren Weiterleitung
zu einer Auswerteeinheit zur Auswertung der Messungen und zur Ermittlung
der Meßwerte.
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Vorteilhaft ist dabei, wenn die Positioniereinheit
mit der Auswerteeinheit, mit der Kamera, mit der Beleuchtungseinheit
sowie mit mindestens einem Meßsystem
verbunden ist, und wenn die Auswerteeinheit über eine Torschaltung mit der
Beleuchtungseinheit und ferner über
diese Torschaltung und einem Zeitglied mit der Kamera verbunden
ist. Zusätzlich steht
die Kamera noch direkt mit der Auswerteeinheit in Verbindung.
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Es ist ferner vorteilhaft, daß die Positioniereinheit
mit der Auswerteeinheit und weiterhin über eine Flip-Flop-Schaltung
und eine erste Torschaltung mit der Beleuchtungseinheit und dem
mindestens einen Meßsystem
verbunden ist, daß die
Auswerteeinheit über
eine zweite Torschaltung mit der Beleuchtungseinheit verbunden ist
und daß die
Kamera über ein
Zeitglied mit der Flip-Flop-Schaltung und diese Flip-Flop-Schaltung über die
erste Torschaltung mit der Beleuchtungseinheit und mindestens einem Meßsystem
verbunden ist. Flip-Flop-Schaltung und Torschaltung werden durch
die Auswerteeinheit 5 oder die Positioniereinheit 1 so
vorbereitet, daß der nächste von
der Kamera 7 kommende Impuls als Synchronimpuls den Blitz
der Beleuchtungseinheit 6 sowie die Abfrage des Positionswertes
an der Positioniereinheit 1 auslösen. Gleichzeitig wird die Flip-Flop-Schaltung
zurück
gestellt und die Torschaltung sperrt weitere Impulse von der Kamera 7.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn die
Synchronisationsmittel der Positioniereinheit mit der Beleuchtungseinheit
und dem Verschluß der
Kamera verbunden sind, derart, daß ein Blitz der Beleuchtungseinheit
und die Bildaufnahme bzw. bei kontinuierlicher Beleuchtung des Meßobjektes
eine kurzzeitige Öffnung
des Verschlusses der Kamera und die Bildaufnahme realisiert sind.
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Anderseits kann es auch vorteilhaft
sein, wenn die Synchronisationsmittel der Kamera über das
Zeitglied, über
die Flip-Flop-Schaltung sowie über
eine Torschaltung mit der Beleuchtungseinheit verbunden sind, derart,
daß durch
einen Impuls der Synchronisationsmittel ein Lichtblitz der Beleuchtungseinheit
oder eine kurzzeitige Öffnung
des Verschlusses der Kamera realisiert ist.
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Um zu gewährleisten, daß der Impuls
der Synchronisationsmittel in die Öffnungsdauer des Verschlusses
fällt,
ist es von Vorteil, ein Zeitglied vorzusehen, welches gewährleistet,
daß dieser
Impuls zeitlich derart verschoben wird, daß dieser innerhalb der Öff nungszeit
des Verschlusses der Kamera liegt und damit eine sichere Bildaufnahme
erreicht wird.
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Die Erfindung soll nachstehend an
einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert werden.
In der Zeichnung zeigen
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1 ein
Blockbild der Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zum Messen
bewegter Meßobjekte,
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2 ein
Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung und
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3 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
einer derartigen Anordnung.
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In 1 ist
ein Blockbild einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Durchführung zweidimensionaler
Messungen an bewegten Meßobjekten
auf Koordinatenmeßgeräten dargestellt.
Auf einem in zwei Koordinatenrichtungen (durch Doppelpfeile in der Fig.
gekennzeichnet) durch eine Positioniereinheit 1 meßbar verschiebbaren
Schlitten 2 des Koordinatenmeßgerätes ist ein zu vermessendes
Meßobjekt 3 angeordnet.
Zur Positionserfassung des Schlitten 2 und damit auch des
Meßobjektes 3 sind,
wie allgemein üblich,
entsprechend den Koordinatenrichtungen Meßsysteme 4 vorgesehen,
welche mit einer Auswerteeinheit 5 verbunden sind und Positionswerte
des Schlitten 2 an diese liefern, aus denen dann Meßwerte ermittelt
werden. Zur ständigen
oder kurzzeitigen Beleuchtung des Meßobjektes 3 ist eine
Beleuchtungsseinheit 6 und zur Aufnahme des Meßobjektes 3 ist
eine Kamera 7 vorgesehen, welche ein Objektiv als Abbildungsoptik,
einen Verschluß (Shutter),
Synchronisationsmittel zur Erzeugung von Synchronimpulsen und eine
photoelektrische Sensoreinheit, beispielsweise eine CCD-Matrix,
besitzt, auf die das beleuchtete Meßobjekt 3 durch das
Objektiv abgebildet wird. In der Positioniereinheit 1 ,
die neben andere Baugruppen auch die Antriebe für den Schlitten 2 besitzt,
sind ebenfalls Synchronisationsmittel zur Erzeugung von Synchronimpulse
vorgesehen. Diese durch die Synchronisationsmittel erzeugten Sychronimpulse
dienen der Synchronisation der Beleuchtung und Abbildung des Meßobjektes 3 sowie der
simultanen Übernahme
von durch die Meßsysteme 4 gelieferten
Positionswerten und deren Weiterleitung zur Auswerteeinheit 5 zur
Auswertung der Messungen und zur Ermittlung der Meßwerte.
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Bei Messungen an ruhenden Meßobjekten, die
auf dem Schlitten 2 des Koordinatenmeßgerätes angeordnet sind und bei
einer Dauerlichtbeleuchtung des Meßobjektes 3 besteht
für die
Verknüpfung
von Maschinen- und Bildkoordinaten keine zeitliche Ab hängigkeit.
Eine entsprechende Synchronisation ist nicht erforderlich. Dagegen
müssen
bei Messungen an bewegten Meßobjekten 3 die
Maschinen- und Bildkoordinaten gleichzeitig ermittelt aufgenommen werden.
Hierfür
sind die entsprechenden Sychronisationsimpulse notwendig.
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So wird gemäß dem Verfahren zur Durchführung zweidimensionaler
Messungen an bewegten Meßobjekten 3,
welche auf dem Schlitten Z des Koordinatenmeßgerätes angeordnet sind und zusammen
mit diesem bewegt werden, mit der in 1 dargestellten
und oben beschriebenen Anordnung das Meßobjekt 3 im Auf- oder im Durchlicht
beleuchtet und in einer kurzen Belichtung auf der fotoelektrischen
Sensoreinheit der Kamera 7 abgebildet.
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Diese kurze Belichtung ist zur Unterdrückung von
Bewegungsunschärfen
während
der Bildintegrationszeit der Kamera 7 notwendig und kann auf
verschiedene Weise realisiert werden. So ergeben sich zwei Modi
für die
Realisierung der kurzzeitigen Belichtung des Meßobjektes 3:
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Nach einem ersten Modus A.) wird
das Meßobjekt 3 nicht
mit Dauerlicht, sondern durch einen sehr kurzen Blitz der Beleuchtungseinheit 6 beleuchtet,
wobei gleichzeitig mit dem Blitz auch der Verschluß der Kamera 7 geöffnet wird.
Es werden allgemein bekannte Beleuchtungseinheiten 6 verwendet, eine
Beleuchtung des Meßobjektes
3 im Auflicht-Dunkelfeld, Auflicht-Hellfeld oder im Durchlicht ermöglichen
und hier nicht näher
beschrieben zu werden brauchen.
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Nach dem zweiten Modus B.) wird eine
kurze Belichtung dadurch realisiert, daß das Meßobjekt 3 ständig beleuchtet
wird und der Verschluß der
Kamera 7 nur kurzzeitig geöffnet wird.
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In beiden Modi A.) und B.) erfolgt
also eine kurze intensive Beleuchtung des Meßobjektes 3, so daß eine ausreichend
scharfe Aufnahme des Meßobjektes 3 mit
der Kamera 7 realisiert ist.
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Durch Sychronimpulse wird die Gleichzeitigkeit
dieser Vorgänge
hergestellt. Simultan mit dieser Abbildung des Meßobjektes 3 wird,
durch einen durch die Synchronisationsmittel der Kamera 7 oder der
Positioniereinheit 1 erzeugten Synchronimpuls veranlaßt, daß an dem
oder den Meßsystem(en) 4 die
Position des Schlittens 2 und damit auch des Meßobjektes 3 kennzeichnende
Positionswerte aufgenommen werden und deren Weiterleitung an die Auswerteeinheit 5 veranlaßt wird.
In der Auswerteeinheit 5 werden aus diesen Positionswerten
Abmessungen und/oder Formelemente des Meßobjektes 3 charakterisierende
Meßwerte
ermittelt.
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Bei der Anordnung nach 2 ist die Positioniereinheit 1 mit
der Auswerteeinheit 5, mit der Kamera 7, mit der
Beleuchtungseinheit 6 und mit mindestens einem Meßsystem 4 verbunden.
Auf diese Weise ist eine Verbindung mit dem Sychronimpulse erzeugenden
Sychronisationsmittel (nicht dargestellt) der Positioniereinheit 1 ,
mit der Beleuchtungseinheit 6 und mit dem Verschluß der Kamera 7 hergestellt
und damit wird sicher gestellt, daß der Blitz der Beleuchtungseinheit 6 und
die Bildaufnahme der Kamera 7, bzw. bei einer kontinuierlichen
Beleuchtung des Meßobjektes 3 eine
kurzzeitig Öffnung
des Verschlusses der Kamera 7 und damit die Bildaufnahme gleichzeitig
erfolgen. Über
eine Torschaltung 8 ist die Auswerteeinheit 5 mit
der Beleuchtungseinheit 6 und über diese Torschaltung 8 und
einem Zeitglied 9 mit der Kamera 7 verbunden,
wobei mit Hilfe des Zeitgliedes 9 gewährleistet wird, daß ein Impuls
oder eine Impulsflanke bei Notwendigkeit so zeitlich verschoben
werden kann, daß dieser
in der Öffnungszeit des
Kameraverschlusses liegt und Belichtung und Bildaufnahme simultan
erfolgen.
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Wie aus 3 ersichtlich, ist bei der Anordnung
die Positioniereinheit 1 einerseits mit der Auswerteeinheit 5 und
andererseits über
eine Flip-Flop-Schaltung 10 und eine erste Torschaltung 11 mit
der Beleuchtungseinheit und mindestens einem Meßsystem 4 zur Positionserfassung
verbunden. Die Auswerteeinheit 5 ist durch eine zweite
Torschaltung 12 mit der Beleuchtungseinheit 6 verbunden,
wobei die Torschaltung 12 zusätzlich mit der Flip-Flop-Schaltung 10 und
der Torschaltung 11 in Verbindung steht. Die Kamera 7 ist
bei dieser Anordnung über
das Zeitglied 9 mit der Flip-Flop-Schaltung 10 und
diese wiederum über
die erste Torschaltung 11 mit der Beleuchtungseinheit 6 und
mindestens einem Meßsystem 4 verbunden.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel der Anordnung
sind die Sychronisationsmittel der Kamera 7 über das
Zeitglied 9, über
die Flip-Flop-Schaltung 10 sowie über die erste Torschaltung 11 mit
der Beleuchtungseinheit 6 verbunden, in der Weise, daß durch die
Auswerteeinheit 5 oder durch die Positioniereinheit 1 die
Flip-Flop-Schaltung 10 und die Torschaltung 11 so
vorbereitet werden, daß ein
durch die Synchronisationsmittel der Kamera 7 erzeugter
Impuls die Torschaltung 11 passieren kann, welcher ein
Sychronimpuls darstellt und als solcher wirkt. Durch diesen Impuls
wird in der Beleuch tungseinheit 6 die Erzeugung eines Lichtblitzes
zur Beleuchtung des Meßobjektes 3 und
die simultane Aufnahme eines Positionswertes realisiert. Durch diesen
Impuls werden auch die Flip-Flop-Schaltung 10 und die Torschaltungen 11 und 12 in
den Ausgangszustand zurück
gesetzt, und damit wird gewährleistet,
daß weitere
Impulse der Kamera 7 die Torschaltung 11 nicht mehr
passieren können
und keine weiteren Synchronimpulse gebildet werden.
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Mit den Anordnungen nach den 2 und 3 wird also zur Vermeidung von durch
die Objektbewegung erzeugter Unschärfen während der Bildintegrationszeit
der CCD-Elemente
der Kamera 7 eine Beleuchtung des Meßobjektes 3 jeweils
nach einem der beiden oben näher
erläuterten
Modi A.) und B.) durchgeführt.
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Für
die Sychronisation der Beleuchtung und der Aufnahme der Maschinen-
und Bildkoordinaten, was notwendig ist für eine präzise Messung an bewegten Meßobjekten,
ergeben sich zwei Methoden a.) und b.), die jedoch alle die Merkmale
des Hauptanspruches erfüllen
und näher
erläutert
werden sollen.
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Methode a.):
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In der Positioniereinheit 1 sind
Koordinatenwerte vorgegeben, bei deren Erreichen das Meßobjekt 3 vermessen
werden soll, wobei diese Koordinatenwerte vorher, z. B. aus vorhandenen
CAD-Daten entnommen oder durch Vergleichsmessungen ermittelt wurden.
Die Kamera 7 arbeitet im einem sogenannten Asynchronbetrieb,
das heißt,
ein Bild wird sofort dann aufgenommen, wenn ein Impuls dazu die Kamera 7 erreicht.
Die Positioniereinheit 1 kann hier den Synchronimpuls liefern,
mit dem der Lichtblitz der Beleuchtungseinheit 6 nach Modus
A.) ausgelöst und
die Bildaufnahme der Kamera 7 gestartet werden kann.
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Wenn nach dem Modus B.) der Beleuchtung verfahren
wird, erhält
die Kamera 7 direkt bei Erreichen der Koordinaten, bei
denen gemessen werden soll, den Impuls zum Öffnen ihres Verschlusses zwecks
Bildaufnahme.
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Im Zusammenhang mit der Anordnung
nach 2 soll der Ablauf
des Verfahrens nach der Methode a.) beschrieben werden. Aus der
Kamera 7 wird ein Synchronimpuls entnommen, und durch das
Zeitglied 9 kann eine Flanke dieses Impulse oder der ganze
Impuls so zeitlich verschoben werden, eine Flanke oder der Synchronimpuls
innerhalb der Öffnungszeit
des Verschlusses (Shutter) der Kamera 7 liegt. Liegen bereits
die Flanke oder der Impuls selbst innerhalb der Öffnungszeit, kann das Zeitglied 9 entfallen.
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Ist der Auswerteeinheit 5 die
Sollposition für die
Bildaufnahme durch die Kamera 7 bekannt, wird dieses der
Positioniereinheit 1 mitgeteilt. Die Auswerteeinheit 5 schaltet
die Kamera 7 über
die Leitung 13 auf die asynchrone Betriebsart um. Die Kamera 7 wartet
bis sie einen Impuls zur Bildaufnahme erhält, sie ist also in Bereitschaft.
Mit Erreichen der Sollposition, bei der die Bildaufnahme erfolgen
soll, liefert die Positioniereinheit 1 einen Impuls, der
in der Beleuchtungseinheit 6 bewirkt, daß ein kurzer
Blitz erzeugt wird, der die Bildaufnahme der Kamera 7 nach
Modus A.) auslöst.
Gleichfalls durch diesen Impuls wird die Positionserfassung durch
die Meßsysteme 4 veranlaßt. Wird
nach dem Modus B.) gearbeitet, werden durch den Impuls der Positioniereinheit 1 der
Verschluß der
Kamera 7 und die Positionserfassung durch die Meßsysteme 4 ausgelöst.
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Für
eine Livebilddarstellung, welche für eine manuelle Betriebsart
an Koordinatenmeßgeräten erforderlich
ist, kann durch die Auswerteeinheit 5 veranlaßt werden,
daß der
Lichtblitz der Beleuchtungseinheit 6 ausgelöst wird
ohne daß eine
Positionserfassung durch das Meßsystem 4 vorgenommen
wird. Dazu schaltet die Auswerteeinheit 5 die Kamera 7 über die
Leitung 13 wieder auf Normalbetrieb (frei laufend) und
gibt über
die Leitung 14 die Torschaltung 8 für den Synchronimpuls über das
Zeitglied 9 frei.
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Methode b.)
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Hier arbeitet die Kamera 7 im
Normalbetrieb, d. h. sie läuft
ständig
mit. Der Positioniereinheit 1 sind auch hier wieder die
Koordinatenwerte durch die Auswerteeinheit 5 vorgegeben,
bei denen das Meßobjekt 3 vermessen
werden soll. Hier liefert, wie bei der Anordnung nach 2 die Positioniereinheit 1 einen
Impuls, mit welchem eine Torschaltung 11 (3) so vorbereitet wird, daß ein Impuls
aus der Kamera 7, welcher die nächste Bildaufnahme signalisiert,
die Weiterarbeit nach Modus A.) oder B.) startet.
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Diese Methode b.) wird anhand 3 näher erläutert. Aus der Kamera 7 wird
ein Synchronimpuls abgeleitet, der selbst oder dessen eine Flanke
gegebenenfalls durch das Zeitglied 9 so verschoben wird, daß diese
innerhalb der Öffnungszeit
des Verschlusses der Kamera 7 liegen. Ist der Auswerteeinheit
die Sollposition der Bildaufnahme durch die Kamera 7 bekannt,
so wird dieses über
die Leitung 15 der Positioniereinheit 1 mitgeteilt.
Erreicht das auf dem Schlitten 2 des Koordinatenmeßgerätes angeordnete Meß objekt 3 die
Sollposition, bei der es zu vermessen ist, so liefert die Positioniereinheit 1 einen
Impuls, durch den die Flip-Flop-Schaltung 10 so umgeschaltet
wird, daß die
nachfolgende Torschaltung 11 geöffnet wird. Der nächste Synchronimpuls,
welcher durch die Kamera 7 geliefert wird, passiert das
Zeitglied 9, die Leitung 16 und die Torschaltung 11 und
löst einen kurzen
Blitz der Beleuchtungseinheit 6 aus. Gleichzeitig wird über die
Leitung 17 im Meßsystem 4 die Positionserfassung
ausgelöst
für den
Fall, daß im Modus
A.) gearbeitet wird. Entsprechend Modus B.) wird die Verschlußöffnung und
die Positionserfassung durch das Meßsystem 4 veranlaßt. Simultan dazu
wird die Flip-Flop-Schaltung 10 zurück gesetzt und die Torschaltung 11 für weitere
Impulse gesperrt.
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Für
den Fall, daß der
Auswerteeinheit 5 die Koordinaten der Sollposition für die Bildaufnahme durch
die Kamera 7 nicht bekannt ist, kann die diese über die
Leitung 18 auch selbst die Flip-Flop-Schaltung 10 umschalten
und die oben beschriebene Impulsauslösung für den Lichtblitz der Beleuchtungseinheit 6 sowie
die Positionserfassung in den Meßsystemen 4 veranlassen. Über die
Leitung 19 und die zweite Torschaltung 12 kann
die Auswerteeinheit 5 auch eine eventuell notwendige Livebilddarstellung ohne
eine Positionserfassung veranlassen, welche für eine manuelle Betriebsart
bei Koordinatenmeßgeräten erforderlich
ist.
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- 1
- Positioniereinheit
- 2
- Schlitten
- 3
- Meßobjekt
- 4
- Meßsysteme
- 5
- Auswerteeinheit
- 6
- Beleuchtungseinheit
- 7
- Kamera
- 8
- Torschaltung
- 9
- Zeitglied
- 10
- Flip-Flop-Schaltung
- 11,
12
- Torschaltung
- 13,
14, 15, 16
- Leitungen