DE2700713A1 - Contact free measurement for ground work - uses surface reflected laser light converted into electrical signal and fed to comparator - Google Patents
Contact free measurement for ground work - uses surface reflected laser light converted into electrical signal and fed to comparatorInfo
- Publication number
- DE2700713A1 DE2700713A1 DE19772700713 DE2700713A DE2700713A1 DE 2700713 A1 DE2700713 A1 DE 2700713A1 DE 19772700713 DE19772700713 DE 19772700713 DE 2700713 A DE2700713 A DE 2700713A DE 2700713 A1 DE2700713 A1 DE 2700713A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- grinding
- measurement
- electrical signal
- light
- reflected
- 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
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
- B24B49/12—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving optical means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
Abstract
Description
Antrag auf Erteilung eines Patentes für ein:Application for a patent for a:
Verfahren zur berührungslosen Messung von Schleifkanten und Schleifwinkeln von Werkstoffen, die mit Schleifmaschinen bearbeitet werden.Method for the non-contact measurement of grinding edges and grinding angles of materials that are processed with grinding machines.
Werden Werkstoffe mit Schleifmaschinen bearbeitet, so sind für die Maßhaltigkeit des Schliffes zwei Größen von Interesse.If materials are processed with grinding machines, the Dimensional accuracy of the cut two sizes of interest.
1. Der Abstand von einer Referenzkante des Übergangs Schliff zu unbearbeitetem Werkstoff - die Schleifkante.1. The distance from a reference edge of the transition between the ground and the unprocessed Material - the grinding edge.
2. Der Winkel zwischen einer Schleiffläche und einer Bezugsfläche - der sogenannte Schleifwinkel.2. The angle between a grinding surface and a reference surface - the so-called grinding angle.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur berührungslosen Messung von Schleifkanten und Schleifwinkel auch bei bewegten Werkstoffen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for non-contact measurement of Grinding edges and angles, even with moving materials, as well as a device to carry out the procedure.
Dieses Verfahren ermöglicht eine automatische Steuerung von Schleifmaschinen, insbesondere bei Massenproduktion, durch Kontrolle der laufenden Fertigung und automatischer Nachregelung der Schleifacheiben.This method enables automatic control of grinding machines, especially in mass production, through control of ongoing production and automatic Adjustment of the grinding disks.
Bei den bisher bekannten Verfahren wurden die bearbeiteten Werkstoffe nach Beendigung des Schleifvorganges mit Lehren ausgemessen. Diese Methode ist aufwendig und erlaubt die Kontrolle erst am fertigen Teil.In the previously known processes, the machined materials were after finishing the grinding process measured with gauges. These Method is time-consuming and only allows control on the finished part.
Der Gegenstand dieser Erfindung ist die berührungslose Messung des Werkstoffes während oder unmittelbar nach dem Schleifvorgang und Erhalt eines Signals zum Nachregeln der Schleifscheiben. Es wird damit eine Automatisierung bei Schleifvorgängen für Massenproduktionen erreicht ohne Ausschußquote durch laufende Kontrolle jedes hergestellten Schliffes auf Maßhaltigkeit.The object of this invention is the non-contact measurement of the Material during or immediately after the grinding process and receipt of a signal for readjusting the grinding wheels. It thus becomes an automation in grinding processes for mass productions achieved with no scrap quota through continuous control produced grinding for dimensional accuracy.
Die unbearbeitete Oberfläche des Werkstoffes und die geschliffene Oberfläche des Werkstoffes bilden an der Schleifkante einen Winkel. Ein paralleler Lichtstrahl genügender Intensität wird bei senkrechtem Auftreffen auf die unbearbeitete Oberfläche des Werkstoffes, insbesondere bei Glas oder Metall rückreflektiert. Wird dieser Teil der Oberfläche unter einem bestimmten Winkel geschliffen (beispielsweise die Schneides eines Messers) so wird der Lichtstrahl nicht mehr in sich rückreflektiert, sondern dem Winkel zwischen Schliff und unbearbeitoter Oberfläche entsprechend abgelenkt.The unprocessed surface of the material and the ground The surface of the material forms an angle at the grinding edge. A parallel one A light beam of sufficient intensity is generated when it hits the unprocessed Surface of the material, especially in the case of glass or metal, reflected back. Will this part of the surface ground at a certain angle (for example the edge of a knife) so the light beam is no longer reflected back in itself, but rather deflected according to the angle between the ground and the unmachined surface.
Die Richtun#sänderung des reflektierten Strahles beim Übergang bearbeiteter - unbearbeiteter Oberfläche kann als Maß für die Lage der Schleifkante benutzt werden.The change in direction of the reflected beam at the transition of the processed - Unprocessed surface can be used as a measure for the position of the grinding edge.
Bei der Vorrichtung zur Messung von Schleifkante- und Winkel wird als Lichtquelle ein Laser 1 verwendet.The device for measuring grinding edge and angle is a laser 1 is used as the light source.
Der Laser hat die Vorteile genügender Intensität und Aussendung eines parallelen Lichtstrahles einer bestimmten Wellenlänge des Lichtes. Der Lichtstrahl wird mit einem Strahlteiler 2 in 2 parallele Lichtstrahlen aufgeteilt (Figur 1.) In jedem dieser Lichtstrahlen ist ein halbdurchlässiger Spiegel 3 angebracht. Diese 2 Lichtstrahlen werden so justiert, daß sie gemäß Figur 2 oberhalb und unterhalb der Schleifkante 4 auf das Werkstück 5 treffen.The laser has the advantages of sufficient intensity and emitting one parallel light beam of a certain wavelength of light. The ray of light is split into 2 parallel light beams with a beam splitter 2 (Figure 1.) In A semitransparent mirror 3 is attached to each of these light beams. These 2 light beams are adjusted so that they are above and below as shown in FIG the grinding edge 4 hits the workpiece 5.
Diese Justierung kann durch Spiegel 6 und geneigte planparallele Glasscheiben 7 erfolgen, gemäß Figur 3.This adjustment can be done by mirrors 6 and inclined plane-parallel glass panes 7, according to FIG. 3.
Der Abstand beider Lichtstrahlen oberhalb und unterhalb der Schleifkante 4 richtet sich nach den Toleranzen des gewünschten Abstandes der Schleifkante von einer Referenzkante 8. Beide Lichtstrahlen werden durch eine Mikroskopoptik 9 auf die Oberfläche des Werkstücken fokussiert. Dadurch wird der Strahldurchmesser verkleinert und höhere Messgenauigkeit erreicht. Das Werkstück muß an einer festen Referenz 8 anliegen, um ein genaues Messen des Abstandes Referenzkante - Schleifkante zu gewährleisten. Ein Teil der Lichtmenge des rückreflektierten Strahles wird von dem halbdurchlässigen Spiegel 3 in Richtung auf eine Fotodiode 11 abgelenkt.The distance between the two light beams above and below the grinding edge 4 depends on the tolerances of the desired distance of the grinding edge from a reference edge 8. Both light beams are detected by microscope optics 9 the surface of the workpiece is focused. This reduces the beam diameter and higher measurement accuracy achieved. The workpiece must be at a fixed reference 8 in order to measure the distance between the reference edge and the grinding edge precisely guarantee. Part of the amount of light of the reflected beam is from the semitransparent mirror 3 deflected in the direction of a photodiode 11.
Um Einflüsse des Umgebungslichtes auszuschalten, wird vor die Diode ein Interferenzfilter 12 gesetzt, das nur Licht von der Wellenlänge des Laserlichtes durchläßt.In order to switch off influences of the ambient light, the diode is placed in front of it an interference filter 12 is set, which only light of the wavelength of the laser light lets through.
Der Strahl, der auf die bearbeitete, geschliffene Oberfläche 13 auftrifft, wird entsprechend dem doppelten Winkel dieser bearbeiteten Oberfläche 10 zur unbearbeiteten Oberfläche 13 von der Einfallsrichtung abgelenkt.The beam that hits the machined, ground surface 13, becomes the unmachined surface corresponding to twice the angle of this machined surface 10 Surface 13 deflected from the direction of incidence.
Eine Fotodiode, die ebenfalls in Rückreflektionsrichtung, wie oben beschrieben, justiert ist, wird demnach in diesem Fall kein Lichtsignal erhalten. Je nachdem, ob beide, eine oder keine Fotodiode 11 ein Signal abgibt, kann eine Unterscheidung nach folgendem Verfahren getroffen werden (Figur 4).A photodiode, also in the back-reflection direction, as above is described, adjusted, accordingly no light signal is received in this case. Depending on whether both, one or no photodiode 11 emits a signal, one can Differentiation can be made according to the following procedure (Figure 4).
Signal Signal Ergebnisse unten * oben * a. ja nein Schliff in Ordnung b. ja ja Schliffkante zu weit oben* c. nein nein Schliffkante zu weit unten* *entsprechendder Figur 4 Im Falle b. und c. kann dieses Signal der Fotodioden in bekannter Weise elektronisch ausgewertet werden und eine Nachführung der Schleifscheiben mittels Stellmotoren vorgenommen werden. Signal Signal Results below * above * a. yes no cut fine b. yes yes bevel edge too high * c. no no bevel edge too far down * * according to the Figure 4 In case b. and c. can this signal of the photodiodes in a known manner be evaluated electronically and a tracking of the grinding wheels by means of Servomotors are made.
Der Laserstrahl kann mit einer Mikroskopoptik 9 auf einen Strahldurchmesser der Größenordnung von Am fokussiert werden. Bei den durchgeführten Versuchen konnte die Lage der Schleifkante einer Rasierklinge mit einer Genauigkeit von + 5 Sm gemessen werden.The laser beam can be directed to a beam diameter using microscope optics 9 of the order of Am. In the experiments carried out, it was possible the position of the grinding edge of a razor blade measured with an accuracy of + 5 Sm will.
Die Messung des Schleifwinkels kann in ähnlicher Weise erfolgen (Figur 5). Der Aufbau ist hier einfacher. Der Laserstrahl wird von der geschliffenen Oberfläche 13 in bestimmtem Winkel entsprechend der Oberflächenneigung reflektiert. Am Ort des Sollwinkels des reflektierten Strahles ist eine Reihe von 3 Fotodioden 11 mit Blenden 14 und ein Interferenzfilter 12 angeordnet. Die mittlere Diode gibt ein Signal, falls der Winkel der reflektierenden Oberfläche dem geforderten Maß entspricht.The measurement of the grinding angle can be done in a similar way (Fig 5). The structure is easier here. The laser beam is off the ground surface 13 reflected at a certain angle according to the surface inclination. Locally the target angle of the reflected beam is a row of 3 photodiodes 11 with Diaphragms 14 and an interference filter 12 are arranged. The middle diode is input Signal if the angle of the reflective surface corresponds to the required dimension.
Ist der Winkel größer oder kleiner als der Sollwinkel, erscheint ein Signal von oberer oder unterer Diode, das in entsprechender Weise elektronisch ausgewertet, eine Nachstellung der Schleifscheiben durch Stellmotore ermöglicht.If the angle is larger or smaller than the target angle, appears Signal from upper or lower diode, which is evaluated electronically in a corresponding way, adjustment of the grinding wheels by means of servomotors is possible.
Die Genauigkeit der Anordnung kann durch entsprechenden Abstand der Fotodiode eingestellt werden, oder durch Urlängerung des Lichtweges von der Oberfläche zur Fotodiode erhöht werden.The accuracy of the arrangement can be achieved by the corresponding distance Photodiode can be set, or by lengthening the light path from the surface to be increased to the photodiode.
Es wurde eingangs schon erwähnt, daß die Vorteile der Erfindung darin liegen, auf optischem Wege berührungslos kontinuierlich zu messen. Die Messung kann auch während einer Bewegung des Werkstückes erfolgen, wenn das Werkstück dabei an der Referenzkante entlang geführt wird. Beispielsweise kann bei Schleifen von Metallbändern die unter der Schleifscheibe durchgezogen werden, die Messung von Schleifkante und Schleifwinkel direkt am laufenden Band vorgenommen werden. Bei Schleifscheiben, die über ein festgehaltenes Werkstück bewegt werden, kann im Takt der Schleifscheiben das Werkstück gemessen und der Schleifvorgang bei Erreichen der vorgegebenen Maße gestoppt werden. Da die Messung mit parallelem Laserlicht erfolgt, kann die Meßanordnung entfernt vom Meßobjekt angebracht werden, was bei beengten Raumverhältnissen von Vorteil ist.It was mentioned at the beginning that the advantages of the invention therein to measure continuously optically without contact. The measurement can also take place during a movement of the workpiece when the workpiece is on along the reference edge. For example, when grinding metal belts which are pulled through under the grinding wheel, the measurement of the grinding edge and Grinding angles can be made directly on the running belt. For grinding wheels, that are moved over a held workpiece can be synchronized with the grinding wheels the workpiece is measured and the grinding process when the specified dimensions are reached being stopped. Since the measurement is carried out with parallel laser light, the measuring arrangement can away from the object to be measured, which in confined spaces of Advantage is.
Durch kontinuierliche Messung und Auswertung der Messergebnisse mit der beschriebenen Anordnung kann eine Automatisierung der Schleifmaschinen bei industrieller Massenproduktion erreicht werden.Through continuous measurement and evaluation of the measurement results with The described arrangement can automate the grinding machines in industrial Mass production can be achieved.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772700713 DE2700713A1 (en) | 1977-01-10 | 1977-01-10 | Contact free measurement for ground work - uses surface reflected laser light converted into electrical signal and fed to comparator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772700713 DE2700713A1 (en) | 1977-01-10 | 1977-01-10 | Contact free measurement for ground work - uses surface reflected laser light converted into electrical signal and fed to comparator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2700713A1 true DE2700713A1 (en) | 1978-07-13 |
Family
ID=5998372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772700713 Pending DE2700713A1 (en) | 1977-01-10 | 1977-01-10 | Contact free measurement for ground work - uses surface reflected laser light converted into electrical signal and fed to comparator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2700713A1 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0128110A2 (en) * | 1983-06-07 | 1984-12-12 | United Technologies Corporation | Method and apparatus for grinding turbine engine rotor assemblies |
US4501095A (en) * | 1983-06-07 | 1985-02-26 | United Technologies Corporation | Method and apparatus for grinding turbine engine rotor assemblies using dynamic optical measurement system |
US4559684A (en) * | 1981-02-27 | 1985-12-24 | Pryor Timothy R | Controlled machining of combustion chambers, gears and other surfaces |
US4566225A (en) * | 1983-04-20 | 1986-01-28 | Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation "S.N.E.C.M.A." | Process and apparatus for the precision measurement of rotor blade-height |
US4656787A (en) * | 1984-04-20 | 1987-04-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Curved surface formation polishing apparatus |
US5940302A (en) * | 1981-02-27 | 1999-08-17 | Great Lakes Intellectual Property | Controlled machining of combustion chambers, gears and other surfaces |
US6138055A (en) * | 1981-02-27 | 2000-10-24 | Lmi Technologies Inc. | Controlled machining of combustion chambers, gears and other surfaces |
EP3575741A1 (en) | 2018-05-29 | 2019-12-04 | manroland Goss web systems GmbH | Method for contact-free measurement of a workpiece edge |
-
1977
- 1977-01-10 DE DE19772700713 patent/DE2700713A1/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4559684A (en) * | 1981-02-27 | 1985-12-24 | Pryor Timothy R | Controlled machining of combustion chambers, gears and other surfaces |
US5940302A (en) * | 1981-02-27 | 1999-08-17 | Great Lakes Intellectual Property | Controlled machining of combustion chambers, gears and other surfaces |
US6138055A (en) * | 1981-02-27 | 2000-10-24 | Lmi Technologies Inc. | Controlled machining of combustion chambers, gears and other surfaces |
US4566225A (en) * | 1983-04-20 | 1986-01-28 | Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation "S.N.E.C.M.A." | Process and apparatus for the precision measurement of rotor blade-height |
EP0128110A2 (en) * | 1983-06-07 | 1984-12-12 | United Technologies Corporation | Method and apparatus for grinding turbine engine rotor assemblies |
US4501095A (en) * | 1983-06-07 | 1985-02-26 | United Technologies Corporation | Method and apparatus for grinding turbine engine rotor assemblies using dynamic optical measurement system |
EP0128110A3 (en) * | 1983-06-07 | 1986-02-12 | United Technologies Corporation | Method and apparatus for grinding turbine engine rotor assemblies |
US4656787A (en) * | 1984-04-20 | 1987-04-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Curved surface formation polishing apparatus |
EP3575741A1 (en) | 2018-05-29 | 2019-12-04 | manroland Goss web systems GmbH | Method for contact-free measurement of a workpiece edge |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102004022454B4 (en) | Measuring device with optical stylus tip | |
EP0367924B1 (en) | Procedure and apparatus for determing the position of a seam for laser welding | |
DE4312565C2 (en) | Bending machine for bending flat workpieces | |
WO2015039741A1 (en) | Method for measuring the depth of penetration of a laser beam into a workpiece, and laser machining device | |
DE3216053A1 (en) | OPTOELECTRONIC MEASURING METHOD AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD | |
DE102018129407B4 (en) | Method for cutting a workpiece using a laser beam and a laser processing system for carrying out the method | |
DE102014000330B3 (en) | Method for monitoring and controlling the focus position of a laser beam during laser cutting | |
DE102019116309A1 (en) | Method and device for the controlled machining of a workpiece | |
CH616357A5 (en) | Method of accurately machining a workpiece arranged in the working zone of a machining laser and apparatus for carrying out the method | |
DE2034341C3 (en) | Device for material processing by means of laser beams | |
EP3651931A1 (en) | Method and device for measuring and controlling a distance between a machining head and workpiece | |
EP0152894B1 (en) | Device for optically detecting local inhomogeneities in the structure of tested objects | |
DE2700713A1 (en) | Contact free measurement for ground work - uses surface reflected laser light converted into electrical signal and fed to comparator | |
DE102017218494B4 (en) | Processing device and method for processing a workpiece, in particular by welding | |
EP0329986A1 (en) | Proceedings and device for the optical acquisition of the roughness profile of a material surface | |
DE3827752A1 (en) | Method and apparatus for detecting the surface of grinding wheels | |
WO1989001385A1 (en) | Workpiece-machining device | |
EP0128119A1 (en) | Process and appliance for focusing a light beam onto an object | |
EP2874778A1 (en) | Method and device for contactless distance measurement | |
DE3934640C1 (en) | Regulating temp. of laser radiation directed to biological tissue - measuring IR radiation emitted from latter exclusively in spectral range of atmospheric window | |
DE202009014893U1 (en) | Device for detecting and adjusting the focus of a laser beam in the laser machining of workpieces | |
DE3510644A1 (en) | METHOD FOR MEASURING PARTICULAR ROTATION-SYMMETRICAL WORKPIECES | |
DE102018204250B4 (en) | Method for laser beam cutting of workpieces | |
DE3406380A1 (en) | Apparatus for laser welding | |
EP0264445A1 (en) | Cutting process control system for machine tools with programmed numerical control |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHJ | Non-payment of the annual fee |