DD292318A5

DD292318A5 - Vorrichtung fuer kontaktlose, raeumliche messungen

Info

Publication number: DD292318A5
Application number: DD87311787A
Authority: DD
Inventors: Robert J Bieringer; James A Ringlien
Original assignee: ��`��k��
Priority date: 1986-12-31
Filing date: 1987-12-30
Publication date: 1991-07-25
Also published as: KR880007998A; IT8748734A0; JPS63173904A; IN170366B; US4764015A; IT1211987B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Separation im Abstand um eine optische Achse befindlichen Elemente und beschreibt ein elektrooptisches Meßsystem zur Messung der Ebenheit eines Randes eines Werkstücks, welches auf sich selbst angeschlossen werden kann und eine nicht kreisförmige Form aufweist, wobei das Werkstück auf einem ebenen kreisförmigen Tisch mit radialen Schlitzöffnungen und einem offenen Zentrum befestigt und zentriert ist. Eine Linienlichtquelle von gleichmäßiger Intensität ist auf der Tischmitte angeordnet, um eine linienförmige Abbildung entlang einer Schlitzöffnung zu projizieren, wenn der Tisch um eine Drehachse senkrecht zu seiner Ebene gedreht wird und mit dem linienförmigen Bild koinzident ist. Der Abstand entlang des Schlitztiefenmaßes von einem Bezugsrand in jeder Schlitzöffnung in dem Werkstückrand, der auf der Tischoberfläche befestigt ist, wird durch die Messung der Breite des Lichtstrahles gemessen, der zwischen dem Bezugsrand und dem Werkstückrand bei jeder der Vielzahl der Messstellen oder Schlitzöffnungen hindurchtritt. Es werden genaue Messungen beim Hindurchtreten kollimierten Lichtes zwischen den zu messenden Rändern durch ein Abbildungssystem vorgenommen, das eine Linse, eine Trennwand an der hinteren Brennebene der Linse mit einer Aperturöffnung, um den Winkelanteil des hindurchgetretenen Lichtes bei nahezu parallelen Strahlen zu begrenzen, und eine Linse aufweist, die das Licht fokussiert, das auf die erste Linse auf einer Linienabtastkamera mit einer Linearanordnung der Pixel trifft, die sich entlang der Bildlänge erstreckt. Der Lichtstrahl wird aufrechterhalten, indem er auf die Linearanordnung fokussiert wird, wenn er jenseits der optischen Achse des Systems durch eine Zylinderlinse zwischen dem Abbildungssystem und der Anordnung abgelenkt wird. Die Veränderung des Bild-Kamera-Abstandes werden durch das Bildliniensystem angeglichen und der Effekt des Verschwimmens an den Enden des Linienbildes wird durch die elektrische Signalkompensation eliminiert, wobei zwei Linienabtastungen bei jeder Schlitzmessung vorgenommen werden, wobei die erste, eine Samplingabtastung, den maximalen Lichtintensitätspegel für den zentralen Bereich entlang der Länge des Linienbildes besti{elektrooptisches Meßsystem; Ebenheit; Rand eines Werkstücks; Tisch; Schlitzöffnung; Linienlichtquelle; linienförmige Abbildung; Schlitztiefenmaß; Lichtstrahl; Messstelle; kollimiertes Licht; Brennebene; Aperturöffnung; Bildlänge}

Description

Hierzu 5 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrooptisches System und einen Mechanismus für kontaktloses Messen und insbesondere für das Messen der Abweichung der Kontur eines Randes eines Körpers von einem Standard. Sie wird im Detail bezüglich der Unebenheitsmessung der Dichtungsränder der Frontplatte und der Trichterdichtungsränder für Katodenstrahlröhren dargestellt.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Katodenstrahlröhren, insbesondere jene, die beim Fernsehen und für Computeranzeigen verwendet werden, weisen eine rechtwinklige Anzeigeoberfläche auf einer Frontplatte mit rechtwinkliger Form auf. Die Herstellung derartiger Röhren wird meistens herkömmlich ausgeführt, und zwar bei der Frontplatte getrennt von ihrem ineinandergreifenden Röhrenkolbentrichter bis zu einem fortgeschrittenen Zustand des Verfahrens. Die teilweise hergestellte Frontplatte und der Trichter werden gemeinsam mittels eines entglasten Lotglases verschlossen, welches in einer Perle an den Dichtungsrand gebracht wird, üblicherweise denjenigen des Trichters und mit diesem Dichtungsrand und dem ineinandergreifenden Dichtungsrand der F ro nt ρ latte in einem Verfahren verschmolzen, welches in vorteilhafter Weise schnell ausgeführt wird. Folglich sollten sich die Dichtungsränder des Gegentrichters und der Fro nt platte über ihre gesamten Längen eng aneinander anpassen; dadurch wird die Gleichmäßigkeit der Verschlußdicke und eine hohe Qualität des Verschlusses über die gesamte Länge gesichert. Flache planare Dichtungsränder, beispielsweise jene auf den Flanschen der Frontplatten und der Trichter, werden bei vielen Anwendungen verwertet, und diese Erfindung ist dahingehend offenbart, daß sie bei der Messung der Abweichung von der Ebenheit der ebenen, planaren Dichtungsränder angewendet wird.

Die Ebenheit der Dichtungsränder sowohl der Platte als auch des Trichters ist bei dem genauen Verschließen der beiden Teile während der Herstellung einer Fernsehröhre von Wichtigkeit. Früher sind die Dichtungsoberflächen flach geschliffen worden, um korrekte Verschlüsse sicherzustellen. Dio kostspieligen Schleifvorgänge können dort vermieden werden, wo der Dichtungsrand aus dem geschmolzenen Glaszustand präzise flach geformt ist. Geformte Dichtungsränder erfordern jedoch einen Grad der Schmelzgenauigkeit, die beim Prozeß die Beibehaltung der Formgestaltung und die Verifikation der Erzeugnisübereinstimmung mit den Spezifikationen für die Ebenheit des Dichtungsrandes diktiert. Es ist wünschenswert, einhundert Prozent der Produktion hinsichtlich der Ebenheit des Dichtungsrandes bei Geschwindigkeiten zu überwachen, die mit dem Glasteilformungsprozeß kompatibel sind, so daß eine Quantität und Präzision der Daten ausreichend ist, um Korrekturen zu erlauben, die bei der Formgestaltung vorgenommen werden müssen und eine Verifikation der Dichtungsrandqualität aller Erzeugnisse bei einer vernünftigen Anzahl der in Reihe angeordneten Fertigungskontrollstellen zu erlauben. Bis jetzt sind mechanische Fertigungskontrolleinrichtungen verwertet worden, um die Ebenheit des Dichtungsrandes nachzuprüfen. Raum- und Präzisionsbegrenzungen haben typischerweise zu einer Meßeinrichtung mit sechzehn Stellen um den Randumfang geführt, die eine genaue Erfassung bis zu plus oder minus 101,6 bis 127 μΐη ermöglichen. Es ist wünschenswert, daß eine größere Anzahl von Meßstellen längs des Umfanges des Erzeugnisses bei einem Abstand verwencet wird, der mit mechanischen Sensoren nicht leicht erreichbar ist. Außerdem neigen die mechanischen Sensoren dazu, hängenzubleiben und nicht funktionsfähig zu sein oder falsche Meßwerte auszusenden.

Es sind optische Prüfungsgeräte bekannt, die Risse, Fehlerstellen oder Schmutz in Glasgefäßen nachweisen, indem Licht durch die Gefäße projiziert wird und Veränderungen der Lichtintensität festgestellt werden.

Das US-Patent 4378493 verwendet eine Zeilenabtastkamera zum Aufnehmen von Veränderungen im übertragenen Licht entlang der vertikalen Länge des Gefäßes, das Mangel aufweist. Sie mißt weder Abmessungen und verwendet keine Präzisionsoptik des quasi-telezentrischen Systems der vorliegenden Erfindung, noch kompensiert sie die Anstiegsintensität an den Enden eines gemessenen Bildes durch die elektrische Signalkompensation dec Abtastens als gemessene Länge nur der Lichtenintensität zwischen den Intensitätswerten des halben Maximums zur Feststellung der wahren Bildlänge. Das US-Patent 2798605 offenbart ein System, das dem des Patentes US 4378493 darin ähnlich ist, daß es ein Glasgefäß mit einer TV-Kamera betrachtet, um Mangel als Signalabweichungen der Lichtintensität in lokalen Gebieten von einem Normalwert für den Gesamtwert festzustellen.

Ein Sortiersystom, das die durch ein Glasgefäß übertragene Lichtintensität nutzt, um festzustellen, ob das Gofäß mit einem Schutzmaterial bedeckt ist, wird im US-Patent 4017194 gezeigt.

Das US-Patent 3094214 beschreibt einen Füllstandsdetoktor, der durch das Halsgobiet eines Gefäßes übertragenes Licht nutzt, um festzustellen, ob eine adäquate Füllung gegeben ist.

Im US-Patent 4115702 werden Größenmessungen eines lichtundurchlässigen Objektes durch Lichtprojizierungen auf einen ersten Meßwandler und einen zweiten Bezugswandler dargelegt. Das Licht auf dom Meßwandler wird durch den zu messenden Gegenstand verdunkelt, und das Signal, das die Lichtintensität darstellt, die das Objekt umgibt, wird mit dem Signal von dem Bezugswandler verglichen. Das Verhältnis zwischen den relativen Lichtintensitäton der Wandler gibt das Maß für die Größe des Gegenstandes an.

Das US-Patent 3901606 beschreibt ein Größenmeßsystem, bei dem ein lichtundurchlässiges Objekt gemessen wird, indem die Lichtmenge gemessen wird, die durch das Objokt hindurchgeht oder nicht projiziert wird. Parallel gerichtete Strahlen werden an dem Objekt vorbei auf eine Konvexlinso projiziert, die eine Schirmplatte mit einem Schlitz aufweist, der sich am Brennpunkt der Konvexlinse befindet, und eine Vielzahl von fotoelektrischon Sensoren, um das vergrößerte, durch den Schlitz getretene Objektbild zu empfangen. Die Sensoren sind so angeordnet, daß sie auf weniger als die gesamte Beleuchtungsstärke reagieren, um einen Bildrandschatten zu messen, der sich über ein Viertel, eine Hälfte und drei Viertel der Anschlußsensoren erstreckt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Ebenheit des Dichtungsrandes mit kontaktlosen Mitteln zu messen, wodurch die Beschränkungen der mechanischen Sensoren vermieden werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Genauigkeit, die Geschwindigkeit und die räumliche Dichte der berührungslosen Messungen und die Meßverfahren und Mittel für die Konturen, insbesondere solche Mittel zur Abtastung der Abweichungen eines Werkstücks von einer Standardkontur, beispielsweise einem flachen Dichtungsrand, zu verbessern. Darüber hinaus soll erreicht werden, eine schnelle Serie von Meßwerten der Abweichungen einer Kontur von einem Standard bei dicht nebeneinanderliegenden Stellen entlang der Kontur zu schaffen und das Vertrauen auf die mechanische Bewegung oder die Berührung der Abtastelemente zur Erfassung der Konturen zu vermeiden. Für die einzelnen Konturmessungen sollen die räumlichen Erfordernisse reduziert werden, um dadurch zu ermöglichen, daß eine größere Anzahl von Messungen bei einem gegebenen Abstand erfolgen kann. Ferner ist beabsichtigt, die Konturen anzugleichen, die einen breiten Bereich der Positionsveränderungen bezüglich der Abtastelemente eines Konturenmeßsystems aufweisen. Danach ist ein Merkmal dieser Erfindung ein neuartiges optisches System, in welchem das Licht in der Meßebene seinen Winkelanteil in dieser Ebene aufweist, die durch einen Schlitz begrenzt ist, so daß ein hoher Grad der Meßgenauigkeit der Strahlenbündelbreite bei einem Detektor erreicht werden kann, der angeordnet ist, um das Licht längs dieser Ebene ζ ti messen. Ein fast kollinierter Lichtstrahl erzeugt einen Schatten eines Randes, welcher einen großen Bereich der Abstände von dem Detektor und dem detektierten optischen System aufweisen kann. Dieser Schatten auf einer ersten Linse wird auf dem Detektor durch eine zweite Linse abgebildet, und der Winkelanteil des auf dem Detektor eintreffenden Lichts ist durch eine Trennwand begrenzt, die einen Schlitz senkrecht zu der Ebene der Messung aufweist, die an der hinteren Brennebene der ersten Linse angeordnet ist.

Ein zweites Merkmal dieser Erfindung besteht darin, das obige optische System mit einem anamorphotischen System zu kombinieren, in welchem der kollinierte Strahl nur in der Ebene divergierend gelassen wird, die senkrecht zur Richtung der Messung durch eine Zylinderlinse verläuft. Die Bezugs- und die gemessenen Ränder sind positioniert, um den divergierenden Strahl teilweise zu unterbrechen und die Schatten jener Ränder liegen in der kollinierten Größe des Strahls in einem Abstand voneinander. DerTeil des Strahls, der zwischen den Bezugs- und den Meßrändern hindurchtritt, wird in der Ebene, die senkrecht zur Meßebene liegt, rekollimiert und auf das detektierende optische System gerichtet.

Ein drittes Merkmal der Erfindung enthält eine Zylinderlinse zwischen dem Detektor und der Linse, die auf dem Detektor mit positiver Wirkung lediglich senkrecht zur Meßrichtung abgebildet wird, um das parallele Licht entlang der Meßrichtung einschließlich der Randschatten auf dem Detektor zu fokussieren und zu konzentrieren, wenn dieser quer zur Meßrichtung bewegt wird.

Ein weiteres Merkmal umfaßt die Definition des wahren Abstandes der Bezugs- und der Meßrandschatten an den Enden des Lichtbündels in einem System, das der optischen Umrandung infolge der Abtastung des einfallenden Bündels ausgesetzt ist, wobei die Größe des abgetasteten Signals über einem konstanten oder im wesentlichen konstanten Signalpegelbereich des maximal einfallenden Lichtes zwischen den Bereichen des allmählichen Anstiegs und Abfalls des Signalpegels ermittelt und die Teilmessungsbegrenzungen bei der Hälfte der Größe des konstanten Bereiches eingestellt werden. Ein zusätzliches Merkmal dieser Erfindung ist die Verwendung eines kollinierten Strahlungsenergiebündels und einer Zeilenabtastungskamera, um die Querabmessung des Strahlungsbündels und insbesondere des Strahlungsbündels zu messen, das durch die Schatten der Ränder der Elemente gekennzeichnet ist, welche die Begrenzungen des Spaltes zwischen einem Dichtungsrand eines Werkstücks und einem Bezugsmaskenrand sind, welcher unter Bezugnahme auf einen Träger für das Werkstück befestigt ist. Das Werkstück ist auf einer Auflageoberfläche mit einer allgemeinen Kontur, die sich der zu messenden Randkontur anpaßt, in diesem Beispiel einer ebenen Oberfläche, befestigt. Die Auflageoberfläche ist geschlitzt und ein Referenzelement ist angeordnet, um den Boden der Schlitzöffnung genau zu kennzeichnen. Ein Lichtstrahlenbündel tritt durch die Schlitzöffnungen hindurch auf eine Lichtabtasteinrichtung, den Detektor oder die Zeilenabtastkamera, welche den Raum zwischen den Schatten der Referenzoberfläche des Schlitzöffnungsbodens und dem Rand des Werkstücks auf der Auflage abtastet. Die relative Bewegung wird zwischen der Lichtquelle-Lichtabtasteinrichtung und der Auflage des Werkstücks mitgeteilt, so daß eine Reihe von Schlitzöffnungen bezüglich ihrer entsprechenden Referenzoberfläche-Werkstücksabstand abgetastet wird.

Eine vorteilhafte Anordnung zur Messung eines Randes, insbesondere eines Randos, der sich selbst verschließt, besteht darin, das UchtquollenVUchtabtastsystem stationär an einem Element des Systems in der Mitte der Drehung einer drohbaren Auflage beizubehalten und die Auflage in dieser Ebene zu drehen, In diesem Fall einem planaron Auf lagotisch, mit dem Werkstück derart, daß die radialen Schlitzöffnungen von dor Mitte der Drehung bis an die Peripherie dor Auflage von der optischen Bahn des LichtquellenVLichtabtastsystems passiert werden. In dem Beispiel-Ist eine drehbare Auflage für das Werkstück mit dom zu messenden Rand angeordnet, um diesen Rand an dom Werkstück, das auf die Achso der Drohung der Auflage zentrisch ist, aufzunehmen. Eine Lichtlinie von gleichmäßiger Leuchtdichte und Intensität wird von oiner Quollo längs der Drehachse kollimiort und ist radial senkrecht zur Ebene der Auflage auf eine Festkörper-Zoilenabtastkamera gerichtet. Die Auflage ist radial in Sektoren geschlitzt, die sich von der Drehachse erstreckt, und eine Maske für das Licht, das entlang der Schlitze projiziert wird, ist in einem gegebenen Abstand von der Auflageoberfläche für den zu messenden Rand positioniert. An dom Rand auf der Auflageoberfläche wird der Abstand zwischen Rand und Maske elektrooptisch für jede Schlitzöffnung gemessen. Bei der offenbarten Anordnung ist die Aufgabe so angeordnet, daß sio sich mindestens während einer vollen Umdrehung dreht. Die radialen Schlitzöffnungen in der Auflage weisen bei 360" den gleichen Abstand auf, so daß dio Messungen um den gesamten Umfang dos sich selbst verschlossenen Dichtungsrandes erfolgen.

Eine auf der Auflage montierte Frontplatte oderTrichterdichtungsrand weist eine Position auf, die durch die drei höchsten Punkte bestimmt ist, welche sich nicht in einer geraden Linie befinden, wie die Punkte, die mit der Auflage verbunden sind. Der Maskonrand ist in jedem Schlitzboden vorhanden, wenn dieser durch die Zeilenabtastkamora betrachtet wird. Eine Korrektur für irgendeine Abweichung von einer ebenen Bezugsfläche irgendeines der Maskenränderwird aus den Meßwerten durch Messung des Zwischenraumes zu einem flachen Eichelement kalibriert und das elektrooptisch^ Signal, das den Zwischenraumabstand zwischen dem Maskenrand und dom Eichelement für jode Schlitzöffnurg darstellt, wird elektrisch gespeichert, so daß es von dem gemessenen Zwischenraum für jeden Schlitz in einem Meßvorgan.i a's der Tara- oder Verschiebungswert für jede Schlitzöffnung subtrahiert werden kann.

Die Rändereiner rechtwinkligen Frontplatte und eines Trichters stellen bei einer Drehung mit der Auflage einen Dichtungsrand-/ Detektorabstand entlang der optischen Achse des Systems dar, der sich wesentlich verändert. Im Fall einer herkömmlichen rechtwinkligen Fernsehröhre mit einer Diagonale von siebenundzwanzig Zoll muß der Dichtungsrand des optischen Bildes einen angemessenen Brennpunkt für die Messung in einem Bereich von fast sechs Zoll entlang der Achse Objekt-Kamera aufrechterhalten. Veränderungen des abgebildeten Randabstandes von der Kamera und die Abweichungen von dom besten Brennpunkt, die in einer Unscharfe und einer veränderten Vergrößerung resultieren, werden mit einem quasitelezentrischen Abbildungssystem überwunden, welches diese Wirkungen trennt und die Vergrößerungsänderungen verschwindend gering werden läßt. Die Unscharfe, die sich aus der Faltung eines Randes bei einer Erwiderung mit einem Rechteckimpuls ergibt, wird durch Messung der Position des Punktes mit halber Intensität der maximalen Lichtintensität entlang des Meßabstandes überwunden. Die Messung der gesamten Breite des Zwischenraumsignals an deren Stelle mit der halben Intensität liefert daher die genaue Zwischenraumbreite, die im wesentlichen vom Abstand Objekt-Kamera unabhängig ist. Die elektronische Hardware gewährleistet diose Messung bei einer Einstellung auf einen Schwellenwert zur Messung der Bildabtastung, die auf dem Maximalsignal basiert, das bei der vorhergehenden Abtastung der Schlitzöffnung und durch Zählen der Anzahl der Kamerapixel zwischen den Rändern mit der hai..on maximalen Lichtintensität als ein binäres Videosignal gebildet wird. Das beispielhafte Dichtun'jsrandmeßsystem enthält eine optische Abtaststeuervorrichtung, das ein die Phase einstellbares detektierendes Mittel zur Aktivierung dor Kameraerfassung einer Schlitzöffnung umfaßt, wenn es die optische Bahn des Systems passiert. Eine Steuereinrichtung für die Drehung des Auflagetisches positioniert den Tisch in eine Startposition und steuert die Beschleunigung und Verzögerung des rotierenden Tisches mit der Geschwindigkeit und der Drehposition der Sensoren, während die Schlitzöffnung identifiziert wird, welche sich in der Abtastposition der Spaltbreite befindet. Die Drehgeschwindigkeiten für ein Meßsystem werden mit der Kamera-Linienabtastung und den Rechengeschwindigkeiten in Wechselbeziehung gebracht, um zu ermöglichen und abzusichern, daß alle Funktionen durchweg ausgeführt werden. Bei einer Meßart mit Einzeldrehung bei einer allgemein symmetrischen Drehgeschwindigkeitsprobe tritt die maximale Tischgeschwindigkeit bei Koizidenz der halben Meßzyklusstelle mit dor optischen Bahn ein und die Schlitzöffnungsdetektion, die Kameraabtastung, die Signalspeicherfunktionen für die Schlitzöffnung an dieser Stelle müssen mindestens zwei vollständige Abtastungen für eine Schlitzbreitensignalabtastung erzeugen. Die Steuerlogik ist außer der Berechnung, Anzeige und Aufnahme eines gemessenen Wertes der Abweichung von der optimalen Kontur so angeordnet, daß jene Stellen entlang dos Werkstücks identifiziert werden, welche die maximale Abweichung vom Optimum aufweisen, und zwar in einem CRT-Element des Dichtungsrandes diejenigen Stellen, die maximal uneben sind. Die Stabilität des Systems kann von Zeit zu Zeit durch Aufnahme der Meßstellenwerte bei einem Werkstückmuster und Rückmesser und Vergleich der rückgemessenen Werte gegenüber den aufgenommenen Werten zur Kontrolle überprüft werden. Die Logik kann die Werkstücke auch nach ihrer Abweichung klassifizieren.

Ausführungsboispielo

Die Erfindung wird in Ausführungsformen an Hand der folgenden detaillierten Beschreibungen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, und beoser verständlich. Darin zeigen

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Messen der Abweichungen durch Unebenheiten eines Dichtungsrandes gemäß dieser Erfindung bei einem rechtwinkligen Fernsehröhrentrichter, der für die Randmessung positioniert ist;

Fig. 2: eine Draufsicht einer Produktauflage und eines Meßtisches, wie in Fig. 1 dargestellt; Fig. 3: eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, der Erzeugnisauflage und des Meßtisches der Fig. 2, die längs der Linie 3-3 der Fig.2 aufgenommen ist;

Fig.4: eine Perspektivdarstellung eines Bezugsmaskenelementes für den Meßmechanismus; Fig. 5: eine teilweise schematische Schnittdarstellung des in dem Meßmechanismus der Fig. 1 verwendeten optischen Systems, die das Verhältnis zu dem Auflagetisch und dem aufgenommenen Röhrentrichter zeigt;

Fig. 6: ein optisches Diagramm dos verwendeten telezantrlschon Systems, um elneTlefonschärfe zur Anpassung des Bereiches der Stellon des Dichtungsrandes zu schaffen, der relativ zu dem Detektor gemessen wird;

Fig. 7: eine grafische Darstellung der Videospannung gegen die Zelt für ein Abtastsignal, das von dem Detektor abgeleitet ist, die eine Spitzenwertmessung P und eine Broitonmossung W zeigt, die für oino Pixolborechnung der Zellenabtastkamora repräsentativ ist und damit für den Zwischenraum zwischen der Maske und dem Dichtungsrand;

Fig.8: ein Blockschaltbild des elektrischen Systems der Meßvoirlchtung der Fig, 1 und

Fig, 9: eine Draufsicht der Steuertafel für das System, das die einzelnen Betätigungseinrichtungen und Indikatoren Illustriert, die auf der Tafel vorhanden sind.

Die Erfindung ist als ein Rotationsmeßgerät für Unebenheiten dargestellt, welches den Zwischenraum zwischen oinor obenan Oberfläche und dom Dichtungsrand oinor Fornsehröhrenfrontplatte odor einem diesbezüglichen Trichter elektrooptisch mißt, Ein minimaler Zwischenraum ist erwünscht, damit die Dichtungsrändor der Frontplntto und dos Trichters zusammenpassen und nur eine geringe Menge Lötglas zum Bofostigon der Frontplatto on dom Trichter erforderlich ist.

Der Zwischenraum wird bei oinor Anzahl von Bereichen um den Dichtungsrand als ein Abstand zwischen dem Rand und einer Bezugsmaske in einer Nut gomossen, die an ein Segment der ebenen Auflageoberfläche angrenzt/wobei ein Lichtstrahl verwendet wird und dadurch eine kontaktlos© Messung erreicht wird,

Die Vorrichtung für derartige Messungen ist ein drohbarer runder Tjsch 10 mit oinor ebenen Auflagefläche für verschiedene Trichtorgrößen und Frontplatten, die aus rechtwinkligen Auflageoberflächen 11,12 und 13 hergestellt sind, welche sehr oben sind. Beispielsweise weist die Auflageoberfläche 11 solche Abmessungen auf, damit dor Dichtungsrand der Dreizehn- und Fünfzehn-Zoll-Röhronkompononton aufgenommen wird; die Auflageoberfläche 12 weist Abmessungen zur Aufnahme der Neunzehn- und Einundzwanzig-Zoll-Röhrenkomponenten auf, und die Auflageoberfläche 13 nimmt die Dichtungsränder der Fünfundzwanzig- und Siobenundzwanzig-Zoll-Röhrenkompononten auf.

Eine Bahn dor Lichtprojektion für einen Lichtstrahl, der von der Tischmitte 14 gesendet wird, wird bei regelmäßigen Intervallen über den Auflageoborfiächen 11,12 und 13 in der Form von radialen Nuten 16 mit der Gestalt eines Zwiebelfisches geschaffen, die sich fortlaufend durch die Auflageoberflächen und das Material, das jenen Auflageoborfiächen von der Mitte 14 bis zu dem peripheron Tischumfang 17 zugrunde liegt, erstrecken. Das Lichtprojektionssystom 18 umfaßt eine Lichtquellenanordnung 19, welche einen stationären Spiegel 21 enthält, der in der Mitte dos Tisches befestigt ist, um einen Lichtstrahl 22 von der Zentralachse dos Tisches in eine im allgemeinen radiale Bahn zu lenken oder zu drehen, und zwar in den Körper des Tisches unmittelbar unterhalb der Auflageoberflächon und jenseits des Tisch-Umfanges 17 entlang der Nuten 16 und des Bereiches leicht oberhalb der Auflageoberflächen 11,12 und 13 bis zu einer Detoktoranordnung 23 mit einem stationären Spiegel 24, der jenseits des Tischumfangos befestigt Ist, um den Strahl 22 bis zu einer Bahn senkrecht zu den Tischaiiflageoberflächen zu leiten oder zu drehen.

Der Tisch 10 ist zur Drehung um eine zentrale Achse senkrecht zur Tischfläche auf einem geeigneten Basistragwork (nicht dargestellt) mit Traglagern und einem Antriebsmittel (nicht ddrgestellt) einschließlich eines Motors 26 angeordnet. Er nimmt daher bei einer einzelnen Umdrehung des Tisches jede aus der Vielzahl von Nuten 16 durch den Lichtstrahl 22 auf. Bei einem Dichtungsrand eines Teils des Erzeugnisses, beispielsweise der Trichter 27, der in Fig. 1 dargestellt ist und auf dem Tisch 10 montiert ist, würde ein wirklich flacher Dichtungsrand für den Fall,daß alle Maskenränder in bezug auf die Auflageoberfläche für den Dichtungsrand eine gleichmäßige Höhe aufweisen, ein Licht auf der Detoktoranordnung 23 zum Ergebnis haben, welches eine Anzeige des gleichmäßigen Zwischenraumes zwischen dem Dichtungsrand 28 des Trichters und dem strahleinschließenden Maschenrand 29 des Maskenelemontes 31 erzeugen würde. Wie we'iter unten beschrieben wird, wird die Zwischenraumgröße elektronisch als eine Signalbreite odor ein binärer Zählvorgang abgetastet, welcher mit einer absoluten Messung maßstabsgerecht sein kann oder mit Vorsoütgrößen für die Abweichung von der Ebenheit des Dichtungsrandes bei der Prüfung verglichen werden kann.

Wie es am besten in den Fig. 2 und 3 zu sehen ist, weist der Tisch 10 eine kreisförmige, zentrale Öffnung 32 auf, in welcher die Lichtquellenanordnung 19 befestigt ist. Ein geschlitztes Gitter 33 faßt die Öffnung 32 ein, um das Licht von der Quelle 19 abzudecken. Das Gitter 33 weist Schlitze 34 in radialer Ausrichtung mit den strahlenähnlichen Nuten 16 auf, um den Durchgang des Lichtstrahls 22 von einer Linie, die auf der Tischrotationsachse auf dem Spiegel 21 erscheint, entlang der Nuten 16 zu ermöglichen, da der Tisch jene Nuten in die Ausrichtung damit droht, und um den Lichtstrahl von dom Tisch und dom Dichtungsrand abzudecken, wenn die Tischbewegung die Nuten aus der Ausrichtung mit dem Strahl positioniert. Konzentrisch mit dem Gitter ist eine kreisförmige Anordnung der Befestigungselemente 36 für eine Befestigungsplatte (nicht dargestellt), auf welcher der Tisch 10 für die Drehung montiert ist. Zwischen dem Gitter 33 und der ersten Auflageoberfläche 11 liegt ein Schnittbereich 37. Zwischen den Auflageoberflächen 11 und 12 und 12 und 13 worden die Bereiche 38 und 39 geschnitten, welche die Auflageoberflächen für die Teile 49 des Maskenelementes 31 schaffen, wie das in Fig.4 dargestellt ist. In ähnlicher Weise wird eine Auflagefläche 41 unterhalb der Tragoberflächen, und zwar außerhalb der Oberfläche 13 und auf dem Umfang dieser Oberfläche geschnitten, um die Teile des Maskenelementes 31 zu befestigen und die Trägerelemente 42 zum Zentrieren und/ oder Niederhalten dos Erzeugnisses auf den Tragoberflächen zu montieren. Der Außenumfang des Tisches 11 weist ein erhöhtes Gitter 43 auf, welches Licht von der Detektoranordnung 23 abdeckt, und weist Kerben 44 auf, die mit den Nuten 16 radial ausgerichtet sind, damit der Lichtstrahl 22 von den Nuten zu der Detektoranordnung hindurchtritt, wenn dor Tisch gedreht wird, um die Nuten mit dem Strahl auszurichten.

Wie in Fig. 2 dargestellt, sind in den Bereichen 38,39,41 der Auflageflächen mit Innengewinde ausgestattete Bohrungen vorgesehen, um geeignete Schrauben aufzunehmen, welche durch die Bohrungen 47 in dem Unterteil 48 dos Teils 49 des Maskenelementes 31 hindurchtreten. DieseToile49sindam äußeren Ende jeder Nut 16 in den Auflageoberflächen 11,12 oder 13 geeignet positioniert, was immer die tragenden Werkstücke sind, um ihren Maskenrand 29 auf eine Höhe anzuordnen, die für einen flachen, profilierten Dichtungsrand ideal ist, und die in einer Ebene mit allen anderen Rändern ist, welche mit den zusammenwirkenden koplanaren Auflageoberflächen 11,12 oder 13 parallel ist. Wenn daher, wie in Fig. 1 dargestellt, große Dichtungsränder des Trichters durch deren Befestigen an der Auflageoberfläche 13 gemessen werden sollen, werden die Maskenteile 49 in der Nähe des Außenumfangs der Oberfläche 13 als fortlaufendes Maskenelement 3 befestigt, das den Bezug kennzeichnet, von dem der Zwischenraum, der sich senkrecht zu der Tischoberfläche an dem Dichtungsrand 28 befindet, gemessen wird.

Zur Minimierung dor Paralhxo zwischen dem Maskenrand 29 und dem zu messenden Dichtungsrand 28 ist es wünschenswert, den Maskonrand 29 so dicht wie möglich an dem Dichtungsrand anzubringen. Wenn in dem Beispiel eine fünfundzwanzig- odor slebsnundiwanzig Zoll-CRT-Frontplatto odor -Dlchtungsrand des Trichters gomesson werden muß, wird sie auf der Oborflächo 13 befestigt, und die Maskenolomonto 31 dor ToIIo 49 worden auf der Auilagooborflächo 41 goslchort. In öhr Jior Weise wird ein neunzehn- bis droiundzwanzlg Zoll-CRT-Toll auf der Auflagooborflfiche 12 befestigt, und das Maskonoloment 31 wird auf dom Bereich 39 dor Oborflächo goslchort, während kleinere RÖhrontoile, die auf dor Auflagooborflöche 11 bofostigt sind, mit dom Maskonoloment 31, das auf dom Bereich 38 dor Oborflächo gosichort ist, gemessen worden. Während das Gewicht dos Trichtors odor der Froniplatte ausreichend ist, um oln Einzolstück dos Erzeugnissos, das auf den Auflagooberflächon 11,12 odor U während dor Drohung dos Erzeugnisses angoordnet ist, zu haiton, ist os vorteilhaft, Trägorelemonte 42 vorzusehen, um das Erzeugnis zu zentrieren und zu halten, insbesondere Erzeugnisse mit größoron Abmessungen. Derartige Elemente sind in Fig. 1 an diagonal entgegengesetzten Ecken dargestellt und umfasson jeweils einen Grundkörper 51 auf Schenkeln 52, die ihn deutlich von dom Lichtweg aus beliebigen Nuten 16 tragen, mit donon sie ausgerichtet sind. Eine aufrochtstohonde Stütze 53 am Grundkörpor 51 trägt oine Schraube, die als führendos Element 54 einstellbar angeordnet ist, damit es möglich ist, das Elemont zu lokalisieren und das Erzeugnis in genauen Positionen durch Angrenzung an seine Außenwand zu halten. Ein Servomotor 26 treibt den Tisch 10 durch oine Einzelumdrehung sanft an, um so die Ebenheit eines Dichtungsrandos zu messen. Der Motor 26 ist ein Toll einos Positionsstouorregelkroisos, zu dem ein Tachometer 56, ein Kodiorer 57, eine Motorschleifen-Stouoreinrichtung 58 und ein Leistungsverstärker 59 gehören. Das Schema der Tischbewegung wird von einem Positionsbezugsgonorntor 61 bei Auslösung eines START-Slgnals'von dor Bodionortafol 67 erzeugt. Die Tischposition wird mit der optischen Mossung so synchronisiert, daß die Zwischenraummossungon mit den individuellen Nuten 16 bestimmt worden, da sie den Ausrichtungsberoich mit dem Lichtstrahl 22 verschieben. Die Computoranordnung 62 vereinigt die Kameraanpassungsschaltung und die Logikoperation 63 mit dem Positionsbezugsgenerator 61, wenn der Positionsbezugsgenerator eine Tischumdrehung ausführt, so daß, wenn sämtliche Nutzwischenraummessungen von der Kameraanpassungs- und Logikanordnung 63 in Form von Impulszügen einer Zeilenabtastkamera 122 aufgenommen sind, wobei für jode Nut der Abstand senkrecht zu dor Auflagefläche zwischen der Maske in der Nut und dom Dichtungsrand dargestellt wird, der Computer 62 die gespeicherten Verschiebungsworto für jede Nut auf den Impulszug anwendet, der ein Signal für die Nut erzeugt und den tatsächlichen Zwischenraum zwischen dom Dichtungsrand 28 und der Ebene der Auflageoberfläche 11,12 oder 13 berechnet, wie es dor Fall sein kann. DIo Ergebnisse für alle Nutzwischenraumberechnungen können auf der Katodenstrahlröhre (CRT) 64 angezeigt werden. Sie können auch an den Kanal 66 zu einem Meßcomputer (nicht dargestellt) ausgogeben und mit einem Satz von Grenzmaßen für jodo Nut zur Klassifizierung des Dichtungsrandos durch oine maximale Zwischenraumgröße verglichen werden.

Die Schlitzidentifikation und die Mossung der Schlitzquerabmessung werden durch die Kameraanpassungs· und Logikschaltung 63 in Wechselbeziehung gebracht, welche die Signale von einem Schlitzdetektor 55 und der Linearanordnung der Pixel einer Zeilenabtastkamera 122 empfängt. Dio Linearanordnung der Pixel wird wiederholt und fortlaufend während eines Meßvorgangos abgetastet, aber ihre Signale eignen sich zum Einlesen in die Kameraanpassungs- und Logikschaltung 63 nur dann, wenn ein Tischschlitz 16 oder die Meßstelle durch die optische Bahn des Systems geführt werden. Der Schlitzdetektor 55 liefert das Freigabesignal. Die Schlitzidentifikation wird auch von dem Schlitzdetektor abgeleitet in Form der Zählung der detektieren Schlitze, beginnend von dor START-Position des Tisches 10. In dem Beispiel wird die Schlitzzählung nach. Beendigung des Meßvorganges und der Stellung des Tisches an seine START-Position auf Null zurückgestellt, so daß die Schlitze von eii.s bis 84 gezählt werden und die Schlitznummer mit der Kamerapixelzählung für die Quorabmosnung des Schlitzes in der Kameraanpassungs- und Logikschaltung 63 für jeden Schlitz in der Aufeinanderfolge durch den Meßzyklus bestimmt wird, der Leistungsverstärker 59 ist pulsbreitenmoduliert, um eine Drehmoment- oder Stromschleife mit permanentmagnetischon Gleichstrom-Servomotgor 26 zu bilden, welcher dem Drehmomentbefehl folgt, der von der Motorschleifen-Steuoreinrichtung 58 erzeugt wird. Die Motorschleifen-Steuereinrichtung bildet sowohl eine Geschwindigkeitsschleife, die das Geschwindigkeitssignal von dem Gleichstromtachometer 56, der am Motor 26 befestigt ist, verwendet, als auch eine Positionsschleife, die das Positionssignal des Positionsbezugsgenerators 61 und die Impulse von dem 1000-Zeilen-Inkrementalkodierer 57 verwendet, der auch mit der Motorwolle gekoppelt ist.

DieTischstartposition legt die Tischdrehposition bezüglich der optischen Bahn zwischen dem ersten und letzten Schlitz oder der Meßstelle fest. Der Motor 26 greift in den Tisch 10 ein, so daß eine ganze Zahl der Motor- und Kodiererumdrehungen für jede Tischumdrehung erfolgt. Die Logik in der Motorschleifen-Steuereinrichtung 58 zählt die Inipulse von dem Kodierer 57 rückwärts gegen eine Gesamtimpulszählung für die Motorcharakteristik in dem Positionsdiagramm der Schleifensteuereinrichtung. Die Motorschleifen-Steuereinrichtung 58 stellt auch den Tisch an seine Startposition durch Einstellen eines Vorschubes mit geringer Geschwindigkeit oder eines Verzögerungssignals an den Motor, das von einem Positionssensor 60 ausgelöst wird. Der Pos!'ionssensor 60 ·Μ eine an der Unterseite des Tisches IO positionierte Platte, die sich In den Bereich des Einflusses von zwei in einem Abstand angao Hneten Annäherungssensoren bewegt, wolche ein Startpositionssignal liefern, wenn der Tisch die Platte in den Einflußboreich der beiden Sensoren bringt und ein Vorschuß- oder Verzögerungssignal den Tisch in die Startposition bewegt, wenn sich nur einer der Annäherungssensoren in dem Einflußbereich befindet. Wenn der Tischversatz von der Startposition am Ende eines Meßzyklus oder beim Start so groß ist, um die Platte außerhalb des Einflußbereiches der Annäherungssensoren anzuordnen, gibt die Motorschloifen-Steuereinrichtung ein Signal für eine geringe Geschwindigkeit ab, um den Tisch in den Einflußbereich der in der Nähe befindlichen Sensoren zu bewegen, so daß schließlich die Ausgangsstellung unter ihrer Steuerung erreicht wird.

Eine Bedienertafel 67 ist mit Regelungseinrichtungen und Anzeigeeinrichtungen einschließlich Betriebsschalter 65, Stopschalter 68, Rückstellschalter 69 und Ein/Aus-Schalter 70 ebenso wie anderen Schaltern und Anzeigeeinrichtungen, die mit Bezugnahme auf Fig. 9, die Details der Tafelvorderseite zeigt, besprochen werden. Der P< litionsbezugsgenerator 61 enthält ein Programm, das die Befehle für die Tischbewegungsposition für die Motorschleifen-Steuereinrichtung 58 erzeugt, die auf die LAUF- und STOP-Schaltbetätigungseinrichtungen 65 und 68 und die Tischpositionierungssensoren 60 anspricht, welche bewirken, daß sich der Tisch in die Startposition bewegt. Die Positionierungssensoren sind Annähnrungssensoren für das Auslösen einer Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung in die Startposition bei einer geringen Geschwindigkeit und, wenn beide Annäherungssensoren

aktive Ausgänge aufweisen, zeigen sie an, daß sich der Tisch In der richtigen Startposition bofindet und bewii ken, daß der Tisch ander START-Posltion gestoppt wird. Normalerweise kommt der Tisch in dor Startposition In die Ruholago, so daß keine Korrektur notwendig ist. Der RUN(Betrlebs)-Schaltor wird freigegeben, wenn sich der Tisch 10 in der richtigen Startposition befindot, um zu bewirken, daß der Positionsbozugsgonorator 61 anspricht und oin einzelnes Mustor betätigt, das dio Umdrehung dos Tischos 10 steuert. Nach Beendigung der Tischumdrohung gibt o'solno Verzögerung, um dio Zwlechonrnummoßfunktlonon, die zu vervollständigen sind, zu ermöglichen, und anschließend wird eine READY (BotriobsboroltschofO-Anzelgeelnrlchtung betätigt, dio dom System signalisiert, daß es für olnon andoren Moßvorgang bestimmt ist. Dio Steuerung der Bedionortafol 67 wird in Fig. 9 im Dotail gozolgt, da slo eine Anordnung von Schaltern und Anzoigeeinrichtungen für In das Systom eingehende Signale und Anzelgosystombodingungon enthält. Die Schaltbotätigungsoinrichtungon enthalton einen RUN(Botriobs)-Schaltor 72 zum Einstellen dor Meßbotriebswolse, einen ABORT(Stop)-Schalter 73, einen LOCAL DISPLAY (lokale Anzolge-lSchaltor zur Aktivierung der Anzeigen auf dem CRT 64, die durch einen GRAPHIC DISPLAY (grafische Anzelgoj-Schalter 75 vergrößert werden. Die Betätlgungselemento des Betriebsartentronnschalters umfassen einen METAL MASTER CALIBRATION (Metall-Mastor-Eichungl-Schaltor 76, einen GLASS MASTER CALIBRATION (Glas-Mastor-Elchungl-Schalter 77, elnon GLASS MASTER CHECK (Glas-Mastor-Prüfungl-Schalter 78, einen ENTER TOLERANCE (Elngabetoloranz)-Schaltor 79, TOLERANCE METHOD (Toloranzverfahren)-Schaltor 81,82 und 83 für JIe Verfahren A, B und C, dio besprochen werden. Eine Anzahl von Schalteranschlußfodern 84 mit einem ENTER (Eingabe)-Schalter 85und einem CLEARIFrelgabel-Schaltoree ist vorgesehen, um Schlitzzahlen, Warenldontlfizlerung.Toleranzwerto und dergleichen, die in das Systom eingegeben werden, zu ermöglichen. Die Indikatoren umfassen jeweils einen Schalter für SLOT ERROR (Schlitzfohlor) 87, POSITION ERROR (Positionsfehler) 88, CONTROL POWER (Steuerleistung), 89, DIM LIGHT (Abblendlicht) 91, EMERGENCY STOP (Notausschalter) 92 und CYCLF READY (Zyklusboreltschaft) 93. Ein Versatz des Tisches bei der Startposition wird von einer POSITION FORWARD (Vorwfirtspositlon)-Lampo 94 und einer POSITION HEVERSE (Rücklaufpositlon)-Lampe 95 angezeigt. Die Erzeugnisklassifikation wird in vier Klassen A, B, C und D an den Indikatoren 96,97, 98 und 99 angezeigt. Die Verbindung des Systems mit einem Anlagencomputer wird durch einen Schalter 100 vorgenommen. Die stationäre Lichtquellenanordnung 19, die in Tischmitte 14 des drehbaren Tisches 10 befestigt ist, ist in Fig.5 schpmatisch dargestellt. Sie projiziert einen Lichtstrahl durch jede der Nuten 16, und zwar nacheinander, sobald der Tisch gedreht wird. Das Licht passiert die Nuten 16 und wird oberhalb von dem zu messenden Dichtungsrand 28 blockiert und unterhalb von den Maskonrändern 29, die auf dem angrenzenden Abschnittsbereich 38,39 oder 41 dos Tisches 10 befestigt sind, wie es der Fall sein kann, so daß dann, wenn dio Nuten den Strahl 22 passleren, die Lichtmustor, die die Detektoranordnuno 23 erreichen, sowohl durch die Höhen des Dichtungsrandes als auch durch die Höhen dor Maskenränder modifiziert werden. Der Kameraanpassungsund Logikschaltung 63 wird jedesmal dann ein Signal zugeführt, wenn sich eine Nut in genauer Ausrichtung mit dem Lichtstrahl 22 durch den Schlitzdetektor 55 bttwegt, welcher dem Durchgang der Einkerbungen 44 in dem äußeren Gitter 43 in de, η Tisch zugänglich gemacht werden kann, wenn in der Nähe ein geeignetes Inkrement bei Vorlauf des Lichtstrahls 22 um don Umfang des Tisches herum positioniert ist. Der Schlitzdetektor 55 kann ein Näherungsschalter oder oin geschlitzter optischer Schalter sein, der so befestigt sein kann, daß sein Phasenverhältnis zu dem optischen Meßweg durch Verschieben dos Schalters entlang des äußeren Gitters 43 eingestellt werden kann. Für joden Schlitz erzeugt die Kameraanpassungs- und Logikschaltung 63 eine entsprechende Höhenmessung, welche zu der Computeranordnung 62 gelangt und zu einer Spaltbreite oder einer Abweichung von einem Tarasignal für den Spalt an dem Schlitz vorarbeitet wird, um Abweichungen des Dichtungsrandos von der Fläche anzuzeigen. Auf diese Weise hat der Tisch 10 inzwischen eine Umdrehung abgeschlossen, und die Computeranordnung 62 hat eine Höhenmessung für jede Nut gespeichert.

Im Hinblick auf die rechteckige Form des Trichters oder der Frontplatte, deren DlchtungsrancJ zu messen ist, verändern sich die relative Position des Detektors 23 und des Dichtungsrandes 28, wenn sich der Tisch aue einer minimalen Trennung dreht, wenn die Ecken des Werkstücks mit dom Lichtstrahl 22 bis zu einer maximalen Trennung ausgerichtet sind, sobald die Seiten parallel mit der Hauptachse des Rechtecks zu dem Strahl gebildet werden. Daher muß das optische System bei einem Trichter oder einer Frontplatte von siebenundzwanzig Zoll eine ausreichend scharfe Abbildung in einem Bereich von nahezu sechs Zoll entlang der Achse Objekt-Detektor gewährleisten. Dies stellt strenge Anforderungen an die Stärke des Feldes des optischen Systems. Darüber hinaus muß das System auch unempfindlich gegenüber optischen Kohäronzwirkungen sein, wie beispielsweise Beugung und Interferenz, wenn eine scharfe Randkennzeichnung an der Spaltbegrenzung durch den Detektor zu bestimmen ist. Bei einem herkömmlichen Bildsystom treten zwei Formen der Verschlechterung des Bildes ajf, wenn shh der Abstand Objekt-Detektor von dem dor besten Brennweite verändert. Die eine ist ein Verschwimmen odor, eine Verbreiterung eines abgebildeten Randes und die andere ist eine Änderung in dor Vergrößerung. Diese beiden Wirkungen sind normalerweise untrennbar. Das Vorschwimmen und die Vergrößerungseffekte sind getrennt, und die Vergrößerungsänderungen werden verschwindond klein gemacht durch die Verwendung eines quasi telozentrischon Bildsystems. Da sich das Verschwimmen aus der Zusammenrollung eines Randes bei einem Rechteckimpulsverlauf ergibt, wird seine Lage, welche durch die Position dos halben Intensitätspunktes gemessen wird, durch ein eingeschränktes Defokussieren nicht verändert. Diese Tatsache wird durch eine algebraische Analyse unter Bezugnahme auf Fig.6 unterstützt.

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung einer optischen Folge für oin System mit einer einfachen Vergrößerung, in welchem das Objekt, der Dichtungsrand, der der Messung der vorliegenden Vorrichtung unterworfen wird, sich in einem variablen Abstand¹ S von der Eingangslinse Li befindet, welche auf dem Detektor durch die Linse L₂ abgebildet wird. In der Mitte zwischen den beiden Linsen der Brennweite f und an der Bildbrennebene der Eingangslinse L angeordnet, befindet sich eine einstellbare Aperturblonde. Da der Detektor, eine Zeilenabtastkamera, in der Zeichnungsebene liegt, braucht die Blende nicht kreisförmig zu sein, und eine Streulichtblende, die einen einstellbaren Schlitz mit dessen Längsachse senkrecht zur Zeichnungsebene aufweist, ist in Betrieb. Die Breite der Blende bestimmt die Größe des Strahlkegelwinkels 2 φ.

E und E' stellen zwei Positionen eines Randes dar, beide mit einem Abstand S von der ersten Linse L₁, wenn auch E' näher an L₁ dargestellt ist, und zwar zu Illustrationszwecken. Die Bewegung des Randes E resultiert in der Okklusion eines Teils des Lichtkegels, dargestellt durch den Winkel φ, und bewirkt eine Veränderung der Größe des Lichtstromes I bei Erreichung der Position y auf dem Detektor. Daher gilt, wie in Fig. 6 wiedergegeben ist:

tan φ = r^tantp = (y_o - y)/S.

Unter der Bedingung ySy₀Stan(p ^iSt

Ui.

I(Yo)

Unter der Bedingung yäy_otan<p —

ο, , tO(y) + φ) arctan(y₀-y/s) + arctan(d/2f) • ^y 2φ 2 arc tan (d)

(2f)

R(y) = '/2 (1 + arctan {y₀ - y)/S arctan (d/2f)]

Wenn wir die Breite des abgetasteten halben Intensitätspegels des Lichtstromes betrachten, wenn

R(y/2) = «Λ, ν

arctan t(y_o-y)/S] = O da yö/S 11

und —O,

dann ist deshalb y/2 = y„, unabhängig von SI

Um dieses Ergebnis zu halten, müssen folgende Bedingungen gegeben sein:

So ist beispielsweise f = 4Zoll y₀ = 0,05 Zoll S_m,_x. = 8Zoll

d < V₀ = 0,05 Zoll.

Deshalb wird bei einer Meßweite der Hälfte der maximalen Lichtintensität ein wahrer Wert der Strahlbreite, der die Spaltbreite darstellt, angezeigt und ein genau paralleler Eingangsstrahl ist nicht erforderlich. Dies erfolgt durch Übertragen der Lichtintensität in ein elektrisches Signal oder einen Spannungspegel an der Position über dem Strahl, der von einer Zeilenabtastkamera erhalten wird, die über dem Licht abtastet, das die Spaltbreite passiert, des weiteren durch Messen der maximalen Intensität für ein Abtastsignal, das einen gegebenen Spalt darstellt, der gemessen werden soll, Bestimmung der halben maximalen Intensität für diesen Spalt als einen Schwellenwert, und Messen der Länge entlang der Abtastachse eines Meßsignals auf oder über der halben maximalen Lichtintensität, die dem Abtastsignal folgt.

Das in Fig. 7 dargestellte Signal wurde aus Signalen einzelner Pixel gefunden, welche von dem übertragenen Teil des Lichtstrahls bestrahlt werden. Idealerweise tragen die Pixel bei oiner gleichmäßigen Lichtintensität über der Breite des Strahls zu den Vorder- und Rückflanken des Signals bei und nehmen die Lichtstärken auf, welche bis zu einem Maximalwert zum zentralen Teil des Bildes hin ansteigen, wo der vollständige Kegel des Lichts auf die Pixel in Form von Sägezähnen fällt, und über dem zentralen Teil zwischen jenen Sägezähnen sollten die Lichtstärke und die resultierenden Pixelsignalpegel gleichmäßig sein. Dies kann jedoch infolge der veränderlichen Größen des Systems nicht der Fall sein, folglich wird der Maximalwert des Signals, welcher eine Umhüllende der einzelnen Pixelsignalpegel ist, als ein mittlerer Peaksignalpegel des Wertes P in Fig.7 in dem Abtastzyklus der Kameraabtastung entwickelt. Die Länge der Querabmessung W, welche für Signalwerte'gemessen wird, die den Schwellensignalpegel P der Fig. 7 übersteigen, und bei einem Wert von der Hälfte von P liegt, wird als eine Zählung der Anzahl der Pixel mit Signalpegeln über dem Schwellenwert T gemessen.

Aus den Ergebnissen der obigen Berechnung wird verständlich, daß die Messung der vollständigen Breite des Bildes des Spalts bei den halben Intensitätspunkten den genauen Spalt liefert, der im wesentlichen von der Objektenentfernung S unabhängig ist. Die Messung der Breite des Spalts an seinem halben Intensitätspunkt kann elektronisch erfolgen durch F'nstellung eines Schwellenwertes für die Messung des Abtastvideosignals, dem das maximale Signal zugrunde liegt, das bei der vorhergehenden Abtastung und Zählung der Anzahl der Kamerapixel zwischen den Flanken des binären Videosignals gebildet wird. Deshalb muß die maximale Drehgeschwindigkeit des Tisches 10 zwei Kameraabiastungen erlauben, während sich der vollständige Lichtstrom in dem Schlitz befindet, so daß eine Abtastsignalamplitude P für die Kamerasignalhüllkurve gemessen werden kann und deren halber Wert eingesetzt wird, um den Amplitudenpegel der nächstfolgenden Kamerasignalhüllkurvenmessung zu bestimmen, bei welcher die Querabmessung W dieser Hüllkurve gemessen wird, um die Höhe des Strahls, der den Schlitz passiert, zu bestimmen.

einer Platte 104 gestützt ist, die eine beleuchtete Öffnung 106 in Form eines Schlitzes liefert, dessen Länge sich in der Ebene der Fig. 5 befindet. Das diffuse Licht von der Öffnung 106, die eine gleichmäßige Helligkeit und Intensität aufweist, wird durch eine Kolllmatlonsllnse 107 parallel gerichtet, und der Strahl wird durch ein anamorphotisches Linsensystem geführt, das eine zylindrische Linse 108 enthält, deren Achse sich auf der optischen Achse der Lichtquellenanordnung befindet. Das Licht ist über den Achsen konvergent, die in der Zeichnungsobene liegen und bleibt parallel gerichtet, in der Richtung senkrecht zu jenen Achsen und Strecken bezüglich der vorderen Oberfläche des Spiegels 109, der 45⁰zurt>ptischen Achse geneigt und so angeordnet ist, daß das Strahlenzentrum auf diesen Spiegel bei der Brennweite der Linse 108 von der Linse 108 auftritt. Diese erzeugt einen Lichtstrahl von Zwiebelfischform, wobei sich der Vorderflächenspiegel 109 um 90° dreht, damit er parallel zur Ebene des Tisches ist, und welcher aus dem Spiegel divergiert und die Schlitze ausfüllt) da sie in eine Ausrichtung mit dem Strahl gebracht wird, der von dem Spiegel 109 reflektiert wird. Dieser Strahl ist daher von gleichmäßiger Intensität und in Ebenen divergierend, die parallel sindzu der Ebene desTisches und senkrecht zu dem zu messenden Spalt zwischen dem Maskenrand 29 und dem zu messenden Dichtungsrand 28.

Der Lichtstrahl vom Spiegel 109 passiert die Nuten 34 in der Maskenstreulichtblende 33, welche jeweils mit einem Schlitz 16 ausgerichtet und nacheinander in eine Ausrichtung mit dem Strahl gebracht sind, wenn der Tisch um eine vollständige Umdrehung gedreht wird.

Die Breite des Strahls senkrecht zur Ebene des Tisches, wie es in Fig. 5 wiedergegeben ist, jenseits der Umfangslinie des Meßtisches 10, stellt die Spaltbreite dar. Dieser Strahl wird nach dem Passieren zwischen dem Trichterdichtungsrand 28 und dem Maskenrand 29 durch die ausgerichtete Kerbe 44 in das äußere Gitter 43 auf der Umfangslinie des Meßtisches 10 geleitet. Eine Platte 111 mit einer Öffnung 112, welche eine Breite aufweist, über welche ein Schlitz ohne Überlappung mit einem angrenzendem Schlitz überwacht werden kann, wird auf das optische System bezüglich der Detektoranordnung zentriert und weist eine Höhe auf, die den zu überwachenden Spaltbereich übersteigt. Die Funktion der Maskenplatte 111 und der Öffnung 112 besteht darin, sicherzustellen, daß der Detektor nur einen Schlitz zu einer bestimmten Zeit sieht. Der Lichtstrahl, der durch die Öffnung 112 hindurchtritt, wird in der Ebene senkrecht zur Zeichnung durch eine zylindrische Linse 113 mit einer Achse, die die optische Achse kreuzt und in der Zeichnungsebene liegt und wie ein anderes anamorphotisches Systemelement funktioniert, nicht parallel gerichtet. Die Linse 113 befindet sich im Abstand ihrer Brennweite von dem Spiegel 21, der entlang der optischen Achse gemessen wird.

Von der Zylinderlinse 113 wird dar rekollimierte Strahl auf einen flachen Oberflächenspiegel 114 gerichtet, der den Strahl um 90° dreht, um ihn mit der Achse der Detektoranordnung 23 auszurichten. Dies schafft auf der Seite des Tisches einen Zwischenraum ohne Verschlechterung des Strahls und der Randschatten. Der Strahl wird daher nach unten entlang der Seite des Tisches 10 durch die Detektorlinsenanordnung 23 mittels der konvergierenden Linse 116 projiziert, eines binokularen optischen Mikroskopobjektivs in diesem Beispiel, welches die Eingangslinse ist. Der fast kollimierte Lichtstrahl erzeugt einen Schatten der Ränder der Maske und des Werkstücks auf der Linse 116, welcher auf dem Detektor 122 durch die Linse 119 abgebildet wird, und der Winkelinhalt des auf dem Detektor ankommenden Lichtes wird aufstrahlen begrenzt, dio parallel oder beinahe parallel sind, durch einen einstellbaren Spalt 117 in der Blendenplatte 118 auf der hinteren Brennebene der Linse 116. Die Breite des Spaltes bectimmtden Betrag der Winkelabweichung von det Parallele, welche wie in dem exemplarischen quasi-telezentrischan System, das unter Bezugnahme auf Fig. 6 diskutiert wird, hindurchtritt. Der Strahl tritt dann durch eine Zylinderlinse 121 mit einer positiven Wirkung nur in den Ebenen der Schlitzbewegung, senkrecht zu der Richtung, entlang welcher der zu messenbe Zwischenraum sich befindet; eine Verstärkung ist in Fig.6 nicht dargestellt. Diese Linse 121 hat ihre Achse auf der optischen Achse der Detektoranordnung 23 und befindet sich in einem Abstand ihrer Brennweite von dem Detektor, so daß sie den Strahl auf den Detektor in solchen Ebenen fokussiert und konzentriert, die senkrecht zur Längenmessung während mehr als der physikalischen Schlitzbreite sind, um die Möglichkeit für eine Vielzahl optischer Abtastungen einer eintreffenden Strahlbreite für jeden Schlitz während einer Tischumdrehung zu erhöhen. Daher empfängt das Detektorelement bei jedem seiner Pixelpositionen Licht aus der gesamten Breite des Zwischenraumes für alle Positionen des Zwischenraumes innerhalb der Eingangspupille des Systems.

Die Zeilenabtastkamera 122 !st der Systemdetektor und stellt eine Linie von Fotodioden mit (123) 1024 Pixeln, die entlang der Projektionsebene des zu messenden Zwischenraumes ausgerichtet sind; diese Kamera wird so angewendet, daß eine Zählung der Anzahl von durch den Strahl beleuchteten Pixeln ein Maß der Schlitzbreite ist, wenn die Einstellung so erfolgt ist, daß eine Reaktion nur auf diejenigen Pixel eintritt, die einer Lichtflußstärke von mindestens der Hälfte der maximalen Lichtintensität ausgesetzt sind.

Daherfaßt das stationäre optische System Licht von einer Nichtpunktquelle 101 zu einem Diffusor 103 zusammen und durch eine Öffnung 106 zu einer Kollimationslinsenanordnung 107. Der kollimierte Lichtstrahlquerschnitt ist senkrecht zur Ebene der Fig.5 und weist eine im allgemeinen rechtwinklige Form mit einer Hauptachse in der Ebene der Fig. 5 auf. Er wird in dieser Ebene durch die Zylinderachse der Linse 108 konvergierend, so daß, wenn er am Spiegel 21 reflektiert wird, sich der Strahlenquerschnitt einer Zeile nähert, welche senkrecht zur flachen Oberfläche des Auflagetisches 10 mit einer Höhe, die im wesentlichen größer als irgendein Zwischenraum innerhalb des Meßbereiches der Vorrichtung ist, eine Hauptachse aufweist. Er wird teilweise abgedeckt, da er vom Spiegel 219 durch die Streulichtblende 33 hindurchtritt und durch Schlitze 34 und die ausgerichteten Schlitze 16 geleitet wird. Ein Teil des Strahls über dem Auflagetisch 10 trifft mit der Lippe des Trichters 27 in der Nähe des Dichtungsrandes 28 zusammen und wird von dem Rest des optischen Systems eingeschlossen. Das Licht unter dem Dichtungsrand 28 passiert entlang der Schlitze 16, und dessen unterer Teil ist durch das Maskenelement 31 eingeschlossen, so daß nur der Strahlanteil über dem Maskenrand 29 und unterhalb des Dichtungsrandes 28 durch den Schlitz 16 zu den peripheren Teilen des Tisches 10 und durch die Streulichtblende 43 auf die Kerben 44 hindurchtritt. Jenseits des Tisches wird der Lichtstrahl abgedeckt, um das Licht einzuschränken, das zu der stationären Detektoranordnung hindurchtritt, so daß die Ausstrahlung von einem einzelnen Schlitz ebenso wie Schlitzen durch den Abschnitt verschoben wird, welcher von dem Strahl durch eine stationäre Öffnungsplatte 111 bestrahlt wird, in welcher sich die Öffnung entlang des Tischumfanges um eine Entfernung erstreckt, die geringer ist als die radiale Projektion der Summe der Schlitzbreite und des Abstandes zu dem nächstangrenzenden Schlitz, und eine Höhe aufweist, die die radiale Projektion des maximalen Zwischenraumes vom Maskenrand 29 bis zu dem zu

dem zu messenden Dichtungsrand 28 übersteigt. Eine Zylinderlinse 113 kollimlert den divergenten Strahl in der Ebene senkrecht zur Fig.5. Der Strahl 21 wird von dom Oberflächenspiegel 114 um 90° gedreht und in die konvergierende Linse 116 gerichtet, welche mit dem einstallbaren Spalt 117 und der kollimieronden Linse 119 ein quasl-telezentrisches System bildet, welches nur Licht parallel oder in' wesentlichen parallel zu der optischen Achse passiert, Der Strahl, der von der Linse 119 durch den Schlitz hindurchgeht, wird au* der linearen Detektoranordnung 123 durch ι mo Zylinderlinse 121 mit einer positiven Wirkung nur in der Ebene der Schlitzbewegung, die senkrecht zur Spaltmossung ist, konzentriert und fokussiert, so daß er das Licht, das zuvor und später durch den Spalt tritt, bis zur Registrierung der Schlitzprojektion mit der optischen Achse abbildet, welche durch die Öffnung 112 begrenzt wird.

Die lineare Detektor-Anordnung 123 erzeugt ein Signal der Lichtintensität gegen die Position längs der Anordnung, wie es in Fig. 7 dargestellt ist, basierend auf dom Strom, der auf die Pixel der Anordnung auftritt, modifiziert durch eine Abtast- und Halteschaltung, welche ein Hüllkurvensignal liefert, wie es dargestellt Ist. Dieses Videosignal stellt die Spaltabmessung dar und wird zu dsr Kameraanpassungs- und Logikanordnung 63 übertragen. Die Zeilenabtastkamera teilt eine Höhe einschließlich und hinausgehond über die Maskenrand- bis zur Dichtungsrandhöhe in ointausendvierundzwanzig Elemente, von denen jeder dem Fünfzehntausendstel eines Zolls in dem Beispiel entspricht. Sie tastet den auftreffenden Strahl mit einer Geschwindigkeit von ungefähr achthundert pro Sekunde ab, so daß bei jeder Abtastung die Spalthöhe durch die Anzahl der Kamoraelemente oder Pixel in dem Bereich des auftreffenden Strahls über dem halben Intensitätspegel, wieoben festgestellt, gemessen wird. Die abgeschrägten Vorder- und Rückflanken des Videosignals stellen die'optische Verzeichnung oder die Verschwommenheit der Schatten der Werkstückkante und Maske mit der wahren Position jener Kanten dar/die durch den halben maximalen Intensitätsreferenzwert wiedergegeben werden, wobei eine maximale Intensität frei ist von der optischen Verzeichnung. Daher sind dio abgeschrägten Signalteile bei der Spalthöhenmessung durch Festlegen der maximalen Intensität für jede Schlitzöffnung bei einer ersten Probenabtastung angepaßt, wobei der Wert P in Fig.7 den Pegel bezüglich des Wertes T halbiert und die Breite W mißt, wenn eine Zählung der Pixel, die Signale aussenden, mindestens die halbe maximale Lichtintensität darstellt. Die Kamera wird kontinuierlich abgetastet. Bei jedem Schlitzrandeingang in den Abschnitt der optischen Meßempfindlichkeit signalisiert der Schlitzdetektor 55 bei genauer Phasenübereinstimmung mit dem optischen System der Kameraanpassungs- und Logikanordnung 63, um eine Messung bei Verwendung der nächsten beiden vollständigen Kameraabtastungen durchzuführen. Eine genaue Gleichphasigkeit des Detektors 55 erfolgt durch seine Umfangseinstellung entlang des Gitters 43, so daß seine Annäherungsdetektionsvorrichtung ideal die gedrehte Richtung des Tisches abtastet, wenn sie einen Schlitz in eine Beziehung mit dem optischen System einbringt, wodurch der Schlitz die volle Intensität des Lichtstroms von dem System empfängt. Wegen der Veränderung der Tischgeschwindigkeit während des Meßzyklus muß die Phaseneinstellung ein Kompromiß sein, wobei ein Ablauf mit hoher Geschwindigkeit erwünscht ist. Bei maximaler Drehgeschwindigkeit, die bei ungefähr der Hälfte des Umdrehungspunktes eintritt, ist es wünschenswert, daß ene Meßwertaufnahme und Meßabtastung möglich ist, während die maximale Lichtintensität vorhanden ist. Dies diktiert den Phasengleichlauf des Schlitzdetektors, um eine Meßabtastung ein wenig vor der Position zu ermöglichen, wo der Schlitz und der Lichtstrahl genau ausgerichtet sind. Daher ermöglicht der Schlitzdetektor bei geringen Drehgeschwindigkeiten zu Beginn und am Ende des Zyklus eine Meßabtastung, bevor die maximale Lichtintensität aufgebracht wird, die zu etwas geringeren Peaksignalwerten führt und damit zu einem Einstellen eines etwas niedrigeren Schwellenwertes bei den frühen und späten Meßabtastungen in einem Meßzyklus. Es wurde festgestellt, daß ein wirksamer Kompromiß derjenige ist, welcher die größte Stabilität oder Wiederholbarkeit der Werte einbringt und welcher bei jenen Einstellungen Spaltveränderungen bis zu 0,0005 Zoll anzeigen kann. Während eines Teils des Peaks der ersten dieser beiden Abtastungen is! ein Tiefpaß-RC-Filter mit dor Videowellenform verbunden. Am Ende dieses Meßabtastintervalls wird die Spannung auf dem Filterkondensator erhalten. Dieser Wert ist maßstabsgerecht zu dem Peak P der Fig.7. Ein geeigneter Bruchteil dieser Spannung wird als Schwellenwert T zur Messung der Wellenformbreite W bei der nächstfolgenden Abtastung verwendet, wie es in Fig.7 dargestellt ist.

Nachdem die Breite des Spalts als Pixelzählung gespeichert ist, wird sie zur Computeranordnung 62 in Form von Daten übertragen, welche in einem lokalen Speicher festgehalten werden können. Sie können dann zu einem Host-Computer (nicht dargestellt) geleitet, gedruckt, auf CRT64 als Spaltbreiten auf einer Schlitzbasis angezeigt werden, und zwar Spaltbreiten in einem gegebenen Bereich oder einer Abweichung mit einer Korrelation zu den entsprechenden Schlitzen und/oder Graphikdisplays und Instruktionen für die Formkorrektur.

Die Computeranordnung 62 bewirkt außer dem Empfang von Daten von der Kameraanpassungs- und Logikschaltung 63, daß die Hardware sowohl auf die programmierten Befehle aus dem Computer als auch auf die Signale von der Bedienungstafel, die von dem Computer umgesetzt werden, reagiert. Sie steuert auch den Positionsbezugsgenerator 61 und reagiert auf den Positionsbezugsgenerator bei der Schlitzidentifizierung durch die Position bei der Spaltmessung der entsprechenden Schlitze aus der Kameraanpassungs- und Logikschaitung 63.

Die Bedienungstafel, wie sie in Fig. 9 gezeigt ist, enthält Schalter zum Starten und Stoppen des Systems, zum Betätigen der Verbindung mit dem Host-Computer, zum Einstellen mehrerer Betriebsarten der CRT-Anzeige, zur Datenmanipulation und zum Ausdrucken der Daten, zur Kalibrierung des Systems und zur Ausgabe der Tara- oder Verschiebungssignale der Spalthöhe. Beim Einschalten des Systems durch Betätigung des Ein/Ausschalters 70 und nachdem das Initialisierungsprogramm der Computeranordnung gelaufen ist, führt der Computer seine beiden Hauptaufgaben durch, und zwar das Beobachten der Bedienungstafel und das Lesen der Daten, das Ausdrucken der Ergebnisse und das Kommunizieren mit dem Anlagencomputer. Bei der Aufgabe der Beobachtung der Bedienungstafel werden Ereigniskennzeichen eingestellt, um den anderen Tasks anzuzeigen, welche, falls überhaupt, Handbedienungen betätigt worden sind. Dieser Task läuft mit geringer Priorität. Der andere Task läuft mit hoher Priorität und ist der Task, welcher Daten liest, Ergebnisse ausdruckt und mit dem Anlagencomputer kommuniziert. Beim Siart wird der zweite Task initiiert, um das System für die weitere Benutzung zu bestimmen. Eine Anfangsfunktion besteht darin, die Spalte zwischen den Messerschneiden des Maskenrandes 29 und einem Standard in jedem der Schlitze 16zu kalibrieren. Dies ermöglicht Korrekturen, die in die Computerberechnung der Spaltmessungen, die eine Abweichung von der vorbestimmten Kontur, die zu messen ist, in diesem Beispiel ein Unebenheitsmaß, einzuführen sind. Eine Form de Kalibrierung ist eine METALMASTER CALIBRATION (Metall-Master-Kalibrierung), bei der ein sehr ebener Metall-Master auf dem Meßtisch 10 befestigt wird, und Spaltmeßwerte in jedem der Tischschlitze, in diesem Beispiel 84, werden abgetastet, um so die Höhe des Maskenrandes 29 für jeden Schlitz zu bestimmen und die Höhe in den Computerspeicher aufzunehmen, so daß eine beliebige Veränderung von der gleichmäßigen Spalthöhe auf Veränderungen in der Höhe des

Maskenrandes 29 zurückgeführt werden kann. Die nachfolgenden Spalthöhenabtastungen können für diese Veränderungen korrigiert werden, um ihre Wirkung in dem Computer durch Subtrahieren der vollständigen Spalthöhe für jeden Schlitz, der bei der METAL MASTER CALIBRATION (Motall-Master-Kallbrlerung) gebildet wird, zu eliminieren, wie ein Tara- oder Verschiebungswert, wodurch ein einwandfrei ebener Dichtungsrand 28 bei jedem Schlitz eine Nullspaltabtastung liefert. Die Metall-Master-Kalibrierungsroutine wird typischerweise durch einen Steuerschalter 76 auf der Bedionungstafel 67 in Betrieb gesetzt und in den Haupttask eingegeben. Die Kalibrierung besteht aus dem Lauf des Tisches durch eine gegebene Anzahl von Umdrehungen mit dem darauf befindlichen Metall-Master, und zwar typischerweise vier Läufe. Die Daten aus der Vielzahl der Läufe werden für jeden Schlitz summiert und für joden Schlitz gomittelt durch Si mmierung der vier Binärzählungen der Schlitzhöhe und der Verschiebung der Bitmuster um zwei Stellen nach rechts. Diese Mittelwertdaten werden in den Computerspeicher eingeschrieben und bei nachfolgenden Operationen des Meßsystems verwendet, um die Spalthöhenabweichungen von der Standardmesserschneide des Maskenrades 29 zur Höhe des Dichtungsrandes 28 für jeden Schlitz zu ermitteln. Diese Abweichungen werden als Verschiebungswerte verwendet, welche von den gemessenen Werten für das Erzeugnis substrahiert werden, um absolute Maße der Abweichung von der Ebenheit des Dichtungsrandes 28 des Erzeugnisses zu liefern. Eine Metall-Master-Kalibrierung sollte jederzeit in Betrieb sein, wobei die Maske 31 der Messerschneide des Maskenrandes 29 oder irgendeiner ihrer Abschnitte 49 auf dem Tisch bewegt wird, und zwar für jede zu messende Erzeugnisgröße. Vorteilhafterweise wird ein Metallmaster für jede Erzeugnisgröße verwendet, und jede Metall-Master-Kalibrierungsroutine wird durch Auslösung einer Größe des Master^ingangs auf dem Schalteranschlußfeld 84, eines METAL MASTER-Kalibrierungsschalters 76 und einer Laufsteuerung 65 geleitet. Irgendwelche bisherigen Kalibrierungsdaten für die Erzeugnisgröße werden aus dem Speicher eliminiert und durch neue Daten ersetzt, wenn die METAL MASTER CALIBRATION (Metall-Master-Kalibrierungsroutine) vervollständigt ist.

Ein erstes Kriterium der Leistung dieses Meßsystems ist seine Stabilität. Die Stabilität kann durch periodisches Laufen eines Erzeugnisteils geprüft werden, dessen Randabweichungen von der Ebenheit aufgenommen werden. Bei einer Zeilenapplikation, wo das Erzeugnis in dem Produktionsprozeß routinemäßig durch das Meßsystem geführt wird, wäre es nicht wünschenswert, die Metallmaster während solcher Routineprüfungen einem Potentialverlust auszusetzen. Galsnormale, die nicht so genau flach wie Metallmaster sein müssen, können dazu verwendet werden, die Systemstabilität in Intervallen zu prüfen, beispielsweise einmal bei einer Verschiebung. In vorteilhafter Weise werden einige Glasnormale für jede Erzeugnisgröße verwertet. Die Glasnormalen werden nach jeder Metall-Moster-Kalibrierung kalibriert, und die Glasnormalenprüfungen erstrecken sich auf ihre jeweiligen Kalibrierungen, die in dem Systemspeicher festgehalten sind.

Eine GLASS MASTER CALIBRATION (Glasmaster-Kalibrierung)-Routine wird durch die Aktivierung eines GLASS MASTER-CALIBRATION Schalters 77, das Eingeben der Identifikation der zu kalibrierenden Glasnormale auf der Zahl des Schalteranschlußfeldes 84, Betreiben des Systems, um die Daten für jeden Schlitz durch Subtrahieren der Verschiebungsdaten, die bie der Metall-Master-Kalibrierung gebildet werden, zu messen und zu berechnen, Einteilung der Ergebnisse derart, daß die Direktabtastung der Abweichung bei jedem Schlitz gebildet wird, und Ausgeben der Ergebnisse bewerkstelligt. Die Glastmasterergebnisse können auf dem CRT64 und einem Drucker angezeigt werden, der üblicherweise mit dem Anlagencomputer (nicht dargestellt) verbunden ist, und in einem Speicher gespeichert werden.

Die Systemstabilität kann durch Prüfung eines kalibrierten Glasnormals beobachtet werden. Diet erfolgt durch Eingeben eines GLASS MASTER CHECK (Glasmasterprüfungl-Modus bei Betätigung des Schalters 78 und der Anzahl des zu prüfenden Glasnormals auf dem Schalteranschlußfeld 84 durch den Betrieb des Systems, um die Daten für jeden Schlitz zu messen und zu berechnen, durch Einteilung der Daten und anschließende Berechnung des Schlitzes durch die Schlitzdiiferenz zwischen den Prüfdaten und den Daten, die zur Berechnung der Daten herangezogen werden. In einer Anordnung kann das Programm die Kalibrierungs- und Prüfdatensätze und die Differenzen drücken. Idealerweise ergeben sich Nullwerte als die Differenzen in dem GLASS-MASTER CHECK (Glasmasterprüfung)-Modus, der keine Drift in dem System anzeigt, keine Veränderung bei der Position des Glasteiles und keine Veränderung in der Anlage, die beispielsweise durch Trümmer auf dem Dichtungsrand, auf den Auflageflächen des Tisches oder in den Meßschlitzen verursacht wird.

Das gemessene Erzeugnis kann in dieses System durch Einstellen der Toleranzen unter Bezugnahme auf Unebenheitsmessungen geordnet werden. Toleranzänderungen können eingeschränkt werden durch das Erfordernis der Eingabe eines steuernden Sicherheitcodes durch die Zahlen-Schalterstrecke 84. Für eine Vielzahl von Pegeln können Schwellenwerte für alle Schlitze bei ähnlichen Pegeln durch einen gemeinsamen Satzmodus eingestellt werden, wobei das Toleranzverfahren A durch den Schalter 81 ausgelöst wird. Für gegebene Schlitze können Schwellenwerte durch einen einzelnen Rückstellungsmodus selektiv verschoben werden, wobei das Toleranzverfahren B durch den Schalter 82 ausgelöst wird. Für jeden Pegel können aus der Vielzahl der Pegel Schwellenwerte für jeden Schlitz durch das Toleranzverfahren C einzeln eingestellt werden, das durch den Schalter 83 ausgelöst wird. Beispielsweise lassen sich bei einem ersten, zweiten und dritten Schwellenwert vier Stufen der Ebenheit des Dichtungsrandes einstellen, die als eine D-Stufe definiert werden können, falls der schlechteste Datenwert für einen Rand den dritten oder größten Schwellenwert übersteigt, als eine C-Stufe, falls der schlechteste Datenwert den zweiten Schwellenwert überschreitet, aber nicht den dritten Schwellenwert übersteigt, als eine B-Stufe, falls der schlechteste Datenwert den dritten Schwellenwert überschreitet, aber nicht den zweiten Schwellenwert übersteigt, und als eine Α-Stufe, falls der schlechteste Datenwert nicht den ersten Wert übersteigt. Diese Stufen werden auf der Bedienungstafel 67 bei den Indikatoren 96,97,98 beziehungsweise 99 angezeigt.

Toleranzveränderungen werden durch Auslösen eines TOLERANCE INPUTTING (Toleranzeingabe)-Schalters 79, Eingeben eines Sicherheitscodes auf dem Tastenfeld, Auswählen des Verfahrens der Toleranzeinstellung mit den Schaltern 81,82 oder 83, Einstellen der Toleranzen auf dem Tastenfeld und Einschreiben der Toleranz oder der Gruppe der Tolei anzen in den Speicher vorgenommen. Das Einstellen dor Toleranzen in den gemeinsamen Satzmodus erfolgt durch Einstellen des ersten Schwellenwertes auf dem Tastenfeld und Auslösen der Änderung für alle Tischschlitze durch den Eingabischalter 85, wobei ' nachfolgend die gleichen Funktionen für die zweiten und dritten Schwellenwerte und das Eincchreiben der Daten in den Speicher ausgeführt werden. Bei dem einzelnen Rückstellungsmodus wird die Tischschlitzanzahl in die Tastatur eingegeben, die drei Schwellenwerte werden für den Schlitz eingegeben und d'i3 Daten werden in den Speicher eingeschrieben. Für einen einzelnen Satzmodus wird jeder der Schlitze auf seinen Schwellenwert eingestellt und in der Reihenfolge gespeichert.

Beim Einstellen der Toleranzen kann die Routine programmiert werden, um Instruktionen oder Fragen an den Bediener zu richten, und die Routine kann zu einer beliebigen Zeit durch Betätigen einer ABORT (Stop)-Steuerung 73 abgegeben werden, um sie zu der normalen RUN(Betrlebs-)Routlne zurückzuführen.

Alternativ kann die Routine die Schlitzzahlen aufnehmen, die von der Tastatur zurückzustellen sind, oder die Routine kann folgerichtig durch die Schlitzfolge in Schrittweise fortschreiten. ' .

Eine Toleranzrückstellfunktion kann zu beliebiger Zeit abgebrochen werden, bovor sie durch Betätigen des ABORT(Stop-)-Schalters 73 vervollständigt ist. Nach Beendigung der Eingabe der Toleranzen werden alle eingegebenen Daten in oinen nichtflüchtigen Speicher eingeschrieben.

Das Messen des Erzeugnisses erfolgt, während das System durch Betätigen des Schalters 72 in den RUN(Betriebs-)-Modus eingestellt wird. Die Daten des Dichtungsrandes werden in diesem Modus durch Anordnen des Erzeugnisses auf dem Tisch 10 entwickelt und bewirken, daß sich der Tisch bei Betätigung des RUN(Betriebs-)-Schalters 65 dreht. Bei einem erfolgreichen Programmdurchlauf in Bezug auf die Erfassung der Höhendaien für jeden Schlitz .substrahiert der Computer die Verschiebungsdaten, die bei der Metallmaster-Berechnung erhalten werden und teilt die berechneten Daten ein für die Abgabe an die CRT-Anzeige 64, einen Drucker (nicht dargestellt) und/oder die Klassifikationsindikatoren 96,07,98 oder 99. Der RUN(Betriebs-)-Modus kann durch Betätigung des ABORT(Stop-)-Schalters 73 ausgegeben werden. Der ABORT(Stop)-Schalter kann bei einem beliebigen Betriebsmodus verwendet werden.

Auf einer Bedienungstafel 67 werden die Fehlermessungen angezeigt. Ein Schlitzfehler (SLOT ERROR) am Indikator 87 zeigt an, daß eine unterschiedliche Anzahl von Schlitzon 16 in einem Abschnitt des Systerhs gezählt wurde, als sie bei anderen Abschnitten des Computer gezählt oder gebraucht wurde. Der Abblendlicht-(DIM LIGHI !-Indikator 91 zeigt einen oder mehrere von den Schlitzbildern an, die eine Peakbreite aufweisen, die geringer ist als ein Schwellenwert des Lichtpegelalarms. Der Positionsfehler-IPOSITION ERRORl-lndikator 88 leuchtet auf, wenn der Tisch nicht in seine START-Position zurückgestellt ist und bleibt erleuchtet, bis die Position erreicht ist. Während der Tisch zentrisch eingestellt wird infolgo der Steuerung von Annähern,igssensoren 60, werden die Position-vorwärts- oder die Position-rückwärts-lndikatoren 94 und 95 betätigt. Bei der Zentrierung des Tisches in der START-Position und der Beendigung der Signalmanipulationen und Berechnungen für einen Zyklus wird der „Zyklus beendet"-lndikator 93 betätigt.

Während die vorliegende Erfindung als Vorrichtung und Verfahren zur berührungslosen Messung der Abweichung des Dichtungsrandes des Glaskolbenteils einer Katodenstrahlröhre von der Ebenheit dargestellt ist, und die Offenbarung einen kreisförmigen Tisch verwendet hat, welcher flache, koplanare Auflageflächen für die Dichtungsrandauflage, Mittel zum Drehen des Tisches um eine zentrale Achse senkrecht zu den Auflageflächen eine Anordnung eines im Abstand angeordneten Sektors geformter Schlitze aufweist, die sich von der Mitte erstrecken bei einem Lichtstrahl als eine Linienquelle mit gleichmäßiger Intensität, die mit der zentralen Achse koinzident ist und welche längs der Schlitze projiziert wird und von einer Lichtmaske am Boden jedes Schlitzes aufgefangen wird und durch den Dichtungsrand des Glaskolbenteils, der auf den Tischauflageflächen aufliegt, so daß die Schatten der Maske und der Dichtungsrand und die Zwischenlinie des Lichtes, das hindurchgetreten ist, eine Länge aufweisen, welche in der Folge für jeden der Schlitze gemessen werden kann und auf diese Weise eine Längenanzeige für jede aus einer Vielzahl von Meßstationen entlang des Dichtungsrandes in Eingriff mit den Schlitzen liefert, können andere Anordnungen verwertet werden.

Alternative Konzepte dieser Erfindung können die Lichtquelle und die Detektormittol drehen, während die Auflage und das Werkstück stationär gehalten werden, so daß der sektorförmige Lichtstrahl folgerichtig den Schlitzen gegenüber dargestellt ist. Die relative Bewegung zwischen dem Werkstück und dem Lichtquellendetektorsystem kann linear sein durch die Bewegung entweder des Werkstücks oder des Quellendetektorsystems.

Das optische System, kurz zusammengefaßt, wird dazu verwendet, die Querdimension des Schlitzbildes, das zwischen der Maske und dem Dichtungsrand hindurchtritt, zu messen, und enthält eine Linienlichtquelle von gleichmäßiger Intensität. Die Quelle kann von einem Kolben 101 mit gewickeltem Glühfaden oder einer anderen Glühfadenquelle abgeleitet werden, welche eine Kondensorlinse 102 aufweist, die auf einen Diffusor 103 mit einer Grundglasplatte auf den Brennpunkt der Kondensorlinse fokussiert ist. Das Licht von dem Diffusor wird in einem schmalen Band oder einer Linie durch eine Trennwand 104 mit einer Schlitzöffnung 106, die sich jeweils in der Nahezu dem Diffusor befinden, ausgebildet. Das von der Öffnung ausstrahlende Licht wird durch eine erste Kollimationslinse 107 parallel gerichtet und anschließend in der Ebene des Schlitzes durch eine Zylinderlinse 108, deren Achse in dieser Ebene liegt, zusammenlaufend fokussiert. Die Zylinderlinse 108 befindet sich im Abstand ihrer Brennweite vom Spiegel 21, der im allgemeinen in der planaren Tischoberfläche entlang der Bildlänge zentrisch in Stellung gebracht ist und sich in Schräglage bezüglich des linearen Lichtstriches auf der Drehachse des Tisches und senkrecht zu den Tischauflageflächen befindet. Daher divergiert der Lichtstrahl vom Spiegel 21 entlang eines optischen Weges, um die Sektorenschlitze 16 in der Tischoberfläche mit einer gleichmäßigen Lichtstärke auszufüllen. Dieser divergierende Licht, das zwischen der Maske und der Werkstückkante und ihrer Querabmessung hindurchtritt, wobei ihre Höhe senkrecht zur Auflageoberfläche ist, wird gemessen. Da sich die Werkstückante für rechtwinklige Röhrenteile auf einem wesentlichen Bereich der Zwischenräume von dem Detektor befindet, und zwar für die verschiedenen Meßstellen oder Schlitze entlang des Teilrandes, ist das System so angeordnet, daß es an einen weiten Bereich des Dichtungsrandes und der Maske bezüglich des Detektorabstandes angepaßt ist.

Das optische System gewährleistet diese Anpassung durch eins konvergierende Eingangslinse 116, eine Trennwand oder Blendenplatte 118 mit einem Schlitz 117 quer zu der Richtung der Messung auf der hinteren Brennebene der Linse 116 und eine Linse 119, die in einem Abstand ihrer Brennweite von dem Schlitz der Trennwand angeordnet ist. Die Schlitzbreite ist einstellbar, um das Wellenformsignal und die Systemstabilität zu optimieren. Das kollimierte Licht wird auf das System von der Linse 113 gerichtet, welche zylindrisch ist und in einem Abstand ihrer Brennweite von dem Spiegel 21 angeordnet ist, um die divergierenden Linienstrahlen in der Dimension senkrecht zu der Meßrichtung vor ihrem Durchgang zur Linse 116 zu rekollimieren. Daher werden die divergierenden Strahlen in den Divergenzebenen parallel gestaltet und durch den Spiegel 24 nach unten reflektiert. Der quasi-telezentrische Schlitz ist mit jenen Strahlen ausgerichtet, so daß nur parallele oder nahezu parallele Lichtstrahlen das System passieren, und eine große Tiefe des Bereiches der rechtwinkligen Ränder des Maskenrandes und des Dichtungsrandes am Boden und an der Spitze des Schlitzes wird durch den halben Intensitätsschwellenwert gewährleistet.

Das parallele Licht aus dem quasl-telezentrischen System wird auf die lineare Anordnung der Pixel in der Linearabtastkamera fokussiert, so daß die Schatten der Ränder, die die Schlitzhöhe kennzeichnen, auf die Sensoren über der vollen Schlitzbreite gerichtet sind, wenn sie die Eingangspupille des Systems durch eine Zylinderlinse 121 mit positiver Wirkung in der Ebene der Schlitzbewegung durchlaufen. Daher Ist die Achse der Zylinderlinse parallel zu dem Linienbild, und die Linearanordnung der Abtastvorrichtung in der Kamera und der Linse 121 befindet sich in'oinom Abstand ihrer Brennweite von der Linearanordnung der Sensoren. Die Schatten am Ende des einfallenden Lichtes auf die Anordnung werden an ihren Rändern unscharf und im Ergebnis weisen sie geneigte Vorder- und Rückflanken auf, welche im wesentlichen symmetrisch sind, wenn der Dichtungsrand 28 und der Maskenrand 29 von dem Detektor äquidistant und dann asymmetrisch sind, wenn unterschiedliche Abstände vorhanden sind, wie in Fig.5 dargestellt, wo der Maskenrand 29 näher an dem Detektor als an dem Dichtungsrand ist. Die Voränderungen der Schräge der Vorder- und Rückflanken für symmetrische Randschatten verlaufen um den halben Intensitätswert innerhalb der Toleranz des Systems schräg, so daß der halbe Intensitätsschwellenwert für den wahren Abstand zwischen den Rändern für einen Strahl mit einer gleichmäßigen Lichtintensität gültig bleibt. Daher ist dort, wo der Detektor oder die Pixel diskret ausgerichtete Sensoren sind, der Zählvorgang jener Sensoren mit einem Signal, das anzeigt, daß sie durch mindestens die Hälfte der Peakintensität bestrahlt werden, eine Funktion der wahren Querabmessung des Strahls, der zwischen der Maske 29 und dem Dichtungsrand 28 hindurchtritt. Eine solche Messung erfolgt durch eine Abtastung der Linearanordnung der Sensoren, um den Durchschnittspeak oder den maximalen Signalpegel, eine Ableitung des Signalschwellenwertes, der die Hälfte des Durchschnittspeaks oder die maximale Lichtintensität darstellt und die Meßwertf rfassung bei einer Abtastung der Linearanordnung der Sensoren des Abstandes zwischen jenen halben Pegeln aus'dem quasl-telezentrischen System zu ermitteln, die von den Sensoren angezeigt werden insofern, daß sie die Lichtintensität von mindestens der Hälfte des Durchschnittspeaks oder der maximalen Intensität aufweisen. Es muß erkannt werden, daß die einzelnen Sensoren zwischen jener Meßwerterfassung der Signale mit ähnlichen Vorder- und Rückabschrägungen auf einem gleichmäßigen Pegel liegen, obwohl eine gewissen Änderung infolge der optischen und/oder elektrischen Wirkungen vorhanden sein kann und der Peak oder die maximalen Werte, wie sie hierbei benutzt werden, daher im Sinne der Erfindung sind, wobei die Durchschnittswerte des nahezu ebenen Bereiches zwischen jenen Abschrägungsteilen des Signals liegen.

Die elektrischen Vorrichtungen steuern die abgetasteten Sensoren, die auf einen Schlitzdetektor ansprechen, welcher die kontinuierlich abgetastete Anordnung wirksam werden läßt, wenn das optische System mit dem Schlitz 16 in Koinzidenz gebracht wird, das eine Meßstelle darstellt, für jede der vierundachtzig Meßstellen in dem erklärenden System. Das elektrische System kann auch die Pixel oder Detektorelemente in der Linoaranordnung in Längenmaße einteilen, so daß eine Summe oder eine Zählung derartiger Elemente eine Länge der Querabmessung darstellt, die als direkter Anzeigewert auf der Anzeige, beispielsweise CTR 64, erscheint. Die elektrischen Signalspeichermittel werden für die Längenwerte in dem System als Standard-Spaltabmessung für jeden Schlitz bereitgestellt, wobei ein Stabilitätsnachweis der Spaltabmessung für jeden Schlitz und eine Abweichungstoleranz der Spaltabmessung für eine oder mehrere Klassifikationen der Randqualität für Werkstücke gemessen wird. Derartige Speichormittel können durch programmierte Steuerungen eingestellt werden, da die METALLMASTER (Metall-Master-)-Routine für die Standard-Zwischenraumabmessung und die Verschiebungen für jeden Schlitz verwendet werden, um Unebenheitswerte zu ermitteln oder die GLASS MASTER (Glasmaster-)-Routine für die Systemstabilitätsprüfungen. Die TOLERANCE INPUTS (Toleranzeingänge) können von dem Schalteranschlußfeld 84 manuell betätigt werden. Auf diese Weise speichern die Signalspeichermittel einen Längenwert, wie zum Beispiel für einen Schlitzverschiebungswert, und das System weist Mittel auf, um die Differenz zwischen einer Signallänge, die durch die schwellenwertbeschränkte Linienabtastung erzeugt wird, und dem Verschiebungswert als einer Abweichung In der Querabmessung des Bildes aus dem vorbestimmten Wert, der durch den gespeicherten Signalwert dargestellt wird, zu ermitteln. In ähnlicher Weise kann ein Differenzwert gemessen werden, um die Systemdrift in der GLASS MASTER CHECK ROUTINE (Glasmasterprüfroutine) zu ermitteln oder die Werkstücke durch Vergleich mit den TOLERANCE INPUT (Toleranzeingangs)-Werten zu klassifizieren.

Das elektrische System enthält Mittel zum Vergleich einer Signallänge eines Signals, das aus dem elektrooptischen Mittel mit einer Wertegruppe in dem Speichermittel durch die Tastatur 84, Klassifikationsmittel, beispielsweise Lampen als Indikatoren 97, 96,98 und 99 abgeleitet ist, und Mittel zur Aktivierung der Klassifikationsmittel, ausgelöst durch ein gegebenes Verhältnis zwischen dem elektrooptisch abgeleiteten Signal und dem Sollwert in dem Speichermittel, wo mehrere Klassifikationen der gemessenen Werkstücke zur Verfugung stehen.

Eine einzelne Stellenindentifikation wird durch die Indentifikation jedes Schlitzes durch das Zählen von Schlitzen in der Kameraanpassungslogikanordnung 63 durch Reaktion auf den Schlitzdetektor 65 gewährleistet. Daher arbeitet der Schlitzdetektor 55 als ein Impulsgenerator, der mit dem beweglichen Tisch gekoppelt ist und einen Impuls bei jedem Bewegungsschritt des Tisches abgibt. Solche Impulse werden in der Kameraanpassungs- und Logikanordnung 63 gezählt und in einem ersten Speicher gespeichert, welcher auf die Ausrichtung der Meßstellen, den Schlitz 16 mit der optischen Bahn des Bildes anspricht und die Zählung, die die Stelle identifiziert, festhält. Ein zweiter Speicher ist mit dem ersten Speicher verkettet, um das Quermaß für die Stelle festzuhalten.

Während das System eine stationäre optische Bildstrecke verwendet und das zu messende Werkstück durch diese Strecke bewegt, sind das Verfahren und die Vorrichtung selbst für mehrere Modifikationen geeignet, die die quasi-telezentrische Abbildung des gemessenen Bereiches verwerten, wobei die Zeilenbllderzeugung, die Ausgangsbildeinstellung auf einen Detektor, wenn er durch einen Bereich der Bewegung bewegt wird, die Zählmittel für die Bildmessung und die elektrische Signalmanipulation der Bildmessung und die Meßstellenidentifikation auf Alternativen anwendbar sind. Beispielswelse könnte das optische System gedreht werden, während das Werkstück und dessen Auflage stationär gehalten sind, wobei die zur Verfügung stehenden Befestigungs- und Bewegungsmittel eine ausreichende Genauigkeit aufweisen, um eine flächenhafte Bewegung aufrechtzuerhalten. Ferner könnte die lineare oder andere Bewegung zwischen dem optischen System und dem Werkstückauflagesystem mit Meßopiiken und Signalbetätigung entweder für flächenhafte oder nichtflächenhafte Ränder und Bewegungen ausgerüstet sein. Folglich ist die vorstehende Beschreibung als Erklärung der Erfindung dargestellt und darf nicht in einem einschränkenden Sinn verstanden werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Messen der Separation im Abstand um eine optische Achse befindlicher Elemente, bestehend aus einer Quelle mit gleichmäßigem Licht, einem Lichtdetektor, lichtkoHimierenden Mitteln aus der Quelle entlang der optischen Achse, gekennzeichnet durch eine erste Linse (116), die auf die optische Achse zentriert ist, um Licht aus dem lichtkollimierenden Mittel aufzunehmen, das durch die im Abstand befindlichen Elemente hindurchtritt, eine Trennwand (118) auf der hinteren Brennebene der ersten Linse mit einer Öffnung (117), die auf die optische Achse zentriert ist, um den Winkelanteil des Lichtes aus der Quelle zu begrenzen, das zwischen den im Abstand befindlichen Elementen zu den Strahlen (22) nahezu parallel zu der optischen Achse hindurchtritt, eine zweite Linse (119), die das Licht fokussiert, das auf die erste Linse auftrifft und durch die Öffnung auf den Detektor trifft, wobei der genannte Detektor die Intensität und Position des Lichtes in Bildteilen detektiert, die von der zweiten Linse darauf fallen, und die Öffnung entlang der Meßrichtung eine solche Breite aufweist, daß ein Bild auf dem Detektor erzeugt wird, der im allgemeinen einen gleichmäßigen maximalen Lichtintensitätsbereich zwischen den abgeschrägten Endbereichen der Lichtintensität aufweist, und Mittel (63) zur Abtastung der Größe der Abbildung des Lichtes, das zwischen den im Abstand angeordneten Elementen hindurchtritt und auf den Detektor auftrifft, der eine Intensität von mindestens der halben maximalen Lichtintensität aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (122) ein fotoelektrischer Detektor und das Mittel (63) zur Abtastung ein Mittel zur elektrischen Signalabtastung ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (122) eine lineare Anordnung (123) von gleichartig bemessenen und mit in gleichem Abstand angeordneten fotoelektrischen Zellen ist, und das Abtastmittel (63) die Anzahl der Zellen abtastet, die ein elektrisches Signal liefern, welches eine auftreffende Lichtintensität von mindestens der Hälfte des Maximums der auf die Anordnung auftreffenden Lichtintensität darstellt.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle gleichmäßigen Lichts ein geradliniges schmales Band (22) in der Ebene der Trennungsmessung zwischen den im Abstand angeordneten Elementen (28; 29) ist, die die optische Achse einschließen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein anamorphotisches System, das eine erste ZylinderlKse (108) mit einer Achse in der Ebene derTrennungsmessung umfaßt, umdas Licht von der KoMimationslinse (107) in den Ebenen senkrecht zur Trennungsmessung vordem Durchgang des Lichts zwischen den im Abstand angeordneten Elementen zu zerstreuen, und eine zweite Zylinderlinse (113) mit einer Achse in der Ebene derTrennungsmessung umfaßt, um das Licht für die erste Linse (116), das in den Ebenen senkrecht zur Trennungsmessung divergiert und zwischen den im Abstand befindlichen Elementen (28; 29) hindurchtritt, zu kollimieren.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtdetektor (122) eine lineare Anordnung (123) fotoelektrischer Zellen ist, die bei derTrennungsmessung regelmäßig und senkrecht zur optischen Achse angeordnet sind, und eine Zylinderlinse (121) auf der optischen Achse einschließt, welche eine Achse aufweist, die bei derTrennungsmessung regelmäßig angeordnet ist und das Licht von der zweiten Linse (119) auf die lineare Anordnung der ν' fotoelektrischen Zellen fokussiert. · - ·>

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Erzeugung des geradlinigen schmalen Bandes eine Lichtquelle (101), eine Kondensorlinse (102) für das Licht von der Quelle, einen Diffusor (103) in dem Brennpunkt der Kondensorlinse und eine Trennwand (104) mit einer Schlitzöffnung (106) in der Nähe des Diffusors (103) enthält, welcher so ausgerichtet ist, daß sich eine Linie diffusen Lichtes entwickelt, die sich in die Ebene derTrennungsmessung erstreckt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel für das kollimierende Licht von der Quelle eine Kollimationslinse (107) ist, die auf die optische Achse zwischen der Trennwand (104) und den in einem Abstand angeordneten Elementen (28; 29) zentriert ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (117) ein Schlitz senkrecht zu der Ebene der Trennungsmessung ist, definiert durch die optische Achse und die Linie der Trennung der im Abstand angeordneten Elemente.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Schlitzes (117) einstellbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Mittel zur sich wiederholenden Abtastung (122) der linearen Anordnung, Mittel (63) für den Nachweis eines elektrischen Signalwertes bei einer maximal auftreffenden Lichtintensität in einer ersten Abtastung der linearen Anordnung, Mittel (63) zum Einstellen der halben Intensität des elektrischen Signalpegels des auftreffenden Lichtes als einen unteren Pegel eine Grenzschwellenwertsignals, und Mittel (63), um während einer zweiten Abtastung die Länge entlang der Anordnung festzustellen, bei welcher mindestens der halbe Schwellenwertsignalpegel vorhanden ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Mittel (63) zur Lieferung eines elektrischen Signals entsprechend der Länge, die durch das Mittel festgestellt wurde, um die Länge zu ermitteln.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Mittel (62) zur Einteilung der Länge entlang der Anordnung bezüglich dGr Trennung der in einem Abstand angeordneten Elemente.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Mittel (64) zur Anzeige der in Längeneinheiten eingeteilten Länge.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Feststellung der Länge ein Mittel (63) zur Zählung der Anzahl der fotoelektrischen Zellen ist, die die Signale liefern, bei welchen mindestens der Schwellenwertsignalpegel vorhanden ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch ein elektrisches Signalspeichermittel (62) zur Speicherung eines Längenwertsignals, und ein Mittel (62) zur Feststellung der Differenz zwischen einem Signal, das von dem Mittel geliefert wird, um ein elektrisches Signal und das genannte gespeicherte Signal als eine Abweichung in der Querabmessung des Bildes von einem vorbestimmten Wert, der von dem gespeicherten Signalwert dargestellt wird, abzugeben.

17. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch ein Signalspeichermittel (62) zur Speicherung eines Längenwertsignals, Mittel (79; 84) zur Einstellung des Speichermittels für die ausgewählten Längensignalwerte, Mittel zum Vergleichen eines Signals, das von dem Mittel geliefert wird, um ein elektrisches Signal entsprechend der Länge mit einem Signal in dem Speichermittel (62; 65) abzugeben, Klassifikationsmittel für die gemessene Auswahl der Elemente (96; 97; 98; 99) und Mittel (62) zum Auslösen der Klassifikationsmittel als Reaktion auf eine gegebene Beziehung zwischen dem Wert des elektrischen Signals entsprechend der Länge und dem Wert in dem Speichermittel.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Signalspeichermitteln (62) zur Speicherung der Längensignalwerte, manuelle Mittel (79; 84) zum Einstellen einzelner-Signalspeichermittel auf die ausgewählten Längensignalwerte, Mittel (62) zum Vergleichen eines signalisierten Längensignals, das von dem Mittel abgeleitet ist, um ein elektrisches Signal entsprechend der Länge mit den Signalwerten, die in dem Signalspeichermittel eingespeichert sind, abzugeben, eine Vielzahl von Klassifikationsmitteln (96; 97; 98; 99) für die gemessene Separation der Elemente, und Mittel (62) zum Auslösen der gegebenen Klassifikationsmittel in der Vielzahl in Erwiderung auf die gegebenen Beziehungen zwischen dem Wert des Signals von dem Mittel, um ein elektrisches Signal entsprechend der Länge und der ausgewählten Werte in der genannten Vielzahl der Signalspeichermittel abzugeben.

19. Vorrichtung nach Anspruch ^gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Meßstellen (16) zum Messen der Auswahl der Elemente, und Mittel (55; 63) zur Identifizierung der Stelle, die laufend der Messung ausgesetzt ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch Mittel (10; 26) zur Bewegung der in einem Abstand angeordneten Elemente (28; 29) und der Kombination des Detektors (122), der Mittel (107) zur Kollimierung, der ersten und zweiten Linsen (116; 119) und der Trennwand (118) miteinander, Mittel (55; 63), die es ermöglichen, daß der Detektor die maximale Lichtintensität entlang der Trennung der mit Abstand angeordneten Elemente erfaßt, wenn die mit Abstand angeordneten Elemente, und die Kombination an einer Meßstelle positioniert sind, die der Messung ausgesetzt ist, Mittel (63) zur Feststellung der Länge des Bildes, das auf den Detektor auftrifft, welcher mindestens die Hälfte der maximalen Intensität ist, wenn die mit Abstand angeordneten Elemente und die Kombination an der Meßstelle positioniert sind, die der Messung ausgesetzt ist, und Mittel (55) zur Freigabe der genannten, die Länge feststellenden Mittel, wenn die mit Abstand . angeordneten Elemente und die Kombination an der Meßstelle, die der Messung ausgesetzt ist, positioniert sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor eine Zeilenabtastkamera (122) rhit einer Linienanordnung von Pixeln (123) ist, wobei sich das Bild entlang der Linienanordnung erstreckt, Mittel (122) zur Abtastung der Pixel für die Erfassung eines Signals, das proportional zur auftreffenden Lichtintensität auf jedes Pixel ist, Mittel (55) zur Freigabe der Pixelsignale, wenn das Bild an der Meßstelle der Messung ausgesetzt ist, Mittel (63), die auf eine erste Linienabtastung der Pixel ansprechen, falls sie in der Lage sind, eine Signalamplitude zu bilden, die der maximal auftreffenden Lichtintensität proportional ist, Mittel (63,), die auf eine Linienabtastung der Pixel ansprechen, die der ersten Linienabtastung folgt, um eine Signallänge zu bilden, die jene Pixel umfaßt, die der auftreffenden Lichtintensität von mindestens der Hälfte der maximal auftreffenden Lichtintensität ausgesetzt sind.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch eine Abtast-und Halteschaltung (63) für die Signalamplitude, die der maximal auftreffenden Lichtintensität proportional ist, und einen Schwellenwertsignalgenerator (63), der auf die Abtast- und Halteschaltung anspricht, um ein Signal zu bilden, das dem Pixelsignal proportional ist, das die Hälfte der maximal auftreffenden Lichtintensität darstellt.

23. Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch Speichermittel (62) zur Speicherung einer Bildlänge, die von den Mitteln bestimmt wurde, um die Länge für jede Meßstelle festzustellen, und Speichermittel (62) zur Speicherung einer Stellenidentifikation aus den Mitteln, um die Stelle (55; 63) zu identifizieren, die mit der gespeicherten Bildlänge für jede Stelle in Wechselbeziehung steht.

24. Vorrichtung nach Anspruch !,gekennzeichnet durch Mittel (11; 12; 13) zum Tragen eines Randteils eines Werkstücks auf einer Seite der optischen Achse zwischen den Mitteln (117) für das Kollimieren und der ersten Linse (116), eine Lichtmaske (31) mit einem Bezugsrand (29), Mittel (38; 39; 41; 47; 48) zum Positionieren der Maske mit dem Bezugsrand in einem vorbestimmten, feststehenden Verhältnis an dem Befestigungsmittel (10) und auf der Seite der optischen Achse gegenüber der einen Seite zwischen dem Mittel (107) für die Kollimierung und der ersten Linse (116), wobei der Rand (28) des Werkstücks und der Bezugsrand (29) die mit Abstand angeordneten Elemente sind und die Abmessung des Bildes kennzeichnen.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Meßstellen (16) für das Messen derTrennung der im Abstand befindlichen Elemente entlang des Mittelsfür das Auflagern eines Randteils eines Werkstücks, und Mittel (55; 63) zur Identifizierung der Stelle, die laufend der Messung ausgesetzt ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch (26), die zwischen den Mitteln (11; 12; 13) zum Auflagern und der optischen Achse zwischen dem Mittel (107) zur Kollimierung und der ersten Linse (116) eine relative Bewegung mitteilen, damit die Meßstellen (16) mit der optischen Achse ausgerichtet sind.

27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Mittel zur Identifizierung der Stelle, die der Messung gerade ausgesetzt ist, ein Zählmittel (63) enthält, daß ein Impulsgenerator (55) mit dem Mittel gekoppelt ist, um diesem eine relative Bewegung zu verleihen und einen Impuls bei jeder Zunahme der verliehenen Bewegung an das Zählmittel abgibt, daß ein erstes Speichermittel (63) auf die Ausrichtung einer Meßstelle mit der optischen Achse für die Beibehaltung der Zählung für die Stelle anspricht, und daß ein zweites Speichermittel mit dem ersten Speichermittel (63) für die Beibehaltung der gemessenen Abmessung für die Stelle in Wechselbeziehung steht.

28. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Bewegung mitteilende Mittel (26) eine relative Drehbewegung verleiht.

29. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (101) und das kollimierende Mittel (107) stationär sind und das Auflagemittel (10; 11; 12; 13) drehbar ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflagemittel ein drehbarer

. Tisch (10) mit Oberflächen (11; 12; 13) für die Auflage des Randteils (28) eines Werkstücks (27) ist und ein offenes zentrales Teil (32) aufweist, daß sich das Befestigungsmittel für die Lichtquelle (19) in dem offenen zentralen Teil des Tisches befindet, daß der Tisch (10) eine Vielzahl von Sektorschlitzen (16) aufweist, die sich von dem offenen zentralen Teil in seinen Oberflächen für die Auflage erstrecken, welche die Meßstellen kennzeichnen, daß Mittel (109) zum Ausrichten der optischen Achse und des Lichtes mit gleichmäßiger Intensität von der Lichtquelle entlang der Oberflächen zum Auflagern und durch die Schlitze vorgesehen sind, daß die Maske (31) an dem Tisch (10) an dem Bezugsrand (29) gesichert ist, die das Bild in dem Bodenteil der Schlitze einschließt, wodurch die Querabmessung des Bildes zwischen dem Bezugsrand (29) und dem

Rand (28) des Werkstücks, das die Schlitze überbrückt, gekennzeichnet ist, und daß Mittel (26) zum Drehen des Tisches um eirre Drehachse vorgesehen sind, die senkrecht zu den Oberflächen für die Auflagerung ist, damit die Schlitze durch die optische Achse zwischen dem kollimierenden Mittel (107) und der ersten Linse (116) hindurchtreten.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen (11; 12; 13) für die Auflagerung eine Ebene sind, und daß sich der Maskenbezugsrand (29) im allgemeinen in einer parallel zu den Oberflächen für die Auflagerung liegenden Ebene befindet.

32. Vorrichtung nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch ein anamorphotisches System, das umfaßt Mittal (108) zum Zerstreuen des Lichts aus den Mitteln (107), die das Licht in Ebenen kollimieren, die senkrecht zu der gemessenen Trennungsrichtung des Werkstücks und der Maske sind, während die Bündelung des Lichtes in Ebenen, die parallel zu der gemessenen Trennungsrichtung des Werkstücks und der Maske sind, aufrechterhalten wird, wodurch die Schlitze (10) mit Licht von gleichmäßiger Intensität ausgefüllt sind, da sie durch die optische Achse vorgeschoben sind, und Mittel (113) zur Rekollimation des Lichtes, das durch das mit einem Abstand angeordnete Werkstück und die Maske vor der ersten Linse (116) hindurchtritt, wobei die Rekollimation in Ebenen senkrecht zu der gemessenen Trennungsrichtung des Werkstücks und der Maske erfolgt, während die aufrechterhaltene Kollimation des Lichtes, das durch das mit Abstand angeordnete Werkstück und die Maske hindurchtritt, in Ebenen erfolgt, die parallel zu der gemessenen Trennungsrichtung des Werkstücks (27) und der Maske (31) sind.

33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Zerstreuung des Lichtes eine Zylinderlinse (108) mit einer Achse in der Meßebene ist, die durch die optische Achse und die gemessene Trennungsrichtung des Werkstücks und der Maske gekennzeichnet ist, und daß das Mittel zur Rekollimation des Lichtes eine Zylinderlinse (113) mit einer Achse in der Meßebene ist.

34. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine Trennwand (104) mit einem Schlitz (106) enthält, der auf die Meßebene zentriert ist, die durch die optische Acchse und die gemessene Trennrichtung des Werkstücks und der Maske gekennzeichnet ist und zwischen der Quelle (101) und dem Licht kollimierenden Mittel (107) positioniert ist, wodurch ein Lichtband mit seiner Längsachse in der Meßebene durch den Schlitz hindurchtritt.

35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (101), die Trennwand (104) und das Mittel (107) für die Bündelung auf die optische Achse ausgerichtet sind, welche mit der Drehachse des Tisches (10) koinzident ist, und daß Mittel (109) zur Drehung der optischen Achse und der Meßebene in die Oberfläche (11; 12; 13) zur Auflagerung eingeschlossen sind, um durch die Schlitze (16) hindurchzutreten.

36. Vorrichtung nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch einen Schlitzdetektor (55) zur Identifizierung des Schlitzes, welcher durch die optische Achse geleitet wird, wenn sich der Tisch (10) dreht.

37. Vorrichtung nach Anspruch 31, gekennzeichnet durch Mittel (19; 109) zur Darstellung eines schmalen geradlinigen Bandes von gleichmäßiger Lichtintensität mit Ebenen, die senkrecht zu der Ebene der Tischoberfläche sind und parallel zu dieser aus dem offenen zentralen Teil (32) des Tisches (10) projiziert sind.

38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (19; 109) zur Darstellung des geradlinigen Bandes von gleichmäßiger Lichtintensität ein Reflektor (109) ist, um das Licht zu drehen, und daß die Lichtquelle eine Trennwand (104) mit einem Schlitz (106) zum Durchgang durch ein Lichtband, weiterhin kollimierende Mittel (109) für das Licht aus dem Schlitz und eine Zylinderlinse (108) zwischen dem kollimierenden Mittel und dem Reflektor bei einer Brennweite von dem Reflektor enthält, um ein konvergierendes Bild des Bandes zu bilden, welches von dem Reflektor längs eines Schlitzsektors in optischen Ebenen parallel zu der oberen Fläche der Tipchoberfläche divergent ist.

39. Vorrichtung nach Anspruch 38, gekennzeichnet durch eine zweite Zylinderlinse (113) außerhalb des Umfanges (43) des Tisches bei einer Brennweite von dem Reflektor (109), um das divergierende Bild von dem Reflektor zu der ersten Linse (116) in optischen Ebenen parallel zu der oberen Fläche der Tischoberfläche zu kollimieren.

40. Vorrichtung nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch eine Lichtmaske (111) außerhalb des Umfangs (43) des Tisches mit einer Öffnung (112) für den Durchtritt des Lichtes zu dem kollimierenden Mittel (113) aus nicht mehr als einem Sektorschlitz (16) in einem ganz beliebigen Moment. >

41. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrooptische Mittel eine Linearanordnung einer Zeitenabtastkamera ist, deren Linearanordnung (123) mit der Lichtbandabbildung aus der ersten Linse (116) ausgerichtet ist.

42. Vorrichtung nach Anspruch 41, gekennzeichnet durch eine Zylinderlinse (121) zwischen der zweiten Linse (119) und den elektrooptischen Mitteln (112; 123), wobei sich die Zylinderlinse in ihrer Brennweite von den elektrooptischen Mitteln befindet und deren Achse parallel zu der Länge des Lichtbandes ist.

43. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen kreisförmigen Montagetisch (10) mit einer planaren Oberfläche (11; 12; 13) zur Unterstützung eines Randes (28) eines der mit einem Abstand angeordneten Elemente (27), Mittel zum Befestigen des Tisches für die Drehung (26) um eine Drehachse senkrecht zu der Oberfläche in der Mitte des Tisches, wobei der Tisch ein offenes Mittelteil (32) aufweist, das die Drehachse und eine Reihe von regelmäßig mit Abstand angeordneten Schlitzen in der planaren Tischoberfläche einschließt, die sich von der Drehachse radial erstrecken, wenn die Sektoren des Tisches rnit den Schlitzwänden radial nach außen divergieren, eine periphere Lichtmaske (43) um den kreisförrriigen Tisch und über dessen planare Oberfläche erstreckend, wobei die periphere Lichtmaske (43) eine Vielzahl von Kerben (44) in ihrem oberen Rand aufweist und die Kerben (44) mit den Schlitzen in dem Tisch ausgerichtet sind und eine Breite der radialen Ausdehnung der Schlitzsektoren aufweisen, kollimierende Mittel (107), die ein Lichtband von gleichmäßiger Lichtintensität auf die Drehachse und entlang einer optischen Achse richten, eine Zylinderlinse (108) mit ihrer Achse auf der optischen Achse, um das kollimierte Licht von der Kollimationslinse als eine Lichtlinse auf die optische Achse und quer zu dieser zu fokussieren, ein Oberflächenspiegel (109) in einer Brennweite der Zylinderlinse aus einer solchen ausgerichteten Linse, um die Lichtlinie als ein divergierendes Lichtbündel in Ebenen parallel zu der planaren Oberfläche des Tisches zu leiten und die einen rechtwinkligen Querschnitt aufweisen, der einen Schlitzsektor und den Bereich oberhalb des Schlitzsektors und die planare Tischoberfläche ausfüllt, eine Bezugsmaske (31), die von dem Tisch mit einem Rand (29) getragen wird, der Licht einschließt, das längs der Schlitze auf eine festgelegte Position unterhalb der planaren Oberfläche des Tisches gerichtet ist, um den Rand der anderen in einem Abstand voneinander angeordneten Elemente zu kennzeichnen, eine zweite Zylinderlinse (113), deren Achse sich auf der optischen Achse befindet, und die außerhalb der peripheren Lichtmaske positioniert ist, um das Licht aus einem Tischschlitz, das über den Bezugsmaskenrand geleitet wird, und den Teil des rechtwinkligen Lichtbündels über dem Schlitz zu kollimieren, eine zylindrische Detektorlinse (121), deren Achsesich auf der optischen Achse zwischen der zweiten Detektorlinse und dem Detektor befindet, und dessen Achse transversal zur Abbildung der Schlitztiefa verläuft, und Mittel zum Einstellen eines halben Maximalwertes der Lichtintensität auf dem Detektor (63).

44. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (122) eine elektrooptische Kamera ist, daß sich in der Kamera im Brennpunkt der zylindrischen Detektorlinse eine Linearanordnung (123) von Pixeln befindet, die mit dem Bild der Ränder (28; 29) der in einem Abstand voneinander angeordneten Elemente ausgerichtet sind, und daß Mittel (26) zum Antrieb des Tisches in einer Drehung um seine Achse senkrecht zur Oberfläche enthalten sind, des weiteren sind vorgesehen ein Drehpositionskodierer (57) für den Tisch, ein Bezugspositionsgenerator (61), der auf den Kodierer anspricht, ein Tachometer (56) für den Tisch, das auf die Tischdrehgeschwindigkeit anspricht, eine Motorschleifensteuereinrichtung (58) für das Mittel zum Antrieb des Tisches zum Antrieb desTisches, die auf den Bezugspositionsgenerator und das Tachometer anspricht, um den Tisch gemäß dem Mustersignal in Umdrehung zu versetzen, ein Schlitzdetektor (55), der auf das Vorhandensein einer Kerbe (44) in der Umfangsmaske (43) anspricht und in einer Phasenbeziehurig zu einem Schlitzeingang (16) in die optische Bahn von dem Spiegel (109) zu der zweiten Zylinderlinse (113) angeordnet ist, Mittel (112) zur wiederholten Abtastung der Pixel, um darauffallendes Licht zu detektieren, wobei das Mittel (63) zum Einstellen der Hälfte des Maximalwertes der Lichtintensität ein Mittel enthält, um einen Maximalwert einer Anfangsabtastung des Signals aus der Abtastung der Pixel zu ermitteln, und Mittel zum Einstellen des halben Wertes des Signalpegels des Maximalwertes der Anfangsabtastung als einen unteren Signalpegel des Grenzschwellenwertes, worin das Mittel (63) zum Abtasten der Größe des Bildes ein Mittel enthält, um die Anzahl der Pixel zu ermitteln, welche eine auftreffonde Lichtintensität oberhalb des unteren Grenzschwellenwertes aufweisen, Mittel

zur Steuerung der den Maximalwert bestimmenden Mittel, ein den Halbwert feststellendes Mittel, und das die Signallänge bestimmende Mittel, das durch den Schlitzdetektor ausgelöst wird, und Mittel (62), die auf das die Signallänge feststellende Mittel ansprechen, und desgleichen auf die Schlitzidentifikation von dem Positionsbezugsgenerator, um ein Bildlängensignal für einen solchen Schlitz zu steuern.

45. Vorrichtung nach Anspruch 44, gekennzeichnet durch Mittel (67; 62) zur Bildung eines Signallängenstandards für das Lichtbild zwischen der Bezugsmaske und der planaren Tischoberfläche, und Mittel (62) zur Speicherung des Signallängenstandards als einen Verschiebewert für die später erzeugten Signallängen.

46. Vorrichtung nach Anspruch 45, gekennzeichnet durch Mittel (62) zur Berechnung der Differenz zwischen einer gemessenen Bildsignallänge und dem Verschiebewert.

47. Vorrichtung nach Anspruch 46, gekennzeichnet durch Mittel (62), die auf den Schlitzdetektor zur Korrelation der Identifikation eines Schlitzes mit dem gemessenen Bildsignal für den Schlitz ansprechen, und Mittel (64) zum Anzeigen der Schlitzidentifikation und der Differenzsignallänge.