DE20020501U1

DE20020501U1 - Length measuring device

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Publication number: DE20020501U1
Application number: DE20020501U
Authority: DE
Original assignee: Finger & Co KG GmbH
Current assignee: Finger & Co KG GmbH
Priority date: 1999-12-01
Filing date: 2000-12-01
Publication date: 2001-06-13
Anticipated expiration: 2010-12-02
Also published as: DE29921143U1

Description

Finger GmbH & Co. KG
Sapelloh 84
31606 WarmsenFinger GmbH & Co. KG
Sapelloh 84
31606 Warmsen

LängenmeßeinrichtungLength measuring device

BeschreibungDescription

Die Neuerung betrifft eine Längenmeßeinrichtung, mit: einem Meßstrahlgenerator, der Meßstrahlen erzeugt, die an einem Zielobjekt eine Reflexion erfahren, und mit einer Auswerteeinrichtung, die aus der Reflexion eine Entfernung zu einem Objekt ermittelt, nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.The innovation relates to a length measuring device, with: a measuring beam generator which generates measuring beams which are reflected by a target object, and with an evaluation device which determines a distance to an object from the reflection, according to the preamble of claim 1.

Ein bekanntes Längenmeßgerät dieser Art erzeugt zwei von verschiedenen Punkten ausgehende Lichtmeßstrahlen, die auf dem Zielgegenstand nach dem Triangulationsprinzip zur Deckung 0 gebracht werden. Die Auswerteeinrichtung ermittelt aus dem Basisabstand zwischen den beiden Punkten und aus den beiden durch elektromotorisch betätigte Stellglieder eingestellten Winkeln der Triangulation die Entfernung zum Zielgegenstand.A known length measuring device of this type generates two light measuring beams emanating from different points, which are brought to coincide on the target object according to the triangulation principle. The evaluation device determines the distance to the target object from the base distance between the two points and from the two angles of the triangulation set by electric motor-operated actuators.

Der Nachteil dieses bekannten Längenmeßgerätes mit Triangulation besteht darin, daß bewegte Zielgegenstände mit ständig wechselnder Entfernung aufgrund der Trägheit des Stellgliedes ein zeitverzögertes Meßsignal bereitstellen. Wenn dieses Längenmeßgerät Bestandteil eines ansonsten schnell ansprechenden Regelkreises ist, können Regelschwingungen Instabilitäten herbeiführen.The disadvantage of this known length measuring device with triangulation is that moving target objects with constantly changing distances provide a time-delayed measurement signal due to the inertia of the actuator. If this length measuring device is part of an otherwise fast-responding control loop, control oscillations can cause instabilities.

Finger-5(3)Fingers-5(3)

Aufgabe der Neuerung ist es, ein Längenmeßgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das Längen schnell messen kann.The aim of the innovation is to create a length measuring device of the type mentioned above that can measure lengths quickly.

Die Aufgabe wird nach der Neuerung dadurch gelöst, daß daß eine Lichtquelle parallel zueinander verlaufende Meßstrahlen emittiert, deren vom Objekt reflektiertes Licht in einer Kamera auf ihrer Bildebene die Meßstrahlen projiziert, deren mit wachsender Entfernung geringer werdender Abstand voneinander die Auswerteeinrichtung in einem Vergleichsvorgang als die Länge ermittelt, nach dem Kennzeichen des Schutzanspruchs 1.According to the innovation, the problem is solved in that a light source emits measuring beams running parallel to one another, the light of which is reflected by the object and projects the measuring beams in a camera on its image plane, the distance between which decreases with increasing distance and the evaluation device determines as the length in a comparison process, according to the characterizing part of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Neuerung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the present innovation are specified in the subclaims.

Nachstehend beschrieben ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Längenmeßeinrichtung nach der vorliegenden Neuerung. Die Längenmeßeinrichtung des Ausführungsbeispiels hat ein schlaufenförmig über zwei Auflager geführtes bandförmiges Fördergut zum Zielobjekt, wobei die zu messende Länge eine Durchhängelänge des Bandes ist. Das Band wird auf eine Trommel mit Motorantrieb aufgewickelt, wobei die Durchhängelänge gleich bleiben soll. Der Motor wird vom Meßergebnis der Längenmeßeinrichtung gesteuert.A preferred embodiment of a length measuring device according to the present innovation is described below. The length measuring device of the embodiment has a belt-shaped conveying material guided in a loop over two supports to the target object, whereby the length to be measured is a sagging length of the belt. The belt is wound onto a drum with a motor drive, whereby the sagging length should remain the same. The motor is controlled by the measurement result of the length measuring device.

Eine Lichtquelle, ein Infrarot-Halbleiterlaser, ist zwischen den beiden Auflagern ortsfest positioniert und emittiert zwei parallel verlaufende Meßstrahlen, die das Band beaufschlagen und von diesem reflektiert werden.A light source, an infrared semiconductor laser, is positioned between the two supports and emits two parallel measuring beams that strike the tape and are reflected by it.

Das reflektierte Licht gelangt in eine ebenfalls ortsfest in der Mitte zwischen den beiden Auflagern vorgesehene Auswerteeinrichtung. Die Auswerteeinrichtung verfügt über eine Kamera, die mit einem Objektiv, das ein Filter trägt, dessen Durchlaßbereich der Infrarotbereich ist, und einer Vielzahl von zu einer Matrix angeordneten Bildpunktsensoren ausgestattet ist. Die Bildpunktsensoren sprechen auf das monochromatische Licht des Laserstrahlgenerators an, indem sie eineThe reflected light reaches an evaluation device that is also fixed in the middle between the two supports. The evaluation device has a camera that is equipped with a lens that carries a filter whose passband is the infrared range and a large number of pixel sensors arranged in a matrix. The pixel sensors respond to the monochromatic light of the laser beam generator by generating a

Finger-5(3)Fingers-5(3)

lichtelektrische Wandlung ausführen, so daß jeder lichterregte Bildpunktsensor ein Signal abgibt.perform photoelectric conversion so that each light-excited pixel sensor emits a signal.

Die Auswerteeinrichtung verfügt darüber hinaus einerseits über eine computergesteuerte Zähleinrichtung, die Signale zählt, die von den Bildpunktsensoren abgegeben werden; und andrerseits über eine Nachschlagetabelle in Form eines Speichers, der mit dem Zählstand aus der computergesteuerten Zähleinrichtung adressiert wird, um unter dieser Adresse eine zuvor tabellarisch eingegebene codierte Entfernung auszugeben. In der Auswerteeinrichtung ist außerdem ein Umcodierer vorgesehen, der die codierte Entfernung in Anzeigesignale für eine Entfernungsanzeigeeinrichtung umsetzt.The evaluation device also has a computer-controlled counting device that counts the signals emitted by the pixel sensors, and a look-up table in the form of a memory that is addressed with the count from the computer-controlled counting device in order to output a coded distance previously entered in a table at this address. The evaluation device also has a transcoder that converts the coded distance into display signals for a distance display device.

Die Meßstrahlen im zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel sind in Form zweier paralleler Linien. Die parallelen Linien können auch jeweils durch Punkte realisiert werden, deren Verbindung jeweils eine Linie ergibt. Durch Punkte läßt sich eine höhere Energiekonzentration und somit ein größerer Störabstand erreichen. Als ein weiteres Ausführungsbeispiel sei ein Bündel aus einer Vielzahl von Meßstrahlpunkten genannt, die 0 parallel ausgestrahlt werden. Beim Auswerten bildet sich auf der Bildsensormatrix eine Polygonkontur ab, so daß die computergesteuerte Zähleinrichtung Endpunktzählungen an sich gegenüberliegenden Punkten ausführt und einen Mittelwert dieser Endpunktzählungen als Adresse für die Nachschlagetabelle einsetzt.The measuring beams in the previously described embodiment are in the form of two parallel lines. The parallel lines can also be realized by points, the connection of which results in a line. A higher energy concentration and thus a greater signal-to-noise ratio can be achieved by using points. Another embodiment is a bundle of a large number of measuring beam points that are emitted in parallel. During evaluation, a polygon contour is formed on the image sensor matrix, so that the computer-controlled counting device carries out end point counts at opposite points and uses an average of these end point counts as the address for the lookup table.

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Claims

1. Längenmeßeinrichtung, mit: einem Meßstrahlgenerator, der Meßstrahlen erzeugt, die an einem Zielobjekt eine Reflexion erfahren, und mit einer Auswerteeinrichtung, die aus der Reflexion eine Entfernung zu einem Objekt ermittelt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtquelle parallel zueinander verlaufende Meßstrahlen emittiert, deren vom Objekt reflektiertes Licht in einer Kamera auf ihrer Bildebene die Meßstrahlen projiziert, deren mit wachsender Entfernung geringer werdender Abstand voneinander die Auswerteeinrichtung in einem Vergleichsvorgang als die Länge ermittelt. 1. Length measuring device, with: a measuring beam generator which generates measuring beams which are reflected by a target object, and with an evaluation device which determines a distance to an object from the reflection, characterized in that a light source emits measuring beams which run parallel to one another, the light of which, reflected from the object, projects the measuring beams in a camera on its image plane, the distance between which becomes smaller with increasing distance, the evaluation device determines as the length in a comparison process.

2. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstrahlen linienförmig sind. 2. Length measuring device according to claim 1, characterized in that the measuring beams are linear.

3. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstrahlen punkt förmig sind. 3. Length measuring device according to claim 1, characterized in that the measuring beams are point-shaped.

4. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstrahlen zwei Linien bilden. 4. Length measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the measuring beams form two lines.

5. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Punkte der Meßstrahlen ein Polygon aufspannen. 5. Length measuring device according to claim 3, characterized in that the points of the measuring beams span a polygon.

6. Längenmeßeinrichtung einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle ein Laser ist. 6. Length measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the light source is a laser.

7. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser Infrarotlicht emittiert. 7. Length measuring device according to claim 6, characterized in that the laser emits infrared light.

8. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Kameraobjektiv ein optisches Filter angeordnet ist, dessen Durchlaßbereich im Infrarotlichtbereich liegt. 8. Length measuring device according to claim 7, characterized in that an optical filter is arranged in front of the camera lens, the transmission range of which lies in the infrared light range.

9. Längenmeßeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt ein schlaufenförmig über zwei Auflager geführtes bandförmiges Fördergut ist, daß die zu messende Entfernung eine Durchhängelänge ist, und daß die Lichtquelle zwischen den beiden Auflagern positioniert ist. 9. Length measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the object is a band-shaped conveying material guided in a loop over two supports, that the distance to be measured is a sagging length, and that the light source is positioned between the two supports.