用于探測復(fù)式零件的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于探測復(fù)式零件的方法和裝置，具體而言，除了已知的用于在運輸時和在給機器供料時探測復(fù)式零件的激光傳感器之外，本發(fā)明涉及一種附加的光電接收器的組件，該激光傳感器彼此相對布置。如果在測量間隙中沒有材料且兩個激光傳感器精確取向，那時附加的光電接收器準確地接收來自相對而置的激光傳感器的激光束。該組件使得實現(xiàn)改善測量的測量方法和評估且因此提高在監(jiān)測運輸和給機器供料中的工藝可靠性。
【專利說明】用于探測復(fù)式零件的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于借助于相對布置的兩個激光傳感器在運輸時和在給機器供料時探測復(fù)式零件(Doppelteil)的方法，該激光傳感器相應(yīng)帶有激光源和探測器，部件在激光源與探測器之間穿過行進，其中，測量在相應(yīng)的激光傳感器與部件的面向該激光傳感器的表面之間的間距，并且由在激光傳感器彼此的間距與由兩個激光傳感器測得的間距的總和之間的差求得部件的厚度。此外，本發(fā)明涉及一種用于在運輸時和在給機器供料時探測復(fù)式零件的裝置，其帶有相對布置的兩個激光傳感器單元以及與激光傳感器單元相連接或者可與激光傳感器單元相連接的電子控制單元，該激光傳感器單元布置成彼此有間距、形成用于運動穿過該兩個激光傳感器單元之間的部件的測量間隙、并且相應(yīng)設(shè)有激光傳感器，該激光傳感器相應(yīng)帶有激光源和探測器。
【背景技術(shù)】
[0002]從文獻DE 39 01 088 Al中已知一種用于探測復(fù)式零件的這樣的方法和這樣的裝置。該方法能夠與部件的材料和表面特性無關(guān)地實現(xiàn)對穿過的部件進行掃描?？杀O(jiān)測由包括鐵磁的或者非鐵磁的材料(例如鋼、鋁、黃銅、鋅、銅以及其它的金屬合金)制成的板材、金屬板、卷材、板還件(Blechzuschnitte)、前板(Frontplatinen)等等。同樣還可監(jiān)測由包括塑料、紙等等制成的部件。
[0003]在此主要關(guān)注的是確定實際上緊將一個部件輸送給機器。尤其針對在將板材輸送至變形壓力機(Umformpressen)中時的復(fù)合板件探測已經(jīng)建立了不同的方法。在此，工藝可靠性是賦予其最大的重要性的特征。因此不是每種測量原理適合于這種高要求的任務(wù)。使用激光傳感器的優(yōu)點在于在檢查板材時相對于同樣無接觸的渦流法(Wirbelstromverfahren)需要相對較小的測量范圍(Messweg)。
[0004]在目前的激光應(yīng)用中，為了厚度測量的目的如此安裝兩個激光傳感器使得其相對而置并且如上所述的那樣確定間距。實際上安裝和評估的這種方式僅當提供下列條件時才富有成效:兩個激光彼此精確地取向、測量軸線垂直于表面伸延、間距的測量和評估同步進行、裝配距離保持恒定、使用快速的激光傳感器(其可快速地適應(yīng)于改變的反應(yīng)特性)以及不中斷地監(jiān)測測量系統(tǒng)。
[0005]兩個激光彼此的精確的取向是絕對必要的，因為只有這樣才可進行足夠準確的測量，因為在彼此沒有精確取向的情況下(即帶有偏差)，即使激光相對于待測量的部件垂直取向時，材料中的不平度(其存在于一個傳感器中，而在另一個中沒有)已經(jīng)導(dǎo)致測量誤差。如果測量軸沒有垂直于材料表面取向，則測量的不是厚度，而是測量的這樣的路段(Strecke)，其相應(yīng)于實際厚度除以材料表面偏離直角的角度的余弦值。如果沒有同時測量兩間距且沒有成對地進行兩間距的評估，那么可產(chǎn)生時間上的測量誤差，其中，同步測量在此意指間距的同步掃描。測量誤差只有當材料振動或者是不平時才出現(xiàn)。那時將進行有誤差地測量間距，其中，系統(tǒng)可長時間在沒有值得注意的測量誤差的情況下工作并且然后突然變得十分明顯，因為材料在這時間比之前趨向于更多的振動。[0006]因此，為了避免有錯誤的評估，設(shè)置成無中斷地進行故障的探測，這是重要的。已知的激光傳感器在此顯示出只有在激光束失效時才顯示的固有的缺點。這可導(dǎo)致材料可未被察覺地行駛穿過測量間隙。這是特別嚴重的，因為這時復(fù)合板件控制實際上不再工藝可
O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此本發(fā)明的目的在于提出一種利用其在探測復(fù)式零件時提高工藝可靠性的可能性。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，該目的通過相應(yīng)帶有方法的權(quán)利要求或者并列的裝置的權(quán)利要求的特征的方法和裝置來解決。其它有利的設(shè)計方案可從相應(yīng)的回引的從屬權(quán)利要求中得到。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，相應(yīng)的激光束借助于與兩個激光源相對布置的光電接收器(Fotoempfanger)來檢測并且因此探測過程由激光傳感器監(jiān)測。這樣引起顯著改善在復(fù)式零件的檢查中的工藝可靠性。利用這種措施實現(xiàn)避免對材料的停留位置的猜測并且探測出激光源或者激光傳感器的可能的錯誤位置。
[0010]優(yōu)選地，借助光電接收器確定部件是否位于激光傳感器之間。除了來自激光傳感器的現(xiàn)有的測量數(shù)據(jù)之外，該附加的措施尤其重要，以便明確探測出在激光傳感器之間“沒有材料”的這種狀態(tài)。
[0011]有利地，如果在激光傳感器之間不存在部件，那么，當兩個激光源或激光傳感器精確地取向時，通過以下方式來檢查兩個激光傳感器彼此的取向，即光電接收器那時只接收來自相對布置的激光源的信號。
[0012]上述的兩種措施導(dǎo)致:根據(jù)方法的另一設(shè)計方案，僅在這時才進行部件的測量，即在通過激光傳感器測量間距之前由光電接收器接收到來自與其相對布置的激光源的激光束。附加地，根據(jù)一種改進方案，當由兩個激光傳感器給出關(guān)于相對于部件的間距的測量信號時，同樣僅在那時才執(zhí)行測量。因此，相比之前，當無效的間距值被解釋為“在測量間隙中沒有材料”時，關(guān)于過程控制的至少一個更準確的消息是可能的。
[0013]此外，根據(jù)方法的一種有利的設(shè)計方案，在通過激光傳感器測量間距之后，如果光電接收器沒有接收到來自相對而置的激光源的激光束，則可發(fā)出故障信號。這意味著在測量期間激光傳感器的取向已經(jīng)改變并且因此對部件的進行的測量至少是成問題的。
[0014]在方法的另一設(shè)計方案中，如果光電接收器接收來自與該光電接收器相對而置的激光源的激光束，有利地可暫時斷開其它的激光源。這應(yīng)避免來自其它的激光源的可能的散射光到達光電接收器上并且由該光電接收器解釋為來自相對而置的激光源的信號。
[0015]適宜地，方法如此設(shè)計，即，如果部件在由光電接收器探測的激光束中運動，即光電接收器沒有接收到來自相對布置的激光源的光，則對部件開始間距測量。由此確立明確的測量開端。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的裝置具有光電接收器，其在`測量間隙未占用且激光傳感器單元彼此取向成用于精確的測量時接收來自相對布置的激光傳感器單元的激光源的激光束。
[0017]優(yōu)選地，通過由激光傳感器單元限定的測量間隙來確定對于測量有效的、對于評估適宜的測量區(qū)域。
[0018]有利地，如果光電接收器沒有接收到來自相對布置的激光源的信號，并且一個或兩個激光傳感器單元沒有給出信號，則控制單元發(fā)出故障信號。在這種情況下，明顯在激光傳感器單元之間存在材料，然而激光傳感器單元沒有提供因此可期待的信號。理想地，可如此取向使得兩個激光傳感器單元基本上必須總提供相同的信號。如果在此出現(xiàn)在一定的公差范圍內(nèi)的偏差，這意味著材料的不均勻(Welligkeit)，在公差范圍之外為錯誤。
[0019]原則上，光電接收器可一起集成或者在外部布置在激光源中。有利地，光電接收器如此布置使得散射光源于撞擊到第一激光源的玻璃蓋上的激光束。在此通過簡單的設(shè)計措施實現(xiàn)光電傳感器的布置。為此使用通常在激光源中本來存在的玻璃板(激光源的激光束通過該玻璃板逸出)來捕捉來自相對布置的激光源的撞擊到玻璃板上的激光束的反射物。尺寸在此在如此小的范圍內(nèi)，即在由光電接收器接收反射物時可假設(shè)兩個激光源已精確取向。
[0020]為了防止光電接收器接收任何類型的散射光(其可導(dǎo)致錯誤的解釋)設(shè)置有光學(xué)屏蔽元件，該屏蔽元件防止環(huán)境光出現(xiàn)到光電接收器上。這可通過合適的光學(xué)元件(例如過濾器)來實現(xiàn)。還可為此簡單地使用內(nèi)部很暗的套管，光電接收器布置在該套管中且激光束穿過該套管到達到玻璃板上。
[0021]因此本發(fā)明借助于在現(xiàn)有的單元處的附加的設(shè)計措施和測量方法的相應(yīng)的執(zhí)行方案使得能夠?qū)崿F(xiàn)過程更可靠地控制復(fù)式零件。優(yōu)點在于可明確確定何時在測量間隙中沒有材料且檢測兩個傳感器的取向。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]結(jié)合權(quán)利要求和附圖從本發(fā)明的實施例的隨后的說明中得出本發(fā)明的其它特征。單個的特征相應(yīng)可單獨地或者成組地在本發(fā)明的實施形式中實現(xiàn)。在唯一的附圖中以原理上的截面圖示示出了激光傳感器單元的布置方案，在激光傳感器單元之間沒有材料。
【具體實施方式】
[0023]附圖示出了一種裝置1，其帶有第一激光傳感器單元2和第二激光傳感器單元3。在激光傳感器單元2、3之間形成有測量間隙4。每個激光傳感器單元2、3都具有激光傳感器5或6，該激光傳感器相應(yīng)包含以已知的方式來進行距離測量的激光源5’、6’和探測器5"、6"。借助于未示出的控制單元來評估由激光探測器提供的信號。在激光傳感器5處存在用于遮住外部光線(Fremdlichtabschattung)的套管10,其在其靠近激光傳感器5的出射窗7的端部處在內(nèi)側(cè)上具有光電接收器8。光電接收器8可為平常的光電二極管。該光電二極管探測來自激光束9 (其源于布置在激光傳感器6中的激光源6’)的、作為由出射窗7反射回的散射光的光。將由光電二極管8提供的信號同樣輸送至未示出的用于評估的電的控制裝置。
[0024]一旦光電接收器8探測到激光源6’的激光束9，就證明在測量間隙4中不存在材料。因此這種狀態(tài)是明確的。為了可靠，可短時間地使激光傳感器5無效。由此在檢測時確保光電接收器8不是偶然地接收來自激光傳感器5的激光束的光且為此將測量間隙4偶然地解釋為未占用。
[0025]一種可能的方法流程是這樣的，即在識別出在傳感器單元2、3之間存在材料之后，執(zhí)行測量并確定通過激光傳感器5、6提供的信號是否有效。如果適用，則繼續(xù)測量。如果得出信號兩者都是無效的一例如因為信號超過或低于極限值，則進行短時間地斷開激光傳感器5。如果在光電接收器8處存在信號，這說明不存在材料，且可開始下一次的測量。如果沒有信號，則出現(xiàn)故障。同樣，如果激光傳感器5或者激光傳感器6的信號無效，在測量時出現(xiàn)故障。
【權(quán)利要求】
1.一種用于借助于相對布置的兩個激光傳感器(5,6)在運輸時和在給機器供料時探測復(fù)式零件的方法，該激光傳感器相應(yīng)帶有激光源(5’，6’)和探測器(5’ ’，6’ ’)，部件在該激光源和探測器之間穿過，其中，測量在相應(yīng)的所述激光傳感器(5，6)與部件的面向該激光傳感器的表面之間的間距，并且由在所述激光傳感器(5，6)的間距與由兩個所述激光傳感器(5，6)測得的間距的總和之間的差求得部件的厚度，其特征在于，借助于與兩個所述激光源(5’，6’)相對布置的光電接收器(8)，其探測相應(yīng)的激光束且因此通過所述激光傳感器(5，6)監(jiān)測探測過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，借助于所述光電接收器(8)確定在所述激光傳感器(5，6)之間是否存在部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果在所述激光傳感器(5，6)之間不存在部件，則檢測兩個所述激光傳感器(5，6)彼此的取向。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項所述的方法，其特征在于，僅在這時執(zhí)行部件的測量，即在通過所述激光傳感器(5，6)測量間距之前由所述光電接收器(8)接收到來自相對而置的所述激光源出’)的所述激光束(9)時。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，僅在這時通過所述激光傳感器(5，6)執(zhí)行間距測量，即在由兩個激光傳感器(5，6)給出關(guān)于相對于部件的間距的測量信號時。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在測量之后，如果所述光電接收器(8)沒有接收到來自相對而置的所述激光源出’)的激光束(9)，則發(fā)出故障信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，如果光電接收器(8)探測到來自相對而置的激光源(6’)的激光束(9)，則暫時斷開其它的激光源(5，)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項所述的方法，其特征在于，如果部件在由所述光電接收器(8)探測的所述激光束(9)中運動，則開始部件的測量。
9.一種用于在運輸時和在給機器供料時探測復(fù)式零件的裝置(I)，其帶有:相對布置的兩個激光傳感器單元(2，3)，該激光傳感器單元布置成彼此有間距、形成用于運動穿過該激光傳感器單元之間的部件的測量間隙(4)、并且相應(yīng)設(shè)有激光傳感器(5，6)，該激光傳感器相應(yīng)帶有激光源(5’，6’)和探測器(5’ ’，6’ ’)；以及與所述激光傳感器(5，6)相連接或者可與該激光傳感器單元相連接的電子控制單元，其特征在于，在激光傳感器單元(5，6)中的光電接收器(8)，其在測量間隙(4)未占有且激光傳感器單元(5，6)彼此取向成用于精確測量時接收來自相對布置的所述激光傳感器單元(5，6)的激光源(5’，6’)的激光束(9)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置(I)，其特征在于，所述測量間隙(4)確立針對測量有效的測量區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的裝置(I)，其特征在于，如果所述光電接收器(8)沒有接收到來自相對布置的所述激光源(6’)的信號且一個或兩個激光傳感器單元(5，6)都沒有給出信號，則所述控制單元發(fā)出故障信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項所述的裝置(I)，其特征在于，所述光電接收器(8)如此布置，即其接收來自所述激光束(9)的散射光，該散射光源于所述激光束(9)撞擊到第一個激光源(5’)的玻璃蓋(7)上。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求9至12中任一項所述的裝置(I)，其特征在于，設(shè)置有光學(xué)屏蔽元件(10)，該屏蔽元件防止環(huán)境光出現(xiàn)到所述光電接收器(8)上。
【文檔編號】B65H7/12GK103754669SQ201310423264
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月17日
【發(fā)明者】F.瓦爾希, M.阿明格翁, J.曼茨 申請人:羅蘭電子有限責(zé)任公司