專利名稱：用于測量細(xì)長物品特別是電纜非圓形橫截面尺寸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如專利權(quán)利要求1、2和3所述的用于測量例如扁平電纜或者扇形電纜尺寸的方法。扁平電纜具有各種結(jié)構(gòu)。
經(jīng)常使用的是絕緣的雙導(dǎo)線電纜，兩根導(dǎo)線或者金屬絲通過在其中間的絕緣部分機(jī)械相連。在橫截面上這種雙導(dǎo)線電纜形成一個(gè)8字。還眾所周知一種電纜，這種電纜中的一根導(dǎo)線的直徑小于另一導(dǎo)線的直徑。在這些或者類似的扁平電纜中，橫截面的較小邊是圓形或者橢圓形。還知道一種扁平電纜，這種電纜具有長方形的橫截面積，而其邊緣或彎角可以是不倒圓的，倒成圓形的，或者倒成橢圓形的。
扇形電纜是多個(gè)金屬纜的單一電纜，通常具有90°或者120°的扇形角，扇形電纜的外側(cè)邊其橫截面為圓形，而在圓心相交的一側(cè)的橫截面是圓形的。因此存在兩個(gè)相對的圓截面，但具有不同的半徑。
為了得到要求的恒定尺寸或者線度，在制造期間需要控制這種斷面的尺寸。眾所周知，最好采用平行光束在物品縱軸的橫方向照射上述類型的物品，然后確定在光敏傳感器上的陰影邊界。在這種方法中，必須相對于其角位置準(zhǔn)確地引導(dǎo)該物品前移。繞縱軸線的不定的轉(zhuǎn)動將會導(dǎo)致得不到測量值。另一個(gè)缺點(diǎn)是，利用準(zhǔn)直光裝置等產(chǎn)生平行光，因?yàn)樗霉鈱W(xué)系統(tǒng)的不準(zhǔn)確性而造成測量失敗。如果沿兩個(gè)正交軸線進(jìn)行正交測量，則存在這樣的缺點(diǎn)，即位于物品下面的傳感器或者光源將變臟。
在這方面，還知道這樣一種方法，即使物品以振動方式繞縱軸轉(zhuǎn)動，然后確定最大值和最小值。這種方法提高了測量值精度，然而必須使物品連續(xù)地局部轉(zhuǎn)動。
DE 197 570 67 C2提出一種用于測量薄電纜直徑的方法，在該方法中用位于測量平面上的單色點(diǎn)光源的扇形光束照射電纜，主光束的方向近似垂直于光纜的軸線。利用配置在電纜相反側(cè)的光敏行傳感器接收光線，傳感器的軸線大體垂直于主光束的方向。通過計(jì)算在該物品陰影邊緣上衍射圖案的強(qiáng)度曲線，利用物品和傳感器之間的已知距離，可以測定電纜的直徑。
本發(fā)明的目的是提供一種測定物品特別是扁平電纜和扇形電纜尺寸的方法，該方法與物體的轉(zhuǎn)動位置無關(guān)，可以進(jìn)行相當(dāng)準(zhǔn)確的測量。
在權(quán)利要求1所述的方法中，假定物品特別是扁平電纜的橫截面具有為圓形或者橢圓形的邊或者邊緣。在本發(fā)明的方法中，物品的圓形截面或者橢圓形截面又由在各個(gè)不同方向的光源照射，主光束方向基本上位于一個(gè)垂直于物品縱軸的平面內(nèi)。對于每個(gè)圓形截面，至少應(yīng)產(chǎn)生三個(gè)不同的邊緣光線，或者對每個(gè)橢圓截面，至少產(chǎn)生四個(gè)不同的邊緣光線。利用至少一個(gè)具有位置分辨能力的光敏傳感器，可以確定傳感器上由圓形截面或者橢圓形截面形成的陰影邊界。按照在測量平面中的預(yù)定坐標(biāo)系統(tǒng)，根據(jù)該陰影邊界的位置和位于測量平面上光源的位置，可以確定圓形橫截面上三條切線的方程，或者可以確定橢圓形橫截面上四條切線的方程。利用已知的幾何關(guān)系可以用切線函數(shù)計(jì)算圓的參數(shù)(圓心、半徑)，或者計(jì)算橢圓的參數(shù)(圓心，長、短半徑)。對于橢圓截面，除圓心外，還需要計(jì)算較長半徑和較短半徑。
通過適當(dāng)配置光源，便形成與圓形截面或者橢圓形截面相切的直線光線或者邊緣光線，在這種配置中，光源中的各個(gè)光源發(fā)射例如扇形的光束。根據(jù)在測量平面上光源的已知坐標(biāo)和傳感器上陰影邊界的已知坐標(biāo)，可以確定位于測量平面中預(yù)定坐標(biāo)系統(tǒng)中的切線。應(yīng)當(dāng)明白，光源的坐標(biāo)預(yù)先貯存起來，而且可以容易確定邊緣光線射在傳感器上的點(diǎn)或者位置的坐標(biāo)。如眾所周知的，如果已知圓上的三條切線，則可以確定圓心的位置和圓的半徑。對于橢圓形，需要四條線才能確定圓心和長、短直徑。如果圓心和半徑知道，則可以得到例如扁平電纜的寬度和/或者厚度，即如果橫截面的較小邊是圓形截面，則利用半徑和兩個(gè)圓心或者半徑的位置可以得到電纜的寬度/或者厚度。
應(yīng)當(dāng)注意到，在“橫截面外周上的位置”意味著邊緣構(gòu)成該橫截面輪廓并預(yù)定要測其尺寸，例如側(cè)邊圓弧等方向的或多或少的顯著改變，該邊緣“軸”是指在在邊緣上預(yù)定位置之間的直線。
本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)物品在測量平面上繞其縱軸線在例如±15°的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動時(shí)，仍然可以相當(dāng)準(zhǔn)確地測定物品的尺寸。省去了在測量裝置中導(dǎo)向物品的具體導(dǎo)向件。
細(xì)長物品如果具有刀刃面的橫截面輪廓，則大多數(shù)在橫截面上具有倒圓的彎角。這種倒的圓通常是圓形或者橢圓形。本發(fā)明還適用于這樣的物品斷面，其中在刃部的半徑趨向于零(實(shí)際上很難得到零半徑)。上述方法還適用于趨向于零的半徑。如果彎角或者邊緣的半徑很小，則可簡化，將這種邊緣假定為幾何邊或者幾何彎角。在這種情況下，在上述方法的變形方法中，可以這樣照射細(xì)長的型面，使得每個(gè)邊緣或者彎角產(chǎn)生至少兩個(gè)不同的光線。采用如上所述同樣方法，可以確定邊緣光線的函數(shù)方程，因?yàn)榭梢詼y量傳感器上的照射位置?？梢岳脦缀喂?，用照射位置的坐標(biāo)和位于測量平面上光源的坐標(biāo)，計(jì)算彎角的位置。通過彎角的兩個(gè)邊緣光束形成交點(diǎn)，如大家知道的?？梢詰?yīng)用這一點(diǎn)來計(jì)算兩個(gè)邊緣光束的兩個(gè)函數(shù)方程。
然而如果細(xì)長物品橫截面的彎角或者邊被倒圓時(shí)，可以應(yīng)用開頭說明的發(fā)明，因?yàn)榭梢杂?jì)算倒圓彎角的圓形或者橢圓形橫截面的圓心和半徑。
按照本發(fā)明的實(shí)施例，可以配置許多組光源，各組光源與位置分辨的光敏傳感器聯(lián)用。利用若干組光源照射物品特別是扁平電纜的彎角部分，圓形部分和橢圓部分。按照本發(fā)明的再一實(shí)施例，該物品可以在測量區(qū)運(yùn)動，使得橫截面的縱軸與測量軸成一個(gè)角度。例如，對于扁平外輪廓例如扁平電纜，該角度可以為45°。這樣配置光源和位置分辨?zhèn)鞲衅?，使得這些部件中沒有一個(gè)部件位于該細(xì)長型面的下面。反之，存在落下的臟物將相應(yīng)干擾光源或者傳感器的作用。按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過計(jì)算由電纜邊緣引起的陰影邊緣上衍射圖案的強(qiáng)度分布，可以確定陰影邊界，如DE 197 57 067 C2所述。還可以利用高分辨的行傳感器直接確定陰影邊界。
最好用點(diǎn)光源(激光二極管)作光源。按照本發(fā)明的另一實(shí)施例，在物品和光源之間不用光學(xué)系統(tǒng)。具體是，如果物品相對于光源和/或者傳感器改變其位置，則光學(xué)系統(tǒng)一定會失靈。如果物品直接受照射，而不用光學(xué)系統(tǒng)，則可以避免這種失靈。
按照本發(fā)明的再一實(shí)施例，用表面?zhèn)鞲衅骰蛘咝袀鞲衅髯魑恢梅直鎮(zhèn)鞲衅?，具體用CCD或者CMOS表面?zhèn)鞲衅骰蛘咝袀鞲衅鳌?br> 如果細(xì)長物品具有軸向?qū)ΨQ的橫截面，則按照上述方式，對于一個(gè)圓形橫截面只要兩個(gè)不同的邊緣光線便足以確定細(xì)長物品橫截面的尺寸，或者對于一個(gè)橢圓形橫截面只要三個(gè)不同的邊緣光線便足夠了。根據(jù)被測量橫截面的對稱性，便可以對圓形或者橢圓形橫截面的中心位置和對圓形截面的半徑尺寸，或者橢圓形截面較大和較小半徑，導(dǎo)出補(bǔ)充假設(shè)，從而確定所用方程缺少的數(shù)。
測量的物品例如電纜可以完全不通過測量區(qū)域，沒有橫向運(yùn)動，相反，也可以進(jìn)行具有橫向運(yùn)動和轉(zhuǎn)動，并且還可以進(jìn)行高頻振動。因此在測量期間，存在物品改變其位置的危險(xiǎn)。對于常規(guī)結(jié)構(gòu)的行傳感器例如CCD行傳感器，其讀出時(shí)間在毫秒范圍內(nèi)。為了避免在行傳感器上的重疊，在單位時(shí)間僅用一個(gè)光源照射行傳感器。因此，本發(fā)明的實(shí)施例這樣形成，使得各個(gè)傳感器行由平行的輔助行組成，這些輔助行對于光譜色是選擇性傳感的，并且光源發(fā)射光譜色的光。這些行例如可以與適當(dāng)?shù)念伾珵V波器聯(lián)用。采用這種方法，雖然在傳感器發(fā)生重疊，但是可以同時(shí)切換光源而不發(fā)生干擾。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，這樣配置，使得行傳感器的三個(gè)平行輔助線具有電子控制的快門，利用脈沖控制光源同步驅(qū)動該快門，使得該快門在順序脈沖控制的光源操作周期內(nèi)打開很短的時(shí)間?？梢栽谖⒚霑r(shí)間內(nèi)控制或者觸發(fā)光源。在這種時(shí)間范圍內(nèi)，細(xì)長物體可以認(rèn)為實(shí)際上是靜止的。行傳感器當(dāng)所有三個(gè)輔助行受照射之后，便可讀出行傳感器。
下面參照示于圖中的實(shí)施例，更詳細(xì)說明本發(fā)明，這些附圖是

圖1示出在一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)中的扁平電纜橫截面，并且該橫截面用三個(gè)點(diǎn)光源例如激光二極管照射；圖2示出例如扁平電纜的長方形橫截面，該電纜在邊緣部分是倒圓的；圖3示出圖1和圖2配置的更具體實(shí)施例；圖4是橫截面圖，示出由三個(gè)點(diǎn)光源照射扇形電纜；圖5示出例如扁平電纜的長方形橫截面，該橫截面具有倒圓的彎角。
圖1示出普通扁平電纜10的橫截面。未示出扁平電纜的內(nèi)部。這是一種周知的結(jié)構(gòu)。在橫截面上，該扁平電纜具有平行的長邊和較小的圓形側(cè)邊。較小的側(cè)邊用圓K1和K2表示。圓K1和K2的圓心用坐標(biāo)XK1，YK1或者XK2，YK2表示。圓K1、K2的半徑，用r表示。該X-Y坐標(biāo)系統(tǒng)形成測量平面，該平面中配置四個(gè)點(diǎn)光源1、2、1.1和2.2。該光源最好是單色光源，但這不是決定性的。該點(diǎn)光源在任何情況下必須分別位于測量平面上，或者坐標(biāo)系統(tǒng)平面上。在垂直于圖面或者測量平面的方向，激光光源可以線性伸長?？梢圆捎眠m當(dāng)?shù)募す舛O管作光源。在所示的系統(tǒng)中，光源的坐標(biāo)是已知的。光源2.1位于第一象限中，而光源1.1位于第四象限中。光源2和2.1或者1和1.1成對配置，使得可以照射圓K1和K2的多個(gè)部分。點(diǎn)光源的發(fā)射光是扇形的，在沿K1和K2上形成直線光線或者邊緣光線。該邊緣光線是電纜10沒有擋住的光線。CCD或者CMOS行傳感器12，或者光敏線性行傳感器，配置在電纜10與光源1和1.1相反的一側(cè)。而另一個(gè)行傳感器14，或者光敏行傳感器，配置在光源2和2.2相反的一側(cè)。對于光源1和1.1，在行傳感器1上形成四個(gè)陰影邊界，而對于光源2和2.4，在行傳感器2上形成四個(gè)陰影邊界。光源1、1.1、2和2.2在坐標(biāo)系統(tǒng)中的坐標(biāo)是已知的。如果傳感器行在坐標(biāo)系統(tǒng)中的延伸部分是已知的，則可以容易確定邊緣光線照射位置的坐標(biāo)，或者陰影邊界的坐標(biāo)。在光源2和2.2或者1和1.1之間的連線近似平行相關(guān)的行傳感器12或者14。光源的主光束方向分別大體垂直于相關(guān)的行傳感器12或者14。行傳感器的軸線大體彼此垂直。
為了確定圓K1和K2的兩個(gè)圓心(X，Y)和兩個(gè)半徑(r)，需要六個(gè)方程。通過圖1所示邊緣光線的幾何關(guān)系，可以形成圖1所示的四個(gè)方程。根據(jù)從光源1.1和2.2發(fā)射的邊緣光線，可以以類似的方式，得到另外四個(gè)方程。采用現(xiàn)有八個(gè)方程中的六個(gè)方程可以唯一地確定圓K1和K2的六個(gè)未知量(圓心的坐標(biāo)和半徑)。
根據(jù)在各個(gè)位置計(jì)算的半徑r1和r2，由2r1或2r2得到電纜10的厚度。如圖所示，如果確定兩個(gè)圓心，則也可以得出扁平電纜10的寬度，因?yàn)樵搶挾仁莾蓚€(gè)半徑r1、r2和圓心之間的距離a之和。
圖2是橫截面圖，示出扁平電纜10b，該電纜具有大體矩形橫截面，該橫截面的邊緣被倒成圓形，如編號60所示。圓形橫截面具有圓心XK1，YK1至XK4，YK4，圓心之間的距離為a1和a2或者c1和c2。為了確定扁平電纜10b的厚度和寬度，可以按照圖1所示的方式，確定圓形橫截面的圓心位置和相關(guān)半徑。將a1或者a2加上相關(guān)圓截面的半徑便可以得到厚度。將c1或者c2加上相關(guān)圓截面的半徑便可以得到寬度。為了測定各個(gè)圓形截面的這些數(shù)據(jù)，需要按照上述方式計(jì)算兩條或者三條切線。
為了確定圓K1-K4四個(gè)圓心(X，Y)的八個(gè)坐標(biāo)和四個(gè)半徑(r)需要十二個(gè)方程。從圖2所示的邊緣光線，可以通過幾何關(guān)系建立四個(gè)方程，如圖2所示?？梢愿鶕?jù)光源1.1和2.2發(fā)射的邊緣光線，以類似方式得到另外四個(gè)方程。然后再根據(jù)光源1.3和2.3發(fā)射的邊緣光線。以類似方式，形成另外四個(gè)方程。利用這十二個(gè)方程可以唯一地確定圓K1到K4的十二個(gè)位置量(圓心坐標(biāo)和它們的半徑)。
圖2示出的測量原理也適用于細(xì)長物品的非對稱橫截面。然而如圖2所示，如果橫截面輪廓是軸對稱的，則每個(gè)圓形截面只產(chǎn)生兩個(gè)邊緣光束便足夠了。按照上述原理，利用邊緣光線的入射位置，可以建立八個(gè)方程。其余四個(gè)量可以根據(jù)輔助假設(shè)得到，根據(jù)輔助假設(shè)可以建立其余的方程。例如在圖2中，對于所有圓形截面，半徑r是相等的。
圖3示意示出實(shí)施圖1和圖2所示原理的測量裝置實(shí)體。扁平的角形保持架20具有兩個(gè)腿部分22和24。保持架20的腿24具有部分26，測量裝置的電子控制器裝在該部分上。在保持架20中，在腿部28和30上形成傾斜的凹口，該凹口在頂點(diǎn)區(qū)域由傾斜向上延伸的突出部32變窄。該突出部32具有下述用途的槽口。在腿部22的端部，配置兩個(gè)激光二極管34和36。該激光二極管的主光束方向是平行的，并且平行于腿部22的軸線。在腿部24的端部配置兩個(gè)激光二極管38和40，該激光二極管的主方向是平行的，并平行于腿部24的縱軸線。在突出部32的與激光管34和36一側(cè)相反的一側(cè)，配置CCD行傳感器42。在突出部32的與激光二極管38和40一側(cè)相反的一側(cè)，在保持架20上配置CCD行傳感器44。傳感器的縱方向分別垂直于相關(guān)激光二極管34和36或者38和40的主光束方向。讀出電子電路配置在部分26上。
在圖3中可以看到扁平電纜48的橫截面，該電纜在空心突出32中沿其縱方向運(yùn)動。該扁平電纜48的縱軸垂直于圖平面或者保持架20的平面，該扁平電纜的橫截面類似于圖1的扁平電纜橫截面，橫截面的橫軸分別與二極管34、36或和38、40主光束方向形成約45°角。在圖3中還示出具有圓形橫截面的電纜50。
在圖3中，激發(fā)激光二極管38和40，使其照射扁平電纜48。在行傳感器44上產(chǎn)生相應(yīng)的掩蔽，因此利用由衍射圖案確定的陰影邊界，可以確定準(zhǔn)確的值。對于激光二極管38和40，可以在行傳感器44上分別產(chǎn)生兩個(gè)陰影邊界。對于扁平電纜48橫截面的圓形部分，可以確定兩個(gè)邊緣光束。為了測量，如圖1說明的，第三邊緣光束需要激發(fā)激光二極管34或者36。因?yàn)橥ǔＲ獪y定扁平電纜的寬度，所以需要激勵(lì)所有的激光二極管34-40，以便確定兩個(gè)圓形部分的圓心位置和半徑。這不要求電纜在運(yùn)動時(shí)，相對于保持架20保持預(yù)定的位置，特別是如果可以快速地執(zhí)行測量，還要求保持繞其縱軸的預(yù)定轉(zhuǎn)動位置。扁平電纜48可以扭轉(zhuǎn)±15°的角度，而不影響測量準(zhǔn)確度。
沒有特殊的措施不能同時(shí)啟動所有的激光二極管，否則，在傳感器上可能發(fā)生光束的重疊。然而可以在微秒范圍內(nèi)安排激光二極管34和80的脈沖時(shí)間。在此短的時(shí)間中，扁平電纜48可以認(rèn)為是靜止的，因此扁平電纜的運(yùn)動不會造成測量失敗。
還可以使用所示的測量裝置來測量所謂圓形電纜，即測量其直徑。所用的方法相當(dāng)于例如DE 197 57 067 C1中公開的方法，只需要激發(fā)圖3成對激光二極管中的一個(gè)激光二極管，以便沿兩個(gè)正交軸進(jìn)行測量。最好采用主光束方向垂直于電纜縱軸50的二極管36和38。對于測量電纜50的直徑，不需要測量切線來確定圓半徑的圓心。
在圖5中示出細(xì)長物品的長方形輪廓。這種輪廓代表圖2橫截面的特殊情況，其中半徑是零或者趨向于零。如果這樣照射，使得兩個(gè)邊緣光束形成一個(gè)角，則可以利用在棱邊相交的兩個(gè)邊緣光線計(jì)算彎角的坐標(biāo)。在圖5中，僅在64示出兩個(gè)邊緣光線。
圖4示出所謂扇形電纜70的橫截面。該橫截面的縱軸垂直于圖面。在此橫截面中，可以看出在橫截面的內(nèi)邊和外邊的兩個(gè)相對的圓K1和K2以及相關(guān)的圓心MK1和MK2。電纜70由點(diǎn)光源L1-L3照射，該點(diǎn)光源位于所示橫截面的同一平面中。在電纜的相反側(cè)配置例如CCD行傳感器72。在圖4中，還示出切線Y11-Y32。這些切線是在照射扇形電纜70時(shí)形成的，并確定在CCD行傳感器72上的陰影邊界。利用這些切線，可以確定圓心MK1和MK2的位置，還可以確定相關(guān)圓的半徑R1和R2，可以按照圖1和2所示的方式計(jì)算這些切線。這樣，可以根據(jù)公式R2+R2-(MK2-MK1)計(jì)算扇形電纜的高度或者厚度。
在示出的橫截面中，圓形部分74和76位于圓形部分K1的兩端。用三個(gè)另外的光源在垂直于光源L1-L3照明方向的垂直方向照明扇形電纜70時(shí)，還可以測量扇形電線70的寬度。在圖4中未示出這種照射。
在圖1和4配置中，為了避免電纜可能運(yùn)動或者振動影響測量，激光二極管必須同時(shí)激發(fā)，或者在極短的時(shí)間內(nèi)一前一后地激發(fā)，在這個(gè)極短的時(shí)間內(nèi)不可能分別讀出行傳感器器或者CCD行傳感器。因此，各個(gè)傳感器的行可以由三個(gè)平行的輔助行構(gòu)成，這些行對于不同的光譜色是傳感的。各個(gè)光源發(fā)射輔助行傳感的光譜色光。在這種情況下，可以用我們的光源同時(shí)照射電纜，使得電纜的測量可以在電纜的一個(gè)位置上進(jìn)行?；蛘呖梢韵胂蟮剑诟鱾€(gè)傳感器行的三個(gè)輔助行中各個(gè)行上配置一種快門，并且只使一個(gè)輔助行與光源的激發(fā)同步地打開。三個(gè)輔助行的激發(fā)發(fā)生在微秒的間隔內(nèi)。因此可在隨后讀出傳感器行，這種讀出需要較長的時(shí)間。這樣，在要測定電纜上的測量位置可以相隔很近，因而電纜位置的振動和其他變化不會干擾測量。在最新的另一實(shí)施例中，可以省去與相應(yīng)彩色聯(lián)用的顏色光源濾光器?？梢允褂迷诮t外區(qū)發(fā)射的簡單脈沖控制激光二極管。
權(quán)利要求
1.一種在測量平面上測量細(xì)長物品，特別是測量扇形電纜或者扁平電纜尺寸的方法，所述測量平面垂直于物品，該物品具有縱軸和非圓形的橫截面，該橫截面或者該物體的外周分別具有圓形或者橢圓形橫截面部分例如彎角部分，可以沿橫截面的至少一個(gè)軸進(jìn)行測量，該方法包括以下步驟用最小數(shù)目的分開光源沿大體垂直于縱軸線的方向照射該物品，使得對每個(gè)圓形部分產(chǎn)生至少三個(gè)不同的邊緣光線，或者對橢圓形部分產(chǎn)生至少四個(gè)不同的邊緣光線；光源在測量平面坐標(biāo)系統(tǒng)中的坐標(biāo)和至少一個(gè)光敏位置分辨?zhèn)鞲衅鞯淖鴺?biāo)貯存在測量裝置的存貯器中，其中，邊緣光線射在該位置的分辨?zhèn)鞲衅魃?；確定光線射在傳感器上的位置坐標(biāo)；根據(jù)所射位置的坐標(biāo)和光源的坐標(biāo)，利用幾何公式，計(jì)算圓形或者橢圓形部分圓心的位置數(shù)據(jù)，以及圓形部分的半徑數(shù)據(jù)和橢圓形部分的長、短半徑；利用計(jì)算的數(shù)據(jù)，確定物品橫截面的至少一個(gè)尺寸。
2.一種測量細(xì)長物品尺寸的方法，該物品具有縱軸線和彎角沒有倒圓的橫截面，在橫向于縱軸線的測量平面上進(jìn)行測量，該橫截面的至少一根軸線位于該測量平面上，該方法包括以下步驟用最小數(shù)目的分開光源照射物品，該光源大體垂直于該縱軸，使得對每個(gè)彎角至少產(chǎn)生兩個(gè)不同的邊緣光線；將光源在測量平面系統(tǒng)中的坐標(biāo)以及邊緣光線射到至少一個(gè)光敏位置分辨?zhèn)鞲衅鞯淖鴺?biāo)貯存在測量裝置的存貯器中；確定傳感器上邊緣光線照射位置的坐標(biāo)；根據(jù)照射位置坐標(biāo)和光源坐標(biāo)，利用幾何方程，計(jì)算彎角的位置數(shù)據(jù)；利用這些計(jì)算的數(shù)據(jù)，確定橫截面的至少一個(gè)尺寸。
3.一種在測量平面上測量細(xì)長物品特別是扁平電纜尺寸的方法，該物品在橫截面上是軸對稱的，該物品具有縱軸和在橫截面上的倒圓彎角，該彎角由圓形或者橢圓形部分形成，本方法包括以下步驟用最小數(shù)目的分開光源在大體垂直于縱軸的方向照射該物品，使得對每個(gè)圓形部分產(chǎn)生至少兩個(gè)不同的邊緣光線，或者對每個(gè)橢圓部分產(chǎn)生至少三個(gè)不同的邊緣光線；將光源和光源射到的至少一個(gè)光敏位置分辨?zhèn)鞲衅髟跍y量平面坐標(biāo)系統(tǒng)中的坐標(biāo)，貯存在測量裝置的存貯器中；根據(jù)所射位置坐標(biāo)和光源坐標(biāo)，利用幾何方程以及由軸對稱另外得到的條件，計(jì)算圓或者橢圓部分的中心位置數(shù)據(jù)，以及圓形部分的半徑或者橢圓形部分的長、短半徑；根據(jù)計(jì)算的數(shù)據(jù)，確定橫截面的至少一個(gè)尺寸。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，利用許多組光源分別照射物品特別是扁平電纜的彎角部分、圓形部分或者橢圓形部分。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使物品在測量范圍內(nèi)運(yùn)動，使得橫截面的橫軸與各個(gè)測量軸形成角度。
6.如權(quán)利要求5中所述的方法，其特征在于，該角度約為45°。
7.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，可以通過計(jì)算由圓形部分或者橢圓形部分或者彎角部分形成的衍射圖案強(qiáng)度分布，分別確定所射位置或者陰影邊界。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該光源是激光點(diǎn)光源。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該光源具有扇形光束，不采用光學(xué)系統(tǒng)。
10.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該位置分辨?zhèn)鞲衅魇枪饷魝鞲行?，具體是CCD或者CMOS行傳感器。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，各個(gè)傳感行由許多平行的輔助行組成，這些輔助行對于不同的光譜色是敏感的，而且光源發(fā)射這些光譜色中的一種色的光。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，各個(gè)傳感行由平行的輔助行組成，各個(gè)輔助行具有電子控制的快門，該快門的啟動與光源的脈沖啟動是同步的，使得在光源啟動時(shí)，快門隨后短時(shí)間打開。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法適用于扁平電纜，該扁平電纜橫截面在短邊具有圓形或者橢圓形部分，或者圓形或者橢圓形的圓彎角。
14.如權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于該方法適用于扇形電纜。
全文摘要
一種測量細(xì)長外廓物品特別是扁平電纜或者扇形電纜的橫截面尺寸的方法，該橫截面具有倒圓棱邊或銳棱邊，方法是用光源照射物品，測定許多陰影邊界，并用光源和陰影邊界的坐標(biāo)計(jì)算圓的參數(shù)。然后根據(jù)圓的參數(shù)計(jì)算尺寸。
文檔編號G01B11/08GK1673669SQ200510059158
公開日2005年9月28日 申請日期2005年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月25日
發(fā)明者哈拉爾德·西科拉, 沃納·布洛姆 申請人:斯考拉股份公司