Patent DE-102012223873-B4 (DE)
Title: Chromatisches Punktsensorsystem
Inventor: SESKO DAVID W
IPC: G01B11/14
Filed: 2012-12-20
Granted: 2022-11-10
Abstract: Chromatisches Punktsensor- (CPS-) System (100), das dazu konfiguriert ist, mögliche Fehler zu kompensieren, einschließlich Fehlern, die auf Auswirkungen des Werkstückmaterials zurückgehen, wobei das CPS-System Folgendes umfasst:einen ersten konfokalen optischen Weg (120), der ein längsstreuendes Element aufweist, wobei der erste konfokale optische Weg (120) dazu konfiguriert ist, unterschiedliche Wellenlängen in unterschiedlichen Entfernungen in der Nähe eines Werkstücks (170) zu fokussieren;einen zweiten optischen Weg (130), der dazu konfiguriert ist, unterschiedliche Wellenlängen im Wesentlichen in der gleichen Entfernung in der Nähe des Werkstücks (170) zu fokussieren;eine Lichtquelle (164), die verbunden ist, um ein erstes Eingabespektralprofil von Wellenlängen in den ersten konfokalen optischen Weg (120) einzugeben;eine Lichtquelle (164), die verbunden ist, um ein zweites Eingabespektralprofil von Wellenlängen in den zweiten optischen Weg (130) einzugeben;ein Deaktivierungselement für den ersten konfokalen optischen Weg (120), das dazu konfiguriert ist, zu verhindern, dass das erste Eingabespektralprofil über den ersten konfokalen optischen Weg (120) an ein Werkstück (170) übertragen wird;ein Deaktivierungselement für den zweiten optischen Weg (130), das dazu konfiguriert ist, zu verhindern, dass das zweite Eingabespektralprofil über den zweiten optischen Weg (130) an ein Werkstück (170) übertragen wird; undCPS-Elektronik (160), die einen CPS-Wellenlängendetektor (162) umfasst, der eine Vielzahl von Pixeln umfasst, die entlang einer Messachse des CPSWellenlängendetektors (162) verteilt sind, wobei die Vielzahl der Pixel jeweilige Wellenlängen empfängt und eine Ausgabe von Spektralprofildaten bereitstellt,wobei das CPS-System (100) derart konfiguriert ist, dass:wenn das Blockierungselement des ersten konfokalen Wegs nicht aktiviert ist, das erste Eingabespektralprofil mit dem ersten konfokalen optischen Weg (120) verbunden ist, der erste konfokale optische Weg (120) entsprechende Strahlung an das Werkstück (170) ausgibt und reflektierte Strahlung des ersten Wegs von der Werkstückoberfläche aufnimmt, wobei die reflektierte Strahlung des ersten Wegs ein erstes Ausgabespektralprofil aufweist, das eine entfernungsabhängige Profilkomponente mit einer Spitze, die eine Messentfernung (Z) vom ersten konfokalen optischen Weg (120) zum Werkstück (170) angibt, und eine entfernungsunabhängige Profilkomponente umfasst, die eine Werkstückmaterialkomponente aufweist, und die CPS-Elektronik (160) entsprechende erste Ausgabespektralprofildaten bereitstellt; undwenn das Blockierungselement des zweiten Wegs (130) nicht aktiviert ist, das zweite Eingabespektralprofil mit dem zweiten optischen Weg (130) verbunden ist, wobei der zweite optische Weg (130) entsprechende Strahlung an die Werkstückoberfläche ausgibt und reflektierte Strahlung des zweiten Wegs von der Werkstückoberfläche empfängt, wobei die reflektierte Strahlung des zweiten Wegs ein zweites Ausgabespektralprofil aufweist, das eine entfernungsunabhängige Profilkomponente umfasst, die die Werkstückmaterialkomponente aufweist, und die CPS-Elektronik (160) entsprechende zweite Ausgabespektralprofildaten bereitstellt, die dazu benutzbar sind, die ersten Ausgabespektralprofildaten in Bezug auf mögliche Entfernungsmessfehler im Zusammenhang mit der Werkstückmaterialkomponente zu kompensieren.