DE19816359A1

DE19816359A1 - Optical structural change detector for surface of moving part, especially adhesive layer

Info

Publication number: DE19816359A1
Application number: DE19816359A
Authority: DE
Inventors: Frank Fink
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-04-03
Filing date: 1998-04-03
Publication date: 1999-10-07

Abstract

The detector comprises a Y-shaped optical fiber (1,2), one branch (1) of which is connected to a light source (6), the other branch (2) being connected to a receiver (7). The fiber is arranged at a constant distance from a sample (3,4) to be examined i.e. a surface (3) covered with a structure (4). All classical light sources, lasers or luminescent diodes may be used as the light source. The receiver may be photodiodes or a CCD line camera.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung von Oberflächenstrukturen an Objekten, insbesondere von Leimspuren auf Klebeflächen.The invention relates to a device for determining surface structures Objects, in particular traces of glue on adhesive surfaces.

Klebstoffe werden mit Erfolg in zahlreichen Fertigungsprozessen eingesetzt. Insbesondere in automatisierten Fertigungsprozessen ist eine Kontrolle des ortsgenauen Auftrages von Klebstoff auf die dafür vorgesehene Klebefläche erforderlich. Der Klebstoffauftrag erfolgt z. B. bei der Herstellung von Verpackungsmaterialien über gesteuerte Beleimungsdüsen, an denen die Klebeflächen mit hoher Geschwindigkeit (bis zu 10 m/s) vorbeigeführt werden. Durch Störungen beim Auftragsprozeß kommt es vor, daß Klebeflächen falsch oder gar nicht beleimt werden. Um diese Verpackungszuschnitte rechtzeitig zu erkennen und steuernd in den Prozeß eingreifen zu können, werden Detektoren benötigt, die den Klebstoffauftrag mit der erforderlichen Geschwindigkeit kontrollieren.Adhesives are successfully used in numerous manufacturing processes. Control of the precise application of adhesive to the designated adhesive surface required. The adhesive is applied e.g. B. in the manufacture of Packaging materials via controlled glue nozzles, on which the Adhesive surfaces are passed at high speed (up to 10 m / s). By Faults in the application process, it happens that the adhesive surfaces are wrong or even not be glued. In order to recognize these packaging blanks in good time and To be able to intervene to control the process, detectors are required which Check the adhesive application at the required speed.

Die bekannten Detektoren zum Nachweis des Klebstoffauftrags nutzen die Fluoreszenz von Substanzen aus, die dem Klebstoff vorab beigemischt und durch geeignete elektromagnetische Strahlung angeregt werden. Die Beimischung dieser fluoreszierenden Substanzen zum Klebstoff ist bei Verpackungen, die zum Beispiel für die Lebensmittelindustrie benötigt werden, unerwünscht. The known detectors for detecting the adhesive application use the Fluorescence from substances that are mixed with the adhesive in advance and through suitable electromagnetic radiation can be excited. The admixture of this fluorescent substances to the adhesive is in packaging, for example needed for the food industry, undesirable.

Andere Detektoren verwenden bei wasserhaltigen Klebstoffen die Absorptionseigenschaften von Wasser im infraroten Spektralbereich. Nachteil dieser Detektoren ist ihr auf wasserhaltige Klebstoffe begrenzter Einsatzbereich.Other detectors use water-based adhesives Absorption properties of water in the infrared spectral range. Disadvantage of this Detectors are their area of application limited to water-based adhesives.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zum Nachweis von Oberflächenstrukturen, insbesondere von Klebstoffaufträgen, anzugeben, die den Klebstoff ohne Beimischung zusätzlicher Substanzen nachweist und deren Einsatzbereich nicht auf wasserlösliche Klebstoffe begrenzt ist.It is an object of the invention to provide a device for the detection of Specify surface structures, especially of adhesive applications, which the Detects adhesive without adding additional substances and their Area of application is not limited to water-soluble adhesives.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß über einen Lichtwellenleiter Licht einer Lichtquelle auf die zu bewertende Oberfläche gelenkt wird. Durch den Abstand der Austrittsseite des Lichtwellenleiters von der Oberfläche und durch die Apertur des Lichtleiters wird die Größe der beleuchteten Zone bestimmt. Als Lichtquelle werden solche mit klassischer Strahlung, Laser und Lumineszenzdioden eingesetzt. Das von der beleuchteten Oberfläche zurückgesandte Licht wird von einem zweiten Lichtwellenleiter, der parallel zum ersten angeordnet ist, aufgenommen und einem Empfänger zugeführt. Bei einem konstanten Abstand des zweiten Lichtwellenleiters von der Oberfläche und einer Oberfläche mit konstantem Reflexions-, Absorptions- und Streuvermögen über den gesamten zu bewertenden Bereich registriert der Empfänger beim Vorbeiführen der Oberfläche am Lichtwellenleiter stets ein konstantes Signal. Die numerische Apertur des Lichtwellenleiters legt erfindungsgemäß einen Beobachtungskegel fest und bestimmt dadurch die Lichtmenge, die der Lichtwellenleiter von der beleuchteten Oberfläche aufnimmt. Erscheint nun in der beleuchteten Zone eine Oberflächenveränderung, z. B. in Form einer Erhebung ( Leimspur), so ändert sich die vom Lichtwellenleiter aufgenommene Lichtmenge und der Empfänger registriert überraschend ein geändertes Signal, das als Maß für das Vorhandensein einer Oberflächenveränderung, insbesondere einer Leimspur, dient. Hat die Erhebung die beobachtete Zone auf der Oberfläche verlassen, so stellt sich wieder das Ausgangssignal am Empfänger ein. Eine Signalveränderung tritt auch auf, wenn eine Vertiefung in der beobachteten Zone der Oberfläche erscheint. Das Verfahren basiert auf der wohl definierten numerischen Apertur des Lichtwellenleiters. This object is achieved in that a Fiber optic light directed by a light source onto the surface to be evaluated becomes. By the distance of the exit side of the optical waveguide from the surface and through the aperture of the light guide the size of the illuminated zone certainly. Those with classic radiation, lasers and Luminescent diodes used. That from the illuminated surface returned light is emitted by a second optical fiber, which runs parallel to the is arranged, received and fed to a receiver. At a constant distance of the second optical fiber from the surface and one Surface with constant reflectivity, absorption and scattering power over the the recipient registers the entire area to be assessed when the Surface on the optical fiber always a constant signal. The numerical aperture the optical waveguide defines an observation cone and thereby determines the amount of light that the optical fiber from the illuminated Picks up surface. Now a appears in the illuminated zone Surface change, e.g. B. in the form of a survey (glue trail), so changes the amount of light picked up by the optical fiber and the receiver registered surprisingly a changed signal, which is a measure of the presence of a Surface change, especially a trace of glue, is used. Does the survey have the leave the observed zone on the surface, this turns up again Output signal at the receiver. A signal change also occurs when a depression appears in the observed zone of the surface. The procedure is based on the well-defined numerical aperture of the optical fiber.

Für den Fall, daß die Oberfläche schon ohne die Klebstoffspur eine ortsabhängige Veränderungen im Reflexions-, Absorptions- und Streuvermögen - bei Verpackungsmaterialien etwa durch farbige Aufdrucke - hat, ändert sich auch entsprechend das zeitlich registrierte Signal am Empfänger. Dieser Signalverlauf wird von einem Computer als Referenzmuster gespeichert. Danach werden alle weiteren Signalverläufe, die von den Oberflächen mit Klebstoffspur aufgenommen werden, mit dem Referenzmuster verglichen. Das Differenzsignal liefert dann die Information über das Vorhandensein der Klebstoffspur. In einer zweiten Ausführungsform wird erfindungsgemäß ein weiteres Lichtwellenleiterpaar, das ebenfalls aus dem Beleuchtungslichtwellenleiter und dem Signallichtwellenleiter besteht, so positioniert, daß die beobachtete Oberflächenzone neben der Klebstoffspur liegt, also diese nicht mit erfaßt. Das mit dieser Anordnung erhaltene Signal dient als Referenzsignal und wird mit dem ersten Signal über eine Differenzbildung oder eine Quotientenbildung verknüpft. Das resultierende Signal gibt wieder Aufschluß über das Vorhandensein und die Position der Klebstoffspur. Um störendes Umgebungslicht von der Signalerfassung auszuschalten, kann an der Eintrittsseite oder an der Austrittsseite des Lichtwellenleiters erfindungsgemäß ein Filter angeordnet werden, das nur die zur Messung erwünschte Strahlung durchläßt. Bei Verwendung von schmalbandiger Strahlung, insbesondere von Laser- und Lumineszenzdiodenstrahlung, läßt das Filter nur diese Strahlung durch und unterdrückt die unerwünschte Strahlung des Umgebungslichtes. Anstelle der Filter kann auch eine dielektrische Spiegelschicht mit dem entsprechenden Transmissionsverhalten auf die Enden der Lichtwellenleiter aufgebracht werden.In the event that the surface is location-dependent even without the adhesive trace Changes in reflectivity, absorption and scattering power - at Packaging materials, for example through colored imprints - has also changed accordingly the time-registered signal at the receiver. This waveform is saved by a computer as a reference pattern. After that, everyone further waveforms recorded by the surfaces with adhesive trace are compared with the reference pattern. The difference signal then delivers the Information about the presence of the trace of glue. In a second embodiment, another is used according to the invention Optical fiber pair, which also consists of the illuminating optical fiber and the Signal light waveguide exists, positioned so that the observed Surface zone is next to the adhesive track, so it is not included. That with signal obtained in this arrangement serves as a reference signal and is used with the first Signal linked via a difference or a quotient formation. The the resulting signal provides information about the presence and the position the glue trail. To switch off disturbing ambient light from the signal detection, the Entry side or on the exit side of the optical waveguide according to the invention Filters are arranged that only allows the radiation desired for measurement to pass. When using narrowband radiation, especially laser and Luminescent diode radiation, the filter only lets this radiation through and suppresses the unwanted radiation of ambient light. Instead of the filter can also be a dielectric mirror layer with the corresponding Transmission behavior can be applied to the ends of the optical fibers.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird erfindungsgemäß ein Y-förmig verzweigter Lichtwellenleiter verwendet, wobei in den einen Lichtleiterzweig das Beleuchtungslicht eingekoppelt wird. Über das Austrittsende des Y-förmigen Lichtwellenleiters wird das Beleuchtungslicht auf die Oberfläche geleitet. Dort leuchtet das Licht entsprechend der numerischen Apertur des Lichtwellenleiters und dem gewählten Abstand eine Beobachtungsfläche aus. Das zurückkommende Licht wird über die Faser wieder aufgenommen und über den zweiten Lichtwellenleiterzweig einem Empfänger zugeführt. In a further exemplary embodiment, a Y-shape is used according to the invention branched optical waveguide used, the one in the optical fiber branch Illumination light is coupled. Over the exit end of the Y-shaped The illuminating light is guided onto the surface by means of an optical waveguide. There the light lights up according to the numerical aperture of the optical waveguide and an observation area from the selected distance. The light coming back is resumed via the fiber and via the second Optical fiber branch fed to a receiver.

Ein zweiter, identischer Y-förmiger Lichtwellenleiter kann erfindungsgemäß zur Gewinnung eines Referenzsignals verwendet werden. Dieser zweite Y-förmige Lichtwellenleiter wird auf eine Beobachtungszone neben der Leimspur ausgerichtet. Die Signalauswertung erfolgen dann wie oben beschrieben.According to the invention, a second, identical Y-shaped optical waveguide can be used for Obtaining a reference signal can be used. This second Y-shaped one Optical fiber is aligned to an observation zone next to the glue track. The signal evaluation then takes place as described above.

Zeigt die nachzuweisende Oberflächenveränderung, insbesondere der Klebstoff, ein starkes Absorptionsverhalten bei einer geeignet gewählten Beleuchtungswellenlänge, so kann erfindungsgemäß bei den oben beschriebenen Vorrichtungsvarianten ein Filter zwischen Lichtwellenleiter und Empfänger angeordnet werden, das nur das Licht im Bereich der Absorptionsbande durchläßt. So wird erreicht, daß sich das am Empfänger gemessene Signal ändert, wenn eine Oberflächenveränderung mit geändertem Absorptionsverhalten durch das Beobachtungsfenster läuft.Shows the surface change to be verified, especially the adhesive strong absorption behavior with a suitably chosen Illumination wavelength, so according to the invention can be described in the above Device variants a filter between the optical fiber and the receiver be arranged, which only allows the light in the region of the absorption band to pass. It is thus achieved that the signal measured at the receiver changes when a Surface change with changed absorption behavior by the Watch window is running.

Erfindungsgemäß wird durch die gleichzeitige Aufnahme des von der beobachteten Oberflächenzone zurückkommenden Lichtes im Spektralbereich außerhalb der Absorptionsbande ein Referenzsignal abgenommen und mit dem ersten Signal, das das Absorptionsverhalten bei der Absorptionsbande mißt, über eine Differenz- oder Quotientenbildung ausgewertet. Der Vorteil dieser Vorrichtung ist es, daß die störenden spezifischen optischen Eigenschaften der Oberfläche, die sie ohne die zusätzlichen Strukturen hat, eliminiert werden.According to the invention, the simultaneous recording of the observed Returning light in the spectral range outside the surface zone Absorption band a reference signal is removed and with the first signal that measures the absorption behavior at the absorption band, via a difference or Quotient formation evaluated. The advantage of this device is that the disturbing specific optical properties of the surface, which they without has additional structures to be eliminated.

In einer weiteren Ausführungsform wird erfindungsgemäß ein verzweigter Lichtwellenleiter verwendet, der insgesamt drei Einzelfasern in eine gemeinsame Faser münden läßt. Das gemeinsame Faserende wird auf die zu untersuchende Oberfläche gerichtet. Über den einen Lichtwellenleiterzweig wird das Beleuchtungslicht eingekoppelt und auf die Oberfläche geleitet. Die beiden anderen Lichtwellenleiter dienen jeweils das Meßsignal- bzw. das Referenzsignalkanal. Filter oder dielektrische Filterschichten auf den Lichtwellenleiterenden separieren das gewünschte Signal bzw. Referenzlicht.In a further embodiment, a branched is inventively Optical fiber is used, the total of three individual fibers in a common Fiber ends. The common fiber end is on the one to be examined Surface directed. That is via the one optical fiber branch Illumination light coupled in and directed to the surface. The two others Optical waveguides are used for the measurement signal and the reference signal channel. filter or dielectric filter layers on the ends of the optical fibers separate this desired signal or reference light.

Um mehrere parallel zueinander verlaufende Strukturen oder breite Strukturen, die nicht mehr von einem Lichtwellenleiter mit gegebener Apertur erfaßt werden, bewerten zu können, werden erfindungsgemäß mehrere Lichtwellenleitersensoren zusammen angeordnet. Den Faserenden, die das Meßsignal liefern, können erfindungsgemäß entweder ein gemeinsamer Photoempfänger, eine Photodiodenzeile oder -matrix, eine CCD-Zeile oder -zeilenmatrix oder ein anderer ortsauflösender Empfänger nachgeordnet sein. Bei der Verwendung von Empfängerzeilen oder -matrixanordnungen wird jedes Faserende einem oder mehreren diskreten Empfängerelementen zugeführt. Die Auswertung der Signale erfolgt, wie oben beschrieben, entweder über das gesamte Empfängersignal integriert oder als separate Auswertung einzelner Empfängerelemente mit einem nachgeschalteten Mikroprozessor oder Meßcomputer.To several parallel structures or broad structures that can no longer be detected by an optical waveguide with a given aperture, To be able to evaluate, according to the invention, several optical waveguide sensors are used arranged together. The fiber ends that deliver the measurement signal can according to the invention either a common photo receiver, a Photodiode array or matrix, a CCD array or array, or another spatially resolving receiver. When using Each fiber end becomes one or fed several discrete receiver elements. The evaluation of the signals takes place, as described above, either over the entire receiver signal integrated or as a separate evaluation of individual receiver elements with a downstream microprocessor or measuring computer.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, das eine Linse oder ein Objektiv dem der Oberfläche zugewandten Ende des Lichtwellenleiters zugeordnet ist. Damit kann die auf der Oberfläche erfaßbare Zone verändert werden kann. Durch das zusätzliche Einfügen von Blenden ist es möglich, in Form und Größe veränderliche Beobachtungszonen der Oberfläche zu erfassen.Another embodiment of the invention provides that a lens or a Objective assigned to the end of the optical waveguide facing the surface is. The zone that can be detected on the surface can thus be changed. By inserting additional panels, it is possible in shape and size to detect changing observation zones of the surface.

Eine weitere Variante der Vorrichtung sieht erfindungsgemäß eine Neigung der Lichtwellenleiter zur Beobachtungsoberfläche vor. Dadurch wird eine in manchen Anwendungsfällen erwünschte ovale Beleuchtungs- und Beobachtungszone erzeugt. Gleichzeitig kann durch die Neigung des Lichtwellenleiters zur Untersuchungsoberfläche erreicht werden, daß eine Selektion der für den Signalnachweis erwünschten Lichtanteile erfolgt.According to the invention, another variant of the device sees an inclination of the Optical fiber to the observation surface. This makes one in some Applications of the desired oval lighting and observation zone. At the same time, due to the inclination of the optical waveguide Examination surface can be achieved that a selection of the for the Signal detection of desired light components takes place.

In einer weiteren Anordnung werden erfindungsgemäß der oder die Lichtwellenleiter die für die Beleuchtung verwendet werden, und der oder die Lichtwellenleiter, die zur Signalaufnahme dienen, aus entgegengesetzter Richtung zur Beobachtugsoberfläche aufeinander gelenkt. Dadurch wird die Form der Beobachtungszone auf der Oberfläche geändert, und es kann das refelektierte Beleuchtungslicht nach dem Reflexionsgesetz empfangen werden. In einer weiteren Ausführungsform kann auf die Zuführung von Beleuchtungslicht durch den Lichtwellenleiter verzichtet werden und das Licht einer externen Lichtquelle, etwa das Beleuchtungslicht der Produktionsanlage, zur Signalgewinnung mit dem Lichtwelleleitersensor genutzt werden.In a further arrangement, the optical waveguide (s) are, according to the invention which are used for the lighting, and the one or more optical fibers which serve for signal recording, from the opposite direction to Observation surface directed towards each other. This will change the shape of the Observation zone on the surface changed and it can be the re-detected Illumination light can be received according to the law of reflection. In a further embodiment, the supply of illuminating light through the optical fiber and the light of an external one Light source, such as the lighting of the production plant, for Signal acquisition can be used with the fiber optic sensor.

In einem Ausführungsbeispiel soll die Vorrichtung an Hand von Zeichnungen erklärt werden. Es zeigen:In one embodiment, the device is to be explained on the basis of drawings become. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Fasersensors mit einem y-förmigen Lichtwellenleiter Fig. 1 is a schematic representation of the fiber sensor with a y-shaped optical waveguide

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit dreifach verzweigtem Lichtwellenleiter und Fig. 2 is a schematic representation of the device with triple branched optical waveguide and

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit mehreren parallel angeordneten Lichtwellenleitern. Fig. 3 is a schematic representation of the device with a plurality of optical fibers arranged in parallel.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen Lichtwellenleiter (1) auf, der y-förmig (2) verzweigt ist, wobei das untere Lichtwellenleiterende zur untersuchenden Oberfläche (3) mit der Struktur (4) zeigt. Das Lichtwellenleiterende muß einen konstanten Abstand während der gesamten Messung zur Oberfläche beibehalten. Über die Lichtquelle (7), die in dem Ausführungsbeispiel eine Lumineszenzdiode ist wird Licht in den Lichtwellenleiterzweig (2) eingekoppelt und auf die zu untersuchende Oberfläche geschickt. Durch die Apertur des Lichtwellenleiters bedingt, wird eine begrenzte Zone auf der Oberfläche beleuchtet.The device according to the invention has an optical waveguide ( 1 ) which is branched in a y-shape ( 2 ), the lower end of the optical waveguide pointing to the surface to be examined ( 3 ) with the structure ( 4 ). The fiber optic end must maintain a constant distance from the surface throughout the measurement. The light source ( 7 ), which in the exemplary embodiment is a luminescent diode, couples light into the optical waveguide branch ( 2 ) and sends it to the surface to be examined. Due to the aperture of the optical fiber, a limited zone on the surface is illuminated.

Das zurückgeworfene Licht wird entsprechend der Apertur des Lichtwellenleiters von diesem wieder aufgenommen und auf den Photoempfänger (6) geleitet. Verläßt die am Empfänger vorbeigeführte Struktur auf der Oberfläche die beleuchtete Zone, ändert sich die in den Lichtwellenleiter eingekoppelte Lichtmenge. Am Photoempfänger wird eine Signaländerung gemessen. Mit dieser Anordnung ist es möglich, Strukturänderungen auf Oberflächen zu registrieren.The reflected light is taken up again by the optical waveguide in accordance with the aperture and directed onto the photoreceiver ( 6 ). If the structure passed by the receiver on the surface leaves the illuminated zone, the amount of light coupled into the optical waveguide changes. A signal change is measured on the photo receiver. With this arrangement it is possible to register structural changes on surfaces.

Das Filter (5) vor dem Photoempfänger kann wahlweise verwendet werden, um störendes Umgebungslicht zu unterdrücken und nur das Beleuchtungslicht auf den Photoempfänger zu lassen. Dieses Filter kann auch dazu dienen Fluoreszenzlicht vom Anregungslicht zu trennen und auf den Photoempfänger zu lassen. Die Fluoreszenz wird in diesem Falle auf der Oberfläche oder auf der Struktur durch das Beleuchtungslicht angeregt. Das Filter (5) kann auch dazu dienen, einen definierten Spektralbereich einzugrenzen, in dem Absorptionsänderungen auf der Oberfläche oder der Strukturen beim Vorbeiführen der Probe am Lichtwellenleiter zu beobachten sind. The filter ( 5 ) in front of the photoreceiver can optionally be used to suppress disturbing ambient light and only to let the illuminating light onto the photoreceptor. This filter can also be used to separate fluorescent light from the excitation light and leave it on the photoreceiver. In this case, the fluorescence is excited on the surface or on the structure by the illuminating light. The filter ( 5 ) can also be used to limit a defined spectral range in which changes in absorption on the surface or the structures can be observed when the sample is guided past the optical waveguide.

Das Filter (8) kann wahlweise eingesetzt werden, wenn aus dem Strahlungsspektrum der Lichtquelle ein für Absorptionsmessungen oder Fluoreszenzanregungen geeigneter Spektralbereich ausgefiltert werden soll. In Fig. 2 ist eine Ausführungsform mit dreifacher Verzweigung des Lichtwellenleiters gezeigt. Mit dieser Anordnung läßt sich gleichzeitig mit dem eigentlichen Meßsignal auch ein Referenzsignal aufzeichnen. Die Oberfläche wird mit dieser Vorrichtung sowohl in einem Wellenlängenbereich bewertet, bei der die Probe eine Absorption aufweist, als auch in einem Wellenlängenbereich, bei dem die Probe für die elektromagnetische Strahlung transparent ist. Aus der von der Lichtquelle (7) emittierten Strahlung wird mit dem Spektralfilter (8) ein Bereich ausgefiltert, der die Absorptionsbande oder -linie der Probe, bei wasserhaltigen Klebstoffen z. B. die Absoptionslinie um 1,4 µm, und deren Umgebung überdeckt. Das Licht trifft auf die Probe und wird dort z. B. von der Klebstoffspur zum Teil absorbiert. Das zurückgestreute und reflektierte Licht wird von dem Lichtwellenleiter wieder aufgenommen und über den Lichtellenleiterzweig (11) auf den Photoempfänger (9) geschickt. Das Filter (10) läßt nur das Licht bei der Absorptionslinie, im Falle der Klebstoffspur ist dies die Bande um 1,4 µm, durch. Ein anderer Lichtteil gelangt über den Lichtwellenleiterzweig (1) auf den Photoempfänger (6). Das Spektralfilter (5) läßt nur das Licht aus der Umgebung der Absorptionsbande, im Falle der Klebstoffspur z. B. bei 1 µm, durch.The filter ( 8 ) can be used optionally if a spectral range suitable for absorption measurements or fluorescence excitations is to be filtered out from the radiation spectrum of the light source. An embodiment with triple branching of the optical waveguide is shown in FIG. 2. With this arrangement, a reference signal can also be recorded simultaneously with the actual measurement signal. The surface is evaluated with this device both in a wavelength range in which the sample has an absorption and in a wavelength range in which the sample is transparent to the electromagnetic radiation. From the radiation emitted by the light source ( 7 ), an area is filtered out with the spectral filter ( 8 ), which covers the absorption band or line of the sample, in the case of water-containing adhesives, for. B. the absorption line by 1.4 microns, and their surroundings covered. The light hits the sample and is z. B. partially absorbed by the adhesive trace. The backscattered and reflected light is picked up again by the optical waveguide and sent to the photoreceiver ( 9 ) via the optical waveguide branch ( 11 ). The filter ( 10 ) only lets the light through the absorption line, in the case of the adhesive trace this is the band around 1.4 µm. Another part of the light reaches the photo receiver ( 6 ) via the optical fiber branch ( 1 ). The spectral filter ( 5 ) leaves only the light from the vicinity of the absorption band, in the case of the adhesive trace z. B. at 1 micron.

Die in Fig. 3 dargestellte Anordnung ermöglicht es, mehrere z. B. parallel zueinander verlaufende Klebstoffspuren oder breite Klebstoffspuren zu detektieren. Sie stellt eine Aneinanderreihung mehrerer identisch aufgebauter Lichtwellenleitersensoren nach Fig. 1 dar. Das Licht einer Lumineszenzdiode wird in alle Lichtwellenleiterzweige (2) der einzelnen Lichtwellenleitersensoren eingekoppelt und zur Beleuchtung auf die Oberfläche geleitet. Die einzelnen Lichtwellenleiterenden haben den gleichen Abstand von der Oberfläche. Das durch die Oberflächenstruktur (4) beeinflußte Licht wird entsprechend dem Öffnungswinkel der Lichtwellenleiter (1) aufgenommen und zur Optik (13) geleitet. Diese bildet die Lichtaustrittsflächen der Lichtwellenleiter auf eine CCD-Zeilenkamera (14) ab, die wiederum mit einem Auswertecomputer (15) verbunden ist.The arrangement shown in Fig. 3 allows several z. B. Detect parallel traces of adhesive or wide traces of adhesive. It represents a series of several identical optical fiber sensors according to FIG. 1. The light of a luminescent diode is coupled into all optical fiber branches ( 2 ) of the individual optical fiber sensors and directed to the surface for illumination. The individual fiber optic ends have the same distance from the surface. The light influenced by the surface structure ( 4 ) is received in accordance with the opening angle of the optical waveguide ( 1 ) and directed to the optics ( 13 ). This maps the light exit surfaces of the optical waveguides to a CCD line camera ( 14 ), which in turn is connected to an evaluation computer ( 15 ).

Zwischen Lichtwellenleiter und CCD-Zeilenkamera können auch Spektralfilter zu Unterdrückung unerwünschter Spektralbereiche angeordnet sein.Spectral filters can also be used between the optical fiber and the CCD line scan camera Suppression of unwanted spectral ranges can be arranged.

Claims

1. A device for detecting structural changes on surfaces, in particular of elevations and depressions, fast moving parts, characterized in that the device has a y-shaped optical waveguide, one branch of which is connected to a light source and the other of which is connected to a receiver is arranged at a constant distance from the sample to be examined.

2. Device according to claim 1, characterized in that as a light source all classic light sources, lasers and luminescent diodes are used can be.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that two Optical waveguide parallel to each other at a constant distance from the investigating sample can be arranged, the one optical waveguide one light source and the other a photo receiver is assigned.

4. Apparatus according to claim 1, 2 and 3, characterized in that two Identical fiber optic cables parallel to each other in constant Distance from the surface to be examined, where the one optical fiber on the web with the structural change and the another is aligned alongside the path with the structural change.

5. Apparatus according to claim 1, 2, 3 and 4, characterized in that the Both signals of the photodiodes are fed to a differential amplifier.

6. The device according to claim 1, 2, 3 and 4, characterized in that the both signals of the photodiodes are fed to a quotient.

7. The device according to claim 1 and 2, characterized in that the Device has a triple branched optical waveguide, the one branch a light source and the other two a photo receiver assigned.

8. The device according to claim 1, 2, 4 and 7, characterized in that Spectral filter arranged between the photoreceiver and optical fiber are.

9. The device according to claim 1, 2, 7 and 8, characterized in that the Spectral filter between a photo receiver and one Optical fiber branch a high transmission in the range of Line of absorption or band of structural change on the surface having.

10. The device according to claim 1, 2, 7, 8 and 9, characterized in that the Spectral filter between a photoreceiver and one Optical fiber branch has a high transmission outside the range of one Line of absorption or band of structural change on the surface having.

11. The device according to claim 1, 2, 3, 7, 8, 9, and 10, characterized in that that several optical fibers are arranged side by side.

12. The apparatus of claim 1, 2, 3, 7, 8, 9, 10 and 11 thereby characterized in that the optical fibers a common Photo receiver is assigned.

13. The apparatus of claim 1, 2, 3, 7, 8, 9, 10 and 11 thereby characterized in that the optical fibers with a CCD line camera Evaluation unit is subordinate.

14. The apparatus of claim 1, 2, 3, 7, 8, 9, 10 and 11 thereby characterized in that the optical fibers with a CCD matrix camera Evaluation unit is subordinate.

15. The apparatus of claim 1, 2, 3, 7, 8, 9, 10 and 11 thereby characterized in that the optical fibers with a diode line camera Evaluation unit is subordinate.

16. The apparatus of claim 1, 2, 3, 7, 8, 9, 10 and 11 thereby characterized in that the optical fibers with a CCD matrix camera Evaluation unit is subordinate.

17. The apparatus of claim 1, 2, 3, 7, 8, 9, 10 and 11 thereby characterized in that the optical fibers are arranged inclined to the surface become.

18. The apparatus of claim 1, 2, 3, 7, 8, 9, 10 and 11 thereby characterized in that the optical fibers for lighting from one Are arranged inclined to the surface and the optical fibers for the light from the opposite direction inclined to Surface are arranged.