CS258828B1

CS258828B1 - Optical defect sensor at the edges of ceramic sheets

Info

Publication number: CS258828B1
Application number: CS866410A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Prochazka; Jaroslav Zizka; Jiri Chlup
Original assignee: Vladimir Prochazka; Jaroslav Zizka; Jiri Chlup
Priority date: 1986-09-04
Filing date: 1986-09-04
Publication date: 1988-09-16
Also published as: CS641086A1

Abstract

Řešení 3e týká čidla optických vad na hranách keramických plošných výrobků, zejména keramických obkládaček, umožňující jejich jakostní třídění podle těchto vad. Nahrazuje se jím subjektivní vizuální vyhledáváni vad na hranách obkládaček. Výstupní signál z čidla je úměrný otpické výraznosti porušení vzhledu kontrolovaného jednobarevného proužku lícní plochy obkládačky při její podélné hraně ve směru jejího pohybu na třídicím pase. Podstatou řešení je to, že obdélníková snímací stopa je nastavena na hranu obkládačky kolmo, přičemž hlavní výstup snímací hlavice je spojen se vstupem vyhodnocovacího bloku.Solution 3e concerns a sensor for optical defects on the edges of ceramic flat products, especially ceramic tiles, enabling their quality sorting according to these defects. It replaces the subjective visual search for defects on the edges of tiles. The output signal from the sensor is proportional to the optical severity of the violation of the appearance of the inspected single-color strip of the tile face at its longitudinal edge in the direction of its movement on the sorting belt. The essence of the solution is that the rectangular scanning track is set perpendicular to the edge of the tile, while the main output of the scanning head is connected to the input of the evaluation block.

Description

Vynález se týká čidla optických vad na hranách keramických plošných výrobků, zejména keramických obkládaček, umožňující jejich jakostní třídění podle těchto vad.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an optical defect sensor at the edges of ceramic sheet products, in particular ceramic tiles, to enable their quality classification according to these defects.

Dosud se vyhledáváni vad na lícních plochách obkládaček, a tedy i jejich okrajích, provádí vizuálně. Současně s tímto procesem provádí člověk i jejich třídění. Nedostatky takovéhoto způsobu identifikace vaá jsou zejména: Různá rozlišovací schopnost každého jednotlivce, rychlost úsudku, fyzický a psychycký stav, zkušenost a únava. Práce při třídění obkládaček vyžaduje z uvedených důvodů i časté střídání pracovníků u třídicí linky.Up to now, the defects on the facing surfaces of the tiles, and hence their edges, have been detected visually. Along with this process, man also sorts them. The deficiencies of such a method of identification are, in particular: The different resolution of each individual, the speed of judgment, the physical and psychological state, experience and fatigue. For this reason, the work of sorting the tiles requires frequent rotation of workers at the sorting line.

Rozpoznávání .optických vad na výrobcích technickými prostředky patří do oblasti tak zvaného technického vidění, které je většinou realizováno pomocí TV kamery, zařízením pro digitalizaci signálu z TV kamery a vyhodnocovacího počítače. Z těchto systémů jsou známy realizace pouze pro rozpoznávání předmětů určitých tvarů a v keramice pro rozpoznávání odstínů barevných povrchů obkládaček.Recognition of optical defects on products by technical means belongs to the field of so-called technical vision, which is mostly realized by means of a TV camera, a device for digitizing a signal from a TV camera and an evaluation computer. Of these systems, embodiments are known only for recognizing objects of certain shapes and in ceramics for recognizing shades of colored surfaces of tiles.

Nevýhodou těchto zařízení je značná technická náročnost zpracování informací z TV kamery v reálném čase pro všechny aplikace technického vidění, zvláště pro účely rozpoznávání vad. Další nevýhodou, která s tím souvisí, je i jejioh náročnost cenová.The disadvantage of these devices is the considerable technical complexity of real-time processing of information from the TV camera for all technical vision applications, especially for defect detection purposes. Another disadvantage, which is related to this, is its price demandingness.

Z technické praxe je známo, že vady na hranách keramických obkládaček mají oproti vadám na rovné lícní ploše svoji specifiku. Například hrany jsou zaoblené, nezdobené, více poškozené apod.It is known from technical practice that defects on the edges of ceramic tiles have their specifics over defects on a flat face. For example, edges are rounded, unadorned, more damaged, and so on.

Uvedený problém řeší čidlo optických vad na hranách podle vynálezu, která sestává z optické snímací hlavice s obdélníkovou snímací stopou, osvětlovacího zdroje a vyhodnocovací ho bloku sestaveného z bloku úpravy stejnosměrné složky, bloku absolutní hodnoty, bloku úrovňové propusti, bloku integrace, pamětového bloku a bloku řídicího.The problem is solved by an edge defect sensor according to the invention, which consists of an optical sensor head with a rectangular scanning line, a light source and an evaluation block made up of a DC component block, absolute value block, level pass filter block, integration block, memory block and block. control.

Podstatou čidla optických vad podle vynálezu je to, že obdélníková snímací stopa snímací hlavice je nastavena na hranu obkládačky kolmo a při tom hrana obkládačky je v místě nastavení snímací stopy osvětlována světelným zdroje, přičemž hlavní výstup snímací hlavice je spojen s pracovní vstupní svorkou vyhodnocovacího bloku, jehož pomocná vstupní svorka je spojena s pomocným výstupem snímací hlavice. Podstatou vyhodnocovacího bloku je to, že pracovní vstupní svorka tvoří pracovní vstup bloku úpravy stejnosměrné složky, jehož výstup je sériově spojen s blokem absolutní hodnoty, jehož výstup je sériově spojen s blokem úrovňové propusti, jehož výstup je spojen se signálovým vstupem bloku integrace, jehož výstup je spojen s hodnotovým vstupem pamětového bloku, jehož výstup tvoří výstup čidla, přičemž pomocná vstupní svorka tvoří vstup řídicího bloku, jehož první dvouhodnotový výstup je spojen s nulovacim vstupem bloku úpravy stejnosměrné složky, druhý dvouhodnotový výstup řídicího bloku je spojen s nulovacim vstupem bloku integrace a třetí dvouhodnotový výstup řídicího bloku je spojen se záznamovým vstupem pamětového bloku.The principle of the optical defect sensor according to the invention is that the rectangular sensing track of the sensing head is set perpendicularly to the edge of the tile while the edge of the tile is illuminated by a light source at the sensing track setting point. whose auxiliary input terminal is connected to the auxiliary output of the sensor head. The essence of the evaluation block is that the working input terminal constitutes the working input of the DC component block whose output is connected in series to an absolute value block, whose output is connected in series to a level-pass block, whose output is connected to the signal input of an integration block whose output it is connected to the value input of the memory block, the output of which is the output of the sensor, the auxiliary input terminal being the input of the control block, the first two-valued output of which is connected to the reset input of the DC block; the third two-valued output of the control block is coupled to the write input of the memory block.

Čidlo optických vad podle vynálezu je příkladně znázorněno na obr. 1 a 2 přiloženého výkresu. Z nichž obr. 1 znázorňuje provedení a zapojení základních bloků čidla a obr. 2 znázorňuje blokové schéma vyhodnocovací části čidla.The optical defect sensor according to the invention is illustrated by way of example in FIGS. 1 and 2 of the accompanying drawing. Fig. 1 shows an embodiment and wiring of the basic sensor blocks and Fig. 2 shows a block diagram of the evaluation part of the sensor.

Jak patrno z obr. 1 sestává čidlo otpických vad podle vynálezu z optické snímací hlavice 3,> která snímá odražené světlo z hrany obkládačky 2 pomocí obdélníkové snímací stopy £ orientované svou podélnou stranou kolmo k hraně obkládačky 2, osvětlovacího zdroje 4., který může být realizován žárovkou opatřenou rozptylovým sklem a vyhodnocovacím blokem 2· Obdélníková snímací stopa 5 může být tvořena optickým obrazem snímacího prvku obdélníkového tvaru umístěného uvnitř optické snímací hlavice 2· Hrana obkládačky 2 je v místě nastavení stopy 2 osvětlována světelným zdrojem 4., přičemž hlavní výstup 31 snímací hlavice 2 3® spojen s pracovní vstupní svorkou 61 vyhodnocovacího bloku 2> jehož výstupní svorka 71 je spojena s pomocným výstupem 32 snímací hlavice 2·As can be seen from FIG. 1, the ottical defect sensor according to the invention consists of an optical sensor head 3 which senses reflected light from the edge of the tile 2 by means of a rectangular scanning line 4 oriented its longitudinal side perpendicularly to the edge of the tile 2. The rectangular scanning line 5 may consist of an optical image of a rectangular-shaped sensor element located inside the optical sensor head 2. The edge of the tile 2 is illuminated by a light source 4 at the position of the track 2, the main output 31 of the sensor head 2 3® connected to the working input terminal 61 of the evaluation block 2> whose output terminal 71 is connected to the auxiliary output 32 of the sensor head 2 ·

256828256828

Jak je patrno z obr. 2 sestává vyhodnocovací blok 2 ^z bloku 2 úpravy stejnosměrné složky signálu hlavního výstupu 31 snímací hlavice 3, bloku 2 absolutní hodnoty, bloku 9 úrovňové propusti, bloku 10 integrace, paměEového bloku 11, výstupu 12 a řídicího bloku 7_. Jednotlivé bloky jsou realizovány pomocí aktivních a pasivních prvků.As can be seen from FIG. 2, the evaluation block 2 consists ^of the DC signal conditioning block 2 of the main output 31 of the sensor head 3, the absolute value block 2, the level pass filter block 9, the integration block 10, the memory block 11, output 12 and control block 7. Individual blocks are realized using active and passive elements.

Jednotlivé bloky jsou mezi sebou spojeny tak, že pracovní vstupní svorka 61 tvoří pracovní vstup bloku 6 úpravy stejnosměrné složky, jehož výstup je postupně sériově spojen s blokem 2 absolutní hodnoty a s blokem 9_ úrovňové propusti se signálovým vstupem 101 bloku 10 integrace, jehož výstup je spojen s hodnotovým vstupem 111 pamětového bloku 11, jehož výstup tvoří výstup 12 čidla.The individual blocks are interconnected such that the working input terminal 61 forms the working input of the DC component 6, the output of which is sequentially connected in series with the absolute value block 2 and the level pass block 9 with the signal input 101 of the integration block 10 whose output is connected. with the value input 111 of the memory block 11, the output of which is the sensor output 12.

Vstupní svorka 71 tvoří vstup řídicího bloku 7_, jehož první dvouhodnotový výstup 72 je spojen s nulovacím vstupem 62 bloku 2 úpravy stejnosměrné složky, druhý dvouhodnotový výstup 73 řídicího bloku 7. je spojen s nulovacím vstupem 102 bloku 10 integrace a třetí dvouhodnotový výstup 74 řídicího bloku 7_ je spojen se záznamovým vstupem 112 pamětového bloku 11.The input terminal 71 forms the input of the control block 7, whose first two-valued output 72 is connected to the reset input 62 of the DC block 2, the second two-valued output 73 of the control block 7 is connected to the reset input 102 of the integration block 10 and the third two-valued output 74 of the control block. 7 is connected to the recording input 112 of the memory block 11.

Funkce čidla optických vad podle vynálezu je následující.The function of the optical defect sensor according to the invention is as follows.

Výstupní signál z hlavního výstupu 31 optické snímací hlavice 3, úměrný· množství svěla odraženého z obdélníkové snímací stopy 2» vedená po hraně kontrolované obkládačky 2, unášené dropavním pasem je na povel z prvního dvouhodnotového výstupu 72 řídicího bloku 2 na začátku vniku hrany obkládačky 2 do snímací stopy 2 ^v bloku 2 úpravy stejnosměrné složky zbaven této stejnosměrné složky. Po dobu průběhu hrany obkládačky 2 ve snímací stopě 2 Í^e tento signál přenášen na vstup bloku 2 absolutní hodnoty zbavený této stejnosměrné složky. Střídavá část signálu, ještě frekvenčně upravená blokem 6 úpravy stejnosměrné složky je v bloku 2 převedena na absolutní hodnotu.The output signal from the main output 31 of the optical pickup head 3, proportional to the amount of light reflected from the rectangular pickup track 2, guided along the edge of the inspected tile 2, carried by the dropping waist is commanded from the first two the sensing track 2 ⁱⁿ the DC component block 2 is deprived of that DC component. Over the course of the edge tiles 2 sensor track 2, and ^E, this signal is transmitted to the input of block 2 of the absolute value of the DC component stripped. The alternating portion of the signal, still frequency-adjusted by the DC component 6, is converted to an absolute value in block 2.

Pro zajištění necitlivosti čidla optických vad na malé vady je dále v bloku 2 úrovňové propusti propouštěn jen takový signál, který je větší, než předvolená hodnota. Výstupní signál bloku 2 úrovňové propusti je v bloku 10 integrace po celou dobu kontroly jedné hrany obkládačky 2 integrován a po uplynutí této doby je výsledná hodnota zaznamenána v pamětovém bloku 11 a je k dispozici pro účely třídění na výstupu 12 čidla až do doby, kdy je zkontrolována hrana další obkládačky. Řízení nulování bloku 6 úpravy stejnosměrné složky, nulování bloku 10 integrace a záznam v pamětovém bloku 11 provádí řídicí blok 7 na základě vstupního dvouhodnotového signálu z pomocného výstupu 32 snímací hlavice 2·In addition, to ensure that the optical defect sensor is insensitive to small defects, only a signal that is greater than the preset value is passed in block 2 of the level-pass filter. The output signal of the level pass filter 2 is integrated in the integration block 10 for the duration of checking one edge of the tile 2, after which time the resulting value is recorded in the memory block 11 and is available for sorting at the sensor output 12 until the edge of another tile is checked. Control of the resetting of the block 6 of the DC component, the resetting of the integration block 10 and the recording in the memory block 11 are performed by the control block 7 based on the input two-valued signal from the auxiliary output 32 of the sensor head 2.

Tento signál je odvozen z polohy hrany obkládačky 2_ vzhledem k obdélníkové snímací stopě 5. Velikostí a umístěním osvětlovacího zdroje 4 vzhledem k místu nastavení snímací stopy 5 je možno některé vady na obkládačkách zdůraznit nebo potlačit.This signal is derived from the position of the edge of the tile 2 relative to the rectangular scanning track 5. By the size and location of the illumination source 4 relative to the position of the scanning track 5 some defects on the tiles can be emphasized or suppressed.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

An ottical defect sensor at the edges of ceramic sheet products, in particular ceramic tiles, characterized in that the rectangular scanning line (5) of the sensor head (3) is set perpendicularly to the edge of the tile (2) and the edge of the tile (2) the sensor track (5) is illuminated by a light source (4), the main output (31) of the sensor head (3) being connected to the working input terminal (61) of the evaluation block (1), the auxiliary input terminal (71) of which is connected to the auxiliary output (32) sensing head (3).

Wiring according to claim 1, characterized in that the working input terminal (61) forms the working input of the DC component block (6), the output of which is connected in series with an absolute value block (8), the output of which is connected in series with the block (6). 9) a level-pass filter, the output of which is connected to the signal input (101) of the integration block (10), the output of which is connected to the value input (111) of the memory block (11T). 71) forms the input of the control block (7), whose first two-valued output (72) is connected to the reset input (62) of the DC block (6), the second two value output (73) of the control block (7) is connected to the reset input (102), the integration block (10) and the third two-valued output (74) of the control block (7) are connected to a recording input (112) of the memory block (11).