DE102017008216A1 - Device and method for the full-surface detection and localization of marking points and / or defects on sheet-like and linear goods - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung V zur vollflächigen Detektion und Verortung von Markierungsstellen und/oder Fehlstellen (3.1) auf flächenförmigen und linienförmigen Gütern (3) gemäß Figur 1, umfassend
- eine Detektorwalze (1) oder einen Detektorbalken (1), enthaltend
- eine Gegenlagerschicht (1.1), die sich über den Umfang und die Querlänge der Detektorwalze (1) oder über die Querlänge des Detektorbalkens (1) erstreckt,
- eine Haftschicht (1.7.1), die sich über den Umfang und die Querlänge oder über die Querlänge der Gegenlagerschicht (1.1) erstreckt,
- eine Sensorschicht (1.5), die sich über den Umfang und die Querlänge oder über die Querlänge der Haftschicht (1.7.1) erstreckt,
- eine Haftschicht (1.7.2), die sich über den Umfang und die Querlänge oder über die Querlänge der Sensorschicht (1.5) erstreckt,
- eine Transferschicht (1.6), die sich über den Umfang und die Querlänge oder über die Querlänge der Haftschicht (1.7.2) erstreckt,
- eine Vorrichtung (1.4) zur Spannungsversorgung der Sensorschicht (1.5),
- eine Vorrichtung (1.3) zur Übertragung eines von der Sensorschicht (1.5) erzeugbaren Signals und
- eine Vorrichtung (1.2) zur Auswertung des von der Vorrichtung (1.3) übertragbaren Signals bezüglich der X/Y-Koordinaten der Markierungsstellen und/oder Fehlstellen,
- ein Gegenstück (2), das sich über die Querlänge der Detektorwalze (1) oder des Detektorbalkens (1) erstreckt, und
- einen Spalt (7) zwischen der Detektorwalze (1) und dem Gegenstück (2).
Device V for full surface detection and localization of marking points and / or defects (3.1) on sheet-like and linear goods (3) according to Figure 1, comprising
- A detector roller (1) or a detector bar (1) containing
- An abutment layer (1.1) extending over the circumference and the transverse length of the detector roller (1) or over the transverse length of the detector beam (1),
an adhesive layer (1.7.1) which extends over the circumference and the transverse length or over the transverse length of the counter-bearing layer (1.1),
a sensor layer (1.5) which extends over the circumference and the transverse length or over the transverse length of the adhesive layer (1.7.1),
an adhesive layer (1.7.2) which extends over the circumference and the transverse length or over the transverse length of the sensor layer (1.5),
a transfer layer (1.6) which extends over the circumference and the transverse length or over the transverse length of the adhesive layer (1.7.2),
a device (1.4) for supplying voltage to the sensor layer (1.5),
- A device (1.3) for transmitting a signal generated by the sensor layer (1.5) and
a device (1.2) for evaluating the signal transmittable by the device (1.3) with respect to the X / Y coordinates of the marking sites and / or defects,
- A counterpart (2) which extends over the transverse length of the detector roller (1) or the detector beam (1), and
- A gap (7) between the detector roller (1) and the counterpart (2).
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur vollflächigen Detektion und Verortung von Markierungsstellen und/oder Fehlstellen auf flächenförmigen und linienförmigen Gütern.The present invention relates to a device for the full-surface detection and localization of marking points and / or defects on sheet-like and linear goods.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur vollflächigen Detektion und Verortung von Markierungsstellen und/oder Fehlstellen auf flächenförmigen und linienförmigen Gütern.In addition, the present invention relates to a method for the full-surface detection and localization of marking points and / or defects on sheet-like and linear goods.
Nicht zuletzt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Beseitigung von Fehlstellen auf flächenförmigen und linienförmigen Gütern.Last but not least, the present invention relates to a method for the removal of imperfections on sheet-like and linear goods.
Stand der TechnikState of the art
Die in der vorliegenden Anmeldung zitierten Dokumente werden durch Bezugnahme Bestandteil der Anmeldung.The documents cited in the present application are incorporated herein by reference.
Eine einheitliche Dicke und eine fehlerfreie Oberfläche sind üblicherweise erwünscht bei der Herstellung von flächigen Gütern wie Metallbleche, Papier, Karton, Bahnen aus textilen Produkten wie Gewebe, Gewirke, Gelege, Vliese, Bänder und Gurte, Platten und Folien aus natürlichen und synthetischen Polymeren wie technische Kunststoffe und Elastomere, Platten aus Holz oder Holzwerkstoffen, Gipskartonplatten, Gipsfaserplatten, Glasscheiben, Furniere und Beschichtungen, wobei die genannten Materialien auch gegebenenfalls imprägniert oder beschichtet sein können. In einigen Fällen ist jedoch auch eine strukturierte Oberfläche erwünscht wie beispielsweise bei Dekormaterialien. Die Qualität derartiger flächiger Güter wird entscheidend durch die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit bestimmt. Es sind daher Verfahren und Vorrichtungen erforderlich, die Oberflächenbeschaffenheit objektiv zu bestimmen und die hierzu erforderlichen Daten reproduzierbar und innerhalb kurzer Zeit - am besten unmittelbar in den Herstellungsprozess eingegliedert - zu erfassen, zu visualisieren, statistisch zu bewerten und auch zur Qualitätssicherung zu archivieren. Des Weiteren sollten die Verfahren und die Vorrichtungen in der Lage sein, definierte dreidimensionale Formen oder topographische Oberflächen hinsichtlich der Form und der Lage zu erfassen. Wünschenswert wäre auch, wenn diese Verfahren und Vorrichtungen in der Lage wären Splice- und Klebebänder im Rahmen von automatisierten Prozessen in flächigen Gütern zu erkennen.A uniform thickness and a flawless surface are usually desired in the production of sheetlike goods such as metal sheets, paper, cardboard, webs of textile products such as fabrics, knitted fabrics, scrims, nonwovens, tapes and straps, sheets and films of natural and synthetic polymers such as technical Plastics and elastomers, boards of wood or wood-based materials, gypsum plasterboard, gypsum fiber boards, glass sheets, veneers and coatings, wherein said materials may also be impregnated or coated if necessary. In some cases, however, a structured surface is desired, such as decorative materials. The quality of such flat goods is determined decisively by the desired surface condition. Therefore, methods and devices are required to objectively determine the surface condition and reproducible and reproducible within a short time - preferably integrated directly into the manufacturing process - to record, visualize, statistically evaluate and also to archive quality assurance. Furthermore, the methods and apparatus should be able to detect defined three-dimensional shapes or topographic surfaces in terms of shape and location. It would also be desirable if these methods and devices were able to detect splicing and adhesive tapes in the context of automated processes in flat goods.
Aus der internationalen Patentanmeldung
Aus den europäischen Patenten
Aus dem amerikanischen Patent
Alle bekannten Verfahren haben den Nachteil, dass sie entweder einen Mittelwert über die gesamte Walzenbreite oder nur punktuelle Werte, die von Drucksensoren, die in mindestens einer Walze angeordnet sind, liefern. Eine drucksensitive Flächenabdeckung von bis zu 100 % ist bei den bekannten Verfahren nicht möglich.All known methods have the disadvantage of providing either an average over the entire roll width or only punctual values provided by pressure sensors arranged in at least one roll. A pressure-sensitive Area coverage of up to 100% is not possible with the known methods.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Detektion und Verortung von Fehlstellen auf flächenförmigen und linienförmigen Gütern zu finden, die die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr länger aufweisen, sondern die es gestatten, in flächenförmigen oder linienförmigen Gebilden oder definierten topographischen Gebilden Fehlstellen wie einseitige oder beidseitige Erhebungen, Stippen und Verdickungen sowie Löcher oder Risse über die gesamte Fläche hinweg sowohl im Stillstand als auch bei hohen Transportgeschwindigkeiten oder Vorschubgeschwindigkeiten der flächenförmigen oder linienförmigen Güter von über 1000 m/min zu detektieren und zu verorten. Dabei sollen Dickenänderungen unter 1 µm bis hinunter zu 0,1 µm erfasst werden können.The object of the present invention is to find a device and a method for the detection and localization of defects on sheet-like and linear goods, which no longer have the disadvantages of the prior art, but which allow it to be defined or defined in sheet-like or linear formations Topographical structures defects such as unilateral or bilateral elevations, specks and thickening and holes or cracks over the entire area both at standstill and at high transport speeds or feed speeds of sheet-like or linear goods of over 1000 m / min to detect and locate. It should be possible to detect changes in thickness below 1 μm down to 0.1 μm.
Erfindungsgemäße LösungInventive solution
Demgemäß wurde eine Vorrichtung zur vollflächigen Detektion und Verortung von Markierungsstellen und/oder Fehlstellen auf flächenförmigen und linienförmigen Gütern, umfassend
- - mindestens eine transparente und/oder opake drehbare Detektorwalze mit einer Antriebswelle oder mindestens einen transparenten und/oder opaken, feststehenden Detektorbalken, enthaltend
- - mindestens eine transparente oder opake statische Gegenlagerschicht, die sich über den gesamten Umfang und die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge der mindestens einen Detektorwalze oder über die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge des mindestens einen Detektorbalkens erstreckt, als unterste Schicht,
- - mindestens eine erste transparente oder opake Haftschicht, die sich über den gesamten Umfang und die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge oder über die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge der Gegenlagerschicht erstreckt,
- - mindestens eine statische Sensorschicht, die sich über den gesamten Umfang und die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge oder über die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge der ersten Haftschicht erstreckt,
- - mindestens eine zweite transparente oder opake Haftschicht, die sich über den gesamten Umfang und die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge oder über die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge der statischen Sensorschicht erstreckt,
- - mindestens eine transparente oder opake elastisch-dynamische Transferschicht, die sich über den gesamten Umfang und die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge oder über die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge der zweiten Haftschicht erstreckt,
- - mindestens einer Vorrichtung zur Versorgung der Sensorschicht mit elektrischer Spannung,
- - mindestens eine Vorrichtung zur Übertragung mindestens eines von der Sensorschicht erzeugbaren elektrischen und/oder optischen Signals und
- - mindestens eine Vorrichtung zur Auswertung des von der mindestens einen Vorrichtung übertragbaren mindestens einen elektrischen und/oder optischen Signals bezüglich der X/Y-Koordinaten der mindestens einen Markierungsstelle und/oder der mindestens einen Fehlstelle,
- - ein opakes oder transparentes, feststehendes oder rotierendes Gegenstück, das sich über die gesamte Querlänge der Detektorwalze oder des Detektorbalkens erstreckt, und
- - einen Spalt mit statischer Zustellung oder variabler Zustellung, zwischen der Detektorwalze und dem Gegenstück.
- - At least one transparent and / or opaque rotatable detector roller with a drive shaft or at least one transparent and / or opaque, fixed detector beams, containing
- at least one transparent or opaque static counter-bearing layer which extends over the entire circumference and over the entire or essentially entire transverse length of the at least one detector roller or over the entire or substantially entire transverse length of the at least one detector beam, as the lowermost layer,
- at least one first transparent or opaque adhesive layer extending over the entire circumference and over the entire or substantially entire transverse length or over the entire or substantially entire transverse length of the counter-bearing layer,
- - At least one static sensor layer over the entire circumference and the entire or substantially entire transverse length or over the entire or substantially entire transverse length of the first adhesive layer extends,
- at least one second transparent or opaque adhesive layer extending over the entire circumference and over the entire or substantially entire transverse length or over the entire or substantially entire transverse length of the static sensor layer,
- at least one transparent or opaque elastic-dynamic transfer layer which extends over the entire circumference and over the entire or substantially entire transverse length or over the entire or substantially entire transverse length of the second adhesive layer,
- at least one device for supplying the sensor layer with electrical voltage,
- at least one device for transmitting at least one electrical and / or optical signal which can be generated by the sensor layer, and
- at least one device for evaluating the at least one electrical and / or optical signal which can be transmitted by the at least one device with respect to the X / Y coordinates of the at least one marking location and / or the at least one defect,
- an opaque or transparent fixed or rotating counterpart which extends over the entire transverse length of the detector roller or the detector beam, and
- - A gap with static or variable delivery, between the detector roller and the counterpart.
Im Folgenden wird diese Vorrichtung als »erfindungsgemäße Vorrichtung« bezeichnet. Außerdem wurde das Verfahren zur vollflächigen Detektion und Verortung von Markierungsstellen und/oder Fehlstellen auf flächenförmigen und linienförmigen Gütern gefunden, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
- (A) Bereitstellen mindestens einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, enthaltend
- - mindestens eine transparente oder opake statische Gegenlagerschicht, die sich über den gesamten Umfang und die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge der mindestens einen Detektorwalze oder über die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge des mindestens einen Detektorbalkens erstreckt, als unterste Schicht,
- - mindestens eine erste transparente oder opake Haftschicht, die sich über den gesamten Umfang und die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge oder über die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge der Gegenlagerschicht erstreckt,
- - mindestens eine statische Sensorschicht, die sich über den gesamten Umfang und die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge oder über die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge der ersten Haftschicht erstreckt,
- - mindestens eine zweite transparente oder opake Haftschicht, die sich über den gesamten Umfang und die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge oder über die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge der statischen Sensorschicht erstreckt,
- - mindestens eine transparente oder opake elastisch-dynamische Transferschicht, die sich über den gesamten Umfang und die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge oder über die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge der zweiten Haftschicht erstreckt,
- - mindestens einer Vorrichtung zur Versorgung der Sensorschicht mit elektrischer Spannung,
- - mindestens eine Vorrichtung zur Übertragung mindestens eines von der Sensorschicht erzeugbaren elektrischen und/oder optischen Signals und
- - mindestens eine Vorrichtung zur Auswertung des von der mindestens einen Vorrichtung übertragbaren mindestens einen elektrischen und/oder optischen Signals bezüglich der X/Y-Koordinaten der mindestens einen Markierungsstelle und/oder der mindestens einen Fehlstellen
- - ein opakes oder transparentes, feststehendes oder rotierendes Gegenstück, das sich über die gesamte Querlänge der Detektorwalze oder des Detektorbalkens erstreckt, und
- - einen Spalt mit statischer Zustellung oder variabler Zustellung, zwischen der Detektorwalze und dem Gegenstück.
- (B) Bewegung mindestens einen flächenförmigen oder linienförmigen Gutes mit mindestens einer Fehlstelle durch den Spalt,
- (C) Deformation der mindestens einen Transferschicht durch die mindestens eine Fehlstelle,
- (D) Änderung der Spannung in der mindestens einen Sensorschicht durch die mindestens eine Markierungsstelle und/oder die mindestens eine Fehlstelle und Erzeugung mindestens eines elektrischen und/oder optischen Signals,
- (E) Übertragung des mindestens einen elektrischen und/oder optischen Signals
- (F) zu einer Vorrichtung zur Auswertung des mindestens einen elektrischen und/oder optischen Signals bezüglich der X/Y-Koordinaten der mindestens einen Markierungsstelle und/oder der mindestens einen Fehlstelle in der Vorrichtung.
- (A) providing at least one device according to the invention, comprising
- at least one transparent or opaque static counter-bearing layer which extends over the entire circumference and over the entire or essentially entire transverse length of the at least one detector roller or over the entire or substantially entire transverse length of the at least one detector beam, as the lowermost layer,
- at least one first transparent or opaque adhesive layer extending over the entire circumference and over the entire or substantially entire transverse length or over the entire or substantially entire transverse length of the counter-bearing layer,
- at least one static sensor layer which extends over the entire circumference and over the entire or substantially entire transverse length or over the entire or substantially entire transverse length of the first adhesive layer,
- at least one second transparent or opaque adhesive layer extending over the entire circumference and over the entire or substantially entire transverse length or over the entire or substantially entire transverse length of the static sensor layer,
- at least one transparent or opaque elastic-dynamic transfer layer which extends over the entire circumference and over the entire or substantially entire transverse length or over the entire or substantially entire transverse length of the second adhesive layer,
- at least one device for supplying the sensor layer with electrical voltage,
- at least one device for transmitting at least one electrical and / or optical signal which can be generated by the sensor layer, and
- - At least one device for evaluating the transferable from the at least one device at least one electrical and / or optical signal with respect to the X / Y coordinates of the at least one marking point and / or the at least one defect
- an opaque or transparent fixed or rotating counterpart which extends over the entire transverse length of the detector roller or the detector beam, and
- - A gap with static or variable delivery, between the detector roller and the counterpart.
- (B) moving at least one sheet-like or linear material with at least one defect through the gap,
- (C) deformation of the at least one transfer layer by the at least one defect,
- (D) changing the voltage in the at least one sensor layer by the at least one marking location and / or the at least one defect and generating at least one electrical and / or optical signal,
- (E) transmission of the at least one electrical and / or optical signal
- (F) to a device for evaluating the at least one electrical and / or optical signal with respect to the X / Y coordinates of the at least one marking location and / or the at least one defect in the device.
Im Folgenden wird dieses Verfahren als »erfindungsgemäßes Verfahren bezeichnet«.In the following, this method will be referred to as "inventive method".
Nicht zuletzt wurde die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Qualitätskontrolle, die Identifikation, die Kalibrierung und/oder die Justierung flächenförmiger und linienförmiger Güter (
Im Folgenden wird diese Verwendung als »erfindungsgemäße Verwendung« bezeichnet.In the following, this use is referred to as "use according to the invention".
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Im Hinblick auf den Stand der Technik war es überraschend und für den Fachmann nicht vorhersehbar, dass die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zu Grunde lag, mithilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung, dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Verwendung gelöst werden konnte.In view of the prior art, it was surprising and unforeseeable for the skilled person that the object underlying the present invention could be achieved by means of the device according to the invention, the method according to the invention and the use according to the invention.
Insbesondere war es überraschend, dass mithilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens in flächenförmigen oder linienförmigen Gebilden oder definierten topographischen Gebilden Fehlstellen wie einseitige oder beidseitige Erhebungen und Verdickungen sowie Löcher oder Risse über die gesamte Fläche und Länge hinweg sowohl im Stillstand als auch bei hohen Transportgeschwindigkeiten oder Vorschubgeschwindigkeiten der flächenförmigen und linienförmigen Güter von über 1000 m/min detektiert und verortet werden konnten. Dabei konnten Dickenänderungen unter 1 µm bis hinunter zu 0,1 µm erfasst werden.In particular, it was surprising that with the device according to the invention and the method according to the invention in planar or linear structures or defined topographical structures defects such as unilateral or bilateral elevations and thickenings and holes or cracks over the entire surface and length both at a standstill and at high transport speeds or feed speeds of the sheet-like and linear goods of more than 1000 m / min could be detected and located. It was possible to detect thickness changes below 1 μm down to 0.1 μm.
Des Weiteren weis überraschend, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur der Detektion von Fehlstellen, sondern auch der Qualitätskontrolle, der Identifikation, der Kalibrierung und/oder der Justierung flächenförmiger und linienförmiger Güter mithilfe von Markierungsstellen, zur Aussonderung von Ausschuss, zur Beseitigung von Fehlstellen und zur Steuerung von Vorrichtungen und Verfahren mit Vorteil verwendet werden konnte.Furthermore, it is surprising that the device according to the invention and the method according to the invention not only detect defects, but also quality control, identification, calibration and / or adjustment of sheetlike and linear goods by means of marking points, rejection of rejects, removal Of defects and for the control of devices and methods could be used with advantage.
Ein weiterer Vorteil war, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung in ihrem Aufbau außerordentlich variabel war und so hervorragend speziellen Problemen angepasst werden konnte. Sie wies auch keine Massenträgheit auf und konnte sowohl partiell als auch vollflächig betrieben werden. Ihre Sensorschicht kam nicht direkt mit dem zu detektieren Material in Kontakt und wurde - wenn überhaupt - nur geringfügig bei der Detektion verformt. Eine Wegänderung wie zum Beispiel bei Schaltern oder Schaltwippen kam bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht vor. Die Breite der erfindungsgemäßen Vorrichtung war nicht limitiert, da sie auch moduliert aufgebaut werden konnte, sodass eine nahezu beliebige Breite abgedeckt werden konnte. Die Auswertung der Signale erfolgte direkt in der erfindungsgemäßen Vorrichtung und konnten auch direkt nahezu in Echtzeit an ein übergeordnetes System zur Visualisierung, Archivierung und Steuerung weitergeleitet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung war in der Lage, Druckmessungen an verschiedenen Positionen während eines passierenden flächenförmigen oder linienförmigen Gutes sowohl in Transportrichtung als auch quer dazu vorzunehmen. Dabei konnten die proportionalen Anstiege oder Rückgänge nahezu in Echtzeit gemessen bzw. detektiert werden, weswegen sie auch als Stellgrößen dienen konnten. Die Balligkeiten und Oberflächenbelastungen zum Beispiel von Umlenkwalzen, Beschichtungswalzen, Prägewalzen, Stellwalzen, Dosierwalzen, Regelwalzen oder Sensorwalzen konnten detailliert vollflächig oder nahezu vollflächig, d.h. 100-prozentig, erfasst werden.A further advantage was that the device according to the invention was extremely variable in its construction and could thus be perfectly adapted to special problems. It also showed no inertia and could be operated both partially and completely. Their sensor layer did not come into direct contact with the material to be detected and was deformed only slightly, if at all, during the detection. A change in direction, such as switches or paddles did not occur in the inventive device and the method according to the invention. The width of the device according to the invention was not limited, since it could be constructed modulated, so that almost any width could be covered. The evaluation of the signals took place directly in the device according to the invention and could also be forwarded directly in near real time to a higher-level system for visualization, archiving and control. The device according to the invention was able to make pressure measurements at various positions during a passing planar or linear material both in the transport direction and transversely thereto. The proportional increases or decreases could be measured or detected almost in real time, which is why they could also serve as manipulated variables. The crowns and surface loads, for example, of guide rollers, coating rollers, embossing rollers, positioning rollers, metering rollers, control rollers or sensor rollers could be recorded in detail over the entire surface or almost entire surface area, ie 100%.
Ausführliche Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention
Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient der vollflächigen Detektion und Verortung von Markierungsstellen und/oder Fehlstellen auf flächenförmigen und linienförmigen Gütern.The device according to the invention is used for the full-surface detection and localization of marking points and / or defects on sheet-like and linear goods.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet „vollflächig“, dass beispielsweise Markierungsstellen und/oder Fehlstellen auf der gesamten oder im Wesentlichen gesamten Fläche einer Folie detektiert werden können. „Verortung“ bedeutet die Ermittlung der X/Y-Koordinaten einer Fehlstelle beispielsweise auf einer Folie.In the context of the present invention, "full area" means that, for example, marking locations and / or defects can be detected on the entire or substantially entire area of a film. "Location" means the determination of the X / Y coordinates of a defect, for example, on a slide.
Bei diesen Markierungsstellen und/oder Fehlstellen kann es sich um einseitige oder beidseitige Verdickungen, Erhebungen, Stippen, und/oder Vertiefungen, Risse und oder Löcher handeln.These marks and / or imperfections may be unilateral or bilateral thickenings, bumps, specks, and / or depressions, cracks and or holes.
Bei den flächenförmigen Gütern kann es sich um Metallbleche, Papier, Karton, Bahnen aus textilen Produkte, Platten und Folien aus natürlichen und synthetischen Polymeren, Platten aus Holz oder Holzwerkstoffen, Gipskartonplatten, Gipsfaserplatten, Glasscheiben, Glasplatten, Furniere und Beschichtungen und/oder Bänder aus diesen Materialien und/oder Verbunde von mindestens zwei dieser flächenförmigen Güter handeln.The sheet-like goods can be metal sheets, paper, cardboard, webs of textile products, sheets and films of natural and synthetic polymers, boards of wood or wood-based materials, plasterboard, gypsum fiberboard, glass sheets, glass plates, veneers and coatings and / or tapes These materials and / or composites of at least two of these sheet-like goods act.
Die vorstehend beschriebenen flächenförmigen Güter können aber auch auf ihrer Oberfläche eine dreidimensionale Topologie oder Landschaft aufweisen wie beispielsweise Rillen, Pyramiden, Quader oder Halbkugeln, deren Gleichmäßigkeit hinsichtlich Form, Größe und Verteilung über die Oberfläche mithilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ebenfalls charakterisiert und kontrolliert werden kann.However, the sheet-like goods described above may also have on their surface a three-dimensional topology or landscape such as grooves, pyramids, cuboids or hemispheres whose uniformity in shape, size and distribution over the surface can also be characterized and controlled by means of the device according to the invention.
Bei den linienförmigen Gütern kann es sich um Drähte, Fäden, Fasern und Seile aus
- - Naturfasern und synthetischen Fasern wie
- Samenfasern:
- wie Baumwolle (CO), Kapok (KP), Pappelflaum, Akon, wie Bambusfaser, Brennnessel, Hanffaser (HA), Jute (JU), Kenaf, Leinen (LI), Hopfen, Ramie (RA), Hanf,
- Hartfasern:
- wie Ananas, Caroá, Curauä, Henequen, Neuseeländer Flachs, Sisal (SI), Kokos (CC),
- Wollen und feine Tierhaare:
- wie, Wolle von Schafen (WO), Alpaka, Lama, Vikunja, Guanako, Angora (WA), Kanin, Kamelhaar (WK), Kaschmir (WS) und Mohair (WM),
- grobe Tierhaare:
- wie Rinderhaar, Rosshaar und Ziegenhaar,
- Seiden:
- wie Maulbeerseide (SE), Tussahseide (ST) und Muschelseide,
- Mineralfasern:
- wie Erionit, Attapulgit, Sepiolith und Wollastonit,
- Fasern aus natürlichen Polymeren:
- wie cellulosische Fasern, wie Viskose (CV), Modal (CMD), Lyocell (CLY), Cupro (CUP), Acetat (CA) und Triacetat (CTA),
- Gummifasern:
- wie zum Beispiel Gummi.
- Pflanzeneiweißfasern:
- wie Sojaproteinfaser und Zein
- Tiereiweißfasern:
- wie Caseinwolle.
- Fasern auf Basis Stärke bzw. Glukose:
- wie Polylactidfasern (PLA), Alginatfasern (ALG) und Chitosanfasern,
- Polykondensationsfasern:
- wie Polyesterfasern (PES), Polyamidfasern (PA), Polyimidfasern (PI), Polyamidimidfasern (PAI), Polyphenylensulfidfasern (PPS), Polyesterfasern (PE) und Nylonfasern,
- Polymerisationsfasern:
- wie Polyacrylnitrilfasern (AN), Polyethylenfasern, Polypropylenfasern, PMMA-Fasern undPVC-Fasern,
- Polyadditionsfasern:
- wie Polyurethan (PU),
- Anorganische Fasern:
- Glasfasern (GF), Basaltfasern, Kohlenstofffasern (CF), Graphenfasern, Carbonnaotubes, Carbonanohorns, Keramikfaser, und Kieselsäurefasern,
- Sonstige Fasern:
- Aramidfasern, Kevlarfasern, Ligninfasern, Cellulosefasern, Faserverbundstoffe, Textilen, Textilfasern, Gewebefasern, Pyrolysefasern und Nanocellulose.
- Samenfasern:
- - Metallen und Halbmetallen wie Scandium, Yttrium, Lanthan, Lanthanidmetalle Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän, Wolfram, Mangan, Rhenium, Eisen, Ruthenium, Osmium, Kobalt, Rhodium, Iridium, Nickel, Palladium, Platin, Kupfer, Silber, Gold, Zink, Kadmium, Bor, Aluminium, Gallium, Indium, Thallium, Silicium, Germanium, Zinn, Blei, Antimon und Bismut sowie um Legierungen von mindestens zwei dieser Metalle und Halbmetalle,
- - Natural fibers and synthetic fibers like
- Seed fibers:
- such as cotton (CO), kapok (KP), poplar fluff, acon, such as bamboo fiber, nettle, hemp fiber (HA), jute (JU), kenaf, linen (LI), hops, ramie (RA), hemp,
- Hard fibers:
- such as Pineapple, Caroá, Curauä, Henequen, New Zealander Flax, Sisal (SI), Coconut (CC),
- Wool and fine pet hair:
- like, wool of sheep (WO), alpaca, llama, vicuña, guanaco, angora (WA), kanin, camel hair (WK), cashmere (WS) and mohair (WM),
- rough pet hair:
- like cattle hair, horsehair and goat hair,
- Silk:
- such as mulberry silk (SE), tussah silk (ST) and seashell silk,
- Mineral fibers:
- such as erionite, attapulgite, sepiolite and wollastonite,
- Fibers made of natural polymers:
- such as cellulosic fibers, such as viscose (CV), modal (CMD), lyocell (CLY), cupro (CUP), acetate (CA) and triacetate (CTA),
- Rubber Fibers:
- such as rubber.
- Plant protein fibers:
- like soy protein fiber and zein
- Animal protein fibers:
- like casein wool.
- Fibers based on starch or glucose:
- such as polylactide fibers (PLA), alginate fibers (ALG) and chitosan fibers,
- Polykondensationsfasern:
- such as polyester fibers (PES), polyamide fibers (PA), polyimide fibers (PI), polyamideimide fibers (PAI), polyphenylene sulfide fibers (PPS), polyester fibers (PE) and nylon fibers,
- Polymerisationsfasern:
- such as polyacrylonitrile (AN) fibers, polyethylene fibers, polypropylene fibers, PMMA fibers and PVC fibers,
- Polyadditionsfasern:
- like polyurethane (PU),
- Inorganic fibers:
- Glass fibers (GF), basalt fibers, carbon fibers (CF), graphene fibers, carbon nanotubes, carbonanohorns, ceramic fiber, and silica fibers,
- Other fibers:
- Aramid fibers, kevlar fibers, lignin fibers, cellulosic fibers, fiber composites, textiles, textile fibers, fabric fibers, pyrolysis fibers and nanocellulose.
- Seed fibers:
- Metals and semimetals such as scandium, yttrium, lanthanum, lanthanide metals titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, rhenium, iron, ruthenium, osmium, cobalt, rhodium, iridium, nickel, palladium, Platinum, copper, silver, gold, zinc, cadmium, boron, aluminum, gallium, indium, thallium, silicon, germanium, tin, lead, antimony and bismuth, and alloys of at least two of these metals and semi-metals,
handeln.act.
Die vorstehend beschriebenen Drähte, Fasern, Fäden und Seile können auch regelmäßige Variationen ihrer Dicke oder ihres Durchmessers haben, die ebenfalls mithilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung hinsichtlich der Regelmäßigkeit des Abstandes, der Dicke und der Form charakterisiert und kontrolliert werden können.The wires, fibers, threads and ropes described above may also have regular variations in their thickness or diameter, which may also be characterized and controlled by the device according to the invention in terms of regularity of spacing, thickness and shape.
Die vorstehend beschriebenen flächenförmigen und linienförmigen Güter können außerdem beschichtet, lackiert, dekoriert und/oder bedruckt sein.The above-described sheet-like and linear goods may also be coated, painted, decorated and / or printed.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst mindestens eine, insbesondere eine, transparente und/oder opake drehbare Detektorwalze mit einer an ihrem einen Ende mittig angeordneten Antriebswelle und einem mittig entlang der Längsachse angeordneten Fortsatz zur Lagerung der Detektorwalze am anderen Ende. Als Lagerung können beispielsweise zwei nebeneinander angeordnete, frei drehbare Gummirollen dienen.The device according to the invention comprises at least one, in particular one, transparent and / or opaque rotatable detector roller with a drive shaft arranged centrally at its one end and an extension arranged centrally along the longitudinal axis for mounting the detector roller at the other end. As storage, for example, two juxtaposed, freely rotatable rubber rollers serve.
Vorzugsweise ist der Grundkörper der Detektorwalze ein zylindrischer Hohlkörper aus Glas, Metallen wie Stahl, Edelstahl oder Aluminium oder harten thermoplastischen und duroplastischen opaken oder transparenten Kunststoffen wie ABS, Polyoxymethylen, Polyethylen, Polypropylen, Polyurethan, Polycarbonat, Polyamid, Polyvinylchlorid, Polyester, Polymethylmethacrylat, Polyphenylenether, Polyamid-Polycarbonat-Blends, Polystyrol-Polyphenylenether-Blends, Polyesteramid, Polyimid, Polyamidimid, Polyethersulfid, Polyethersulfon, Polyketon, Polyetherketon oder Polytetrafluorethylen oder Harthölzer wie Abachi, Afzelia, Akazie, Bambus, Bangkirai, Cumaru, Douglasie, Ebenholz, Eukalyptus, Fichte, Garapa, Ipe Lapacho, Iroko, Jatoba, Kambala, Kiefer, Lärche, Mahagoni, Massaranduba, Nussbaum, Olive, Palisander, Robinie, sibirische Lärche, Tatajuba, Teak und Ulme sowie Verbunde aus mindestens zwei dieser Materialien. Der zylindrische Hohlkörper kann auch mit einem Schaumstoff wie Styropor oder Polyurethanschaum gefüllt sein. Wenn Materialien mit niedrigem spezifischen Gewicht verwendet werden, kann die Detektorwalze auch kompakt sein.Preferably, the main body of the detector roller is a cylindrical hollow body made of glass, metals such as steel, stainless steel or aluminum or hard thermoplastic and thermosetting opaque or transparent plastics such as ABS, polyoxymethylene, polyethylene, polypropylene, polyurethane, polycarbonate, polyamide, polyvinyl chloride, polyester, polymethyl methacrylate, polyphenylene ether , Polyamide-polycarbonate blends, polystyrene-polyphenylene ether blends, polyesteramide, polyimide, polyamideimide, polyethersulfide, polyethersulfone, polyketone, polyetherketone or polytetrafluoroethylene or hardwoods such as abachi, afzelia, acacia, bamboo, bangkirai, cumaru, Douglas fir, ebony, eucalyptus, spruce , Garapa, Ipe Lapacho, Iroko, Jatoba, Kambala, Pine, Larch, Mahogany, Massaranduba, Walnut, Olive, Rosewood, Robinia, Siberian Larch, Tatajuba, Teak and Elm, as well as composites of at least two of these materials. The cylindrical hollow body may also be filled with a foam such as Styrofoam or polyurethane foam. When materials of low specific gravity are used, the detector roller can also be compact.
Die Länge und der Durchmesser des zylindrischen Hohlkörpers können sehr breit variieren und richten sich nach den Abmessungen der zu detektierenden Güter. Vorzugsweise liegt die Länge bei 10 cm bis 300 cm. Im Bedarfsfall können aber auch mehrere zylindrische Hohlkörper zu längeren Einheiten zusammengesteckt werden. Vorzugsweise liegt der Durchmesser bei 5 cm bis 60 cm. Für spezielle Fälle können auch noch kürzere zylindrische Hohlkörper mit noch geringerem und größerem Durchmesser verwendet werden.The length and the diameter of the cylindrical hollow body can vary very widely and depend on the dimensions of the goods to be detected. Preferably, the length is 10 cm to 300 cm. If necessary, however, several cylindrical hollow bodies can be put together to form longer units. Preferably, the diameter is 5 cm to 60 cm. For special cases even shorter cylindrical hollow bodies with even smaller and larger diameter can be used.
Der mindestens eine, insbesondere eine, opake oder transparente, feststehende Detektorbalken besteht vorzugsweise ebenfalls aus den vorstehend beschriebenen Materialien, wobei er ein Hohlkörper, ein kompakter Körper oder ein mit einem Schaumstoff gefüllter Hohlkörper sein kann.The at least one, in particular one, opaque or transparent, fixed detector beam preferably also consists of the materials described above, wherein it may be a hollow body, a compact body or a filled with a foam hollow body.
Die Länge, Höhe, Breite und Form des Grundkörpers des Detektorbalkens können ebenfalls sehr breit variieren und richten sich insbesondere nach den Abmessungen der zu detektieren Güter. Vorzugsweise weist der Grundkörper des Detektorbalkens einen quadratischen, rechteckigen, halbkreisförmigen oder trapezförmigen Querschnitt auf, wobei die Seite, auf der die Sensoranordnung angeordnet ist, planar oder gebogen ist. Vorzugsweise liegt die Länge bei 10 cm bis 300 cm. Im Bedarfsfall können aber mehrere Grundkörper zu längeren Einheiten zusammengesteckt werden. Vorzugsweise liegt die Breite der Seite, auf der die Sensoranordnung angeordnet ist, bei 5 cm bis 20 cm. Die Höhe liegt im Allgemeinen bei 2 cm bis 10 cm. Für spezielle Fälle können auch Grundkörper mit größeren oder kleineren Abmessungen verwendet werden.The length, height, width and shape of the base body of the detector beam can also vary very widely and are particularly dependent on the dimensions of the goods to be detected. Preferably, the base body of the detector beam has a square, rectangular, semicircular or trapezoidal cross section, wherein the side on which the sensor arrangement is arranged, is planar or curved. Preferably, the length is 10 cm to 300 cm. If necessary, however, several basic bodies can be put together to form longer units. Preferably, the width of the side on which the sensor arrangement is arranged is 5 cm to 20 cm. The height is generally 2 cm to 10 cm. For special cases, bodies with larger or smaller dimensions can also be used.
Die Sensoranordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst als unterste Schicht mindestens eine, insbesondere eine, transparente oder opake statische Gegenlagerschicht, die sich über den gesamten Umfang und die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge der Detektorwalze oder über die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge des mindestens einen, insbesondere einen, Detektorbalkens erstreckt.The sensor arrangement of the device according to the invention comprises, as the lowermost layer, at least one, in particular one, transparent or opaque static counter-bearing layer which extends over the entire circumference and the entire or substantially entire transverse length of the detector roller or over the entire or substantially entire transverse length of the at least one in particular, a detector beam extends.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet „im Wesentlichen gesamt“, das mindestens 95% bis 99,5 % des betreffenden Umfangs und der betreffenden Querlänge von der Gegenlagerschicht bedeckt sind. In the context of the present invention, "substantially complete" means that at least 95% to 99.5% of the respective circumference and the relevant transverse length are covered by the counter-bearing layer.
Die Gegenlagerschicht kann aus mehreren Lagen aufgebaut sein, wobei die vorstehend beschriebenen transparenten oder opaken Materialien verwendet werden können. Die Oberfläche der Grundkörper der Detektorwalze und des Detektorbalkens kann ebenfalls als Gegenlagerschicht dienen, sodass die Gegenlagerschicht nahtlos ist.The counter-bearing layer may be composed of multiple layers, wherein the above-described transparent or opaque materials may be used. The surface of the base body of the detector roller and the detector beam can also serve as an abutment layer, so that the counter-bearing layer is seamless.
Die Gegenlagerschicht ist über ihren gesamten Umfang und über die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge oder über die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge der Gegenlagerschicht von mindestens einer, insbesondere einer opaken oder transparenten ersten Haftschicht bedeckt. Vorzugsweise ist die Haftschicht aus einem Klebstoff aus der Gruppe, bestehend aus physikalisch abbindenden Klebstoffen, chemisch härtenden Klebstoffen und Haftklebstoffen, aufgebaut.The counter-bearing layer is covered over its entire circumference and over the entire or substantially entire transverse length or over the entire or substantially entire transverse length of the counter-bearing layer of at least one, in particular an opaque or transparent first adhesive layer. Preferably, the adhesive layer is composed of an adhesive selected from the group consisting of physically setting adhesives, chemically curing adhesives and pressure-sensitive adhesives.
Beispiele geeigneter Klebstoffe sind Biopolymere, Polysaccharide, chemisch härtende Klebstoffe, Polymerisationsklebstoffe, Cyanacrylat-Klebstoffe (Sekundenkleber), Methylmethacryl-Klebstoffe, anaerob härtende Klebstoffe, ungesättigte Polyesterklebstoffe (UP Harze), strahlenhärtende Klebstoffe, Polykondensationsklebstoffe, Phenol-Formaldehydharz Klebstoffe, Silikon-Silan vernetzte Polymerklebstoffe Polymidklebstoffe, Polysulfidklebstoffe, Polyadditionsklebstoffe, Expoxidharzklebstoffe, Polyurethanklebstoffe, Silikonklebstoffe, Silikon-Polyisocyanat-Klebstoffe, physikalisch abbindende Klebstoffe, lösemittelhaltige Klebstoffe, Kontaktklebstoffe, Dispersionsklebstoffe, Plastisole, Klebstoffe ohne Verfestigungsmechanismus, Haftklebstoffe, Zement, zementbasierte, gipsbasierte Punktverklebungen, Wasserglas, Lignin, physikalisch bindende Klebstoffe, Urea-Formaldehyd-Klebstoffe (UF), Melamin-Urea-Formaldehyd-Klebstoffe (MUF), polymere Isocyanatklebstoffe (PMDI), Polyvinylacetatklebstoffe (PVAC), Kaurit und/oder Kasein.Examples of suitable adhesives are biopolymers, polysaccharides, chemically curing adhesives, polymerization adhesives, cyanoacrylate adhesives, methylmethacrylic adhesives, anaerobic adhesives, unsaturated polyester adhesives (UP resins), radiation curing adhesives, polycondensation adhesives, phenol-formaldehyde resin adhesives, silicone-silane crosslinked Polymer adhesives Polymide adhesives, polysulfide adhesives, polyaddition adhesives, epoxy resin adhesives, polyurethane adhesives, silicone adhesives, silicone-polyisocyanate adhesives, physical bonding adhesives, solvent-borne adhesives, contact adhesives, dispersion adhesives, plastisols, non-solidifying adhesives, pressure-sensitive adhesives, cement, cement-based gypsum-based dot bonds, water glass, lignin, physical bonding adhesives, urea-formaldehyde adhesives (UF), melamine-urea-formaldehyde adhesives (MUF), polymeric isocyanate adhesives (PMDI), polyvinyl acetate adhesives (UF) PVAC), kaurite and / or casein.
Es können aber auch doppelseitige Klebebänder wie Tesa® Doppelseitiges Klebeband oder die doppelseitigen Klebebänder von 3M® VHB® Klebebänder 4905, 4910, 4915 und 4918 verwendet werden.However, double-sided adhesive tapes such as Tesa® double-sided adhesive tape or the double-sided adhesive tapes of 3M® VHB® adhesive tapes 4905, 4910, 4915 and 4918 can also be used.
Die erste Haftschicht verbindet die Gegenlagerschicht mit mindestens einer, insbesondere einer statischen Sensorschicht, die sich über den gesamten Umfang und die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge oder über die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge der ersten Haftschicht erstreckt.The first adhesive layer connects the counter-bearing layer to at least one, in particular a static sensor layer, which extends over the entire circumference and the entire or substantially entire transverse length or over the entire or substantially entire transverse length of the first adhesive layer.
Vorzugsweise umfasst die statische Sensorschicht mindestens eine, insbesondere eine piezoelektrische Folie, mindestens eine, insbesondere eine, nahtlose piezoelektrische Schicht, mindestens eine, insbesondere eine elektromechanische EMFi-Folie oder mindestens eine, insbesondere eine, piezoluminszente-pyrolumineszente PPL-Schicht, in der eine piezoelektrische Folie oder Schicht oder eine elektromechanische EMFi-Folie mit einer LED-Folie oder einer OLED-Folie kombiniert ist (vgl. auch das amerikanische Patent
Ein Beispiel für eine piezoelektrische Folie ist der KF Piezo Film der Firma Kureha Corporation aus beta-Polyvinylidendifluorid (PVDF).An example of a piezoelectric film is KF Piezo Film made by Kureha Corporation of beta-polyvinylidene difluoride (PVDF).
Ein Beispiel für eine nahtlose piezoelektrische Schicht ist eine Blei-Zirkonat-Titanat(PZT)-Dünnschicht, die durch Pulsed Laser Deposition (PLD) erzeugt wurde.An example of a seamless piezoelectric layer is a lead zirconate titanate (PZT) thin film produced by Pulsed Laser Deposition (PLD).
Ein Beispiel für einen elektromechanischen EMFi-Film ist die elektromechanische Plain Emfit-Film der Firma Emfit einer Dicke von 70-80 µm (vgl. auch
Die statische Sensorschicht ist mit mindestens einer, insbesondere einer, transparenten oder opaken zweiten Haftschicht, die sich über den gesamten Umfang und die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge oder über die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge der statischen Sensorschicht erstreckt. Vorzugsweise ist die zweite Haftschicht aus den vorstehend beschriebenen Materialien für Haftschichten aufgebaut.The static sensor layer is provided with at least one, in particular one, transparent or opaque second adhesive layer, which extends over the entire circumference and over the entire or substantially entire transverse length or over the entire or substantially entire transverse length of the static sensor layer. Preferably, the second adhesive layer is composed of the above-described adhesive layer materials.
Die zweite Haftschicht ist mit mindestens einer, insbesondere einer, transparenten oder opaken, elastisch-dynamischen Transferschicht, die sich über den gesamten Umfang und die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge oder über die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge der zweiten Haftschicht erstreckt, bedeckt.The second adhesive layer is covered with at least one, in particular one, transparent or opaque, elastic-dynamic transfer layer which extends over the entire circumference and the entire or substantially entire transverse length or over the entire or substantially entire transverse length of the second adhesive layer.
Die Transferschicht ist aus mindestens einem, insbesondere einem, reversibel elastisch verformbaren, thermoplastischen Elastomeren und/oder mindestens einem entropieelastischen bzw. gummielastischen Elastomeren aufgebaut. Beispiele für geeignete thermoplastische Elastomere (TPE) sind Styrolblockcopolymere. Beispiele für geeignete entropieelastische Elastomere sind Naturkautschuk, synthetischer Kautschuk, Gummi und Silikonkautschuk. Die Transferschicht kann aus mehreren Schichten dieser Materialien aufgebaut sein.The transfer layer is composed of at least one, in particular one, reversibly elastically deformable, thermoplastic elastomers and / or at least one entropy-elastic or rubber-elastic elastomers. Examples of suitable thermoplastic elastomers (TPE) are styrene block copolymers. Examples of suitable entropy-elastic elastomers are natural rubber, synthetic rubber, rubber and silicone rubber. The transfer layer may be composed of several layers of these materials.
Da für den Aufbau der vorstehend beschriebenen Sensoranordnung eine Vielzahl unterschiedlicher Materialien zur Verfügung stehen, können die Sensoranordnungen sehr genau auf das jeweils vorliegende Detektionsproblem eingestellt werden. Dies ist ein weiterer besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung.As for the construction of the sensor arrangement described above, a plurality Different materials are available, the sensor arrangements can be adjusted very precisely to the respective present detection problem. This is a further particular advantage of the device according to the invention.
Die Detektorwalze oder der Detektorbalken enthält des Weiteren mindestens eine, insbesondere eine, Vorrichtung zur Versorgung der Sensorschicht mit elektrischer Spannung. Vorzugsweise wird die Sensorschicht mithilfe der elektrischen Induktion berührungslos mit elektrischer Spannung versorgt.The detector roller or the detector bar furthermore contains at least one, in particular one, device for supplying the sensor layer with electrical voltage. Preferably, the sensor layer is supplied by means of the electrical induction contactless with electrical voltage.
Des Weiteren umfasst die Detektorwalze oder der Detektorbalken mindestens eine, insbesondere eine, Vorrichtung zur Übertragung mindestens eines von der Sensorschicht erzeugtes elektrisches und/oder optisches Signal zu mindestens einer, insbesondere einer, Vorrichtung zur Auswertung des detektierten elektrischen und/oder optischen Signals bezüglich der X/Y-Koordinaten der Fehlstellen. Vorzugsweise handelt es sich bei der Vorrichtung zur Auswertung um einen Mikrocontroller. Bevorzugt wird das elektrische Signal durch Funk und/oder elektrische Kontakte und das optische Signal durch optische Leiter übertragen. Vorzugsweise erfolgt die Auswertung gemäß der Gleichung (i):
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die X/Y-Koordinaten der Regierungsstellen und/oder Fehlstellen von dem Mikrocontroller per Funk zu mindestens einer, insbesondere einer, Datenverarbeitungsanlage zum Zwecke der Visualisierung, Steuerung und Archivierung übertragen. Gegebenenfalls können die Signale ausgedruckt oder auf einen Bildschirm sichtbar gemacht werden.In the apparatus according to the invention, the X / Y coordinates of the government offices and / or defects are transmitted by the microcontroller by radio to at least one, in particular, a data processing system for the purpose of visualization, control and archiving. If necessary, the signals can be printed out or made visible on a screen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst des Weiteren mindestens ein, insbesondere ein, opakes oder transparentes, feststehendes oder rotierendes Gegenstück, das sich über die gesamte Querlänge der Detektorwalze oder des Detektorbalkens erstreckt und mit dieser oder diesem einen Spalt mit statischer Zustellung oder variabler Zustellung bildet, durch den die zu detektierenden flächenförmigen oder linienförmigen Güter transportiert werden. Der Transport kann durch mindestens eine, insbesondere eine, elektronisch gesteuerte Zugvorrichtung oder durch die Drehung von Detektorwalze und rotierendem Gegenstück erfolgen.The device according to the invention further comprises at least one, in particular one, opaque or transparent, stationary or rotating counterpart, which extends over the entire transverse length of the detector roller or the detector beam and forms with this or this a gap with static or variable delivery, through the the sheet-like or linear goods to be detected are transported. The transport can be effected by at least one, in particular one, electronically controlled pulling device or by the rotation of the detector roller and rotating counterpart.
Das Gegenstück kann vorzugsweise
- - eine transparente und/oder opake, drehbare Walze,
- - eine zweite transparente und/oder opake, drehbare Detektorwalze,
- - ein transparenter und/oder opaker, feststehender Balken oder
- - ein zweiter transparenter und/oder opaker, feststehender Detektorbalken
- a transparent and / or opaque rotatable roller,
- a second transparent and / or opaque, rotatable detector roller,
- a transparent and / or opaque, fixed beam or
- a second transparent and / or opaque, fixed detector bar
Beispiele für solche Kombinationen sind
- - eine drehbare Detektorwalze und eine drehbare Gegenwalze,
- - eine drehbare Detektorwalze und eine zweite drehbare Detektorwalze als Gegenstück,
- - eine drehbare Detektorwalze und ein feststehender Balken,
- - eine drehbare Detektorwalze und ein feststehender Detektorbalken als Gegenstück,
- - ein feststehender Detektorbalken und eine drehbare Gegenwalze,
- - ein feststehender Detektorbalken und eine drehbare Detektorwalze als Gegenstück,
- - ein feststehender Detektorbalken und ein feststehender Balken und
- - ein feststehender Detektorbalken und ein zweiter feststehender Detektorbalken,
- a rotatable detector roll and a rotatable counter roll,
- a rotatable detector roller and a second rotatable detector roller as a counterpart,
- a rotatable detector roller and a fixed beam,
- a rotatable detector roller and a stationary detector beam as counterparts,
- a fixed detector bar and a rotatable counter-roller,
- a fixed detector bar and a rotatable detector roller as a counterpart,
- a fixed detector bar and a fixed bar and
- a fixed detector bar and a second fixed detector bar,
Die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung dient dem erfindungsgemäßen Verfahren.The above-described device according to the invention serves the method according to the invention.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte:
- A) Bereitstellen mindestens einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, enthaltend
- - mindestens eine transparente oder opake statische Gegenlagerschicht, die sich über den gesamten Umfang und die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge der mindestens einen Detektorwalze oder über die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge des mindestens einen Detektorbalkens erstreckt, als unterste Schicht,
- - mindestens eine erste transparente oder opake Haftschicht, die sich über den gesamten Umfang und die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge oder über die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge der Gegenlagerschicht erstreckt,
- - mindestens eine statische Sensorschicht, die sich über den gesamten Umfang und die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge oder über die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge der ersten Haftschicht erstreckt,
- - mindestens eine zweite transparente oder opake Haftschicht, die sich über den gesamten Umfang und die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge oder über die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge der statischen Sensorschicht erstreckt,
- - mindestens eine transparente oder opake elastisch-dynamische Transferschicht, die sich über den gesamten Umfang und die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge oder über die gesamte oder im Wesentlichen gesamte Querlänge der zweiten Haftschicht erstreckt,
- - mindestens einer Vorrichtung zur Versorgung der Sensorschicht mit elektrischer Spannung,
- - mindestens eine Vorrichtung zur Übertragung mindestens eines von der Sensorschicht erzeugbaren elektrischen und/oder optischen Signals und
- - mindestens eine Vorrichtung zur Auswertung des von der mindestens einen Vorrichtung übertragbaren mindestens einen elektrischen und/oder optischen Signals bezüglich der X/Y-Koordinaten der mindestens einen Markierungsstelle und/oder der mindestens einen Fehlstellen,
- - ein opakes oder transparentes, feststehendes oder rotierendes Gegenstück, das sich über die gesamte Querlänge der Detektorwalze oder des Detektorbalkens erstreckt, und
- - einen Spalt mit statischer Zustellung oder variabler Zustellung, zwischen der Detektorwalze und dem Gegenstück.
- (B) Bewegung mindestens einen flächenförmigen oder linienförmigen Gutes mit mindestens einer Fehlstelle durch den Spalt,
- (C) Deformation der mindestens einen Transferschicht durch die mindestens eine Fehlstelle,
- (D) Änderung der Spannung in der mindestens einen Sensorschicht durch die mindestens eine Fehlstelle und Erzeugung mindestens eines elektrischen und/oder optischen Signals,
- (E) Übertragung des mindestens einen elektrischen und/oder optischen Signals
- (F) zu einer Vorrichtung zur Auswertung des mindestens einen elektrischen und/oder optischen Signals bezüglich der X/Y-Koordinaten der mindestens einen Markierungsstelle und/oder dem mindestens einen Fehlstelle in der Vorrichtung.
- A) providing at least one device according to the invention, comprising
- at least one transparent or opaque static counter-bearing layer which extends over the entire circumference and over the entire or essentially entire transverse length of the at least one detector roller or over the entire or substantially entire transverse length of the at least one detector beam, as the lowermost layer,
- - at least one first transparent or opaque adhesive layer extending over the entire circumference and over the entire or substantially entire transverse length or over the entire or substantially entire transverse length of the counter-bearing layer,
- at least one static sensor layer which extends over the entire circumference and over the entire or substantially entire transverse length or over the entire or substantially entire transverse length of the first adhesive layer,
- at least one second transparent or opaque adhesive layer extending over the entire circumference and over the entire or substantially entire transverse length or over the entire or substantially entire transverse length of the static sensor layer,
- at least one transparent or opaque elastic-dynamic transfer layer which extends over the entire circumference and over the entire or substantially entire transverse length or over the entire or substantially entire transverse length of the second adhesive layer,
- at least one device for supplying the sensor layer with electrical voltage,
- at least one device for transmitting at least one electrical and / or optical signal which can be generated by the sensor layer, and
- at least one device for evaluating the at least one electrical and / or optical signal which can be transmitted by the at least one device with respect to the X / Y coordinates of the at least one marking point and / or the at least one defect,
- an opaque or transparent fixed or rotating counterpart which extends over the entire transverse length of the detector roller or the detector beam, and
- - A gap with static or variable delivery, between the detector roller and the counterpart.
- (B) moving at least one sheet-like or linear material with at least one defect through the gap,
- (C) deformation of the at least one transfer layer by the at least one defect,
- (D) changing the voltage in the at least one sensor layer by the at least one defect and generating at least one electrical and / or optical signal,
- (E) transmission of the at least one electrical and / or optical signal
- (F) to a device for evaluating the at least one electrical and / or optical signal with respect to the X / Y coordinates of the at least one marking location and / or the at least one defect in the device.
Die die Auswertung im Verfahrensschritt (F) erfolgt bevorzugt wie vorstehend beschrieben gemäß der Gleichung (i).The evaluation in method step (F) is preferably carried out as described above according to equation (i).
Im Folgenden werden im Verfahrensschritt (G) die X/Y-Koordinaten der Markierungsstellen und/oder Fehlstellen per Funk zu mindestens einer, insbesondere einer Datenverarbeitungsanlage zum Zwecke der Visualisierung, Steuerung und Archivierung übertragen.In the following, in step (G), the X / Y coordinates of the marking locations and / or defects are transmitted by radio to at least one, in particular a data processing system for the purpose of visualization, control and archiving.
Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Markierungsstellen und/oder Fehlstellen in den unterschiedlichsten flächenförmigen und linienförmigen Gütern nahezu in Echtzeit sehr genau detektiert werden, weswegen die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren hervorragend für die erfindungsgemäße Verwendung, insbesondere für die Qualitätskontrolle, zur Aussonderung von Ausschuss, zur Beseitigung von Fehlstellen und zur direkten Steuerung von anderen Vorrichtungen und Verfahren verwendet werden kann.With the aid of the method according to the invention, the marking sites and / or defects in the most diverse sheet-like and linear products can be detected very accurately in real time, which is why the device and the method according to the invention are outstandingly well suited for the use according to the invention, in particular for quality control, for rejection of scrap, can be used to eliminate defects and to directly control other devices and methods.
Figurenlistelist of figures
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der
-
1 eine Draufsicht auf eine Detektorwalze1 in perspektivischer Darstellung, -
2 (a) eine Draufsicht auf einen Querschnitt durch einen Ausschnitt aus einer SensoranordnungS , -
2 (b) eine Draufsicht auf einen Querschnitt durch einen Ausschnitt aus einer SensoranordnungS in perspektivischer Darstellung, -
3 eine Draufsicht auf einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer VorrichtungV zur vollflächigen Detektion und Verortung von Fehlstellen3.1 auf flächenförmigen und linienförmigen Gütern3 , -
4 eine Draufsicht auf einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer VorrichtungV zur vollflächigen Detektion und Verortung von Fehlstellen3.1 auf flächenförmigen und linienförmigen Gütern3 und -
5 Darstellung eines elektrischen oder optischen Signals aus der VorrichtungV .
-
1 a plan view of adetector roller 1 in perspective, -
2 (a) a plan view of a cross section through a portion of a sensor arrayS . -
2 B) a plan view of a cross section through a portion of a sensor arrayS in perspective, -
3 a plan view of a cross section through an embodiment of a deviceV for full surface detection and Location of defects3.1 on flat andlinear goods 3 . -
4 a plan view of a cross section through a further embodiment of a deviceV for full surface detection and localization of defects3.1 on flat andlinear goods 3 and -
5 Representation of an electrical or optical signal from the deviceV ,
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
In den
- 1
- Detektorwalze oder Detektorbalken
- 1.1
- Statische Gegenlagerschicht
- 1.2
- Mikrocontroller
- 1.3
- Kontaktlitze der statischen Sensorschicht 1.5 oder optischer Detektor
- 1.4
- Vorrichtung zur elektrischen Induktion
- 1.5
- Statische Sensorschicht
- 1.5.1
- Piezopyroelektrische Schicht (PPE)
- 1.5.2
- Pyrolumineszente Schicht (LED, OLED)
- 1.6
- Elastisch-dynamische Transferschicht
- 1.7.1
- Erste Haftschicht
- 1.7.2
- Zweite Haftschicht
- 1.8
- Antriebswelle
- 1.8.1
- Fortsatz
- 1.9
- Drehrichtung
- 1.10
- Signalübertragung
- 1.11
- Optisches Signal
- 1.12
- Opake Wand
- 1.13
- Transparente abschließende Elektrodenschicht
- 1.14
- Innere Elektrodenschicht
- 1.15
- Obere Elektrodenschicht
- 2
- Gegenwalze
- 2.1
- Drehrichtung
- 3
- Folienbahn
- 3.1
- Fehlstelle oder Markierungsstelle
- 3.2
- Druck und Deformation von Transferschicht 1.6
- 4
- Plattendetektor
- 5
- Laufrichtung
- 6
- Signal einer Fehlstelle
- 6.1
- Signal vor der Fehlstelle
- 6.2
- Signal an der Fehlstelle
- 6.3
- Signal nach der Fehlstelle
- 7
- Walzenspalt
- 7.1
- Zustellung des Walzenspalts 7
- 7.1.1
- Statische Zustellung
- 7.1.2
- Variable Zustellung
- A
- Ausschnitt
- DR
- Drucker
- PC
- Datenverarbeitungsanlage
- S
- Sensoranordnung
- V
- Vorrichtung zur vollflächigen Detektion und Verortung von Fehlstellen 3.1 auf flächenförmigen und linienförmigen Gütern 3
- X
- Größe der Fehlstelle
- Y
- Position in
Laufrichtung 5
- 1
- Detector roll or detector bar
- 1.1
- Static counter layer
- 1.2
- microcontroller
- 1.3
- Contact wire of static sensor layer 1.5 or optical detector
- 1.4
- Device for electrical induction
- 1.5
- Static sensor layer
- 1.5.1
- Piezo-pyroelectric layer (PPE)
- 1.5.2
- Pyroluminescent layer (LED, OLED)
- 1.6
- Elastic-dynamic transfer layer
- 1.7.1
- First adhesive layer
- 1.7.2
- Second adhesive layer
- 1.8
- drive shaft
- 1.8.1
- extension
- 1.9
- direction of rotation
- 1.10
- signal transmission
- 1.11
- Optical signal
- 1.12
- Opaque wall
- 1.13
- Transparent final electrode layer
- 1.14
- Inner electrode layer
- 1.15
- Upper electrode layer
- 2
- backing roll
- 2.1
- direction of rotation
- 3
- sheet
- 3.1
- Defect or marker
- 3.2
- Printing and deformation of transfer layer 1.6
- 4
- plate detector
- 5
- direction
- 6
- Signal of a defect
- 6.1
- Signal before the fault
- 6.2
- Signal at the defect
- 6.3
- Signal after the defect
- 7
- nip
- 7.1
- Delivery of the
nip 7 - 7.1.1
- Static delivery
- 7.1.2
- Variable delivery
- A
- neckline
- DR
- printer
- PC
- Data processing system
- S
- sensor arrangement
- V
- Device for the full-surface detection and localization of defects 3.1 on sheet-like and linear goods. 3
- X
- Size of the defect
- Y
- Position in running
direction 5
Ausführliche Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures
Figuren 1, 2 (a) und (b), 3 und 5FIGS. 1, 2 (a) and (b), 3 and 5
Die Walzenfläche der Detektorwalze
In einer ersten Ausführungsform der Detektorwalze
In einer weiteren Ausführungsform war eine 0,4 cm dicke, nahtlose statische Gegenlagerschicht
In einer dritten Ausführungsform war eine 0,4 cm dicke, nahtlose statische Gegenlagerschicht
Die Funktionsweise der Vorrichtungen
Die Detektorwalze
Bei einer weiteren Ausführungsform war die Zustellung
Bei beiden Ausführungsformen wurden Anfang und Ende der transportierten Folien
Bei beiden Ausführungsformen wurden die Folien
In dem Mikrocontroller
Die in dieser Weise resultierenden Signale
Figur 4FIG. 4
Bei der Vorrichtung
Der Detektorbalken
Die Vergrößerung des Ausschnitts
Die Gegenwalze
Die eigentliche Sensorschicht
- - die zweite Haftschicht
1.7.2 , - - eine obere Elektrodenschicht
1.15 , - - ein elektromechanischer Plain Emfit-Film der Firma Emfit einer Dicke von 70-80 µm als piezopyroelektrische Schicht (PPE)
1.5.1 , - - eine innere Elektrodenschicht
1.14 , - - eine pyrolumineszente OLED-Schicht
1.5.2 , wie sie beispielsweise für Displays verwendet wird, - - eine transparente Elektrodenschicht
1.13 aus Indiumzinnoxid (ITO), die mit der inneren Elektrodenschicht1.14 elektrisch verbunden ist, - - eine transparente, zweite Haftschicht
1.7.1 und - - eine Glasscheibe als statische Gegenlagerschicht
1.1 .
- - the second adhesive layer
1.7.2 . - an upper electrode layer
1.15 . - an electromechanical Plain Emfit film of the company Emfit of a thickness of 70-80 μm as a piezopyroelectric layer (PPE)
1.5.1 . - an inner electrode layer
1.14 . - a pyroluminescent OLED layer
1.5.2 , as used for displays, for example, - a transparent electrode layer
1.13 made of indium tin oxide (ITO) with the inner electrode layer1.14 is electrically connected, - a transparent, second adhesive layer
1.7.1 and - - A glass plate as a static abutment layer
1.1 ,
Bei einer weiteren Ausführungsform wurde anstelle der elektromechanischen piezopyroelektrische Schicht (PPE)
Bei beiden Ausführungsformen trat durch den punktuellen Druck
Bei allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen konnten die Fehlstellen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2009/101251 A2 [0006]WO 2009/101251 A2 [0006]
- EP 1839022 B1 [0007]EP 1839022 B1 [0007]
- EP 1839023 B1 [0007]EP 1839023 B1 [0007]
- US 6910376 B2 [0008]US 6910376 B2 [0008]
- US 5446334 [0040, 0076]US 5446334 [0040, 0076]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- Satu Rjala und Jukka Lekkala, „PVDF and EMFi sensor materials -A comparative study“, Procedia Engineering 5 (2010), 862-865) [0043, 0064]Satu Rjala and Jukka Lekkala, "PVDF and EMFi sensor materials -A comparative study", Procedia Engineering 5 (2010), 862-865) [0043, 0064]
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017008216.2A DE102017008216A1 (en) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | Device and method for the full-surface detection and localization of marking points and / or defects on sheet-like and linear goods |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017008216.2A DE102017008216A1 (en) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | Device and method for the full-surface detection and localization of marking points and / or defects on sheet-like and linear goods |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102017008216A1 true DE102017008216A1 (en) | 2019-03-07 |
Family
ID=65363488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017008216.2A Withdrawn DE102017008216A1 (en) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | Device and method for the full-surface detection and localization of marking points and / or defects on sheet-like and linear goods |
Country Status (1)
Country | Link |
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-
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Non-Patent Citations (1)
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