DE10359690A1 - Optical monitoring of a fiber strand for quality control in yarn production uses reflected light for successive determination of yarn diameter and impurities - Google Patents

Optical monitoring of a fiber strand for quality control in yarn production uses reflected light for successive determination of yarn diameter and impurities Download PDF

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Abstract

Reflected light (11) from a fiber strand (1) provides a signal (M) from a line sensor (14) that is analyzed to first measure the diameter and then identify any impurities. The signal from each sensor cell is compared with a reference value and if the difference exceeds a limiting value a fault signal is given. A predetermined number of faults trigger a process intervention. An independent claim is also included for the apparatus comprising a light source (4), optics (12), sensor (14), and control and computing electronics (17) to provide a control signal for strand diameter (SD) and for impurity identification (SV). The light source can be a ring of light diodes (5) coming to a focus (2) of less than 3 mm in size. Alternatively a laser can be used.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur optischen Überwachung eines Faserstranges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.The The invention relates to a method for optical monitoring of a fiber strand according to the generic term of claim 1 and a device for carrying out the Method according to the preamble of claim 12.

Ein gattungsgemäßes Verfahren sowie eine gattungsgemäße Vorrichtung sind beispielsweise aus der EP 0 643 294 A1 bekannt.A generic method and a generic device are for example from the EP 0 643 294 A1 known.

Bei der Weiterverarbeitung von Fasermaterialien ist es bekannt, dass das vorgelegte Fasermaterial Verunreinigungen in Form von Fremdstoffen und Fremdfasern enthalten kann, die zu unerwünschten Unregelmäßigkeiten in dem Endfaden bzw. die in nachfolgenden Prozessen sogar zu Fadenbrüchen führen können. Zur Vermeidung, dass derartige Verunreinigungen in den Endfaden gelangen, wird der Faserstrang optisch überwacht. Aus der EP 0 643 294 A1 ist hierzu ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, bei welcher der Faserstrang mit einem Lichtsignal beaufschlagt wird. Das von dem Faserstrang erzeugte Reflektionssignal wird mittels eines Zeilensensors zu einer Abbildung geführt. Mittels einer Auswertungselektronik wird die Lichtintensität der Abbildung mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen. Der vorgegebene Schwellenwert gibt hierbei den Grenzwert für eine noch zulässige Verunreinigung in dem Faserstrang an. Für den Fall, dass dieser Grenzwert überschritten wird, wird ein Fehlersignal erzeugt, um einen Prozesseingriff auszulösen.In the further processing of fiber materials, it is known that the presented fiber material may contain impurities in the form of foreign substances and foreign fibers, which may lead to unwanted irregularities in the final thread or even subsequent thread breakage in subsequent processes. To avoid that such impurities get into the final thread, the fiber strand is optically monitored. From the EP 0 643 294 A1 For this purpose, a method and a device is known in which the fiber strand is subjected to a light signal. The reflection signal generated by the fiber strand is guided by means of a line sensor to an image. By means of evaluation electronics, the light intensity of the image is compared with a predetermined threshold value. The predetermined threshold hereby specifies the limit value for a still permissible contamination in the fiber strand. In the event that this limit is exceeded, an error signal is generated to trigger a process intervention.

Neben den Verunreinigungen weist der Faserstrang Unregelmäßigkeiten im Durchmesser auf. Derartige Unregelmäßigkeiten im Durchmesser des Faserstranges wirken sich unmittelbar auf die Lichtintensität der Abbildung aus, die zu Fehlauswertungen hinsichtlich der Erkennung von Verunreinigungen führen können. Bei dem bekannten Verfahren werden somit nur die, vom Kern des betrachte ten Faserstranges bewirkten Lichtintensitätswerte ausgewertet. Damit lassen sich jedoch Verunreinigungen im Randbereich des Faserstranges nicht erkennen.Next the impurities, the fiber strand has irregularities in diameter. Such irregularities in the diameter of the fiber strand Immediately affect the light intensity of the image, which to Can lead to incorrect evaluations regarding the detection of contaminants. at the known method will thus only the th of the core of the ten Fiber strands caused light intensity values evaluated. In order to However, impurities can be in the edge region of the fiber strand not seen.

Um den Einfluß vom Durchmesser des Faserstranges bei der Dedektion von Verunreinigungen zu eliminieren, sind aus der EP 0 553 446 A2 sowie der DE 100 09 131 A1 Verfahren und Vorrichtungen bekannt, bei welchen mit einer ersten Sensoreinrichtung ein den Durchmesser des Fasestranges entsprechendes Messsignal und mit einer zweiten Sensoreinrichtung ein die Verunreinigung anzeigendes Messsignal erzeugt wird. Hierbei werden beide Signale miteinander verknüpft, um aus dem zweiten Signal den Einfluß des Durchmessers zu eliminieren. Derartige Vorrichtungen und Verfahren besitzen jedoch grundsätzlich den Nachteil, dass jeweils zwei aufeinander folgende Abschnitte des Faserstranges detektiert werden. Um jeweils identische Faserstränge für die Erzeugung eines Fehlersignals beurteilen zu können, müssen daher die Faserstranggeschwindigkeit bei der Detektion berücksichtigt werden.In order to eliminate the influence of the diameter of the fiber strand in the detection of impurities are from the EP 0 553 446 A2 as well as the DE 100 09 131 A1 Method and devices are known in which a first sensor device, a diameter of the Fasestranges corresponding measurement signal and a second sensor device, a contamination indicating measuring signal is generated. Here, both signals are linked together to eliminate the influence of the diameter of the second signal. However, such devices and methods basically have the disadvantage that in each case two successive sections of the fiber strand are detected. In order to be able to assess identical fiber strands for the generation of an error signal, therefore, the fiber strand speed must be taken into account in the detection.

Aus dem Stand der Technik sind jedoch auch Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die ausschließlich zur Durchmesserbestimmung des Faserstranges geeignet sind. Ein derartiges Verfahren bzw. eine derartige Vorrichtung sind beispielsweise in der DE 198 30 395 A1 offenbart. Dabei wird ein Faserstrang mit einer Lichtquelle beaufschlagt. Der Faserstrang wird dabei zwischen der Lichtquelle und einem Zeilensensor geführt, so dass die von dem Faserstrang absorbierten Lichtsignalanteile von dem Zeilensensor abgehalten werden und nur die an dem Faserstrang vorbeiführenden Lichtsignalanteile zur Belichtung der jeweiligen Sensorzellen führen. Derartige Verfahren sind somit völlig ungeeignet, um eine Verunreinigung in dem Faserstrang zu identifizieren. Zudem tritt das Problem auf dass in den Randbereichen des Faserstranges Streueffekte auftreten, die die Belichtung der Sensorzellen im Randbereich stark beeinflussen und zu Fehlmessungen führen können.However, methods and devices are known from the prior art, which are suitable only for the diameter determination of the fiber strand. Such a method and such a device are for example in the DE 198 30 395 A1 disclosed. In this case, a fiber strand is subjected to a light source. The fiber strand is guided between the light source and a line sensor, so that the light signal components absorbed by the fiber strand are kept away from the line sensor and only the light signal components leading past the fiber strand result in the exposure of the respective sensor cells. Such methods are thus totally unsuitable for identifying contamination in the fiber strand. In addition, the problem arises that in the edge regions of the fiber strand scattering effects occur, which strongly influence the exposure of the sensor cells in the edge region and can lead to incorrect measurements.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur optischen Überwachung eines Faserstranges bereitzustellen, durch welches bzw. durch welche eine Erfassung des Durchmessers des Faserstranges und gleichzeitig eine Identifizierung von Verunreinigungen möglich ist.It Now object of the invention is a method and an apparatus for optical monitoring of a To provide fiber strand through which or through which a Detecting the diameter of the fiber strand and at the same time a Identification of impurities is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 sowie mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 12 gelöst.These The object is achieved by a Method with the features of claim 1 and with a device solved with the features of claim 12.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.advantageous Further developments of the invention are characterized by the features and feature combinations the respective subclaims Are defined.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass zwei für die Fadenqualität wesentliche Parameter gleichzeitig mit einem Messgang an dem Faserstrang überwacht werden. Hierzu wird die durch das vom Faserstrang bewirkte Reflektionssignal an dem Zeilensensor erzeugte Abbildung zunächst zur Durchmesserbestimmung ausgewertet. Erst in einem zweiten Schritt erfolgt aus dein gleichen Sensorsignal eine Auswertung zur Identifizierung der Verunreinigung. Hierbei lässt sich vorteilhaft jede Sensorzelle der Abbildung des Faserstranges mit einem vorgegebenen Belichtungsgrenzwert vergleichen. Der Belichtungsgrenzwert stellt eine Mindestbelichtung der einzelnen Sensorzellen dar, die durch das Reflektionssignal des Faserstrangs erzeugt wird. Durch die Vorgabe des Belichtungsgrenzwertes können somit Unschärfen im Randbereich des Faserstranges erkannt und ausgeglichen werden. Aus dem Vergleich entsteht eine Normabbildung des Faserstranges, welche dem ermittelten Durchmesser des Faserstranges entspricht. Gleichzeitig wird ein Kontrollsignal zur Anzeige des jeweiligen Durchmessers des Faserstranges erzeugt. In einem zweiten Verfahrensschritt wird die Lichtintensität der Normabbildung mit einem vorgegebenen Lichtmengengrenzbereich verglichen. Der Lichtmengengrenzbereich wird als Maß einer Lichtintensität eines nicht verunreinigten Faserstranges vorgegeben. Somit können abweichende Lichtintensitäten, die beispielsweise sich durch hellere oder dunklere Zonen in der Normabbildung bemerkbar machen, einwandfrei identifiziert werden. Bei Überschreitung oder Unterschreitung des Lichtmengengnenzbereiches wird somit ein zweites Kontrollsignal zur Identifizierung der Verunreinigung erzeugt. Es lassen sich damit bereits feinste Fremdfäseranteile oder Fremdpartikel sicher identifizieren.The invention is characterized in particular by the fact that two essential parameters for the thread quality are monitored simultaneously with a measurement run on the fiber strand. For this purpose, the image generated by the reflection signal produced by the fiber strand on the line sensor is first evaluated to determine the diameter. Only in a second step takes place from your same sensor signal an evaluation to identify the contamination. In this case, it is advantageous to compare each sensor cell of the image of the fiber strand with a predetermined exposure limit value. The exposure limit is a minimum Exposure of the individual sensor cells, which is generated by the reflection signal of the fiber strand. By specifying the exposure limit thus blurring can be detected and compensated in the edge region of the fiber strand. From the comparison results in a standard image of the fiber strand, which corresponds to the determined diameter of the fiber strand. At the same time, a control signal is generated to indicate the respective diameter of the fiber strand. In a second method step, the light intensity of the standard image is compared with a predetermined light quantity limit range. The light amount limit range is specified as a measure of a light intensity of a non-contaminated fiber strand. Thus, deviating light intensities, which become noticeable for example by lighter or darker zones in the standard image, can be identified perfectly. When exceeding or falling below the Lichtmengengnenzbereiches thus a second control signal is generated to identify the contamination. This makes it possible to identify even the finest foreign parts or foreign particles safely.

Um möglichst genaue Kenntnisse über die Lage und Größe der Verunreinigung zu erhalten, wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Lichtintensität zu jeder Sensorzelle der Normabbildung ermittelt und mit einem Lichtmengengrenzwert der zugeordneten Zelle verglichen, wobei die Lichtmengengrenzwerte durch den Lichtmengengrenzbereich jeder Sensorzelle zugeordnet sind. Ein weiterer Vorteil der lageabhängigen Bestimmung von Verunreinigungen ist dadurch gegeben, dass durch lageabhängige Lichtmengengrenzwerte auftretende Randerscheinungen im Faserstrang berücksichtigt werden können.Around preferably exact knowledge about the location and size of the pollution is obtained according to a advantageous development of the method according to the invention, the light intensity to everyone Sensor cell of the standard image determined and with a light quantity limit the assigned cell, the light quantity limits by associated with the light amount limit range of each sensor cell. One Another advantage of the position-dependent Determination of impurities is given by that through postural Light quantity limits occurring marginal phenomena in the fiber strand considered can be.

Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Lichtmengengrenzbereich unmittelbar durch Vorgabe einer Referenzabbildung zu bestimmen. Damit ist eine Identifizierung der Verunreinigung durch einfache Abgleiche der Normabbildung und der Referenzabbildung möglich.It However, there is also the possibility the light amount limit range directly by specifying a reference image to determine. This is an identification of the pollution by simple comparisons of the standard image and the reference image possible.

Da der aus dem Faserstrang hergestellte Endfaden gewisse Kleinstverunreinigungen als zulässig enthalten kann, ist die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders vorteilhaft, bei welcher die Lichtintensität der Normabbildung bei Überschreitung oder Unterschreitung des Lichtmengengrenzbereiches zusätzlich mit einem Schwellenwert verglichen wird, welcher die Zulässigkeit einer Verunreinigung vorgibt. Erst bei unzulässiger Abweichung von allen Schwellenwerten wird ein Fehlersignal ausgelöst, um beispielsweise einen Prozesseingriff zu bewirken.There the end thread made of the fiber strand certain micro impurities as permitted may contain is the development of the method according to the invention particularly advantageous, in which the light intensity of the standard image when exceeded or below the light amount limit range in addition to is compared to a threshold which determines the admissibility impurity. Only with inadmissible deviation from all Thresholds, an error signal is triggered, for example, a Cause process intervention.

Um die Längsausdehnung einer Verunreinigung im Faserstrang berücksichtigen zu können, ist die Verfahrensvariante bevorzugt verwendet, bei welcher ein Prozeßeingriff erst erfolgt, wenn mehrere nacheinander ausgelöste Fehlersignale vorliegen. Durch Vorgabe bestimmter Auswertungsalgorithmen können hierbei unterschiedliche Formgebungen von Verunreinigungen erfasst werden. Die Identifizierung einer den Faserstrang umschlingenden Fremdfaser ist damit sicher möglich.Around the longitudinal extent to be able to consider a contamination in the fiber strand is the Process variant preferably used, in which a process intervention only takes place when there are several consecutively triggered error signals. By Specification of certain evaluation algorithms can be different Shapes of impurities are detected. The identification of a The fiber strand entangling foreign fiber is thus certainly possible.

Durch eine weitere Verfahrensvariante besteht die Möglichkeit unmittelbar die Art der Verunreinigung festzustellen. Hierzu wird die Lichtintensität der Normabbildung der Lichtintensität einer oder mehreren hinterlegten Fehlerabbildungen verglichen. Die hinterlegten Fehlerabbildungen enthalten hierbei typische in dem Faserstrang zu erwartende Verunreinigungen.By another variant of the method is the possibility directly the type to determine the contamination. For this purpose, the light intensity of the standard image the light intensity one or more stored error maps compared. The deposited error illustrations contain here typical in the Fiber strand expected impurities.

Zur Erkennung von Fremdfaseranteilen ist weiterhin von Vorteil, wenn das Lichtsignal durch mehrere Leuchtdioden erzeugt wird, die eine Mischfarbe ergeben. So ist bekannt, dass eine Naturfaser aus Baumwolle über einen Wellenlängenbereich von blau bis nahezu infrarot über eine konstante Reflektivität verfügt. Kunstfasern dagegen absorbieren im infraroten Bereich deutlich mehr Licht, als im sichtbaren Bereich. Somit lassen sich die Lichtintensitäten in den Normabbildungen durch Verwendung von Mischfarben insbesondere bei Kunstfasern verstärken. Somit können vorteilhaft durch bestimmte Beleuchtungsfarben ansonsten nicht erkennbare Fremdfasereinschlüsse sichtbar gemacht werden.to Detection of foreign fiber shares is still advantageous if the light signal is generated by a plurality of light emitting diodes, the one Result in mixed color. So it is known that a natural fiber made of cotton over a Wavelength range from blue to near-infrared a constant reflectivity features. On the other hand, synthetic fibers absorb significantly more in the infrared range Light, as in the visible range. Thus, the light intensities in the Standard illustrations by using mixed colors especially at Reinforcing synthetic fibers. Thus, you can advantageous by certain lighting colors otherwise unrecognizable Foreign fiber inclusions be made visible.

Zur Identifizierung der Verunreinigung lassen sich auch farbige Lichtsignale nacheinander in unterschiedlichen Bereichen erzeugen, so dass separate Abbildungen entstehen. Durch eine Differenzbetrachtung lässt sich hierin eine Differenzabbildung erzeugen, die eindeutige spektrale Abweichungen der Abbildungen aufzeigt und zur Erkennung von Verunreinigungen führen.to Identification of the contamination can also be colored light signals generate one after the other in different areas, so that separate pictures arise. By looking at the difference, this is a differential image generate the unique spectral aberrations of the images show and lead to the detection of impurities.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bietet den Vorteil, dass mit einer Sensoreinichtung zwei Kontrollsignale erzeugt werden, die die Eigenschaft zweier zu beobachtender Parameter an dem Faserstrang laufend wiedergeben. Zur Anzeige der Kontrollsignale werden vorzugsweise Ausgabegeräte verwendet, die mit der Auswertungselektronik Kombinierbar sind oder die in einer Maschinensteuerung integriert eingesetzt werden.The inventive device to carry out offers the inventive method the advantage that with a sensor device two control signals which are the property of two parameters to be observed play continuously on the fiber strand. To display the control signals are preferably output devices used, which are combinable with the evaluation electronics or which are used integrated in a machine control.

Da die Abbildung des Faserstranges ausschließlich aus einem Reflektionssignal heraus erzeugt wird, ist das Lichtsignal bevorzugt durch mehrere Leuchtdioden gebildet, die aus einer Lichtebene heraus auf einen gemeinsamen Fokus ausgerichtet sind.There the image of the fiber strand exclusively from a reflection signal is generated out, the light signal is preferred by several Light-emitting diodes formed, which out of a light plane on a common focus.

Um aufgrund der Mehrzahl von Leuchtdioden ein gerichtetes Lichtsignal zu erhalten, ist jeder Leuchtdiode ein Reflektor sowie eine Sammellinse zugeordnet. Bei der Überwachung von einem Faserstrang, der zu einem Faden aufgewickelt wird, ist die Einstellung des Lichtsignals bevorzugt verwendet, bei welcher das Lichtsignal einen Fokus von einem Durchmesser oder einer Breite von max. 3 min ausleuchtet.Around due to the plurality of LEDs, a directional light signal To obtain, each LED is associated with a reflector and a positive lens. In the monitoring from a fiber strand being wound into a thread is the Adjustment of the light signal is preferably used, in which the Light signal a focus of a diameter or width by Max. Illuminates for 3 min.

Dabei werden die Leuchtdioden vorzugsweise an einem kegelstumpfförmigen Träger angeordnet, welcher eine zentrisch zu den Leuchtdioden angeordnete Strahlenöffnung aufweist, durch welche das Reflektionssignal geleitet werden kann. Damit lässt sich eine besonders kompakte Baueinheit realisieren.there the light emitting diodes are preferably arranged on a frusto-conical carrier, which has a beam opening arranged centrally relative to the light emitting diodes, through which the reflection signal can be passed. This can be realize a particularly compact unit.

Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass als Lichtquelle ein Laser verwendet wird. Insbesondere beim Einsatz eines Matrixsensors lässt sich durch eine gepulste Beleuchtung mit einem Laser ein unabhängig von der Faserlaufgeschwindigkeit definierter Messbereich des Faserstranges erfassen.Basically exists but also the possibility that a laser is used as the light source. Especially when Use of a matrix sensor leaves by a pulsed illumination with a laser regardless of the fiber speed defined measuring range of the fiber strand to capture.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Hinweis auf die beigefügten Figuren näher erläutert.The inventive method is below to an embodiment the device according to the invention having regard to the attached Figures closer explained.

Es stellen dar:It represent:

1 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens 1 schematically a first embodiment of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention

2 schematisch eine durch ein Reflektionssignal erzeugte Abbildung des Faserstranges 2 schematically a generated by a reflection signal image of the fiber strand

3 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Auswertungselektronik 3 schematically another embodiment of an evaluation electronics

4 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 4 schematically a further embodiment of the device according to the invention

In 1 ist schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur optischen Überwachung eines Faserstranges dargestellt. Der Faserstrang 1 ist hierbei in einer Querschnittsansicht, die gleich der Zeichnungsebene ist, dargestellt. Der Faserstrang 1 liegt in einem Fokus 2, der durch ein Lichtsignal 3 erzeugt wird. Das Lichtsignal 3 wird von einer Lichtquelle 4 ausgesendet. Die Lichtquelle 4 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch mehrere Leuchtdioden 5 gebildet. Die Leuchtdioden 5 sind hierzu an einem ringförmigen Träger 9 angebracht, der einen kegelstumpfförmigen Querschnitt aufweist. Hierbei sind die Leuchtdioden 5 an den Umfang des den Kegelmantel bildenden Schenkels vom Träger 9 gleichmäßig verteilt angeordnet. Jeder der Leuchtdiode 5 weist einen Leuchtkörper 6 auf, der zwischen einem Reflektor 7 und einer Sammellinse 8 angeordnet ist. Jede der Leuchtdioden 5 (1 sind nur zwei Leuchtdioden dargestellt) sind auf den Fo kus 2 ausgerichtet, so dass das Lichtsignal 3 sich aus mehreren jeweils durch die Leuchtdioden 5 erzeugten Teilsignale bildet.In 1 is schematically shown a first embodiment of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention for the optical monitoring of a fiber strand. The fiber strand 1 Here is shown in a cross-sectional view, which is equal to the plane of the drawing. The fiber strand 1 lies in a focus 2 by a light signal 3 is produced. The light signal 3 is from a light source 4 sent out. The light source 4 is in this embodiment by a plurality of light emitting diodes 5 educated. The light-emitting diodes 5 are for this purpose on an annular support 9 mounted, which has a frusto-conical cross-section. Here are the LEDs 5 on the circumference of the cone-forming leg of the carrier 9 arranged evenly distributed. Each of the light emitting diode 5 has a luminous element 6 on that between a reflector 7 and a condenser lens 8th is arranged. Each of the LEDs 5 ( 1 only two LEDs are shown) are on the Fo kus 2 aligned so that the light signal 3 consisting of several each through the light emitting diodes 5 forms generated partial signals.

Der Träger 9 weist in der Mittelachse ein zentrisch zu den Leuchtdioden 5 ausgebildete Strahlenöffnung 10 auf. In axialer Verlängerung zu der Strahlenöffnung 10 ist auf der einen Seite des Trägers 9 der Faserstrang 1 und auf der gegenüberliegenden Seite eine Optik 12 mit einem nachgeordneten Zeilensensor 14 angeordnet. Ein durch die Oberfläche des Faserstranges 1 bewirktes Reflektionssignal 11 gelangt durch die Strahlenöffnung 10 zur Optik 12 und wird von dieser zu dem Zeilensensor 14 geführt. Die Optik 12 ist hierbei vorzugsweise als eine Makrolinse 13 ausgebildet, die das Reflektionssignal 11 aufspreizt, um eine Abbildung auf einer Seusorzeile 15 des Zeilensensors 14 zu erzeugen.The carrier 9 has in the central axis a centric to the light emitting diodes 5 trained beam opening 10 on. In axial extension to the beam opening 10 is on one side of the carrier 9 the fiber strand 1 and on the opposite side a look 12 with a downstream line sensor 14 arranged. A through the surface of the fiber strand 1 causes reflection signal 11 passes through the beam opening 10 to the optics 12 and from this to the line sensor 14 guided. The optics 12 is hereby preferably as a macro lens 13 formed, which is the reflection signal 11 spreads around a picture on a seo frontage 15 of the line sensor 14 to create.

Der Zeilensensor 14 ist mit einer Auswertungselektronik 17 gekoppelt. Innerhalb der Auswertungselektronik 17 ist ein Speichermittel 13 zur Aufnahme von Grenzwerten sowie ein Rechnermittel 19 zur Erzeugung von Kontrollsignalen vorgesehen. Das Rechnermittel 19 weist hierzu beispielsweise zwei Komparatoren 20.1 und 20.2 auf, durch welche zwei nacheinander ablaufende Verfahrensschritte zur Erzeugung der Kontrollsignale durchgeführt werden können.The line sensor 14 is with an evaluation electronics 17 coupled. Within the evaluation electronics 17 is a storage medium 13 for recording limit values and a computer means 19 intended for the generation of control signals. The computer means 19 has, for example, two comparators 20.1 and 20.2 on, by which two consecutive process steps for generating the control signals can be performed.

Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend neben der 1 auch auf die 2 Bezug genommen. Die 2 zeigt hierbei ein Ausführungsbeispiel einer Abbildung, wie sie durch das Reflektionssignal im Zeilensensor 14 erzeugt wird. Die 21 ist in 2 über die Sensorzeile 15 der Zeilennummer 14 hinaus vergrößert dargestellt.To explain the method according to the invention is hereinafter in addition to the 1 also on the 2 Referenced. The 2 shows an embodiment of an image, as reflected by the reflection signal in the line sensor 14 is produced. The 21 is in 2 via the sensor line 15 the line number 14 also shown enlarged.

Das Sensorsignal 11 des Zeilensensors 14 wird innerhalb der Auswertungselektronik 17 zunächst über einen ersten Komparator 20.1 mit einem Belichtungsgrenzwert B verglichen. Hierzu wird jede Seusorzeile 16 der Sensorzeile 15 mit den vorgegebenen Belichtungsgrenzwerten B verglichen. Der Belichtungsgrenzwert B stellt dabei ein Maß für eine durch eine Faser des Faserstranges erzeugte Reflektionsbelichtung dar. Der Vergleich führt dazu, dass der 21 des Faserstranges eine Normabbildung 22 des Faserstranges entsteht, durch welche der Durchmesser D des Faserstranges 1 bestimmt ist. Die Normabbildung 22 stellt somit ein Rechteckprofil an der Sensorzeile 15 dar. Aus dem Vergleich wird neben der Normabbildung 22 ein Kontrollsignal SD erzeugt, durch welches der gemessene Durchmesser D des Faserstranges 1 anzeigbar ist. In einem zweiten Verfahrensschritt wird die Normabbildung 22 dazu genutzt, um eine Verunreinigung 23 zu identifizieren. Hierzu wird die Lichtintensität der Normabbildung 22 mit einem vorgegebenen Lichtmengengrenzbereich I verglichen. Der Lichtmengengrenzbereich I stellt ein Maß für die durch eine nicht verunreinigte Faser erzeugte Lichtintensität dar. Aus dem Vergleich zwischen der Lichtintensität der Normabbildung 22 mit dem Lichtmengengrenzwertbereich I lässt sich somit unmittelbar bei Überschreitung oder Unterschreitung eine Verunreinigung 23 identifizieren. Im Falle einer Überschreitung oder Unterschreitung, die durch hellere oder dunklere Flecken in der Normabbildung 22 erkennbar sind, wird ein zweites Kontrollsignal SV erzeugt, welches das Vorhandensein einer Verunreinigung 23 signalisiert.The sensor signal 11 of the line sensor 14 becomes within the evaluation electronics 17 initially via a first comparator 20.1 compared with an exposure limit B. For this every seusorzeile becomes 16 the sensor line 15 compared with the predetermined exposure limits B. The exposure limit B represents a measure of a reflection exposure generated by a fiber of the fiber strand. The comparison leads to the fact that the 21 of fiber strand a standard picture 22 of the fiber strand is formed, through which the diameter D of the fiber strand 1 is determined. The standard picture 22 thus represents a rectangle profile at the sensor line 15 From the comparison is next to the standard image 22 generates a control signal S D , through which the measured diameter D of the fiber strand 1 can be displayed. In a second process step, the standard image 22 used to pollute 23 to identify. For this purpose, the light intensity of the standard image 22 compared with a predetermined light amount limit I. The light amount limit range I represents a measure of the light intensity produced by a non-contaminated fiber. From the comparison between the light intensity of the standard image 22 With the light quantity limit value range I, an impurity can therefore be immediately upon exceeding or dropping below 23 identify. In case of exceeding or falling short of the lighter or darker spots in the standard image 22 are recognizable, a second control signal S V is generated, which indicates the presence of an impurity 23 signaled.

Die Auswertung zur Identifizierung einer Verunreinigung lässt sich grundsätzlich nach verschiedenen Verfahrensvarianten ausführen. Für den Fall, dass die durch einen nicht verunreinigten Faserstrang erzeugte Abbildung in ihrer Lichtintensität ortsabhängig mit unterschiedlichen Werten auftritt, lässt sich der Lichtmengengrenzbereich vorzugsweise als eine Verteilung über den gesamten Durchmesser des Faserstranges angeben. Hierbei wird jeder Sensorzelle 16 ein bestimmter Lichtmengengrenzwert zugeordnet, der den Zustand eines sauberen nicht verunreinigten Faserstranges definiert. Beim anschließenden Vergleich der Lichtintensitäten zwischen der Normabbildung mit dem jeweiligen Lichtmengengrenzwert erfolgt für jede Sensorzelle einzeln, so dass eine ortabhängige Auswertung und Identifizierung der Verunreinigung möglich ist. Dies Verfahren eignet sich insbesondere um herauszufinden, welche Größenordnung die in dem Faserstrang enthaltene Verunreinigung aufweist. Es besteht jedoch die Möglichkeit, die Normab bildung in ihrer Gesamtheit mit einer vorgegebenen Referenzabbildung zu vergleichen. Hierbei lässt sich die Lichtintensität der Normabbildung pro Sensorzeile in der Gesamtheit mit einem durch die Referenzabbildung vorgegebene Wert vergleichen.The evaluation for the identification of an impurity can basically be carried out according to different process variants. In the event that the image produced by a non-contaminated fiber strand occurs in its light intensity depending on the location with different values, the light quantity limit region can preferably be indicated as a distribution over the entire diameter of the fiber strand. Here, each sensor cell 16 associated with a certain amount of light quantity defining the state of a clean uncontaminated fiber strand. In the subsequent comparison of the light intensities between the standard image with the respective light quantity limit value is carried out individually for each sensor cell, so that a location-dependent evaluation and identification of the contamination is possible. This method is particularly suitable for finding out the order of magnitude of the impurity contained in the fiber strand. However, it is possible to compare the standard image in its entirety with a given reference image. In this case, the light intensity of the standard image per sensor line in the totality can be compared with a value specified by the reference image.

In 2 ist die durch das Reflektionssignal in dem Zeilensensor erzeugte Abbildung des Faserstranges 1 mit dein Bezugszeichen 2l gekennzeichnet. Nach Bestimmung des Durchmessers D des Faserstranges gibt sich die sogenannte Normabbildung 22. Innerhalb der Normabbildung 22 ist der Bereich einer Verunreinigung 23 durch eine aufgehellte Zone dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel würden die mittleren Sensorzellen 16 der Sensorzeile 15 eine Lichtintensität aufweisen, die oberhalb des Lichtmengengrenzbereiches liegt. Die Darstellung in 2 zeigt ein sogenanntes Negativ, da die nicht belichteten Zonen heller dargestellt sind als die belichteten Zonen.In 2 is the image of the fiber strand generated by the reflection signal in the line sensor 1 with your reference 2l characterized. After determining the diameter D of the fiber strand, there is the so-called standard mapping 22 , Within the standard picture 22 is the area of a pollution 23 represented by a brightened zone. In this embodiment, the middle sensor cells would 16 the sensor line 15 have a light intensity that is above the light amount limit range. The representation in 2 shows a so-called negative, since the unexposed areas are brighter than the exposed zones.

Zur Identifizierung der Verunreinigung lässt sich die in 1 dargestellte Vorrichtung derart verwenden, dass zunächst Leuchtdioden mit unterschiedlicher Beleuchtungsfarbe verwendet werden. So könnten beispielsweise vier Leuchtdioden mit einer blauen Beleuchtung und vier Leuchtdioden mit einer Infrarotbeleuchtung verwendet werden. Das aus der Mischfarbe gebildete Lichtsignal führt an dem Faserstrang je nach Verunreinigung zu unterschiedlichen Reflektionen. So ist beispielsweise bekannt, dass eine Baumwollfaser in dem betreffenden Wellenlängebereich von blau bis infrarot nahezu keine unterschiedliche Reflektionseigenschaft aufzeigen. Dagegen absorbiert eine Kunststofffaser das Infrarotlicht deutlich mehr als das blaue Licht. Somit ist eine weitere Möglichkeit gegeben, um Fremdfaseranteile innerhalb des Faserstranges aus der Bildverarbeitung zu erhalten. Bei Verwendung einer Mischfarbe ergeben sich bereits Intensitätsunterschiede in der Normabbildung des Faserstranges. Es ist jedoch auch möglich, zwei zeilenförmige Bilder am gleichen Ort des Faserstranges aufzunehmen und mit unterschiedlichen Beleuchtungsfarben zu belichten. Die erste Abbildung mit Infrarotlicht und die zweite Abbildung beispielsweise mit einem blauen Licht. In einer Abbildung gibt es immer drei Bereiche, die sich durch den Hintergrund, der Nominalfaser beispielsweise Baumwolle und eventuell ein Fremdfasereinfluß zusammensetzen. Durch eine einfache Differenzbildung werden nun die Bereiche der Nominalfaser und des Hintergrundes zu einem Ergebnis „null" geführt. Die spektrale Abweichung der Reflektivität bei einer Fremdfaser wird jedoch ein von null verschiedenes vorzeichenbehaftetes Ergebnis liefern. Insoweit würde eine Differenzabbildung erzeugt, die unmittelbar das Vorhandensein einer Verunreinigung aufzeigt. Hierbei ist es nicht notwendig, zwei Zeilenprofile gleichzeitig aufzunehmen. Falls die Messfrequenz hoch genug gegenüber der Fadengeschwindigkeit ist, kann die Messung auch zeitlich hintereinander ablaufen, weil die Änderungen von Zeile zu Zeile nur maginal sind. Die zwei Abbildungen eines Faserstranges werden zeilenweise so gewonnen, dass nach jeder Zeile synchron auf die andere Beleuchtungsfarbe umgeschaltet wird. Die Methode lässt sich noch weiter verallgemeinern zu einer vollspektralen Betrachtungsweise. Der Faserstrang wird mit einer Mischung aus weißem und infrarotem Lichtsignal beleuchtet. Die Abbildung wird auf einen zeilenförmigen Sensor geleitet, der aber mindestens aus drei Zeilen besteht und somit ein Matrixsensor darstellt. Bevor das Abbild des Faserstranges auf den Zeilensensor trifft, wird es durch ein Prisma in seine Spektralanteile zerlegt. Durch Wahl einer Zeile kann das Ergebnis für einen bestimmten Wellenlängenbereich ausgelesen werden. So sind Spelaraldifferenzen auswertbar. Hierzu können insbesondere Matrixsensoren zum Einsatz kommen aber auch spezialisierte Zeilensensoren, die für solche Anwendungen optimiert sind.To identify the contamination, the in 1 use illustrated device such that initially light emitting diodes are used with different illumination color. For example, four light-emitting diodes with blue lighting and four light-emitting diodes with infrared lighting could be used. The light signal formed from the mixed color leads to the fiber strand depending on the contamination to different reflections. For example, it is known that a cotton fiber in the wavelength region from blue to infrared exhibits almost no different reflection property. In contrast, a plastic fiber absorbs the infrared light significantly more than the blue light. Thus, a further possibility is given to obtain foreign fiber components within the fiber strand from the image processing. When using a mixed color intensity differences already result in the standard image of the fiber strand. However, it is also possible to record two line-shaped images at the same location of the fiber strand and to expose them with different illumination colors. The first image with infrared light and the second image with a blue light, for example. In one figure, there are always three areas composed by the background, the nominal fiber, for example cotton and possibly a foreign fiber influence. By simply subtracting, the regions of nominal fiber and background will now result in a "zero." However, the spectral deviation of the reflectivity from a foreign fiber will produce a signed non-zero result, thus producing a difference map that immediately indicates the presence of a If the measuring frequency is high enough compared to the thread speed, the measurement can also run consecutively, because the changes from line to line are only magical.The two images of a fiber strand are line by line The method can be further generalized to a full-spectral approach, and the fiber strand is illuminated with a mixture of white and infrared light signals The image is directed to a line-shaped sensor, which consists of at least three lines and thus represents a matrix sensor. Before the image of the fiber strand strikes the line sensor, it is decomposed by a prism into its spectral components. By selecting a line, the result for a certain wavelength range can be read out. So Spelaraldifferenzen are evaluable. For this purpose, in particular matrix But sensors are also being used for specialized line sensors optimized for such applications.

Um gezielte Eingriffe in den Prozeß zur Vermeidung von zulässigen Verunreinigungen ausführen zu können, ist in 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Auswertungselektronik gezeigt, wie sie beispielsweise ein der in 1 dargestellten Vorrichtung einsetzbar wäre. Hierbei sind die verwendeten Speichermittel 18 und Rechnermittel 19 symbolisch dargestellt. Um den Verfahrensablauf zur optischen Überwachung des Faserstranges sichtbar zu machen, wurde das Rechnermittel 19 mit mehreren Komparatoren 20.1, 20.2 und 20.3 sowie einige Verknüpfungsglieder 26.1 und 26.2 dargestellt. Dem Speichermittel 18 innerhalb der Auswertelektronik 17 ist geeignet, um Vorgaben eines Belichtungsgrenzwertes B, eines Lichtmengengrenzbereiches I und eines Schwellwertes W aufzunehmen. Das Speichermittel 18 ist mit dem Rechnermittel 19 gekoppelt.In order to be able to carry out targeted interventions in the process for avoiding permissible contamination, is in 3 a further embodiment of an evaluation electronics shown, as for example one of in 1 illustrated device would be used. Here are the storage means used 18 and computer means 19 symbolically represented. In order to make the process sequence for the optical monitoring of the fiber strand visible, became the computer means 19 with several comparators 20.1 . 20.2 and 20.3 as well as some links 26.1 and 26.2 shown. The storage means 18 within the evaluation electronics 17 is suitable for recording presets of an exposure limit value B, a light quantity limit range I and a threshold value W. The storage means 18 is with the computer means 19 coupled.

In dem Fall, dass mit dem Zeilensensor ein Faserstrang beobachtet wird, wird ein Sensorsignal M der Auswertelektronik 17 zugeführt. Das Sensorsignal M, welches die Abbildung des Faserstranges beinhaltet, wird zunächst in einem ersten Komparator 20.1 mit dem Belichtungsgrenzwert B verglichen. Der zellenweise durchgeführte Abgleich führt zu einer Normabbildung, die dem Verknüpfungsglied 26.1 zugeführt wird.In the event that a fiber strand is observed with the line sensor, a sensor signal M of the evaluation electronics 17 fed. The sensor signal M, which includes the image of the fiber strand, is first in a first comparator 20.1 compared with the exposure limit B. The cell-by-cell alignment leads to a standard mapping that is the link 26.1 is supplied.

Von dem Verknüpfungsglied 26.1 wird ein die Normabbildung 22 beinhaltendes Signal einem zweiten Komparator 20.2 aufgegeben. Gleichzeitig wird ein erstes Kontrollsignal SD erzeugt, um den momentanen Durchmesser des Faserstranges anzuzeigen. Dem Komparator 20.2 wird ebenfalls der Lichtmengengrenzbereich I von dem Speichermittel 18 zugeführt. In dem zweiten Verfahrensschritt folgt nun die Identifizierung der Verunreinigung, wobei in dem Komparator 20.2 die Lichtintensität der Normabbildung mit dem zulässigen Lichtmengengrenzbereich verglichen wird. Für den Fall, dass eine Überschreitung oder eine Unterschreitung des Lichtmengengrenzbereiches festgestellt wird, wird in dem folgenden Verknüpfungsglied 26.2 zunächst ein zweites Kontrollsignal SV generiert und ausgegeben. Das Kontrollsignal SV signalisiert somit das Vorhandensein einer Verunreinigung in dem Faserstrang. Von dem Verknüpfungsglied 26.2 wird ein die Normabbildung entsprechendes Signal an einem dritten Komparator 20.3 weitergeleitet. Dem Komparator 20.3 wird ebenfalls ein Schwellwert W aus dem Speichermittel 18 zugeführt. Der Schwellwert W stellt hierbei den Grenzwert einer Lichtintensität einer noch zulässigen Verunreinigung dar. Somit wird in dem Komparator 20.3 ermittelt, ob die in der Normabbildung festgestellte Verunreinigung in ihrer Lichtintensität in einem noch zulässigen oder in einem unzulässigen Bereich fällt. Für den Fall, dass der Schwellwert über- oder unterschritten wird, wird ein Fellersignal SF generiert und ausgegeben. Das Fehlersignal SF zeigt so mit an, dass in dem Faserstrang eine nicht zulässige Verunreinigung enthalten ist. Das Fehlersignal SF wird vorzugsweise unmittelbar einer Steuereinrichtung aufgegeben, durch welche ein Prozesseingriff ausführbar ist. Hierbei können in der Steuereinrichtung weitere Verknüpfungen vorgenommen werden, um beispielsweise erst nach mehreren nacheinander erfolgten Fehlersignalen einen Prozeßeingriff auszulösen.From the link 26.1 becomes a standard illustration 22 containing signal a second comparator 20.2 given up. At the same time, a first control signal S D is generated to indicate the instantaneous diameter of the fiber strand. The comparator 20.2 Also, the light amount limit area I from the storage means 18 fed. In the second process step now follows the identification of the impurity, wherein in the comparator 20.2 the light intensity of the standard image is compared with the permissible light quantity limit range. In the event that an excess or shortfall of the light amount limit range is detected, is in the following link 26.2 first generates and outputs a second control signal S V. The control signal S V thus signals the presence of contamination in the fiber strand. From the link 26.2 becomes a standard image corresponding signal to a third comparator 20.3 forwarded. The comparator 20.3 also becomes a threshold value W from the storage means 18 fed. The threshold value W in this case represents the limit value of a light intensity of a still permissible contamination. Thus, in the comparator 20.3 Determines whether the pollution detected in the standard image falls within a still permissible or impermissible range in terms of its light intensity. In the event that the threshold value is exceeded or undershot, a Fellersignal S F is generated and output. The error signal S F thus indicates that an unacceptable contamination is contained in the fiber strand. The error signal S F is preferably fed directly to a control device, by means of which a process intervention can be carried out. In this case, further links can be made in the control device, for example, to initiate a process intervention after several successive error signals.

Die Auswertung der durch den Zeilensensor aufgenommenen Abbildungen lassen sich auch mit einer Vorrichtung ausführen, wie sie beispielsweise in 4 dargestellt ist. Hierbei wird die Lichtquelle 4 durch einen Laser 24 gebildet. Der Laser 24 erzeugt ein gebündeltes Lichtsignal 3, welches unmittelbar auf den Faserstrang 1 gerichtet ist. Das an dem Faserstrang 1 erzeugte Reflektionssignal 11 wird durch eine Optik 12 und einen Zeilensensor 14 der beispielsweise auch durch einen Matrixsensor gebildet sein kann, aufgenommen. Das Sensorsignal wird sodann einer Auswertungselektronik 17 zugeführt. Die Auswertungselektronik 17 ist mit einer Steuereinrichtung 25 verbunden, welche den Prozeß zur Bearbeitung oder Behandlung des Faserstranges steuert.The evaluation of the images recorded by the line sensor can also be carried out with a device such as that described in US Pat 4 is shown. This will be the light source 4 through a laser 24 educated. The laser 24 generates a concentrated light signal 3 , which directly on the fiber strand 1 is directed. That on the fiber strand 1 generated reflection signal 11 is through an optic 12 and a line sensor 14 which may also be formed by a matrix sensor, for example. The sensor signal is then an evaluation electronics 17 fed. The evaluation electronics 17 is with a control device 25 connected, which controls the process for processing or treatment of the fiber strand.

Grundsätzlich sei erwähnt, dass das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sich nicht auf bestimmte Lichtquellen beschränkt. Ebenso können auch flächige Fasergebilde überwacht werden. Dabei wird ein die Breite des zu überwachenden Fasergutes vergrößerter Fokus durch die Lichtquelle erzeugt.Basically mentioned, that the inventive method and the device according to the invention not limited to specific light sources. Likewise, too area Fiber structure monitored become. In this case, the width of the fiber material to be monitored increased by a focus generates the light source.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzen den Vorteil, dass sowohl der Durchmesser des Faserstranges als auch die Verunreinigungen des Faserstranges völlig unabhängig aber jedoch gleichzeitig erfasst werden können. Die Durchmesserbestimmung zeichnet sich durch eine reine Ortsbestimmung der Reflexe aus, die weitgehendst unabhängig von der Lichtintensität ist. Dabei lässt sich die Identifizierung von Verunreinigungen durch eine Auswertung von ortsabhängigen Intensitätswerten derart verfeinern, dass auch feinste Verunreinigungen erkannt werden können.The inventive method and the device according to the invention have the advantage that both the diameter of the fiber strand as well as the impurities of the fiber strand completely independent though but can be detected simultaneously. The diameter determination is characterized by a pure localization of the reflexes that largely independent from the light intensity is. Leave it identifying contaminants through an evaluation from location dependent intensity values refine so that even the finest impurities are detected can.

11
Faserstrangtow
22
Fokusfocus
33
Lichtsignallight signal
44
Lichtquellelight source
55
Leuchtdiodeled
66
Leuchtkörperilluminant
77
Reflektorreflector
88th
Sammellinseconverging lens
99
Trägercarrier
1010
Strahlenöffnungradiation opening
1111
Reflektionssignalreflection signal
1212
Optikoptics
1313
Makrolinsemacro lens
1414
Zeilensensorline sensor
1515
Sensorzeilesensor line
1616
Sensorzellesensor cell
1717
Auswertungselektronikevaluation electronics
1818
Speichermittelstorage means
1919
Rechnermittelcomputer means
20.1, 20.220.1, 20.2
Komparatorcomparator
2121
AbbildungIllustration
2222
Normabbildungstandard imaging
2323
Verunreinigungpollution
2424
Laserlaser
2525
Steuereinrichtungcontrol device
26.1, 26.226.1, 26.2
Verknüpfungsgliedcombiner
SD S D
Kontrollsignal für Durchmessercontrol signal for diameter
SN S N
Kontrollsignal für Verunreinigungcontrol signal for pollution
SF S F
Fehlersignalerror signal
MM
Sensorsignalsensor signal
BB
Belichtungsgrenzwertexposure limit
II
LichtmengengrenzbereichLight quantity limit range
WW
Schwellwertthreshold

Claims (19)

Verfahren zur optischen Überwachung eines Faserstrangs, bei welchem ein Lichtsignal auf den Faserstrangs gesendet wird, bei welchem das Lichtsignal an dem Faserstrang ein Reflektionssignal bewirkt und bei welchem das Reflektionssignal durch einen Zeilensensor zur Erzeugung einer Abbildung empfangen wird und bei welchen eine Lichtintensität der Abbildung zur Identifizierung einer Verunreinigung ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Reflektionssignal erzeugte Abbildung in einem ersten Schritte zur Bestimmung eines Durchmessers des Faserstrangs und in einem zweiten Schritt zur Identifizierung der Verunreinigung ausgewertet wird.A method for optically monitoring a fiber strand in which a light signal is transmitted to the fiber strand, wherein the light signal at the fiber strand causes a reflection signal and wherein the reflection signal is received by a line sensor to produce an image and wherein a light intensity of the image for identification an impurity is evaluated, characterized in that the image generated from the reflection signal is evaluated in a first step for determining a diameter of the fiber strand and in a second step for the identification of the impurity. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sensorzelle der Abbildung zur Durchmesserbestimmung des Faserstrangs mit einem vorgegebenen Belichtungsgrenzwert verglichen wird, dass aus dem Vergleich eine dem Durchmesser des Faserstrangs entsprechende Normabbildung sowie ein Kontrollsignal erzeugt wird, dass die Lichtintensität der Normabbildung mit einem vorgegebenen Lichtmengengrenzbereich verglichen wird und dass bei Überschreitung oder Unterschreitung des Lichtmengengrenzbereiches ein zweites Kontrollsignal zur Identifizierung der Verunreinigung erzeugt wird.Method according to claim 1, characterized in that that each sensor cell of the figure to the diameter determination of Fiber strand is compared with a predetermined exposure limit, that from the comparison a corresponding to the diameter of the fiber strand Standard image as well as a control signal is generated that the light intensity of the standard image is compared with a predetermined light amount limit range and that when exceeded or below the light amount limit range, a second control signal for Identification of the pollution is generated. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtintensität zu jeder Sensorzelle der Normabbildung ermittelt wird, dass durch den Lichtmengengrenzbereich jeder Sensorzelle der Normabbildung ein Lichtmengengrenzwert zugeordnet ist und dass zu jeder Sensorzelle der Normabbildung die ermittelte Lichtintensität mit dem jeweiligen Lichtmengengrenzwert verglichen wird.Method according to claim 2, characterized in that that the light intensity to each sensor cell of the standard image is determined by the light amount limit range of each sensor cell of the standard image a light amount limit is assigned and that to each sensor cell the standard image the determined light intensity with the respective light quantity limit value is compared. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtmengengenzbereich durch Vorgabe einer Referenzabbildung bestimmt ist und dass zur Identifizierung der Verunreinigung die Lichtintensität der Normabbildung mit der Lichtintensität der Referenzabbildung verglichen wird.Method according to claim 2, characterized in that that the Lichtmengengenzbereich by specifying a reference image is determined and that the identification of the contamination, the light intensity of the standard image with the light intensity the reference image is compared. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtintensität der Normabbildung bei Überschreitung oder Unterschreitung des Lichtmengengnenzbereiches zusätzlich mit einem Schwellenwert verglichen wird und dass bei Überschreitung oder Unterschreitung des Schwellenwertes ein Fehlersignal ausgelöst wird.Method according to one of claims 2 to 4, characterized that the light intensity the standard image when exceeded or below the Lichtmengengnenzbereiches additionally with a Threshold is compared and that when exceeding or falling short of the threshold value, an error signal is triggered. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fehlersignal oder mehrere nacheinander ausgelöste Fehlersignale einen Prozesseingriff auslösen.Method according to claim 5, characterized in that that the error signal or several consecutively triggered error signals trigger a process intervention. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Verunreinigung die Lichtintensität der Normabbildung mit der Lichtintensität einer oder mehreren hinterlegten Fehlerabbildungen verglichen wird.Method according to claim 5 or 6, characterized to determine the impurity, the light intensity of the standard image with the light intensity one or more stored error maps is compared. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtsignal durch mehrere Leuchtdioden erzeugt wird, deren Lichtstrahlen auf einen gemeinsamen Fokus ausgerichtet sind.Method according to one of claims 1 to 7, characterized that the light signal is generated by a plurality of light-emitting diodes, whose Light rays are aligned to a common focus. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtsignal in einer Lichtfarbe oder in einer Mischfarbe oder in mehreren nacheinander erzeugten Lichtfarben ausgesendet wird.Method according to claim 8, characterized in that that the light signal in a light color or in a mixed color or emitted in a plurality of successively generated light colors becomes. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei nacheinander erzeugten Lichtfarben zu jedem farbigen Lichtsignal eine separate Abbildung erzeugt wird und dass zur Identifizierung der Verunreinigung zusätzlich eine Differenzabbildung erzeugt wird, welches die spektralen Abweichungen der Abbildungen aufzeigt.Method according to claim 9 , characterized in that in successively generated light colors for each colored light signal, a separate image is generated and that for the identification of the contamination additionally a difference image is generated, which shows the spectral aberrations of the images. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtsignal durch einen Laser erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the light signal is generated by a laser. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 mit einer Lichtquelle (4), mit einem durch die Lichtquelle (4) beleuchteten Faserstrang (1), mit einem Zeilensensor (14) zur Erzeugung einer Abbildung (21), mit einer dem Zeilensensor (14) vorgeordneten Optik (12), durch welche ein Reflektionssignal (11) auf den Zeilensensor (14) projiziert wird, und mit einer mit dem Zeilensensor (14) verbundenen Auswertungselektronik (17) zur Auswertung der Abbildung (21), dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungselektronik (17) ein Rechnermittel (19) zur Bestimmung eines ersten Kontrollsignals (SD) für den Faserstrangdurchmesser und zur Bestimmung eines zweiten Kontrollsignals (SV) zur Identifizierung einer Verunreinigung aufweist.Apparatus for carrying out the method according to one of claims 1 to 11 with a light source ( 4 ), with one through the light source ( 4 ) illuminated fiber strand ( 1 ), with a line sensor ( 14 ) for generating an image ( 21 ), with a line sensor ( 14 ) upstream optics ( 12 ) through which a reflection signal ( 11 ) on the line sensor ( 14 ) and one with the line sensor ( 14 ) associated evaluation electronics ( 17 ) for the evaluation of the figure ( 21 ), characterized in that the evaluation electronics ( 17 ) a computer means ( 19 ) for determining a first control signal (S D ) for the fiber strand diameter and for determining a second control signal (S V ) for identifying an impurity. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungselektronik (17) ein Speichermittel (18) zur Aufnahme eines Belichtungsgrenzwertes (B) und eines Lichtmengengrenzwertes (1) aufweist.Apparatus according to claim 12, characterized in that the evaluation electronics ( 17 ) a storage means ( 18 ) for recording an exposure limit value (B) and a light quantity limit value ( 1 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (4) durch mehrere Leuchtdioden (5) gebildet ist und dass die Leuchtdioden (5) aus einer Lichtebene heraus auf einen gemeinsamen Fokus (2) ausgerichtet sind, durch welchen der Faserstrang (1) führbar ist.Apparatus according to claim 12 or 13, characterized in that the light source ( 4 ) by a plurality of light emitting diodes ( 5 ) is formed and that the light-emitting diodes ( 5 ) from a plane of light to a common focus ( 2 ) through which the fiber strand ( 1 ) is feasible. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass jedem der Leuchtdioden (5) ein Reflektor (7) und eine Sammellinse (8) zugeordnet sind.Device according to Claim 14, characterized in that each of the light-emitting diodes ( 5 ) a reflector ( 7 ) and a condenser lens ( 8th ) assigned. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der durch das Lichtsignal ausgeleuchtete Fokus (2) einen Durchmesser oder eine Breite von maximal 3 mm aufweist.Apparatus according to claim 14 or 15, characterized in that the illuminated by the light signal focus ( 2 ) has a diameter or a maximum width of 3 mm. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden (5) an einem kegelstumpfförmigen Träger (9) angeordnet sind, welcher eine zentrisch zu den Leuchtdioden (5) angeordnete Strahlenöffnung (10) aufweist.Device according to one of claims 14 to 16, characterized in that the light-emitting diodes ( 5 ) on a frusto-conical support ( 9 ) are arranged, which centric to the light emitting diodes ( 5 ) arranged beam opening ( 10 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (4) als ein Laser (24) ausgeführt ist.Device according to claim 12, characterized in that the light source ( 4 ) as a laser ( 24 ) is executed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Optik (12) durch eine Makrolinse (13) ausgebildet ist, durch welche eine Aufspreizung des Reflektionssignals erfolgt.Device according to one of claims 12 to 18, characterized in that the optics ( 12 ) through a macro lens ( 13 ) is formed, through which a spreading of the reflection signal takes place.
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CZ303975B6 (en) * 2012-07-20 2013-07-24 Rieter Cz S.R.O. Device for monitoring quality of a moving linear textile material on a textile machine workstation
DE102014115835A1 (en) 2014-10-30 2016-05-04 Martin Dalebout Optical thread sensor

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