DE1938083A1

DE1938083A1 - Verfahren zur automatischen Fehlerueberwachung flaechenfoermiger Gueter und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1938083A1
Application number: DE19691938083
Authority: DE
Inventors: Guenter Schellenberger
Original assignee: MAHLO GmbH
Current assignee: MAHLO GmbH
Priority date: 1969-07-26
Filing date: 1969-07-26
Publication date: 1971-02-25
Also published as: DE1938083B2

Description

Verfahren zur automatischen Fehlerüberwachung -flächenförmiger Güter und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Fehlerüberwachung flächenförmiger Güter mittels einer Anzahl paralleler Abtastsysteme und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Für die automatische Behlerinspektion bei flächenförmigen Gütern, insbesondere Textilien, Papier und Folien aller Art, sind verschiedene Verfahren bekannt.
Bei einer ausgeführten Einrichtung dieser Art wird ein Lichtpunkt durch ein System rotierender und feststehender Spiegel mit großer Geschwindigkeit über das Prüfgut geführt und durch Autokollimation auf dem gleichen Wegin ein Empfangsorgan geleitet. Die unterschiedliche Reflexion des fehlerfreien Gutes und der Fehler moduliert das reflektierte Licht und ermöglicht eine Aussage über Unregelmäßigkeiten auf dem Prüfgut. Dieses Verfalulen erfordert einen hohen optischen Aufwand und ist infolgedessen sehr kostspielig.
Andere Verfahren benutzen Abtastsysteme nach Art der Fernsehaufnahmekameras, bei denen ein durch -die Aufnahmeoptik verkleinertes Bild des Prufgutes oder eines Ausschnittes aus demselben auf den Schirm einer Bildwandlerröhre, z.B. Vidicon, Resistron etc., projiziert und in bekannter Weise elektronisch abgetastet wird.
Die Unregelmäßigkeit auf dem Präfling erscheint hier als Modulation des elektrischen Ausgangssignales der Bildwandlerröhre und kann in von der Fernsehtechnik her bekannter Weise ausgewertet werden. Nachteilig ist dabei das begrenzte Auflösungsvermögen der Bildwandlerröhre, das die Größe der noch auffindbaren Fehler nach unten erheblich einschränkt.
Ein weiteres Verfahren zur Fehlersuche auf flächenförmigen Prüflingen sieht eine größere Anzahl gleichartiger Abtastsysteme vor, die aneinandergereiht und sich überlappend die gesamte Breite des Prüfgutes lückenlos tiberschauen. Die einzelnen Systeme haben dabei einen soweit begrenzten Sichtbereich, daß die Fläche des kleinsten aufzufindenden Fehlers noch einen nennenswerten Teil der gesamten Sichtfläche darstellt, d.h. daß durch die kleinste Unregelmäßigkeit in der Abtastfläche noch eine deutlich erkennbare Änderung des gesamten Eindruckes im Abtastsystem entsteht. Die Abtastsysteme können dabei sowohl mit reflektiertem als auch mit durchgestrahltem Licht arbeiten. Es sind aber auch mechanisch abfühlende, etwa die Rauhigkeit erfassende Systeme nach dem piezoelektrischen, kapazitiven oder induktivem Prinzip denkbar.
Die Schwierigkeit beim Einsatz einer solchen Fehlersuchanordnung liegt darin, die zahlreichen Einzelsysteme derart aufeinander abzustimmen, daß sie hinsichtlich der den Fehlereindruck bestimmenden Parameter gleiche Empfindlichkeit aufweisen und alle in gleicher Weise reagieren. Dies ist insbesondere außerordentlich schwierig bei Einsatz von fotoelektrischen Wandlern, deren individuelle Kennlinieiiahezu ausnahmslos in irgendeiner Weise differieren, und bei Verwendung von driftbehafteten Verstarkern aller Art. Mängel im Gleichlauf der Einzelsysteme führen jedoch zu unterschiedlicher Bewertung der Unregelmäßigkeiten des Prüfgutes und machen damit jede qualitative Fehlerüberwachung unmöglich.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Fehlerüberwachung mittels einer Anzahl paralleler Abtastsysteme zu schaffen, wobei trotz einfachem Aufbaus der Vorrichtung ein ständiger Abgleich sämtlicher Einzelsysteme auf gleichmäßiges msertragungsverhalten automatisch ausgeführt wird.
Hierfür wird in erster Linie der Verstärkungsfaktor des vollständigen Einzelsystemes aufgrundeines vorgegebenen Sollwertes geregelt. Um dabei den, beispielsweise optischen, Eingang sowohl als auch den Wandler und die nachfolgende Verstärcerstufe zu erfassen, sieht die Erfindung vor, daß an den Ausgängen der Abtastsysteme die der natürlichen Ungleichmäßigkeit des zu überwachenden Gutes proportionalen Rauschsignale gemessen und miteinander verglichen werden.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird am Ausgang eines beliebigen Einzelsystemes das verstärkte Grund-Rauschsignal, das das fehlerfreie Prüfgut durch seine natürliche Ungleichmäßigkeit erzeugt, gemessen und sämtlichen anderen Systemen als Sollwert der Verstärkungsregelung mit einer gegenüber dem Fehler-Nutzsignal deutlich größeren Zeitkonstante vorgegeben. Auf diese Weise werden Unterschiede, die durch Drift der -Verstärker, Veränderungen der Wandler und Fühler und - bei optischen Systemen - auch der Lichtquellen entstehen, hinsichtlich des Ausgangssignales ausgeglichen. Es ist auch möglich, durch Vor- oder Einschaltung besonderer Sieb- und Auswertmittel einzelne Parameter der Übertragungssysteme zu erfassen und durch geeignete Stellmittel zu beeinflussen. Gedacht wird dabei insbesondere an Frequenzgang und Farbempfindlichkeit bei optischen Systemen.
Es ist für Sonderfälle weiterhin denkbar, nicht eines der Systeme zum Leitsystem zu erklären, sondern sämtlichen Regelverstärkern einen festen Sollwert für das Grund-Rauschen vorzugeben. Dies führt zu einer anderen Bewertung der-Fehler des Prüfgutes.
Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt, in der sind Fig. 1 eine schematische Darstellung der Abtastsysteme, Fig. 2 eine schematische Darstellung einiger optischer Abtastsysteme und Fig. 3 eine schematische Darstellung entsprechend Fig. 2 mit einer zusätzlichen Regeleinrichtung.
Nach Fig. 1 sind eine Anzahl gleichartiger Abtastsysteme 1 sich gegenseitig ein wenig überlappend über dem Prüfgut 2 angeordnet.
Nach Fig. 2 sind auf einer Seite des rüfngs 2 Lichtsender 3, optisches System 4 und Lichtleitmittel 5 angeordnet, während sich auf der anderen Seite das Empfangssystem mit den Lichtleitmitteln 6, der Empfangsoptik 7, dem fotoelektrischen Wandler 8, dem Verstärker 9 und dem Gleichrichter 10 befinden.
Das gleichgerichtete, durch die ungleichmäßige Licht durchlässigkeit des bewegten Prüflings 2 hervorgerufene Signal wird vom linken Abtastsystem entnommen und sämtlichen anderen Systemen über das Zeitglied 71 zugeführt.
Die Regelverstärker 13 beeinflussen die Gesamtverstärkung der Systeme so, daß an den Ausgängen 12 sämtlicher Systeme bei Passage eines fehlerfreien PrWSlings 2 das gleiche Ausgangssignal steht.
Bei der Anordnung nach Fig. 3 ist eine zusätzliche Ausregelung bestimmter unterschiedlicher Parameter der tbertragungssysteme, z.B. des Frequenzganges vorgesehen. Sie erfolgt durch Beeinflussung des Frequenzganges der einzelnen Systeme aufgrund einer Frequenzmessung im Brequenæmeßkreis 14 über die frequenzbestimmenden Ubertragungsglieder 15. In ähnlicher Weise können, z.3. mit Hilfe von Farbfiltern, auch Unterschiede in der Farbempfindlichkeit und anderer Parameter auf Gleichlauf gebracht werden.
Durch die. Wahl einer geeigneten Regelzeitkonstante des Zeitgliedes 11 wird erreicht, daß die fehlerabhängigen Nutzsignale die Verstärkungsfaktoren der Abtastsysteme nicht beeinflussen.

Claims

Anspriiche

Verfahren zur automatischen Fehlerüberwachung flächenförmiger Güter mittels einer Anzahl paralleler A-btastsysteme, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgängen der Abtastsysteme die der natürlichen Ungleichmäßigkeit des zu überwachenden Gutes propqrtionalen Rauschsignale gemessen und miteinander verglichen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das am húagang eines beliebigen ausgewählten Einzelsystemes auftretende Rauschaignal als Sollwert für die Verstärkungsregelung sämtlichen anderen Abtas tsystemen zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß der aus dem Rauschsignal gewonnene Sollwert eine gegenüber der Nutzsignalfrequenz deutlich größere Zeitkonstante erhält.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bestimmte Parameter des ausgewählten tbertragungssystemes einzeln gemessen und als Sollwert solchen Stellmitteln in den tbertragungswegen der anderen Systeme zugeführt werden, die in der Lage sind, die gleichen Parameter dieser Systeme zu beeinflussen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sollwert für die Verstärkungsregelung sämtlicher Abtastsysteme ein festes Signal vorgegeben wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit optischen Sendeeinrichtungen, optischen Empfangaeinrichtungen und nachgeschalteten Verstärkern, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgewählte Ubertragungssystem mit den anderen Übertragungssystemen über ein Zeitglied (11) verbunden ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgewählte tbertragungssystem über einen Frequenzmeßkreis (14) mit frequenzbestimmenden Ubertragungsgliedern (15) in den anderen Übertragungssystemen verbunden ist.