DE1938083B2

DE1938083B2 - Verfahren zur automatischen fehlerueberwachung flaechenfoermiger werkstuecke mittels einer anzahl parallel nebeneinander angeordneter abtastsysteme

Info

Publication number: DE1938083B2
Application number: DE19691938083
Authority: DE
Inventors: Günter 8424 Saal Schellenberger
Original assignee: Mahlo Gmbh, 8424 Saal
Priority date: 1969-07-26
Filing date: 1969-07-26
Publication date: 1972-05-10
Also published as: DE1938083A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Fehlerüberwachung flächenförmiger Werkstücke mittels einer Anzahl parallel nebeneinander angeordneter Abtastsysterne, bei dem neben den Fehler-Nutzsignalen an den Ausgängen der Ablastsysteme der natürlichen Ungleichmäßigkeit des zu überwachenden Werkstücks proportionale Rauschsignale gemessen werden, welche eine gegenüber der Nutzsignalfrequenz deutlich größere Zeitkonstante erhalten und als Korrekturwerte für die Abtastsysteme benützt werden.

Für die automatische Fehlerüberwachung flächenförmiger Werkstücke, insbesondere Textilien, Papier und Folien aller Art, ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein Lichtpunkt durch ein System rotierender und feststehender Spiegel mit großer Geschwindigkeit über das Werkstück geführt und durch Autokollimation au5 dem gleichen Weg in ein Empfangsorgan geleitet wird. Die unterschiedliche Reflexion des fehlerfreien Werkstücks und der Fehler moduliert das reflektierte Licht und ermöglicht eine Aussage über Unregelmäßigkeiten auf dem Werkstück. Dieses Verfahren erfordert einen hohen optischen Aufwand und ist infolgedessen sehr kostspielig.

Andere Verfahren benutzen Abtastsysterne nach Art der Fernsehauinahmekameras, bei denen ein durch die Aufnahmeoptik verkleinertes Bild des Prüfgutes oder eines Ausschnittes aus demselben auf den Schirm einer Bildwandlerröhre, z. B. Vidicon, Rcsistron usw.. projiziert und in bekannter Weise elektronisch abgetastet wird. Die Unregelmäßigkeit auf dem Prüfling erscheint hier als Modulation des elektrisehen Ausgangssignals der Bildwandlerröhre und kann in von der Fernsehtechnik her bekannter Weise fns-rewertet 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 Abtastsysterne vor, die aneinandergereiht und sich überlappend die gesamte Breite des Prüfgutes lückenlos überschauen. Die einzelnen Systeme haben dabei einen soweit begrenzten Sichtbereich, daß die Fläche des kleinsten aufzufindenden Fehlers noch einen nennenswerten Teil der gesamte, a 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 Fehlerüberwachungsanordnung 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 Kennlinien nahezu ausnahmslos in irgendeiner Weise differieren, und bei Verwendung von driftbehafteten Verstärkern aller Art. Mangel im Gleichlauf der Einzelsystemc führen jedoch zu unterschiedlicher Bewertung der Unregelmäßigkeiten des Werkstücks und machen damit jede qualitative Fehlerüberwachung unmöglich.

Bei einem bekannten Verfahren zur automatischen Fehlerüberwachung flächenförrmger Werkstücke mittels einer Anzahl parallel nebeneinander angeordneter Abtastsysteme werden neben den Fehler-Nutzsignalen an den Ausgängen der Abtastsysteme der natürlichen Ungleichmäßigkeit des zu überwachenden Werkstücks proportionale Rauschsignale gemessen, welche eine gegenüber der Nutzsignalfrequenz deutlich größere Zeitkonstante erhalten und als Korrekturwerte für die Abtastsysteme benutzt werden. Bei diesem bekannten Verfahren wird die Ansprechschwellc jedes einzelnen Kanals in Abhängigkeit vom Rauschen variiert, d. h., es wird den einzelnen Kanälen ein bestimmtes Signal-Rauschverhältnis vorgegeben. Dabei wird das Differenzsignal zweier Fotowandler verwertet.

Es ist auch bei der automatischen Fehlerüberwachung flächenförmiger Werkstücke mittels zweier parallel nebeneinander angeordneter Abtastsysteme bekannt, für jedes Abtastsystem sowohl Fehlcrnutzsignale als auch Sollwerte für die Verstärkungsregelung der Signale zu gewinnen. Bei dieser bekannten Anordnung wird eines der Abtastsysteme in sich konstant gehalten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren zur automatischen Fehlerüberwachung mittels einer Anzahl parallel nebeneinander angeordneter Abtastsysteme der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem auf einfache Weise ein ständiger Abgleich sämtlicher Einzelsysteme auf gleichmäßiges Übertragungsverhalten automatisch ausgeführt wird.

Zur Lösung schlägt die Erfindung vor, daß das am

Ausgang eines beliebigen ausgewählten Einzelsystems auftretende Rauschsignal als Sollwert für die Verstärkungsregelung sämtlichen anderen Abtastsystemen zugeführt wird. Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, daß die unterschiedlichen Übertragungseigenschaften mehrerer nebeneinander angeordneter Abtastsysteme auf Gleichlauf gebracht werden können. Auf diese Weise werden Unterschiede, die durch Drift der Verstärker, Veränderungen der Wandler Nach Fig 2 sind auf einer Seite des Prüflings. 2 Lichtsender 3, optische Systeme 4 und Lichtleitmittel 5 angeordnet, während sich auf der anderen Sl ι te 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

Lichtdurchlässigkeit des bewegten Prüflings 2 hervorgerufene Signal wird vom linken Abtastsystem ent-

und Fühler und —bei optischen Systemen — auch io nommen und sämtlichen anderen Systemen über das der Lichtquellen entstehen, hinsichtlich des Ausgangs- Zeitglied 11 zugeführt. Die: Regelverstarker 13 b.e.nsignals ausgeglichen. Es ist auch möglich, durch Vor- flüssen die Gesamtverstarkung der Systeme so daß oder Einschaltung besonderer Sieb- und Auswertmit- an den Ausgängen 12 samtlicher Systeme bet Passage tel einzelne Parameter der Übertragungssysteme zu eines fehlerfreien Prüflings 2 das gleiche Ausgangserfassen und durch geeignete Stellmittel zu beeinflus- 15 signal steht. . ..,,·■
^{s B} Bei der Anordnung nach F1 g. 3 ist eine zusätzliche

Ausregelung bestimmter unterschiedlicher Parameter der Übertragungssysteme, z. B. die. Frequenzganges, vorgesehen. Sie erfolgt durch Beeinflussung des Frequenzganges der einzelnen Systeme auf Grund einer Frequenzmessung im Frequennneßkreis 14 über die frequenzbestimmenden Übertragungsglieder 15. In ähnlicher Weise können, z. B. mit Hilfe von Farbfiltern, auch Unterschiede in der Farbempfindlichkeit a₅ 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.

sen. Gedacht wird dabei insbesondere an Frequenzgang und Farbempfindlichkeit bei optischen Systemen.

Beispielhafte Alisführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt; es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Abtastsysteme,

F i g. 2 eine schematische Darstellung einiger optischer Abtastsysteme und

Fig. 3 eine schematische Darstellung entsprechend Fig. 2 mit einer zusätzlichen Regeleinrichtung.

Nach F i g. 1 sind eine Anzahl gleichartiger Abtastsysteme 1 sich gegenseitig ein wenig überlappend über dem Werkstück 2 angeordnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur automatischen Fehlerüberwachung ftächenförmiger Werkstücke mittels einer Anzahl parallel nebeneinander angeordneter Abtastsysteme, bei dem neben den Fehler-Nutzsignalen an den Ausgängen der Abtastsysteme der natürlichen Ungleichmäßigkciten des zu überwachenden Werkstücks proportionale Rauschsigna!e gemessen werden, welche eine gegenüber der Nutzsignalfrequenz deutlich größere Zeitkonstante erhalten und als Korrekturwerte für die Abtastsysteme benützt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das am Ausgang eines beliebigen ausgewählten Einzelsystems auftretende Rauschsignal als Sollwert für die Verstärkungsregelung sämtlichen anderen Abtastsystemen zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ao kennzeichnet, daß bestimmte Parameter des Übertragungssystems, wie der Frequenzgang und die Farbempfindlichkeit, einze'n gemessen und zur zusätzlichen Ausregelung als Sollwerte solchen Stellmitteln in den Übertragungswegen der anderen Systeme zugeführt werden, die in der Lage sind, die gleichen Parameter dieser Systeme zu beeinflussen.