DE2009001C3

DE2009001C3 - Vorrichtung zur Abtastung von durchlaufendem Gut

Info

Publication number: DE2009001C3
Application number: DE19702009001
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl.-Ing. 8000 Muenchen Gleixner
Original assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Current assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Priority date: 1970-02-26
Filing date: 1970-02-26
Publication date: 1978-07-06
Also published as: DE2009001A1; DE2009001B2

Description

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Das Hauptpatent 12 Il 421 betrifft eine Vorrichtung zur Abtastung von durchlaufendem Gut, bei welcher das Gut beleuchtet wird und in Lichtrichtung hinter der abgetasteten Bahn senkrecht zur Bewegungsricntung der Bahn und sich über die Bahn erstreckend ein massiver Lichtleiter aus lichtdurchlässigem Material mit mindestens einem Empfänger an der Stirnseite des Lichtleiters angeordnet ist, bei welcher der Lichtleiter ein Stab von kreiszylindrischer Grundform ist und an μ der Eintrittsstelle des Lichtbündels einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweist, derart, daß an der Wandung des Lichtleiters Totalreflexion des in den Lichtleiter hineingebrochenen Lichtbündels erfolgt

Bei bekannten Geräten dieser Art wird die Empfindlichkeit des Gerätes im wesentlichen durch die Leistung der Lichtquelle und durch die Empfindlichkeit des Empfängers, üblicherweise eines Photomultipliers, beeinflußt Die Empfindlichkeit kann im Eletrieb in weiten Grenzen schwanken, da die Versorgungsspannung der Lampe schwanken kann, die Lampe altert oder der Empfänger durch Alterung und Temperatureinflüsse seine Empfindlichkeit ändert.

Der vorliegenden Erfindung liegn die Aufgabe zugrunde, die Empfindlichkeit eines Gerätes der vorliegenden Art konstant zu halten.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die Lichtquelle, der Lichtleiter und die Bahn relativ so zueinander angeordnet sind, daß ein Teil des von der Lichtquelle ausgehenden Lichts unmittelbar auf den Lichtleiter fällt, daß eine von dem Empfängersignal beaufschlagte Auswerteschaltung vorgesehen ist, die derart ausgebildet ist, daß sie nur den Signalanteil des Empfängersignals, der von dem unmittelbar auf den Lichtleiter fallenden Licht herrührt, an einen Ist-Sollwert-Vergleicher weitergibt, dessen Ausgangssigna] einem Regler zur Regelung der Empfindlichkeit eines der elektrischen Bauteile der Abtastvorrichtung zugeführt wird.

Durch die US-PS 28 03 755 ist eine Vorrichtung zum Abtasten von durchlaufendem Gut mit spiegelnd reflektierenden Oberflächen bekannt Bei dieser Vorrichtung wird der gerade Glühdraht einer sich quer über das Gut erstreckenden Lampe durch eine Zylinderlinse auf der Oberfläche als Linie abgebildet. Diese Linie wird mittels elektronischer Kameras mit hoher Frequenz abgetastet. Seitlich neben dem abzutastendem Gut sind Spiegel angeordnet, über welche Licht von der Lampe unmittelbar auf die jeweilige elektronische Kamera geleitet und jedesmal beim Erfassen des Spiegels durch die Kamera ein Referenzsignal erzeugt wird. Dieses Signal wird für eine automatische Versitärkerregelung benutzt.

Bei dieser bekannten Anordnung erfolgt eine periodische Abtastung, wobei Nutzsignal und Referenzsignal durch den Zeitpunkt ihres Erscheinens im Abtastzyklus erkennbar sind. Demgegenüber wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wie beim Hauptpatent die gesamte Breite des Gutes gleichzeitig beobachtet, und zwar im Durchlicht. Das Verfahren nach der US-PS 28 03755 wäre daher bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung in dieser Form nicht anwendbar. Es wird daher bei der Erfindung Nutzlicht wie Referenzlicht gleichermaßen über den Lichtleiter auf den Empfänger geleitet aber eine Auswerteschaltung vorgesehen, welche zwischen den verschiedenen dadurch hervorgerufenen Signalen zu unterscheiden vermag.

Die Erfindung kann vorteilhaft in der Weise ausgestaltet werden, daß die Lichtquelle eine langgestreckte, sich parallel zu dem Lichtleitstab über das Gut erstreckende Lampe ist, von welcher neben dem Rand des abgetasteten Gutes Licht unmittelbar auf den Lichtleitstab fällt, das in diesem Bereich zwischen Lampe und Lichtstab ein Lichtmodulator, z. B. eine Lochscheibe, vorgesehen ist, und daß die Auswerteschaltung ein auf die Lichtmodulationsfrequenz abgestimmtes Bandfilter aufweist.

Die Lochscheibe o. dgl. liefert dann Signale mit einer vorgegebenen Frequenz, von denen jedes praktisch

einer bekannten und konstanten öffnung entspricht. Wenn die Ausgangssignale von diesen bekannten und konstanten öffnungen auf einem vorgegebenen Wert gehalten werden, dann hängen auch die Signale von Löchern in dem zu prüfenden Gut nur noch von der Größe dieser Löcher ab.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die schematische Zeichnung näher erläutert;

In der Zeichnung ist mit 1 eine Leuchtstofflampe bezeichnet Von dieser Leuchtstofflampe fällt Licht auf einen Lichtleitstab 2. Zwischen Lampe 1 und Lichtleitstab 2 läuft eine abzutastende Bahn, z. B. eine Papierbahn 3, hindurch, die auf Löcher kontrolliert werden soll. Vor der Stirnseite des Lichtstabs 2 ist ein Photomultiplier angeordnet. Neben dem Rand der Papierbahn 3 fällt Licht direkt von der Lampe 1 auf den Lichtleitstab 2. Dort ist eine rotierende Lochscheibe 5 angeordnet.

Das Ausgangssignal des Photomultipliers 4 wird über einen regelbaren Verstärke· 6 auf ein Bandfilter 7 gegeben. Das Bandfilter 7 ist auf die Moüulationsfrequenz der Lochscheibe 5 abgestimmt, so daß es nur den Signalanteil durchläßt, der von dem neben der abzutastenden Bahn 3 auf den Lichtleitstab fallenden Licht herrührt. Das von dem Bandfilter 7 durchgelassene Signal wird mittels eines Demodulators 8 (Gleichrichters) in ein Gleichstromsignal umgewandelt. Dieses Gleichstromsignal wird an einem Istwert Sollwert-Vergleicher 9 mit einem vorgegebenem Sollwert verglichen und die Regelabweichung auf einen Regler 10 gegeben. Der Regler 10 regelt den Verstärkungsgrad des Verstärkers 6. Außerdem wird das Ausgangssignal des Verstärkers 6 auf ein Registriergerät 11 gegeben, welches in üblicher Weise Fehler in der Materialbahn 3 registriert.

Statt des Verstärkungsgrades des Verstärkers 6 kann, wie gestrichelt angedeutet ist, auch die Versorgungsspannung des Photomultipliers und damit dessen Empfindlichkeit von dem Regler 10 veränderbar sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Abtastung von durchlaufendem Gut, bei welcher das Gut beleuchtet wird und in Lichlrichtung hinter der abgetasteten Bahn senkrecht zur Bewegungsrichtung der Bahn und sich über die Bahn erstreckend ein massiver Lichtleiter aus lichtdurchlässigem Material mit mindestens einem Empfänger an der Stirnseite des Lichtleiters angeordnet ist, bei welcher der Lichtleiter ein Stab von kreiszylindrischer Grundform ist und an der Eintrittsstelle des Lichtbündels einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweist, derart, daß an der Wandung des Lichtleiters Totalreflexionen des in den Lichtleiter hineingebrochenen Lichtbündels erfolgt, nach Patent 12 11 421, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (1), der Lichtleiter (2) und die Bahn (3) relativ so zueinander angeordnet sind, daß ein Teil des von der Lichtquelle (1) ausgehenden Lichts unmittelbar auf den Lichtleiter (2) fällt, daß eine von dem Empfängersignal beaufschlagte Auswerteschaltung (7, 8) vorgesehen ist, die derart ausgebildet ist, daß sie nur den Signalanteil des Empfängersignals, der von dem unmittelbar auf den Lichtleiter (2) fallenden Licht herrührt, an einen Ist-Soll-Vergleicher (9) weitergibt, dessen Ausgangssignal einem Regler (10) zur Regelung der Empfindlichkeit eines der elektrischen Bauteile (1, 4, 6) der Abtastvorrichtung zugeführt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine langgestreckte, sich parallel zu dem Lichtleitstab (2) über das Gut erstreckende Lampe (I) ist, von welcher neben dem Rand des abgetasteten Gutes (3) Licht unmittelbar auf den Lichtleitstab (2) fällt, daß in diesem Bereich zwischen Lampe (1) und Lichtleitstab (2) ein Lichtmodulator, z. B. eine Lochscheibe (5) vorgesehen ist, und daß die Auswerteschaltung (7,8) ein auf die Lichtmodulatiorisfrequenz abgestimmtes Bandfilter (7) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bandfilter (7) ein Demodulator (8) (Gleichrichter) nachgeschaltet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Regler der Verstärkungsgrad eines dem Empfänger nachgeschalteten Verstärkers (6) veränderbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger ein Photomultiplier (4) ist und durch den Regler die Versorgungsspannung dieses Photomultipliers (4) veränderbar ist.