DE20105840U1 - Vorrichtung zur Erkennung von Verunreinigungen in bewegtem Material - Google Patents

Vorrichtung zur Erkennung von Verunreinigungen in bewegtem Material

Info

Publication number
DE20105840U1
DE20105840U1 DE20105840U DE20105840U DE20105840U1 DE 20105840 U1 DE20105840 U1 DE 20105840U1 DE 20105840 U DE20105840 U DE 20105840U DE 20105840 U DE20105840 U DE 20105840U DE 20105840 U1 DE20105840 U1 DE 20105840U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
location
contamination
detected
spectral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE20105840U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE20105840U priority Critical patent/DE20105840U1/de
Publication of DE20105840U1 publication Critical patent/DE20105840U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/8901Optical details; Scanning details
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06HMARKING, INSPECTING, SEAMING OR SEVERING TEXTILE MATERIALS
    • D06H3/00Inspecting textile materials
    • D06H3/08Inspecting textile materials by photo-electric or television means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/34Paper
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/36Textiles

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

Vorrichtung zur Erkennung von Verunreinigungen
in bewegtem Material
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erkennung von Verunreinigungen in bewegtem Material nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der CH 674 379 A5 bekannt. In dieser wird ein textiles Fasermaterial mit mehrfarbigem Licht beleuchtet und es werden mindestens zwei Wellenlängen des an dem Fasermaterial reflektierten Lichtes von verschiedenen Sensoren selektiv empfangen und die Intensitäten durch Differenzbildung der Empfangssignale verglichen. Eine Abweichung der Intensitätsdifferenz von einem vorgegebenen Sollwert stellt das Kriterium für das Vorhandensein einer Verunreinigung dar. Eine langsame Farbänderung des Materials soll durch eine Regelung ausgeglichen werden. Es wird aber weder eine Aussage über die Realisierung dieser Regelung im Detail gemacht, noch wird die Frage der örtlichen Auflösung angesprochen, d.h. es bleibt völlig offen, wie groß ein Fremdmaterialpartikel sein muß, um erkannt zu werden.
Ferner ist aus der EP 0 652 432 Al eine Vorrichtung zum Erkennen von Fremdmaterial in einem Textilfaden bekannt, welche eine wellenlängenselektive Erfassung von an dem Faden reflektiertem Licht und einen Vergleich des Verhältnisses der bei verschiedenen Wellenlängen reflektierten Intensitäten mit einem Referenzwert ausführt. Um den Einfluß des Hintergrundes auszuschalten, muß der Faden für diese optische Prüfung eine kompliziert aufgebaute Meßkammer durchlaufen, die ausschließlich das von dem Faden direkt reflektierte Licht zu den optischen Detektoren der Vorrichtung gelangen läßt. Deshalb dürfte sich diese Vorrichtung kaum zur Kontrolle eines Materials in anderer Form als der eines Fadens eignen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend weiterzuentwickeln, daß auch sehr kleine Fremdpartikel sicher erkannt werden und eine weitestgehendende Unempfindlichkeit gegenüber dem Hintergrund, vor dem sich das Material bei der optischen Abtastung bewegt, auf die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Prüfung zu erreichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Auflichtbeleuchtung an einem Abschnitt einer Transportstrecke in einer schematischen Seitenansicht,
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung aus Fig. 1,
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Auflichtbeleuchtung an einer Antriebswalze eines Transportbandes in einer schematischen Seitenansicht,
Fig. 4 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Durchlichtbeleuchtung an einem Abschnitt einer Transportstrecke in einer schematischen Seitenansicht,
Fig. 5 ein Blockschaltbild der elektronischen Signalverarbeitungseinheit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 6 einen beispielhaften Verlauf eines gemessenen Wertes und der Grenzwerte der relativen Intensität einer erfaßten Wellenlänge über dem Ort quer zur Transportrichtung des Prüfgutes.
Fig. 1 zeigt schematisch zwei Transportbänder la und Ib mit jeweils zwei Walzen 2a, 2b bzw. 2c, 2d, deren Drehrichtung jeweils durch einen Pfeil angedeutet ist. Auf den Transportbändern la und Ib, die einen Teilabschnitt eines größeren Transportsystems bilden, wird ein Fasermaterial 3 beliebiger Art transportiert. Dabei kann es sich beispielsweise um lose Fasern handeln, die in teilweise verunreinigtem Zustand als Rohmaterial angeliefert werden. Eine typische Art von Verunreinigung sind in diesem Fall Fetzen von Kunststoffolien, insbesondere aus Polypropylen, das als Material für Gebindehüllen in den mit der Naturfaserproduktion befaßten Zweigen der Landwirtschaft in großem Umfang verwendet wird. Um bei der Textilproduktion die Entstehung von Ausschuß im Endprodukt
• · · ■
2?
infolge einer Verarbeitung solcher Verunreinigungen zu vermeiden, müssen letztere frühzeitig erkannt werden, um sie aus dem Materialstrom ausschleusen zu können. Es kann sich aber bei dem transportierten Material 3 ebensogut um eine Abfolge von einzelnen Objekten wie z. B. Banknoten oder auch um eine endlose Stoff- oder Papierbahn handeln, die vor der Weiterverarbeitung auf Fehler kontrolliert werden soll.
Erfindungsgemäß ist hierzu entlang einer Transportstrecke, die das Material 3 durchläuft, eine Kontrollstation, bestehend aus einer Lichtquelle 4 und einer optischen Sensoranordnung 5, nachfolgend als Detektor 5 bezeichnet, die oberhalb der Transportbänder la und Ib angeordnet sind, sowie aus einer Hintergrundplatte 6, die sich in einer Lücke zwischen den beiden Transportbändern la und Ib unterhalb der das Material 3 tragenden Oberflächen der Transportbänder la und 1 b befindet und parallel zu diesen Oberflächen ausgerichtet ist. Es versteht sich von selbst, daß die Lücke zwischen den beiden Transportbändern so schmal sein muß, daß das Material 3 nicht durch sie hindurch fallen kann. Nötigenfalls kann dies auch durch einen nach oben gerichteten Luftstrom in der Lücke gewährleistet werden.
Wie die Draufsicht in Fig. 2 zeigt, erstrecken sich sowohl die Lichtquelle 4, als auch der Detektor 5 linear quer zur Transportrichtung der Transportbänder la und Ib. Derjenige Teil 7 des von der Lichtquelle 4 ausgehenden Lichtes, der das Material 3 entlang einer Linie 8 trifft, wird unter einem solchen Winkel reflektiert, daß er als Empfangslicht 9 zu dem Detektor 5 gelangt. Dabei wird das Empfangslicht 9 gegenüber dem einfallenden Licht 7 durch die Reflexion in seiner Intensität wellenlängenabhängig vermindert, so daß die spektrale Zusammensetzung des Empfangslichtes 9 einen Rückschluß auf das reflektierende Material 3 zuläßt.
Die Hintergrundplatte 6 soll für einen definierten, gleichbleibenden Hintergrund sorgen. Ihre Verwendung ist aber nicht zwingend, sondern optional. Beispielsweise muß die Kontrollstation nicht unbedingt an einer Lücke zwischen zwei Transportbändern la und Ib angeordnet sein, sondern sie kann sich beispielsweise auch über einem nicht transparenten Transportband befinden, das in diesem Fall als Hintergrund wirkt. Zweckmäßigerweise ist das spektrale Reflexionsverhalten der Hintergrundplatte 6 so ausgelegt, daß es demjenigen von einwandfreiem Material 3 nahekommt. Selbstverständlich kann das einfallende Licht 7 der Lichtquelle 4, bei der es sich beispielsweise um eine Leuchtstoffröhre, um eine kettenförmige Aneinanderreihung einer Vielzahl von Glühlampen, oder auch um eine Leuchtdiodenzeile
handeln kann, auch mittels einer ersten Abbildungsoptik auf die Linie 8 fokussiert und das Empfangslicht 9 mittels einer zweiten Abbildungsoptik gesammelt und in einem geeigneten Abbildungsmaßstab auf den Detektor 5 fokussiert werden. Diese optionalen Abbildungsoptiken sind in den Figuren der Vereinfachung halber nicht eigens dargestellt.
Wie in Fig. 2 angedeutet ist, umfaßt der Detektor 5 eine Vielzahl von linear nebeneinander angeordneten einzelnen Sensoren 10, die jeweils auf einzelne Stellen der Linie 8 ausgerichtet sind. Es handelt sich also bei dem Detektor 5 um einen Zeilensensor, der an seinem Ausgang 11 ein durch ein elektronisches Signal dargestelltes Abbild der Linie 8 in Form einer Vielzahl von nebeneinanderliegenden Bildpunkten (Pixeln) liefert. Ferner sind jedem einzelnen Pixel seinerseits mehrere photoelektrische Sensorelemente zugeordnet, die jeweils auf unterschiedliche Wellenlängenbereiche ansprechen, wobei dies beispielsweise durch Vorschaltung einer entsprechenden Filtermatrix im Strahlengang erreicht werden kann. Als Detektor 5 fungiert demnach ein Farbzeilensensor, der für jeden Bildpunkt mehrere Ausgangssignale liefert, von denen jedes die Intensität jeweils einer Farbe, d.h. eines bestimmten Wellenlängenbereiches, an diesem Bildpunkt angibt. Farbzeilensensoren als solche sind Stand der Technik, so daß es hierzu an dieser Stelle keiner näheren Erläuterung bedarf. Auf die elektronische Verarbeitung der Ausgangssignale des Detektors 5 wird später anhand Fig. 5 eingegangen.
Eine alternative Anordnung der erfindungsgemäßen Kontrollstation im Bereich einer Walze 2a des Transportsystems ist in Fig. 3 dargestellt. Bei dieser Anordnung sind zwei Lichtquellen 4a und 4b vorgesehen, die symmetrisch zu dem in diesem Fall schräg auf die Walze 2a ausgerichteten Detektor 5 plaziert sind. Dementsprechend fallen zwei Lichtanteile 7a und 7b aus verschiedenen Richtungen auf das Material 3 und werden in derselben Richtung reflektiert, um zum Empfangslicht 9 des Detektors beizutragen.
Einen weiteren alternativen Aufbau der erfindungsgemäßen Kontrollstation zeigt Fig. 4. Bei dieser Anordnung wird mit Durchlichtbeleuchtung gearbeitet. Der Detektor 5 befindet sich unterhalb der das Material 3 tragenden Oberflächen der Transportbänder la und Ib. Symmetrisch zu ihm sind oberhalb der Transportbänder la und Ib zwei Lichtquellen 4a und 4b plaziert, die in Richtung einer neutralen Hintergrundplatte 6 strahlen. Letztere ist von derselben Art, wie sie auch bei der Anordnung nach Fig. 1 Verwendung findet, wobei die wirksame Oberfläche hier im Gegensatz zu der Anordnung nach Fig. 1 nicht nach oben,
sondern nach unten weist. Der Detektor 5 blickt gewissermaßen durch das zu prüfende Material 3 hindurch auf die beleuchtete Platte 6. Die spektrale Zusammensetzung des Empfangslichtes 9a, 9b wird in diesem Fall nicht primär durch die Reflexionseigenschaften sondern durch die Transmissionseigenschaften des Materials 3 beeinflußt. Es leuchtet ein, daß dies im Grundsatz ebenso die Entdeckung von Verunreinigungen erlaubt.
Bei allen zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Kontrollstation werden die von dem Detektor 5 gelieferten Signale, die jeweils die Intensität des Empfangslichtes 9 in einem bestimmten Spektralbereich wiedergeben, in gleicher Weise verarbeitet. Ein Blockschaltbild einer möglichen Ausführungsform dieser Signalverarbeitung zeigt Fig. 5. Bei dieser Ausführungsform weist der Detektor pro Pixel vier Sensorelemente 21 bis 24 auf, nämlich für die sichtbaren Farben, Rot, Grün und Blau, sowie für einen im Infraroten liegenden Wellenlängenbereich. Um beispielsweise Polypropylen als Fremdmaterial erfassen zu können, muß mit den Infrarot-Sensorelementen 24 eine charakteristische Reflexionslinie bei ca. 1,7 &mgr;&eegr;&igr; detektiert werden. Je nach Art des zu prüfenden Materials 3 und der Art der zu erwartenden Verunreinigungen können ferner spektrale Komponenten im ultravioletten Bereich von Interesse sein, deren Berücksichtigung neben geeigneten Sensoren auch ein Emissionsspektrum der Lichtquellen mit entsprechendem UV-Anteil voraussetzt. Des weiteren kann es bei bestimmten Anwendungen, z.B. zur Erkennung einer Ölverschmutzung bei Banknotenpapier, zweckmäßig sein, eine mit UV-Beleuchtung angeregte Fluoreszenz oder Phosphoreszenz des Materials 3 zu überwachen.
Die digitalisierten Ausgangssignale der farbselektiven Sensoren 21 bis 24 eines Pixels für ein Abtastzeitintervall werden in digitalisierter Form in jeweiligen Registern 25 bis 28 für die einzelnen Farben abgelegt und stellen jeweils ein Maß für die Helligkeit jeder Farbe dar. Die Breite dieser Register 25 bis 28 entspricht der Amplitudenauflösung der Farben, die typischerweise bei 8 bis 12 Bit liegt. Gleichzeitig werden die Ausgangssignale der Sensoren 21 bis 24 zu einer Gesamthelligkeit addiert. Die Verarbeitungsbreite des Addierers 29 muß mindestens die Breite die Register 25 bis 28 haben, die Ausgangsbreite um zwei Bit größer sein. Die unterschiedliche Darstellung der Signalleitungen in Fig. 5 sagt also nichts über deren Bitbreite aus. Die Gesamthelligkeiten werden im Register 34 abgelegt. Die Funktion der Register 25 bis 28 und 34 besteht in der zeitlichen Synchronisation der Verarbeitung der Teilhelligkeiten und der Gesamthelligkeit unter Berücksichtigung der im Addierer 29 entstehenden Verzögerung.
Die in den Registern 25 bis 28 enthaltenen Teilhelligkeiten werden nun jeweils zu den Gesamthelligkeiten ins Verhältnis gesetzt. Hierzu ist eine große Anzahl von Divisionen notwendig, die im Interesse einer möglichst schnellen Verarbeitung nicht durch herkömmliche arithmetische Division, sondern mittels Nachschlagetabellen ausgeführt werden. Dies bedeutet, daß aus den Inhalten der Teilhelligkeitsregister 25 bis 28 und dem Ausgangswert des Addierers 29, also der Gesamthelligkeit jeweils eine Adresse zusammengesetzt wird, mit welcher ein Speicher adressiert wird, in dem für jede mögliche Kombination aus Teilhelligkeit und Gesamthelligkeit das Ergebnis der Division für die jeweilige Farbe in einer entsprechenden Tabelle 30 bis 33 abgelegt ist. Die durch die jeweilige Adressierung erhaltenen Verhältnisse der Teilhelligkeiten der einzelnen Farben zur Gesamthelligkeit stehen damit zeitgleich zur Weiterverarbeitung zur Verfügung.
Bei der Addition im Addierer 29 kann eine unterschiedliche Gewichtung der Beiträge der einzelnen Farben zur Gesamthelligkeit vorgenommen werden, so daß es sich bei dieser um eine gewichtete Summe handelt. Dabei können Zweierpotenzen als Gewichte durch einfache Schiebeoperationen vor dem Eingang des Addierers 29 realisiert werden. Die Gesamthelligkeit wird in einem eigenen Register 34 abgelegt und von diesem aus eine weitere Nachschlagetabelle 35 adressiert, um zusätzlich zu den zuvor erwähnten Verhältnissen einen normierten Wert der Gesamthelligkeit zur Weiterverarbeitung zur Verfügung zu haben. Die an den Ausgängen der Tabellenspeicher vorliegenden Ergebnisse haben jeweils eine Bitbreite, die wiederum der Amplitudenauflösung der Sensoren entspricht.
Diese Ergebnisse werden nun mit zuvor festgelegten oberen und unteren Grenzen in den Vergleichern 37 bzw. 39 verglichen, wobei in der Ausführungsform nach Fig. 5 zwischen die Ausgänge der Tabellenspeicher 30 bis 33 sowie 35 und die Eingänge der Vergleicher 37 und 39 ein Multiplexer 35 geschaltet ist, um mit nur zwei Vergleichern 39 und 39 alle vier Verhältnisse sowie die Gesamthelligkeit mit den jeweiligen Grenzwerten vergleichen zu können.
Für jedes Pixel ist für jedes Verhältnis einer Teilhelligkeit zur Gesamthelligkeit sowie für die Gesamthelligkeit jeweils ein oberer Grenzwert in einem Speicher 38 und ein unterer Grenzwert in einem Speicher 40 abgelegt. Jede Überschreitung eines oberen Grenzwertes und jede Unterschreitung eines unteren Grenzwertes wird in ein Fehlerregister 41 eingetragen,
dessen Inhalt von einem Prozessor 42 ausgelesen und ausgewertet wird. Die einzelnen Pixel werden aus dem Detektor 5 seriell ausgelesen und die zu jedem Pixel gehörigen Helligkeitswerte nacheinander den zuvor beschriebenen Operationen (Addition, Verhältnisbildung, Vergleich) unterworfen. Hierbei müssen nicht unbedingt gleich viele Pixel für jede Farbe vorgesehen sein, sondern die Ortsauflösung kann zwischen den Farben variieren.
Entscheidet der Prozessor 42 anhand des Inhalts des Fehlerregisters 41, daß eine Verunreinigung von nicht tolerierbarem Ausmaß vorliegt, so steuert er geeignete Aktoren 43 an, um den von der Verunreinigung betroffenen Teil des Materialflusses auszuschleusen. Bei diesen Aktoren 43 kann es sich beispielsweise um Ventile handeln, mit denen gezielte Druckluftstrahlen freigegeben werden, welche das verunreinigte Material seitlich von der Transportstrecke wegblasen. Parallel hierzu können die abgetasteten Zeilenbilder des Materials 3 in einem als Ringpuffer betriebenen Speicher zu einem zweidimensionalen Bild eines Abschnitts der Transportstrecke aneinandergefügt und auf einer Anzeigeeinheit zur Beobachtung durch Bedienpersonal ausgegeben werden. Das Abtastergebnis kann mit Echtfarben oder mit Falschfarben visualisiert werden, wobei eine alarmauslösende Verunreinigung z. B. weiß oder schwarz dargestellt wird. Dabei ist es zweckmäßig, bei einem Alarm das zweidimensionale Bild mit der Verunreinigung in der Mitte (bezüglich der Bewegungsrichtung) festzuhalten.
Es ist ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung, daß systembedingt die Auflösung durch die Anzahl und Dichte der Pixel vorgegeben ist. Unter Anlegung des strengsten Reinheitsmaßstabes kann eine Ausschleusung bereits eingeleitet werden, wenn ein einziges Pixel in einem einzigen Farbbereich eine Verunreinigung anzeigt. Jegliche Art der Konturenerkennung, die mit einem großen Aufwand in der Signalverarbeitung und mit einer dementsprechenden, durchsatzbegrenzend wirkenden Rechenzeit verbunden wäre, entfällt.
Des weiteren können die Grenzwerte in Längsrichtung des Zeilensensors, d.h. quer zur Transportrichtung des Transportbandes, ortsabhängig festgelegt werden. Hierdurch kann eine Verfälschung des Ergebnisses einer Abtastung durch den Einfluß des Hintergrundes weitestgehend unterdrückt werden, indem dieser bereits bei der Festlegung der Grenzwerte berücksichtigt wird.
' ♦ • »
Dies verdeutlicht Fig. 6, die einen beispielhaften Verlauf zweier Grenzwertkurven sowie einer Abtastkurve für eine der relativen Intensitäten (Verhältnis einer Teilhelligkeit zur Gesamthelligkeit) zeigt. Die Abszisse gibt den Ort quer zur Transportrichtung an, wobei am linken Rand mit 1 das erste Pixel und mit N am rechten Rand das letzte Pixel bezeichnet ist. Es versteht sich, daß die dargestellten Kurven Interpolationen zwischen einzelnen diskreten Punkten sind, da für jedes Pixel nur ein bestimmter Wert der relativen Intensität existiert. Bei dem dargestellten Beispiel liegt ein abgetasteter Intensitätsverlauf 46 über die gesamte Breite des Transportbandes zwischen der oberen Grenzkurve 44 und der unteren Grenzkurve 45, so daß die relative Intensität der hier betrachteten Farbe keinen Hinweis auf eine Verunreinigung gibt. Ein Ausbruch der Kurve 46 aus dem zwischen den Grenzkurven 44 und 45 liegenden Band wäre ein Indiz für eine Verunreinigung und würde zu einem entsprechenden Eintrag in das Fehlerregister 41 führen.
Wie Fig. 6 erkennen läßt, weisen die Kurven 44 und 45 eine untereinander gleichartige Welligkeit auf und haben bei jedem Abszissenwert den gleichen Abstand. Dies liegt an der Art ihrer Festlegung, die dadurch erfolgt, daß der Verlauf der relativen Intensitäten bei Beschickung der Transportstrecke mit einwandfreiem Material 3 über eine gewisse Zeit aufgezeichnet und gemittelt wird. Dabei bilden sich Einflüsse des Hintergrundes im Kurvenverlauf ab. Die Grenzwertkurven 44 und 45 werden dann als Grenzen eines Toleranzbandes um die Mittelwertkurve herum unter Berücksichtigung der bei deren Auszeichnung festgestellten Schwankungsbreite festgelegt.
Ein Verlauf der Art, wie ihn Fig. 6 zeigt, ist beispielsweise bei der Anordnung nach Fig. 3 zu erwarten, wenn an einer Walze 2a gemessen wird. Eine solche Walze 2a weist nämlich typischerweise mehrere äquidistante Ringe von über den Umfang ebenfalls äquidistant verteilten Zähnen auf, was eine periodische Schwankung der relativen Intensität in Längsrichtung des Detektors 5 zur Folge hat. Diese periodische Schwankung spiegelt sich im periodisch schwankenden Verlauf der Grenzkurven 44 und 45 wider, wodurch der Einfluß des Hintergrundes berücksichtigt ist und die Genauigkeit der Messung nicht mehr beeinträchtigt. Dies gilt in gleicher Weise auch für andere Störeinflüsse wie z. B. Randabfall und sonstige Inhomogenitäten der Lichtquellen 4, 4a und 4b, der optionalen Abbildungsoptiken und (bei den Ausführungsformen der Figuren 1, 2 und 4) der Hintergrundplatte 6.
&Rgr;» ♦
Ferner ist es möglich, zeitvarianten Störeinflüssen, wie z. B. Alterung der Lichtquellen 4, 4a und 4b und Verschmutzung des Detektors 5 entgegenzuwirken, indem die Festlegung der Toleranzbänder anhand einer Messung an Referenzmaterial in bestimmten Zeitabständen wiederholt wird, oder die Toleranzbänder fortlaufend nachgeführt werden, wenn noch kein Ausbruch aus den Toleranzbändern, aber eine langsame Drift der Mittelwertkurven festgestellt wird.
Wie die Figuren 1 bis 4 erahnen lassen, sind hinsichtlich der Anordnung der Kontrollstation in Bezug auf die Transportstrecke eine Vielzahl von Varianten denkbar, von denen hier nur einige gezeigt sind. Insbesondere muß das Material 3 an der Kontrollstation nicht waagrecht liegend transportiert werden, sondern es kann sich auch vertikal oder in senkrechter Lage horizontal bewegen. Auch der Einsatz von Transportbändern la und Ib als Transportmittel ist keineswegs essentiell, sondern rein beispielhaft gemeint. Ebenso ist die Signalverarbeitungsschaltung nach Fig. 5 zwar zweckmäßig, doch gibt es eine Vielzahl von Abwandlungsmöglichkeiten, um den Erfindungsgedanken mit demselben Ergebnis zu verwirklichen. Insbesondere können können die Funktionen der in Fig. 5 dargestellten digitalen Logikbausteine im Grundsatz auch durch Programmierung eines Rechners mit ausreichender Verarbeitungsgeschwindigkeit realisiert werden.

Claims (14)

1. Vorrichtung zur Erkennung von Verunreinigungen in bewegtem Material, mit mindestens einer polychromen Lichtquelle zur Beleuchtung des zu prüfenden Materials, einer auf mehrere verschiedene Wellenlängenbereiche selektiv ansprechenden optischen Sensoranordnung zur Erfassung des durch die optischen Eigenschaften des Materials veränderten Lichtes und einer Einrichtung zur Auswertung der spektralen Intensitätsverteilung des erfaßten Lichtes hinsichtlich mindestens eines Kriteriums für das Vorhandensein von Verunreinigungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoranordnung (5) eine zeilenförmige Anordnung mit einer Vielzahl von Einzelsensoren (10) ist, die quer zur Bewegungsrichtung des zu prüfenden Materials (3) angeordnet ist, und daß die Auswerteeinrichtung eine Recheneinrichtung (29-33) zur Berechnung einer in Zeilenrichtung ortsabhängigen spektralen Intensitätsverteilung des erfaßten Lichtes und eine Vergleichseinrichtung (37, 39) zum Vergleich dieser Intensitätsverteilung mit einer in Zeilenrichtung ortsabhängigen Sollwertfunktion sowie eine Meldeeinrichtung (41, 42) zur Abgabe eines Alarmsignals als Anzeige für das Vorhandensein einer Verunreinigung bei Auftreten einer vorbestimmten Mindestabweichung an mindestens einem Ort aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (29-33) für jeden Ort in Zeilenrichtung eine relative Intensität jeder erfaßten Spektralkomponente ermittelt, indem sie die Intensitätswerte der verschiedenen, dem jeweiligen Ort zugeordneten Spektralkomponenten zu einer gewichteten Summe als Gesamtintensität aufaddiert und die Verhältnisse zwischen den einzelnen Summanden und der Gesamtintensität bildet, und daß die Vergleichseinrichtung (37, 39) jede einzelne dieser relativen Intensitäten der Spektralkomponenten mit einem dem jeweiligen Ort und der jeweiligen Spektralkomponente zugeordneten Sollwert vergleicht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meldeeinrichtung (41, 42) das Alarmsignal als Anzeige für das Vorhandensein einer Verunreinigung dann abgibt, wenn an einer vorbestimmten Mindestzahl von Orten für eine vorbestimmte Mindestzahl von Spektralkomponenten die relativen Intensitäten um ein jeweils vorbestimmtes Maß vom Sollwert abweichen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Mindestabweichung der ortsabhängigen spektralen Intensitätsverteilung ihrerseits ebenfalls in Zeilenrichtung ortsabhängig festgelegt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in Zeilenrichtung ortsabhängige Sollwertfunktion der spektralen Intensitätsverteilung einen zeitlichen Mittelwert über eine bei Abtastung eines ausreichend verunreinigungsarmen Materials (3) während eines vorbestimmten Zeitintervalls erfaßte Istwertfunktion darstellt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Mindestabweichung der ortsabhängigen spektralen Intensitätsverteilung von der ortsabhängigen Sollwertfunktion aus dem zeitlichen Schwankungsbereich einer bei Abtastung eines ausreichend verunreinigungsarmen Materials (3) während eines vorbestimmten Zeitintervalls erfaßten Istwertfunktion abgeleitet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Lichtquelle (4) und die Sensoranordnung (5) so angeordnet sind, daß das Textilmaterial (3) mit Auflicht beleuchtet wird, und daß zumindest ein Teil des von der Sensoranordnung erfaßten Lichtes (9) an der Oberfläche des Textilmaterials (3) reflektiertes Licht ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Lichtquelle (4a, 4b) und die Sensoranordnung (5) so angeordnet sind, daß das Textilmaterial (3) mit Durchlicht beleuchtet wird, so daß zumindest ein Teil des von der Sensoranordnung (5) erfaßten Lichtes (9a, 9b) durch das Textilmaterial (3) hindurchgetretenes Licht ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der erfaßten Spektralkomponenten im sichtbaren Wellenlängenbereich liegt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der erfaßten Spektralkomponenten im infraroten Wellenlängenbereich liegt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der erfaßten Spektralkomponenten im ultravioletten Wellenlängenbereich liegt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Meldeeinrichtung (41, 42) mindestens eine eine Vorrichtung (43) zur Aussonderung des als verunreinigt erkannten Materials (3) nachgeordnet ist, die mit dem Alarmsignal der Anzeigevorrichtung (41, 42) angesteuert wird.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigeeinheit vorgesehen ist, die ein zweidimensionales Bild anzeigt, welches aus einer vorbestimmten Anzahl von dem Detektor (5) gelieferter, aufeinanderfolgender Zeilenbilder zusammengefügt ist und fortlaufend aktualisiert wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufzeichnungseinheit vorgesehen ist, die bei Ausgabe des Alarmsignals das zweidimensionale Bild mit der auslösenden Verunreinigung in dessen Mitte festhält und auf der Anzeigeeinheit darstellt.
DE20105840U 2001-04-03 2001-04-03 Vorrichtung zur Erkennung von Verunreinigungen in bewegtem Material Expired - Lifetime DE20105840U1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE20105840U DE20105840U1 (de) 2001-04-03 2001-04-03 Vorrichtung zur Erkennung von Verunreinigungen in bewegtem Material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE20105840U DE20105840U1 (de) 2001-04-03 2001-04-03 Vorrichtung zur Erkennung von Verunreinigungen in bewegtem Material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE20105840U1 true DE20105840U1 (de) 2002-08-08

Family

ID=7955287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE20105840U Expired - Lifetime DE20105840U1 (de) 2001-04-03 2001-04-03 Vorrichtung zur Erkennung von Verunreinigungen in bewegtem Material

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE20105840U1 (de)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005053037A1 (de) * 2005-11-04 2007-05-10 Maschinenfabrik Rieter Ag Verfahren zur Erfassung von Schmutz in einem bewegten Faserstrang
DE102006038436A1 (de) * 2006-08-16 2008-02-21 Andritz Küsters GmbH & Co. KG Messvorrichtung zur Detektion von Produktstreifen auf einem Flächengebilde
DE102007006525A1 (de) * 2007-02-06 2008-08-14 Basler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Detektierung von Defekten
US7732796B2 (en) 2004-08-09 2010-06-08 Quad/Tech, Inc. Inspection system for inspecting an imprinted substrate on a printing press
DE102012024359A1 (de) 2012-12-13 2014-06-18 Tichawa IP GmbH Sensoranordnung zur zeilenweisen optischen Abtastung
DE102013100809A1 (de) * 2013-01-28 2014-07-31 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Verfahren zur Messung von optischen Eigenschaften an transparenten flexiblen Substraten
EP3101167A3 (de) * 2015-06-01 2017-01-04 Herbert Kannegiesser GmbH Verfahren zur prüfung gewaschener oder gereinigter wäschestücke
WO2018011176A1 (de) * 2016-07-15 2018-01-18 Henkel Ag & Co. Kgaa Verfahren und vorrichtung zur ermittlung insbesondere einer reinigungsstrategie
WO2018228861A1 (de) * 2017-06-12 2018-12-20 Henkel Ag & Co. Kgaa Verfahren und vorrichtung zur ermittlung eines behandlungsparameters einer textilie anhand der verunreinigungszusammensetzung und textileigenschaft
CN115491891A (zh) * 2022-09-15 2022-12-20 塔里木大学 一种织物疵点识别装置及识别方法

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7732796B2 (en) 2004-08-09 2010-06-08 Quad/Tech, Inc. Inspection system for inspecting an imprinted substrate on a printing press
US8039826B2 (en) 2004-08-09 2011-10-18 Quad/Tech, Inc. Inspecting an imprinted substrate on a printing press
US8183550B2 (en) 2004-08-09 2012-05-22 Quad/Tech, Inc. Imaging an imprinted substrate on a printing press
US8586956B2 (en) 2004-08-09 2013-11-19 Quad/Tech, Inc. Imaging an imprinted substrate on a printing press using an image sensor
DE102005053037A1 (de) * 2005-11-04 2007-05-10 Maschinenfabrik Rieter Ag Verfahren zur Erfassung von Schmutz in einem bewegten Faserstrang
DE102006038436A1 (de) * 2006-08-16 2008-02-21 Andritz Küsters GmbH & Co. KG Messvorrichtung zur Detektion von Produktstreifen auf einem Flächengebilde
DE102007006525A1 (de) * 2007-02-06 2008-08-14 Basler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Detektierung von Defekten
DE102007006525B4 (de) * 2007-02-06 2009-05-14 Basler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Detektierung von Defekten
DE102012024359A1 (de) 2012-12-13 2014-06-18 Tichawa IP GmbH Sensoranordnung zur zeilenweisen optischen Abtastung
DE102013100809A1 (de) * 2013-01-28 2014-07-31 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Verfahren zur Messung von optischen Eigenschaften an transparenten flexiblen Substraten
EP3101167A3 (de) * 2015-06-01 2017-01-04 Herbert Kannegiesser GmbH Verfahren zur prüfung gewaschener oder gereinigter wäschestücke
EP3633354A1 (de) 2015-06-01 2020-04-08 Herbert Kannegiesser GmbH Verfahren zur prüfung gewaschener oder gereinigter wäschestücke
WO2018011176A1 (de) * 2016-07-15 2018-01-18 Henkel Ag & Co. Kgaa Verfahren und vorrichtung zur ermittlung insbesondere einer reinigungsstrategie
CN109477281A (zh) * 2016-07-15 2019-03-15 汉高股份有限及两合公司 用于确定特别是清洁策略的方法和装置
WO2018228861A1 (de) * 2017-06-12 2018-12-20 Henkel Ag & Co. Kgaa Verfahren und vorrichtung zur ermittlung eines behandlungsparameters einer textilie anhand der verunreinigungszusammensetzung und textileigenschaft
US11568501B2 (en) 2017-06-12 2023-01-31 Henkel Ag & Co. Kgaa Method and device for ascertaining a treatment parameter of a textile using an impurity composition and a textile property
CN115491891A (zh) * 2022-09-15 2022-12-20 塔里木大学 一种织物疵点识别装置及识别方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2617457C3 (de) Vorrichtung zum Prüfen von durchsichtigen, axial symmetrischen Gegenständen auf Fehler
DE3717305C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Schussfaden- oder Maschenreihenlage von Textilbahnen
DE68926830T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung der Seitenwand einer Flasche
EP2276585B1 (de) Verfahren zum optischen detektieren von bewegten objekten
DE102010021853B4 (de) Einrichtung und Verfahren zur optischen Überprüfung eines Gegenstands
DE102011109793B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur sicheren Detektion von Materialfehlern in transparenten Werkstoffen
EP2202508B1 (de) Inspektionsvorrichtung
DE4219560A1 (de) System zur kontaktlosen farbetikettidentifizierung und -ueberpruefung sowie verfahren dafuer
DE4305559A1 (de) Anordnung und Verfahren zur Konturerkennung von Gegenständen
DE19741384A1 (de) Verfahren zum Erkennen von diffus streuenden Materialien, Verunreinigungen und sonstigen Fehlern bei transparenten Gegenständen
DE20105840U1 (de) Vorrichtung zur Erkennung von Verunreinigungen in bewegtem Material
DE10234084B4 (de) Vorrichtung zur Inspektion von bogenförmigen Material
DD273505A5 (de) Verfahren zur automatischen Erkennung von Fehlern in bewegten Warenbahnen
DE4127903A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur qualitaets- und groessensortierung von produkten und artikeln
DE102011117678A1 (de) Sensor zur Prüfung von Wertdokumenten
DD296769A5 (de) Anordnung zur pruefung der physikalischen eigenschaften von muenzen
DE102007018204B4 (de) Vorrichtung zur Erfassung von Fehlerstellen in Tierhäuten
EP1088601B1 (de) Vorrichtung zur Vermessung und Sortierung von Werkstücken
DE202007014313U1 (de) Optoelektronische Schutzeinrichtung
WO2023148122A1 (de) Inspektionsvorrichtung mit mehr-kanal-detektionseinheit
DE10124943A1 (de) Sensormodul und Detektoranordnung zur zeilenweisen optischen Abtastung eines bewegten Objektes
DE202018105993U1 (de) Vorrichtung zum berührungslosen Messen oder Prüfen eines Zahnrad-Bauteils
DE20108131U1 (de) Vorrichtung zur Erkennung des Materials von Gefäßen
DE202011109943U1 (de) Vorrichtung zur Bestimmung der Größe von Partikeln in Siebgut
EP3452948A1 (de) Scannereinheit

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 20020912

R156 Lapse of ip right after 3 years

Effective date: 20041103