DE2245734A1 - Vorrichtung zum feststellen von oberflaechenfehlern - Google Patents

Description

PATENTANWALT

E. SPEIDEL
D 8035 GAUTING
SVALDPROMENADE 26

M 703
Masson Scott Thrissell Engineering Limited, Bristol,

Großbritannien Vorrichtung zum Feststellen von Oberflächenfehlern

ssisssssssrstEssasssss^sssssasssstsssrsEssssssssss:

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Feststellen von Oberflächenfehlern, insbesondere von blatt- oder bahnförmigen Stoffen.

Unter den bekannten Verfahren zum Überprüfen von Oberflächenqualität eines Blattes oder einer Bahn, beispielsweise aus Papier oder Pappe, ist eines der erfolgreichsten die Abtastung der Oberfläche mittels eines wandernden Lichtflecks. Eine Fotozelle, ein Fotovervielfacher oder eine ähnliche Vorrichtung empfängt das Licht, das von der Oberfläche zurückgeworfen wird, und wenn das Umgebungslicht ausgeschaltet wird, ist das einzige Licht, welches die Fotozelle empfängt, dasjenige, das von dem Teil der Oberfläche reflektiert wird, der im Moment von dem wandernden Lichtfleck beleuchtet ist. Der wandernde Lichtfleck kann auf verschiedene Weise erzeugt werden, beispielsweise indem eine punktförmig· Lichtquelle über ein umlaufendes oder oszillierendes Spiegelsystem auf das Papier fokussiert wird. Di· punktförmig» Lichtquelle kann durch einen im wesentlichen parallele» Stahl von

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kobärentem Licht ersetzt werden_t welcher von eines Laser erzeugt wird, wodurch das optische Systea vereinfacht wird.

Die momentane Lage des Lichtflecke auf dem zu untersuchenden Material kann von Informationen abgeleitet werden» die von eirem Wandler geliefert werden, der von den umlaufenden oder oszillierenden Spiegel angetrieben wird, oder von einen elektrisch synchronisierten !»pulsgenerator, und wenn diese alt den von der Fotozelle abgegebenen elektrischen Signal kombiniert werden, kann ein komplettes Bild des Reflexionsvermögens der Oberfläche des Materials aufgezeichnet werden. Viele erfolgreiche Uberwachungs- und Fehlerfeetstellungssyatene für Papier, Karton, Metallfilme, Plastikfilme und dergleichen wurden unter Verwendung dieses Prinzips entwickelt, wobei gelegentlich die Fotozelle auch auf der anderen Seite des zu untersuchenden Materials angeordnet ist. Hierbei erzeugen Variationen in der Transparenz dea Materiell Veränderungen des Signals und hierdurch können schwarze Stellen auf einem transparenten oder durchscheinenden Material, beispielsweise Papier festgestellt werden, wie auch kleine Löcher in einem matten oder durchscheinenden Material.

Die Erfindung bezieht sich unter anderem auf die Verarbeitung und darauffolgende Darstellung der Information, die von der Fotozelle erhalten wird. Die Information i»t in der Form von elektrischen Impulsen von im allgemeinen kurzer Dauer, die sich über einen Rauschpegel erheben, wobei dieser Pegel die durchschnittliche Oberflächenstruktur (im Falle eines reflektierten Signals) oder

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Dichte (im Falle eines durchgehenden Signals) des zu untersuchenden Materials darstellt, während jede Spitze einen Fehler oder eine Unregelmäßigkeit in der Oberfläche anzeigt.

Bestehende Uberwachungssysteme, welche diese Techniken verwenden, können willkürliche Amplitudenpegel festlegen und beispielsweise die Anzahl der Impulse, die einen solchen willkürlichen Amplitudenpegel überschreiten, oder die durchschnittliche Anzahl solcher Impulse, die in einem bestimmten Zeitraum eintreten, zählen oder auf andere Weise sammeln, und es können Mittel vorgesehen sein, um einige variable Kontrollfaktoren manuell einzustellen.

Dadurch katin das Auftreten von Fehlern bei Übersteigen einer bestimmten Dichte oder Größe festgestellt werden. Es ist möglich, zwei oder mehrere solcher willkürlicher Pegel vorzusehen, wenn die scheinbare Dichte der Defekte weiter in Kategorien eingeteilt werden kann. Bei einem anderen System kann die Anwesenheit von Fehlersignalen (über einem bestimmten Schwellenwert) gesammelt und zu einem stetigen Signal integriert werden, indem eine ^MDioden-Pumpe" oder eine ähnliche Schaltung verwendet wird, welche den gesamten Signalinhalt über einen bestimmten Zeitraum integriert. Auf diese Weise wird sowohl die Dauer als auch die Intensität eines Fehlers summiert und ein Durchschnittswert kann z.B. von einem Meßgerät angezeigt werden und einen Hinweis auf die Qualität des untersuchten Materials geben. Diese Information kann dazu benutzt werden, ein spannungsempfindliches Relais oder dergleichen zu trigger«, welches einen entsprechenden Mechanismus betätigt, um den fehlerhaften

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Abschnitt dee Materials auszuwerfen. Eine Manuell betätigte Vorrichtung zur Einstellung dar Empfindlichkeit kann in das System eingebaut werden, um unterschiedlichen Uberwachungserforderniasen gerecht zu werden·

Es hat sich gezeigt, daß Papier und Pappe, wenn sie auf diese Weise überprüft werden, typische Fehlernueter zeigen, die mit bestimmten Herstellungsfehlern im Material und mit bestimmten Arten von sichtbaren Fehlern in Beziehung gesetzt werden können. Es gibt eine Vielzahl von Verwendungsarten für Papier, Pappe und ähnliche. Stoffe, wobei jede Verwendungeart ihre eigenen Kriterien für gutes oder schlechtes Material hat, und wenn ein automatisches Uberprlifungesystem in die Papierhereteilung oder in darauffolgende Verarbeitungsstufen eingeschaltet wird, ist es wünschenswert, daO diese Qualitätekriterien genauer für jedes spezielle Erfordernis epeziflert werden können.

Der Lösung dieser Aufgabe dient die vorliegende Erfindung.

Die Erfindung geht von einer Vorrichtung zum Feststellen von Oberflächen-Fehlern, insbesondere von blatt- oder bahnförmigem Stoffen, aus, die ein optisches Abtastsystem und einen Video-Vandler, beispielsweise ein· Fotozelle, aufweist zur Erzeugung eines elektrischen Signale, welches Abweichungen von ausgewählten Oberflächeneigenechaften darstellt, und ist gekennzeichnet durch ein· Mehrzahl von elektrischen Analyse- oder Auswertungsechaltungen zur Feststellung der Anwesenheit oder des Wertes von ausgewählten Eigenschaften des Signale, welche ausgewählten Oberflächeneigenachaften entsprechen, und Väh-

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ier zum wahlweisen Einschalten und/oder Einstellen der Auswertungsschaltungen.

Vorzugsweise sind alle oder zumindest die Mehrzahl der Wähler nicht kontinuierlich veränderliche» »ehretufige oder binäre Schalter. Die Vorrichtung enthält vorzugsweise ein Schaltpult sowie Ferneteuermittel zur Betätigung zumindest einiger der Wähler.

Nach einem anderen bevorzugten Merkmal der Erfindung enthält die Vorrichtung zumindest eine vorprogrammierte Auewerteschaltung zur Ermittlung mindestens einer zusammengefaßten Charakteristik des Signale, beispielsweise eines integrierten Amplitudenpegels, eines sich wiederholenden Signalmusters oder einer zeitlich definierten Kontinuität bei einer bestimmten Amplitude.

Spezifisoher bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Überwachung der Eigenschaften oder Qualität eines Blattes oder einer Bahn durch Überprüfung, Analyse oder Aufzeichnung derselben, bestehend aus einem optischen Abtastesystem zum ABTASTEN des Blattes oder der Bahn und einem fotoelektrischen Smpfänger zur Erzeugung eines Signals entsprechend dem empfangenen (reflektierten oder durchgehenden) Licht, und sie ist gekennzeichnet durch Mittel zum Vergleichen von einem oder mehreren Charakteristika oder Werten des empfangenen. Signals mit entsprechenden Bezugssignalen, die eine Mehrzahl von auswertenden Vergleichsschaltungen, Wähler zur Auswahl der zu betätigenden Schaltungen und Mittel zum Einstellen individueller Werte der Vergleichsslgnale oder anderer Komponenten in den Vergleicheschaltungen und/oder zur Einsteilung eines Gesamt-Einstellfaktors aufweisen.

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In Jed·» Fall enthält die Vorrichtung vorzugsweise Synchronisiere)! ttel oder Taktgeber, um das augenblicklich
empfangene Signal mit der augenblicklieben Lage des Ab» taststrahles oder -punktea, der von der Abtastvorrichtung erzeugt wird, in Beziehung zu setzen.

Das von der Fotozelle abgegebene elektrische Signal
kann nach Verstttrkung einer Anzahl von elektronischen
Einrichtungen zugeführt werden, von denen jede «ine bestimmte Fehlerart auf oder in der Oberfläche erkennen
und quantitativ erfassen kann. Diese Einrichtungen sind vorzugsweise eit einer Ferneinstellung versehen, welche in Abhängigkeit von der GrUOe des von der betreffenden
Einrichtung erzeugten Signals bestirnt, ob das Material akzeptabel ist oder nicht. Dadurch kann eine Qualitäten klassifizierung für ein bestirntes Materialstück »it
einem Codewort ausgedrückt werden, beispielsweise in
der Form von A , C. , D. usw., wobei A, B und C spezifisch· Fehlerformen darstellen und die Nummern 1, 2, 3t k usw. die Intensität des Fehlers, wie er von der überwaebungseinheit gesehen wird, angeben.

Einige typische elektronische Einrichtungen für diese
Funktion sind folgendet

1. Ein Amplituden-Meßgerät, welches auf diejenigen von
der Fotozelle gegebenen Signale anspricht, die eine besondere Intensität, beispielsweise von schwarzen Flecken auf weißem Grund, anzeigen, und diese Fehler über einen bestimmten Zeitraum zählt oder addiert. Diese Vorrichtung kann ein Ausschußsignal auslösen. wenn die Anzahl
der Flecken, die in einem bestimmten Zeitraum festgestellt werden, eine bestimmte Spezifikation Übersteigt.

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Zur Erweiterung dieser Vorrichtung können Mittel vorgesehen werden» um die Durchlaufgeschwindigkeit des Materials durch die Überprüfungseinheit mit den Zeitraum der Beobachtungen zu kombinieren, sodaß das Ausgangssignal der Häufigkeit eines bestimmten Fehlertype innerhalb einer bestimmten Zone oder Länge des Materials entspricht. Eine derartige Amplituden-Meßvorrichtung kann Filter aufweisen, welche Signale oberhalb eines bestimmten Schwellenwertes durchlassen, sowie ein Zählwerk zum Speichern der von dem Filter durchgelassenen Signale.

2. Eine Vorrichtung zur Feststellung von qaerverlaufenden Fehlern, wie z.B. Stößen. Wenn die Fotozelle beim Abtasten einsr kontinuierlichen Meterialbahn quer zu ihrer Längserstreckung ein kontinuierliches, beispielsweise schwarzes Signal erhält und sich dies für eine Anzahl von aufeinanderfolgenden Abtastungen wiederholt, besteht die hohe Wahrscheinlichkeit, daß ein Stoß entdeckt wurde. Dies kann in geeigneter Welse signalisiert werden durch Feststellung der aufeinanderfolgenden Wiederholung einer Anzahl von kontinuierlichen "schwarzen*¹ Abtastungen, und- der Ausgang kann dazu benutzt werden, daß der betreffende Teil dee Materials ausgestoßen oder markiert wird oder daß irgendeine andere Kontrollfunktion In einer die Bahn führenden Maschine ausgelöst wird. Eine derartige Vorrichtung zur Feststellung querverlaufender Fehler kann Filtermittel aufweisen, die nur Signale oberhalb eines bestimmten Schwellenwertes durchlassen, sowie eine Addiervorrichtung, die nur in Abhängigkeit von einer Wiederholung von Signalen von dem Filter aus einer vorbestimm« ten Anzahl von aufeinanderfolgenden Abtastungen oder Ab-

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tastzyklen dee optischen Abtastsystem· einen vorbestimmten Warnpegel erreichen kann.

3. Sine Vorrichtung zum Feststellen länglicher, sich in Längsrichtung erstreckender Fehler, s.B. Längsfalten. Wenn die fotoelektrisch Zelle während Mehrerer aufeinanderfolgender Abtastungen quer sum Verlauf der Bahn ein Fehleraignal an la wesentlichen der gleichen Stelle empfängt, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, daQ das Material eine Längsfalte aufweist. Eine elektronische Einrichtung zuu Feststellen dieser Fehlerart kann so prograamlert werden, daß sie ein AusschuOsignal gibt, wenn entweder die Intensität oder die Länge der Falte vorbeetimmte Grenzen Übersteigt. Eine derartige Vorrichtung kann wiederum Filter aufweisen, welche nur Signale oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes durcblaasen, sowie eine monostabile MuItivibratorschaltung, deren Zeitverzögerung auf einen Wert eingestellt ist, dar in wesentlichen Jeder Abtastzeit oder Jedes Abtastzyklus des optischen Abtastsysteais entspricht, sowie eine Addiervorrichtung , die in der Lage ist, einen vorbestimmten Warnpegel nur in Abhängigkeit von einer Wiederholung von Signalen von dem Multivibrator aus einer vorbestimmten Anzahl von aufeinanderfolgenden Abtastungen oder Abtastzyklen des optischen Systems zu erreichen.

k. Eine Vorrichtung zur Feststellung von Fehlern über einen größeren Bereich zum Erkennen unUblicher Flecken. Wenn der durchschnittliche "Hintergrund"-Pegel der Beleuchtung, wie er von der Fotozelle während einer reflektierenden Überprüfung gesehen wird, über die gesamte Ma-

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terialbahn oder einen Teil derselben unter einen beetiamten Wert sinkt, besteht die Möglichkeit, daO ein Fleck von endlicher GrSOe vorhanden ist. Eine geeignete Schaltung dient dazu, Pegel von Oberfl&chen-Unregelattßigkeiten festzustellen, die als kleine Flecken oder Linien unentdeckt durchgehen würden, die jedoch, wenn sie über zumindest einen Teil der Abtastbreite für eine bestimmte Anzahl von aufeinanderfolgenden Abtastungen festgestellt wird, eine Warn- oder Anzeigevorrichtung auslösen würden.

In der praktischen Ausführung der Erfindung sind die einzelnen Schaltungen auf eigenen elnsteckbaren gedruckten Schaltungskarten angeordnet, die jeweils alt einest Wählschalter verbunden sind, der beispielsweise von 1 bis 10 unterteilt ist, wobei jeder Schalter einen Buchstaben trägt, der eine bestimmte Fehlerart darstellt. Wenn die Bedienungsperson die Überprüf ungsateschino einstellt, und zwar entweder von einen Schaltpult aus oder mit Hilfe eines codierten Eingabesysteas, beispielsweise eines Lochkarten- oder eines Magnetband-Lesegerätes, werden für die Erfordernisse des gerade unter Prüfung befindlichen Materials entsprechende Instruktionen für diese Kontrollen ergeben. Dies ist eine beträchtliche Verbesserung gegenüber den bisher üblichen Systemen, wo die Empfindlichkeit des gesamten Überprüfung» sys teen« von der Bedienungsperson verändert werden kann» entsprechend der durchschnittlichen Qualität, die von dem zu überprüfenden Material gefordert wird.

Weitere Einzelheiten und Mortaaal® der Erfiradurag ergeben sich aus der folgeadon !©«Schreibung la

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■it dan Zeichnungen, in danen ain bevor*««·«·· AuafUhrungsbeispisl dar Erfindung dargeatellt 1st« Xa zeigtt

Fig. 1 aina acheaatische Darateilung einer erfindungege-■äOen Oberflächen-PrtifrerrichtuBg, mid

Fig. 2 ein vereinfachte· Block·chaItbild dea Auswertesysteas der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung.

In diesein Fall iat die Erfindung angewandt auf ein auto» ■atiacbea Kontroll- oder Signalsystem gnr Verwendung alt einer Vorrichtung, die eine kontinuierlich aich bewegen· de Bahn au· Papier oder Pappe tranaportiert. Die Papierbahn 1 wird durch Schlitze 2 durch ein optiaobea Abtaataystea geführt, welchea in eine·) achaalen, lichtdicht geschlosssnen Kasten 3 beträchtlicher HOhe angeordnet 1st, der in seine» oberen Bereich ein umlaufende· Prlaaen- oder Spiegelrad k enthält, dessen Drehachae parallel zur Bewegungarichtung der Bahn iat. Daa Priraa bat In die···) Beispiel «wolf Facetten und wird alt einer Drehzahl tob etwa 2k 000 U/ain angetrieben. Seitlieh eben iat ·■ Kasten 3 ein Laser 5 angebracht, der einen acbarfen Strahl von kohärentes Licht auf den Spiegel oder daa Priem k wirft, sodaO er nach unten auf die Papierbahn 1 reflektiert wird, die sich quer zur acbaalen Bodenfläche de· Kastens 3 bewegt. Der Laaeretrahl streicht aoaiit achnell und aufeinanderfolgend quer ttber die Papierbahn 1 und seine Geschwindigkeit iat ausreichend, vm im weaentHohen die ganze Fläche der Papierbahn bei einer sVihnge*chwittdlg< keit von etwa 100 a/ain abzutaaten. In den) Basten 3 ist auch eine Fotozelle oder ein Fotovervielfacher 10 ang·-*

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ordnet, der das von der Papieroberfläche reflektierte
Licht des wandernden Lichtfleck· empfängt. Das von dieser Fotozelle 10 erzeugte Signal bildet somit in jedem
Moment eine Anzeige für die Reflexioneeigenschaft der
Papieroberfläche. Zusätzlich ist eine synchronisierende Fotozelle 13 angeordnet, die einen Taktimpuls zu Beginn jeder Abtastung erzeugt und i* Ausführungsbeispiel am einen Ende des Abtastweges angeordnet und optisch auf das rotierende Prisma k gerichtet ist. Die Ausgänge der beiden Fotozellen 10, 13 werden de» Auswertesystem 6 zugeführt, welches von einem Schaltpult 7 gesteuert wird, der Regelknttpfe 8 oder andere Kontrolleletnente aufweist. Die Ausgangssignale des Auswertesystems 6 betätigen
Warn- oder Anzeigegeräte 9 «uf dem Schaltpult 7·

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird das Ausgangssignal der
beobachtenden Fotozelle 10 durch einen Verstärker 11
einer Sammelschiene 12 zugeführt, während der Ausgang
der synchronisierenden Fotozelle 13 durch zwei moncatabile MuIt!vibratoren 1*» geführt wird, die mit entsprechenden Steuerungen versehen sind, um einen Ausgangsimpuls zu erzeugen, dsssen Form die Lage und Breite eines ausgewählten Teils des gesamten Abtastzyklus bestimmt,
der unter den vorliegenden bestimmten Bedingungen verwendet werden soll. Beispielsweise kann die Breite der effektiven Abtastung quer zur Papierbahn verändert werden und ebenso die Mittellinie des Abtastfeldes. Der Ausgangsimpuls der MuIt!vibratoren wird einer zweiten Sammelschiene 15 zugeführt.

Von den Sammelechienen 12 und 15 erstrecken sich Verbindungen zu einer Anzahl von individuellen Auswerteschal-

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tungen, von denen drei beiepielshalber in den Diagramm gezeigt sind. Die erete Schaltung iat in dea geatricbelt eingezeichneten Gehäuse 20 angeordnet und dient dazu, die Dichte und Intensität von Flecken auf der Oberfläche der Papierbahn festzustellen und su bestimmen. Das Signal von den Verstärker 11 und der Sannelschiene 12 wird einen Konparator 21 zugeführt, der auch über eine Leitung 22 ein Signal von einen Mehrfach-Schwellenwertselektor 23 erhält. Der Konparator 21 erzeugt nur dann ein Auagangasignal, wenn das Eingangssignal von der Sannelschiene 12 Über der gewählten Schwellenwertspannung liegt, wodurch eine Grenze gezogen wird, welche winsige Fehler in den Papier unterhalb einer vorbestimmten Gr8-Be von der Anzeige ausschließt. Der Schwellenwerteelektor 23 hat drei Eingangeleitungen 2k, 25· 26 nit verschiedenen Werten, un verschiedene Schwellenwerte einstellen zu können, und weiat einen inneren Mehrstufenschalter auf, um jeden der Schwellenwerteingänge nit den drei Schwellenwertauagangeleitungen 22, 27 und 28 zu verbinden, die zu den drei Auewerteschaltungen führen·

Der Ausgang des !Comparators 21 wird einer Torschaltung 30 zugeführt, die einen weiteren Eingang hat, welcher mit der Synchronisierungsschiene 15 verbunden iat, sodafi das Tor nur während der ausgewählten Synchronisier-Impulsbrei te ein Ausgangssignal erzeugt. Dieses Ausgangssignal des Tores 30 wird über einen Vorwideratand 31 einen Kondensator 32 zugeführt, dessen Ladung sich progressiv erhöht in Ubereinstinnung nit der Breite dea einkommenden Impulses, sodaO die Spannung am Punkt 33

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ein MaO für die Impulsbreite ist. Diese Spannung wird einem weiteren Komparator 35 zugeführt, der einen zweiten Eingang aufweist, welcher von einem Mehrstufen-Potentiometer 36 abgeleitet ist. Dieser Komparator 35 erzeugt nur dann ein Ausgangssignal, wenn die Spannung am Punkt 33 größer ist als die Spannung am Potentiometer 36, die einer Eingangs-Ivpulsbreite über einem ausgewählten Minimalwert entspricht, welcher in einem Beispiel etwa einem Flecken oder einer Stelle auf dem Papier entspricht, dessen Durchmesser größer als 0,2 am ist. Der Ausgang des Komparators 35 wird einem elektronischen Zählwerk kO zugeführt. Dieses Zählwerk kenn verschiedene Arten von untergeordneten AuswerteechaltmigeB enthalten» Bei Beispiel hat das Zählwerk eisie Integratorschaltung, welche die Anzahl der einkomeeudesi Irapsls© ©d®r über jeden gegebenen Zeitraum zKhlt, w©b©i di® unterschiedlichen Pegel der Zählung einer Assssiil von separaten Ausgangsanschlüesen ki, k2₉ hj, hh s^gefütat werden, welche also unterschiedliche Pegel der Zfit&ltmg darstellen. Diese Ausgangsaitschiüssa sind mit einem weiteren Mehrstufenschalter h6 verbündest, ά»τ durch Ferirtateuerisng betätigbar ist und einen Kontaktarm aufweist, der mit einem Ausgangs-Alartü&nschluS 47 verbw^den ist. Je nach der momentanen Stellung das Schalters k-6 wird dos* Älaraistromkreis bei einer mnsgmvMilt&n Anzahl vera Fob3.©j?K in der festgelegten Zmitap&nn® betätigt»

Bei einem ander®« ZSifoiwerk ist ®1b© A®aate2L ^r&m

sel&aituog 31, 32, 33» 35β 3<δ ^©sssooohom ₀. v@ed doa©is Jede auf einea versctii®d«!aeE ¥©s»t oiBBO^ölltsaj? £at taiad j®d® suit eine» uaatoliftagiiseEi Zähl^osis ^oshm&uom lst_@ wofeei atm

Ausgänge dieser Zählwerke mit einem Mehrstufenschalter ähnlich de· Schalter k6 verbunden werden« Diese Anordnung bildet ein Mittel zu» Auswählen einer Grenzdichte oder -Frequenz des Auftretens von Flecken bei unterschiedlichen GrVfien der Flecken.

Die zweite Logikschaltung 50 dient dazu« Falten oder andere in Längsrichtung der Bahn parallel zur Bahnbewegung auftretende Fehler ie Papier festzustellen. Die Schaltungslogik basiert auf der Tatsache, daß jede Lltngafalie eine sich wiederholende Spitze in de· an der Sammelschiene 12 eintreffenden Singangesignal erzeugt, wobei die Lage der Spitse während Jedes darauffolgenden Abtaatzyklus im wesentlichen an der gleichen Stelle liegt. Ib dieser Schaltung wird das Eingangssignal von der Sameelachlene 12 eines Komparator 51 zugeführt, der ein zweites Eingangssignal von den Mehrfacb-Schwellenwertaelektor 23 *r— hält. Dadurch wird die untere Intensitätsgrenze feste·» setzt, bei welcher die Schaltung anapriobt. Der Ausgange des Koarparatora 51 wird einer Synchronisier-Torechaltung zugeführt, die einen weiteren Eingang 53 aufweiat, welcher ait der Svnchroniaierungssohiene 15 verbunden ist. Dieses Tor 52 hat die gleiche Funktion wie da· Tor 30 und sein Ausgang iat mit einest monostabil» Multivibrator 5k verbunden, dessen Zeitkonstant· auf einen ¥*rt von etwa 98 Jt jeder Abtaatzeit oder jedea Abtastzvklus festgesetzt ist. Wenn ein Impuls in den Multivibrator 5** gelangt, wird er getriggert und sein meiner Auagang wird über einen Vorwiderstand 56 zur Ladung ein·· Kondeneatora 57 verbunden. Gleichzeitig wird der ander« Auegang des Multivibrators 5* über eine Leitung 58 mit einem wei-

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teren Eingang dee Synchronieiertorββ 52 verbunden, um zu verhindern, daß der Multivibrator 5¹* wieder ge trigger t wird« bevor er abfällt. Ak Ende der Zeitkonstaute fällt der Multivibrator ab und wenn ein weiterer Impuls unmittelbar danacb eintrifft, wird der Multivibrator erneut getriggert und der Zyklus wird wiederholt. Der Kondensator 57 wird so fortschreitend auf sine steigende Spannung geladen, wobei die Spannung eis Punkt 60 einem Spannungsvergleichsgerät 61 zugeführt wird, welches diese Spannung »it derjenigen vergleicht, dl® von einem Stuffen-Potentioneter 65 abgeno««en wird, der beispielsweise so eingestellt ist, daß er ein®* SpsiisaiuKig ©raa^igti, di® der- . jenigen entspricht, welche ©m Kondensator 57 vorliegen würde, vtnn der Multivibrator fHsr beiepialBwoäoo sw®i-Irundert aufeinanderfolgend© Afetaotlijaäea ersaowt gert is-έ. Bi@a vttrde ©issea
sich eretreck«!3d®B Fehles³ fs

wobei die tatsächliche LSsag© v©ss <i©£> SäjaotoHüasaß des StufenpotentioMiet@r8 65 ab
ist alt einer üuöeress Fernste«)®rung durch ®±n Schritt schal twerlc betätigt werde». Bar Auegang des Spannuzsgsvergleichegef&tes 61 ist taif o±m@m Ausgange schlitz 81 verbunden ₉ der sit:® ävtßore Anseig®- oder Alaraschaltung 66 et@u®rt, welch© betätigt wird, wenn eine Falte oder ein 1» Ltessrichtusg ugt Bahn sich erstreckender Fehler bestimmter QrBBe festg@sto2.lt woröe«

Die dritte Logikschaltung 70 dient dazia, quor zmr Papierbahn verlaufende Fehler, beispielsweise StHSe₉ festssu-ateile», deren Breite über «inen h®e~timt«n Mindostwart liegt. Die Schaltung weist eisaotn Komparator 71 auf_s der

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durch »inen Anschluß 72 alt der Saawelachiene 12 und durch einen Anschluß 28 alt den Mehrfach-Schwellenwertselektor 23 verbunden 1st. Der Ausgang dieaea Konparatora 71 wird einen Synchronisiertor 73 zugeführt, daa Über eine Leitung 7^ »it der Sjrnchronisierungeecbiene 15 verbunden ist und in der gleichen Veise wirkt wie die Tore 30 und 52. Der Ausgang dieaea Torea 73 wird eines Inverter 76 zugeführt, der den ankommenden negativen Inpula in einen positiven Impuls uaiwandelt, und dieae positiven Spannungsimpulse werden einer weiteren integrierenden Vergleichaachaltung ähnlich derjenigen, die bereite beschrieben wurden, zugeführt, die einen Vorwiderstand 75, einen Kondensator 78, einen Konparator 77 und ein Mehrstufenpotentiometer 78 aufweist, üb den Pegel einzustellen, bei welchen der Komparator 77 ein Auagangssignal erzeugt. Dieaer Spannungawert kann beispielsweise so eingestellt werden, daß er der Spannung entspricht, die am Kondensator 79 entsteht, wenc ein kontinuierliches Eingangssignal über beispielsweise achtzig aufeinanderfolgende Abtastungen vorhanden ist, was einen dunklen Band von vorbestimmter schnaler Breite quer über die Papierbahn entspricht. Der Ausgang des Konparatora 77 ist wiederum mit einem Ausgangaachütz 81 verbunden, der einen äußeren Alarmetronkreis 80 ateuert, un ein Anzeige- oder Alarmsignal zu erzeugen, wenn ein querverlaufender Fehler der genannten Art festgestellt wurde.

Ähnliche eigene Auswerte-Logikachaltungen können zur Feststellung anderer Eigenschaften der Papieroberfläche vorgesehen werden. Um beiapielaweiae allgemeine Bereiche festzusteilen, in denen daa Papier gefleckt iat, wird eine Schaltung verwendet, die einen niedrigeren Schwel-

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lenwert hat, der durch den Schwellenwertselektor 23 eingestellt wird, jedoch eine höhere Stellung am Potentiometer 78, sodaß die Schaltung auf geringere Intensitäten von einkommenden Signalen anspricht, jedoch nur dann, wenn der Fehler über einen beträchtlichen Bereich längs der Bahn auftritt. Durch Kombination der Prinzipien der beiden Schaltungen 50 und 70 kann erreicht werden, daß die Auswerteschaltung auf Flecken anspricht, die sich nicht notwendigerweise über die ganze Breite der Bahn erstrecken, die jedoch durch ihr wiederholtes Auftreten an gleichen Stellen in aufeinanderfolgenden Abtastungen festgestellt werden können.

Die Vorrichtung weist auch eins Schaltpult auf, welches Fernsteuerverblndungen zu Relais oder anderen örtlichen Betätigungsvorrichtungen für di* verschiedenen Schalter und Mehrstufengeräte in den einzelnen Schaltungen aufweist. Das Schaltpult kann manuell and / oder automatisch betätigbsre Steuer- oder Kontrollelemente aufweisen, beispielsweise ein Lochkarten- oder Magnetband-Lesegerät. Zur manuellen Betätigung weist das Steuerpult einzelne Schalter auf, die mit Buchstaben oder Zahlen bezeichnet sind und der Bedienungstaann schaltet einfach jedes ausgewählte Inspekt±OKspr©graiaia aus den kodierten Eingangsdaten ein, welche ihm gegeben werden. Im Falle der ersten Schaltung 20 zur Feststellung von Flecken beispielsweise bestianat u®r kodierte Eingang di© Einstellung des Mehrfach-Sehwell^nwertselaktors 23, den Wert des die Breit® te©eti«ffl®isd®ja P©t«nt±o»et©y8 36 und die Lage des Mehrstuf«nscheitere k6. Diese gassss© Schaltung kann abgeschaltet werden, Indmw aar Schalter h6 auf einen Leerkontakt geschaltet

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Im Fall· der Schaltung 50 zur Paststeilung von Paltan können ejle Charakteristika ebenfalls wieder mit Hilfe eines Code ausgewählt werden_t der die Einstellung des Schwellenwertaelekters 23, den Wert der an Potentiometer 65 vorhandenen Spannung und schließlich daa Schließen oder öffnen dea Ausgangsschtitsee 81 für die AIaraschaltung bestiamt. Entsprechende Steuersignale können fUr die Schaltung 70 verwendet werden.

• Patentanaprüche -

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Vorrichtung zum Feststellen von Oberflächenfehlern, insbesondere von blatt» oder bahnfürmlgen Stoffen« die ein optisches Abtastsystem und einen Video-Wandler, beispielsweise eine Fotozelle, aufweist, zur Erzeugung eines elektrischen Signals, welches Abweichungen von ausgewählten Oberflächeneigenschaften darstellt, gekennzeichnet durch eino Mehrzahl v®n elektrischen Auswertungsschaltunken (20, 5O₉ YO ) zur Feststellung der Anwesenheit oder des Wertes vos ausgewählten Merkmalen des Signals, welche de« ausgewählten Eigenschaften der Oberfläche (i) oistsprechen» und Wähler (23, 36, 46, 65, 78) xnm wa&li-jeisoss Einectialten und / oder Eises te&lea «i©r

   Vorrichtung ssuia Überwachen der EjLgeBS@feafo©a3 oä®r Qualität eines Blattes oder einer Bahss durch überprüfung, Analyse oder Aufzeichnung derselben, bestehend aus einen optischen Abtastsystem suei Abtasten des Blattes oder der Bahn, und einen fotoelektrischsn Empfänger zur Erzeugung eines Signals entsprechend dem empfangenen (reflektierten oder durchgehenden) Licht, gekennzeichnet durch Mittel zum Vergleichen von einem oder mehreren Charakterietika oder Werten des empfangenen Signals mit entsprechenden Bezugssignalen, die eine ,Mehrzahl von auswertenden Vergleichsschaltungen (20, 50, 70), Wähler (23) zur Auswahl der zu betätigenden Schaltungen und Mittel (36, k6_t 65, 78) zur Einstellung individueller Werte der Vergleichseignale oder

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   anderer Komponenten in dan Vergleichasobaltung«n und/ oder sur Einstellung einea Oesaait-Sinatellfaktors aufwaiaan.

   3· Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Mittal (9t 66, 80) «or Erzeugung ainaa Yarn- «dar Be tätigungaaignala in Abhängigkeit τοπ auagewählten Eigenachaftan oder Werten doa Blatt·· odor dor Bahn.

   J». Vorrichtung nach ainaai dar vorhergehenden Anaprttche, gekennzeichnet durch Synchroniaiamittal odar Taktgeber (13, 14), ua daa augenblicklich aapfangaiia Signal ■it der augenblicklichen Lage daa Abtaetatrahlee oder -punkte·, der von der Abtastvorrichtung erxeugt wird, in Besiehung au «etsen.

   5· Vorrichtung nach eine· der vorhergehenden Anaprttche, dadurch gekennzeichnet, daS alia odar susilndest die Mehrzahl der Wähler nicht kontinuierlich veränderliche, «ehretufige oder binäre Schalter aind.

   6. Vorrichtung nach eine· der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Schaltpult (7) und Ferneteuemittal (8) zur Betätigung zuailndeat einiger dar Wähler.

   7. Vorrichtung nach eines der vorhergehenden Anaprttche, dadurch gekennzeichnet, daS zumindest eine vorprograaaiierte Auewerteschaltung (20, 50, 70) vorgeaehen iat zur Feststellung «indestens einer zueazaaengeaetaten Charakteriatik dea Signale, beispielsweise alnaa integrierten Awplitudenpegela, eines sich wiederholenden Signalajuatera oder einer zeitlich dafiniartan Kontinuität bei einer beatlaaitan Amplitude.

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   a*

   8. Vorrichtung nach Anspruch 7» gekennzeichnet durch eine Auswerteschaltung (2) zur Feststellung eines integrierten Amplitudenpegels, welche Filter (29, 32, 35» 36) aufweist, die den Durchgang von Signalen über einem vorbestimmten Schwellenwert gestatten, sowie ein Zählwerk (4o) zum Speichern der Anzahl der von dem Filter durchgelassenen Signale,

   9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine Auswerteschaltung (50) zur Feststellung eines sich wiederholenden Signalmusters, die Filtermittel (51) aufweist, welche Signale über einen bestimmten Schwellenwert durchlassen, ein· »onostabile Multivibratorschaltung (5*0» deren Zeitverzögerung im wesentlichem der Abtastzeit oder dea Abtaatzyklus des optischen Abtastsystem* (k, 5) entspricht, und eine Additionsstufe (57* 61, 6$), die nur in Abhängigkeit von einer Wiederholung von Signalen von dem Multivibrator aus einer vorbestimmten Anzahl von aufeinanderfolgenden Abtastungen oder Abtastzyklen des optischen Abtaetsystems einen vorbestimmten Varnpegel erreichen kann.

   10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9» gekennzeichnet durch eine Auswerteschaltung (70) zur Feststellung einer zeitlich definierten Kontinuität bei einer vorbestimmten Amplitude, die Filtermittel (71) aufweist, welche Signale oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes durchlassen, und ein· Additionsstufe (77» 78» 79)· die nur in Abhängigkeit von einer Wiederholung von Signalan von dem Filter aus «iner vorbestimmten Anzahl von aufeinanderfolgenden Abtastungen oder Abtastzyklen das optischen Abtastsystems ·1ή·η vorbestimmten Varnpegel erreichen kann*

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