DE2451199B2

DE2451199B2 - Vorrichtung zum registrieren und markieren von fehlern in der oberflaeche von mit einer vorgebbaren geschwindigkeit fortbewegten und/oder warmgewalztem walzgut

Info

Publication number: DE2451199B2
Application number: DE19742451199
Authority: DE
Priority date: 1974-10-29
Filing date: 1974-10-29
Publication date: 1977-05-26
Also published as: DE2451199A1

Description

Es ist weiterhin bekannt (US-Patentschrift 36 73 493), die Oberfläche des Prüfguts in eine Folge von Teilbildern zu zerlegen und diese auszuwerten. Zur Zerlegung wird der translatorischen Bewegung des Prüfguts die rotierende Bewegung eines Prüfkopfs überlagert und die hierdurch erhaltene Schraubenfläche in π Teilflächen zerlegt, die auf Fehlersignale untersucht werden. Eine derartige Prüfmethode sieht jedoch voraus, daß das Prüfgut aus in Transportrichtung rotationssymmetrischem Material besteht und ist folglich iuf Spezialfälle beschränkt

Es ist weiterhin bekannt (DT-OS 22 46 617), mittels einer automatisch arbeitenden Prüfanlage die Fehlstellen in gedruckten Schaltungen und integrierten Schaltkreisen zu ermitteln, wobei ebenfalls eine Fernsehkamera vorgesehen ist, die das aufgenommene Bild auswertet Hierbei wird auf der Bildplatte der Videokamera ein Bildausschnitt dargestellt, wobei nur diese diesen Bildausschnitt zugeordneten Informationen gespeichert ausgewertet werden, damit eine geringe Anzahl von Speicherplätzen genügt

Es ist auch bekannt (US-PS 32 90 367), bei dem durch die Prüf- und Markierungseinrichtung zu untersuchenden und durch sie bewegten Prüfgut mittels Schieberegistern die Markierungseinrichtung geschwindigkeits- 2<, abhängig zu steuern.

Es ist weiterhin bekannt (US-Patentschrift 34 45 672), mittels Fotozellen lichtdurchlässiges Material, wie z. B. Glastafeln in der Weise zu überprüfen, daß die Fotozellen nebeneinander in einer Reihe unterhalb der Glastafeln und senkrecht zur Transportrichtung angeordnet sind und jeder Fotozelle eine Markierungseinrichtung zugeordnet ist, die unter entsprechender Zeitverzögerung und in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit von diesen Fotozellen jeweils beim ^ Auftreten eines Fehlers angesteuert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung derart auszubilden, daß ohne weiteres an sich bekannte Videokameras eingesetzt werden können, die darüber hinaus die Möglichkeit eröffnen, durch entsprechende Vorgabe der Breite der Zeilenabschnitte den Fehler in seiner zur Transportrichtung senkrechten Erstreckung beliebig genau zu erfassen beziehungsweise eine derartige Grobeinteilung vorzunehmen, die der von der Praxis geforderten beziehungsweise genügenden Genauigkeit entspricht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einrichtung zur Erkennung der Fehlerimpulse aus einem der Videokamera nachgeschalteten Filter besteht, daß der Videokamera weiterhin ein Amplitudensieb nachgeschaltet ist, daß einen Ausgang für die Zeilenimpulse und einen Ausgang für die als Steuerimpulse dienenden Bild-Impulse besitzt und dem der Zähler zum Zählen der Zeilen sowie ein Koizidenzglied zum Bilden der Zeilengruppen nachgeschaltet ist, das für jede Zeile der Zeilengruppe einen Impuls an einen Oszillator mit nachgeschaltetem Frequenzteiler abgibt, die als Einrichtung zur Unterteilung der Zeilen in Zeilenabschnitte dienen, daß der Frequenzteiler eine (_1O der Anzahl der Zeilenabschnitte entsprechende Anzahl von Ausgängen hat und dessen Steuereingang mit dem Bildimpulsausgang des Amplitudensiebs verbunden ist, daß jeder Ausgang des Frequenzteilers über jeweils ein Undglied, dessen zweiter Eingang mit dem Filter (15 verbunden ist, dem Eingang des Speichers aufgeschaltet ist und der Speicher so ausgebildet ist, daß die Speicherplätze gesetzt werden, wenn der Fehlerimpuls in einer vorgebbaren Bezugszeile enthalten ist

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß auf bekannte Mittel der Fernsehtechnik zurückgegriffen werden kann. Weiterhin wird erreicht, daß durch eine Frequenzänderung des Oszillators die Anzahl und damit die Breite der Zeilenabschnitte vorgegeben werden kann und hierdurch die Fehlerlage beliebig genau eingrenzbar ist

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorrichtung eine Einrichtung zum Unterdrücken von Fehlern geringer Tiefe auf, die erfindungsgemäß ein dem Filter vorgeschalteter Abschwächer z.ur Einstellung des Kontrastes zwischen den Fehlern ist Durch diese Maßnahme werden diejenigen Fehler geringer Tiefe nicht markiert, die für die weitere Verarbeitung unwesentlich sind und aufgrund dieser geringen Tiefe einen geringen Kontrast erzeugen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist dem Speicher ein zweiter Speicher nachgeschaltet, der die gleiche Anzahl von Ein- und Ausgängen wie der erste Speicher hat und der gesetzt wird, wenn der Fehler eine vorgebbare Länge überschreitet. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß Fehler unter einer vorgebbaren Länge eliminiert werden und die Markierungseinrichtung nicht ansteuern. Durch die Bezugszeile, die beispielsweise die Mittellinie des Rasterfeldes auf einem Monitorbild sein kann, wird eine Bezugsgröße für die Längenmessung zwischen Meßpunkt und Markierungspunkt geschaffen. Durch eine der Geschwindigkeit des Prüfgutes proportionale Impulsfolge und die Zahl der Schiebe-Register-Stellen ist der Abstand zwischen der Bezugslinie und dem Markierungspunkt einstellbar, so daß eine ortsgetreue Markierung gewährleistet ist.

In einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Ausgänge des Frequenzteilers über Schalter wahlweise mit einem Monitor verbindbar. so daß hierdurch je nach den Erfordernissen ein größeres oder feineres Raster gewählt werden kann sowie der Kontrast eingestellt wird.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 den Aufbau eines Zeilensignals und

F i g. 2 das Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels.

F i g. 1 zeigt ein am Ausgang einer Videokamera abgegebenes Zeilensignal. Dieses besteht aus dem Bildinhalt Bund dem Gleichlauf- oder Synchronisierzeichen S am Ende der Zeile. Die Synchronisierimpulse haben eine Höhe von 75% bis 100 der Maximalamplitude des Zeilensignals. Das Niveau von 75% stellt gleichzeitig den Schwarzpegel dar, der den dunkelsten Bildstellen entspricht. Die Synchronisierzeichen erscheinen auf dem Bildschirm noch schwärzer als schwarz. Sie liegen im Ultraschwarzgebiet und bleiben ohnehin außerhalb des Bildfeldes. Beidseitig der Synchronisierimpulse schließt sich jeweils eine Schwarzschulter S an. Die hintere Schwarzschulter verhindert, daß der Zeilenrücklauf als helle Linie auf dem Bildschirm erscheint.

Der Weißpegel für die hellste Bildstelle liegt bei 10% des Maximalwertes. Zwischen zwei Zeilenimpulsen baut sich der Helligkeitsverlauf einer Zeiie in Form von Amplitudenschwankungen auf. Bei einer fehlerfreien Oberfläche wird diese mit gleicher Helligkeit von der Videokamera auf dem Monitorbild abgebildet, d.h. jedes Zeilensignal hat einen durch die Linie 1 dargestellten horizontalen Verlauf. Die fehlerhaften Bereiche, wie Risse und dergleichen werden infolge der Kontrastunterschiede durch die Fehlerimpulse 2 ange-

zeigt.

In Fig.2 sind der mit Fig. 1 bezeichneten Videokamera 1 das Amplitudensieb 2 und über den Abschwächer 3 das Filter 4, das zusätzlich die Funktion eines Verstärkers hat, mit einem Komparator 5 nachgeschaltet. Dem Ausgang des Amplitudensiebes für die Zeilenimpulse ist ein Zähler 6 zum Zählen der Zeilenimpulse, diesem ein Koinzidenzglied 7 zur Bildung der Zeilengruppen und diesem der Oszillator 8 mit vorgebbarer Frequenz nachgeschaltet. Diesem Oszillator 8 ist ein Frequenzteiler 9 nachgeschaltet, die beide zusammen die ausgewählten Zeilen in eine vorgebbare Anzahl von Zeilenabschnitten unterteilen. Dieses Glied hat eine der Zahl der Zeilenabschnitte entsprechende Anzahl von Ausgängen. Jeaem dieser Ausgänge ist ein Undglied 10 nachgeschaltet, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des Komparators verbunden ist.

Die Ausgänge der Undglieder sind jeweils mit einem Eingang des ersten nachgeschalteten Speichers 11 verbunden, der die gleiche Anzahl von Ein- und Ausgängen besitzt, die ihrerseits jeweils mit den Eingängen des zweiten Speichers 12 verbunden sind. Diesem ist das Schieberegister 13 nachgeschaltet, das die Steuersignale für die Markierungseinrichtung abgibt, die jedem Zeilenabschnitt zugeordnete Spritzpistole 13,14 ansteuern. Das Schieberegister 13 hat einen zusätzlichen Steuereingang, über den die der Geschwindigkeit des Prüflings proportionale Impulsfolge 20 zugeführt wird. Diese Impulsfolge wird beispielsweise mittels eines Tachodynamos erzeugt, der nicht dargestellt ist. Der Ausgang des Amplitudensiebes für die Bildimpulse ist jeweils mit einem Steuereingang des Zählers 6 des Frequenzteilers 9 und mit jeweils einem Steuereingang der Speicher U und 12 verbunden. Dem Abschwächer 3 ist zusätzlich zum Filter 4 ein Videoverstärker 15 für einen Monitor 16 nachgeschaltet. Dieser weist zusätzlich eine der Anzahl der

s Zeilenabschnitte entsprechende Anzahl von Summiereingängen auf, die jeweils zu einem der Ausgänge des Frequenzteilers führen und wahlweise auf dem Monitor geschaltet werden können. Dies ist symbolisch durch die Schaltkontakte 17, 17', 17" usw. dargestellt. Hierdurch

id können wahlweise die Rasterfelder abgebildet werden. Diese Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Die von der Videokamera abgegebenen Videosignale werden nach den Zeilenimpulsen und Bildimpulsen getrennt und weiterhin werden zusätzlich mittels des

is Abschwächers 3, des Filters 4 und des Komparators 5 die Fehlersignale ab einem einstellbaren Schwellwert ausgesiebt und für die nachgeschalteten Einrichtungen auf die erforderliche Amplitude gebracht. Die herausgesiebten Zeilenimpulse werden durch den Zähler 6 die Koinzidenzeinrichtung 7 zu Zeilengruppen zusammengefaßt. Der Oszillator mit Frequenzteiler unterteilt die in den Zeilengruppen zusammengefaßten Zeilen in Zeilenabschnitte. Die an den Ausgängen des Frequenzteilers anstehenden Signale repräsentieren die Zeilen-

><; abschnitte. Durch die Undglieder 10 werden die Fehlerimpulse den Zeilenabschnitten zugeordnet. Mit den Ausgangssignalen der Undglieder wird der Speicher 11 gesetzt. Bei Überschreiten der vorgegebenen Mindestfehlerlänge werden die zugeordneten

tu Plätze des Speichers 12 gesetzt. In Verbindung mit den Impulsen 20 für die Vorschubgeschwindigkeit des Prüflings werden die aus Speicher 12 an das Schieberegister 13 abgegebenen Steuersignale der Markierungseinrichtung zugeführt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Registrieren und Markieren von Fehlern in der Oberfläche von mit einer vorgebbaren Geschwindigkeit fortbewegtem kalt- .-; und/oder warmgewalztem Walzgut, bei dem ein Kontrast zu Fehlern und der übrigen Oberfläche besteht und/oder erzeugt wird, mit einer Videokamera, welche die Oberfläche des Walzguts in eine Fernsehbildfolge umsetzt, mit einer der Videokame- ι ra nachgeschalteten Einrichtung zur Erkennung der Fehlerimpulse aus dem Signal der das Walzgut abtastenden Videokamera sowie mit einem Zähler zum Zählen der Zeilen, der von einer Einrichtung zur Bereitstellung von einer dem jeweiligen Bildanfang eingebenden Steuerimpulsen gesteuert wird, mit einer Einrichtung zur Unterteilung der Zeilen in Zeilenabschnitte, mit einem Speicher, der den Zeilenabschnitten zugeordnete Speicherplätze enthält, die von den zugehörigen Fehlerimpulsen gesetzt werden und mit einem daran angeschlossenen Schieberegister, das in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Walzguts eine der Anzahl der Zeilenabschnitte entsprechende Anzahl von Markierungseinrichtungen steuert, wobei Zeilen- und 2-Transportrichtung aufeinander senkrecht stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erkennung der Fehlerimpulse aus einem der Videokamera (1) nachgeschalteten Filter (4) besteht, daß der Videokamera (1) weiterhin ein Amplitudensieb (2) nachgeschaltet ist, das einen Ausgang für die Zeüenimpulse und einen Ausgang für die als Steuerimpulse dienenden Bildimpulse besitzt, und dem der Zähler (6) zum Zählen der Zeilen sowie ein Koinzidenzglied (7) zum Bilden der Zeilengruppen nachgeschaltet ist, das für jede Zeile der Zeilengruppe einen Impuls an einen Oszillator

(8) mit nachgeschaltetem Frequenzteiler (S) abgibt, die als Einrichtung zur Unterteilung der Zeilen in Zeilenabschnitte (7) dienen, daß der Frequenzteiler

(9) eine der Anzahl der Zeilenabschnitte entsprechende Anzahl von Ausgängen hat und dessen Steuereingang mit dem Bildimpulsausgang des Amplitudensiebs (2) verbunden ist, daß jeder Ausgang des Frequenzteilers (9) über jeweils ein UND-Glied (10), dessen zweiter Eingang mit dem Filter (4) verbunden ist, dem Eingang des Speichers (11) aufgeschaltet ist und der Speicher (11) so ausgebildet ist, daß die Speicherplätze gesetzt werden, wenn der Fehlerimpuls in einer vorgebbaren Bezugsteile enthalten ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer Einrichtung zum Unterdrücken von Fehlern geringer Tiefe, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ein dem Filter (4) vorgeschalteter Abschwäscher (2) zur Einstellung des Kontrastes zwischen den Fehlern mit der Oberfläche ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Speicher (U) ein zweiter Speicher (12) nachgeschaltet ist, der die gleiche (,o Anzahl von Ein- und Ausgängen wie der erste Speicher (11) hat und der gesetzt wird, wenn der Fehler eine vorgebbare Länge überschreitet.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die <>s Ausgänge des Frequenzteilers (9) über Schalter (17) mit einem Monitor (16) verbindbar sind.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Registrieren und Markieren von Fehlern in der Oberfläche von mit einer vorgebbaren Geschwindigkeit fortbewegtem kalt- und/oder warmgewalztem Walzgut, bei dem ein Kontrast zu Fehlern und der übrigen Oberfläche bestellt und/oder erzeugt wird, mit einer Videokamera, welche die Oberfläche des Walzguts in eine Fernsehbildfolge umsetzt, mit einer der Videokamera nachgeschalteten Einrichtung zur Erkennung der Fehlerimpulse aus dem Signal der das Walzgut abtastenden Videokamera sowie mit einem Zähler zum Zählen der Zeilen, der von einer Einrichtung zur Bereitstellung von einer den jeweiligen Bildanfang eingebenden Steuerimpulsen gesteuert wird, mit einer Einrichtung zur Unterteilung der Zeilen in Zeilenabschnitte, mit einem Speicher, der den Zeilenabschnitten zugeordnete Speicherplätze enthält die von den zugehörigen Fehlerimpulsen gesetzt werden und mit einem daran angeschlossenen Schieberegister, das in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Walzguts eine der Anzahl der Zeilenabschnitte entsprechende Anzahl von Markierungseinrichtungen steuert, wobei Zeilen- und Transportrichtung aufeinander senkrecht stehen.

Vorrichtungen zum Registrieren und Markieren von Fehlern dieser Art sind an sich bereits bekannt (DT-OS 22 09 146). Hierbei wird die Länge eines Oberflächenfehlers in der Transportrichtung dadurch bestimmt, daß in einer vorgegebenen Zeile in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit eine der Fehlerlänge in der Transportrichtung proportionale Anzahl von Fehlerimpulsen erzeugt wird. Die Breite eines Fehlers in der zur Transportrichtung senkrechten Richtung wird dadurch bestimmt, daß mittels einer Triggerschaltung die Zeile in Zeilenabschnitte zerlegt wird und elektronisch geprüft wird, in welchem dieser Zeilenabschnitte ein Fehlersignal abgegeben wird. Eine derartige Triggerschaltung setzt jedoch stabile Spannungsverhältnisse voraus, die jedoch im praktischen Betrieb ohne erheblichen elektronischen Aufwand nicht erreicht werden können. Darüber hinaus sind bei der Verwendung einer Videokamera an dieser erhebliche Änderungen beziehungsweise Umbauten erforderlich, um diese Zerlegung durchführen zu können.

Um diese Zerlegung der Zeile in Zleilenabschnitte mittels der Triggerschaltung zu umgehen, ist weiterhin bekannt (aaO DT-OS 22 09 146) auf einer Bildschirmröhre die abgebildete Zeile mittels in einer Reihe nebeneinander angeordneter Fotoelemente zu unterteilen, der eine entsprechende Auswurtevorrichtung nachgeschaltet ist, die angibt, welches dieser Fotoelemente ein entsprechendes Fehlersignal abgibt. Mit diesen Fehlersignalen wird eine Markierungseinrichtung gesteuert, die eine dieser Zeilenabschnitte entsprechende Anzahl von Farbspritzpistolen aufweist und die geschwindigkeitsabhängig in der Weise gesteuert wird, daß mittels eines Reibrades ein von der Transportgeschwindigkeit des zu prüfenden Materials proportionales Steuersignal zusätzlich einem Steuereingang der Markierungsvorrichtung zugeführt wird. Nachteilig ist insbesondere, abgesehen von dem hohen Aufwand, daß eine übliche Videokamera ohne tiefgreifende Änderungen zu diesem Zwecke nicht eingesetzt werden kann beziehungsweise daß die Verwendung von aufgesetzten Fotoelementen auf einem Bildschirm nur ein Provisorium bedeutet. Darüber hinaus kann je nach der exakten Bestimmung der Fehler nicht ohne weiteres die Anzahl der Zeilenabschnitte vergrößert oder verkleinert werden.