DE2613978B2 - Messanordnung zum kontrollieren der oberflaechenguete eines werkstuecks - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßanordnung zum Kontrollieren der Oberflächengüte eines lichtreflektierenden, insbesondere band- oder bahnförmigen Werkstücks mit mindestens einem Lichtgeber zum teilweisen Beleuchten des Werkstücks und mindestens einem Empfänger für das von dem beleuchteten Werkstück reflektierte Licht, wobei mindestens ein Empfänger mit einem Wandler zusammenwirkt, der das auf den Empfänger geleitete reflektierte Licht in ein entsprechendes elektrisches Signal umwandelt.

Zum Bestimmen der Oberflächengüte eines Werkstücks werden bisher die Oberflächenprüfung und die Oberflächerimessung verwendet. Bei der Oberflächenprüfung weiden insbesondere solche Abweichungen der tatsächlichen Oberfläche von der idealen Oberfläche erfaßt und bewertet, die bei der Bearbeitung der Oberfläche entstanden sind. Dazu gehören beispielsweise durch Schwingungen des Werkzeugs verursachte Wellen, durch die Form der Werkzeugschneide erzeugte Rillen oder durch stumpfe Werkzeuge bewirkte Schuppen und Scharten. Bei der Oberflächenmessung werden spezifische Kenngrößen einer Oberfläche, wie beispielsweise die Rauhtitfe oder die Glättungstiefe, quantitativ bestimmt.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung einer Oberfläche auf Oberflächenfehler ist beispielsweise in der GB-PS 11 03 491 beschrieben. Bei diesem Verfahren wird die gesamte Breite eines bandförmigen Materials mit einer 2'ylinderlinse beleuchtet und das von der Oberfläche reflektierte Licht von einer Vielzahl nebeneinander und quer zur Durchlaufrichtung des Materials angeordneter Fotozellen gemessen. Um die in der Längsrichtung verlaufenden schlieren- oder streifenförmigen Oberflächenfehler, die nur an ihrem Anfang oder Ende eine Reflexionsänderung und ein entsprechendes Ausgangssignal der Fotozelle bewirken, auf ihrer gesamten Länge zu erkennen, werden die Fotozellen quer zur Durchlaufrichtung des Materials hin- und hergeschoben. Dabei erzeugt ein streifenförmiger Oberflächenfehler in zwei benachbarten Fotozellen ein Signal, dessen Frequenz der Verschiebefrequenz der Fotozellen entspricht. Die von den Fotozellen erzeugten Fehlersignale werden direkt verstärkt und gespeichert oder sofort ausgewertet.

Ein Verfahren zum Messen der Rauhigkeit ist beispielsweise in der DT-OS 19 28 572 beschrieben. Bei diesem Verfahren wird eine elektromagnetische Strahlung, deren Wellenlänge größer ist als der quantitative Wert der Rauhigkeit auf die zu messende Oberfläche

geleitet und die Intensität der reflektierten Strahlung gemessen. Die Rauhigkeit wird dann aus den Intensitäten der auf die Fläche geleiteten, der von der Fläche reflektierten und einer unter gleichen Bedingungen von einer einwandfreien glatten Oberfläche des gleichen Materials reflektierten Strahlung errechnet.

Bei beiden Verfahren wird das von einer Fehlstelle bzw. von der Rauhigkeit einer technischen Oberfläche erzeugte Signal mit dem Signal einer optimal reflektierenden Oberfläche verglichen. Die beiden Verfahren sind darum nicht zum Kontrollieren der Oberflächengüte eines band- oder bahnförmigen Werkstücks geeignet, dessen Reflexion durch zulässige Änderungen der Oberflächenrauhigkeit oder -farbe kontinuierlich verändert wird.

Der Erfindung liegt darum die Aufgabe zugrunde, eine Meßanordnung zum Kontrollieren der Oberflächengüte eines Werkstücks zu schaffen, die für den Dauerbetrieb in einer industriellen Fertigung geeignet ist und das Lokalisieren von Oberflächenbereichen ermöglicht, deren Struktur von der mittleren Struktur der Gesamtoberfläche abweicht

Diese Aufgabe w ird erfindungsgemäß gelöst mit einer Meßanordnung, die gekennzeichnet ist durch eine Einrichtung zur Bildung eines Vergleichssignals aus mindestens einem der elektrischen Ausgangssignale der Empfänger, und durch mindestens einem Komparator, welcher das Vergleichssignal mit dem tatsächlichen Ausgangssignal des/der Empfänger vergleicht und ein Fehlersignal erzeugt, sobald das tatsächliche Ausgangssignal vom Vergleichssignal abweicht

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Meßanordnung mit nur einem Empfänger für reflektiertes Licht ist die Einrichtung zur Bildung des Vergleichssignals als Verzögerungsleitung ausgebildet.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Meßanordnung mit mehreren Empfängern für reflektiertes Licht ist die Einrichtung zur Bildung des Vergleichssignals ais Addierkreis ausgebildet, an dessen Ausgang ein Vergleichssignal erscheint, das dem arithmetischen Mitte! der tatsächlichen elektrischen Ausgangssignale der Empfänger entspricht.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Meßanordnung ist zum Einstellen der zulässigen Toleranz zwischen dem tatsächlichen Ausgangssignal oder Signalen und dem Vergleichssignal der Ansprechschwellwert des Komparators einstellbar.

Mit der erfindungsgemäßen Meßanordnung ist es möglich, die Güte der Oberfläche oder Oberflächen eines band- oder bahnförmigen oder einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Erzeugnissen kontinuierlich zu überwachen und örtlich begrenzte Mängel, Beschädigungen oder Verformungen der Oberfläche festzustellen. Der Vergleich des einer Oberflächenbeschädigung entsprechenden Fehlersignals mit dem der mittleren Oberflächengüte entsprechenden Vergleichssignal ermöglicht weiter, jeden Oberflächenfehler relativ zur tatsächlichen Oberflächengüte zu bewerten. Schließlich kann durch das Einstellen des Schwellwerts die Toleranzgrenze bestimmt werden, innert der mögliche Oberflächenmängel noch zulässig sind.

Mit der neuen Meßanordnung kann die bisher von Menschen durchgeführte Kontrolle der Oberflächengüte von Halb- und Fertigfabrikaten automatisiert werden. Damit wird nicht nur eine Verbilligung der Kontrolle und Verkürzung der Kontrollzeit erreicht, sondern es wird erstmals eine objektive Kontrolle nach einstellbaren Kriterien ermöglicht, und es werden auch die insbesondere durch nachlassende Konzentration bedingten Fehler bei der Kontrolle praktisch ausgeschlossen.

Im folgenden wird die Erfindung mit Hilfe der Zeichnung an einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben:

Fig. 1 zeigt schematisch eine Meßanordnung mit einem Lichtempfänger zum Bestimmen von Fehlern in der Oberfläche eines bandförmigen Materials.

Fig.2 zeigt ebenfalls schematisch eine Meßanordnung mit zwei Lichtempfängern zum Bestimmen von Fehlern in der Oberfläche einer kreisrunden Scheibe.

Fig.3 zeigt das Blockschema einer elektronischen Schaltung für eine Meßanordnung mit fünf Lichtempfängern und zwei Kanälen, um positive und negative Fehlersignale unabhängig voneinander mit dem Vergleichssignal zu vergleichen.

Die in F i g. 1 schematisch gezeigte Meßanordnung ist zum Kontrollieren der Oberflächengüte eines bandförmigen Materials, beispielsweise eines Metallbands 10, vorgesehen. Die Anordnung enthält eine Lichtquelle 11, deren Licht von einer Faseroptik 12 auf das Metallband geleitet wird. Das dem Metallband benachbarte, dem Lichtaustritt dienende Ende 13 der Faseroptik ist quer zur Transportrichtung des Metallbands auseinandergezogen und beleuchtet einen schmalen, quer über das Metallband verlaufenden Bereich 14. Neben der für die Beleuchtung verwendeten Faseroptik 12 isl eine weitere, für das Weiterleiten des von dem Metallband reflektierten Lichts vorgesehene Faseroptik 16 angeordnet. Das Lichteintrittsende 17 dieser Faseroptik ist wie das Lichtaustrittsende 13 der Faseroptik 12 verbreitert, damit das über der gesamte Breite des beleuchteten Bereichs 14 reflektierte Licht aufgenommen werden kann. Das Lichtaustrittsende 18 der Faseroptik 16 ist einer Fotodiode 19 benachbart angeordnet. Der Ausgang der Fotodiode ist mit dem Eingang einer elektrischen Verzögerungsleitung 21 und über eine Leitung 22 direkt mit einem Eingang eines Komparators 23 verbunden. Der Ausgang der Verzögerungsleitung ist mit dem anderen Eingang dieses Komparators verbunden.

Bei einer praktisch verwendeten Ausführungsform dieser Meßanordnung sind die Enden 13 und 17 der beiden Faseroptiken 12 bzw. 16 in einem Prüfkopf befestigt und liegen dicht nebeneinander. Vorzugsweise enthält dieser Prüfkopf auch ein optisches System, welches das zum Lichtaustritt vorgesehene Ende 13 der Faseroptik 12 auf dem Metallband und den beleuchteten Bereich 14 auf dem Lichteintrittsende 17 der Faseroptik 16 abbildet.

Beim Betrieb dieser Meßanordnung wird das Metallband 10 von einer nicht gezeigten Einrichtung in der Richtung des Pfeils 24 und durch den beleuchteten Bereich 14 transportiert. Ein Teil des von dem Metallband im beleuchteten Bereich reflektierten Lichts wird von der Faseroptik 18 auf die Fotodiode 19 geleitet, die ein der Belichtung entsprechendes, elektrisches Signal erzeugt. Das elektrische Signal wird über die Verzögerungsleitung 21 und über die Leitung 22 an die beiden Eingänge des Komparators 23 geleitet. Es sei angenommen, daß die Transportgeschwindigkeit des Mc'.allbands etwa 50cm/sec beträgt und die (in der Transportrichtung gemessene) Länge des beleuchteten Bereichs etwa 1 mm ist. Es genügt dann eine Verzögerungszeit der Größenordnung 1 msec, um dem Komparator zwei Signale zuzuleiten, von denen das eine der momentanen Reflexion des beleuchteten Teils

der Oberfläche und das andere der Reflexion des unmittelbar zuvor beleuchteten Teils der Oberfläche entspricht. Wenn das Metallband eine Oberfläche mit gleichmäßiger Qualität, d. h. gleichmäßiger Reflexion aufweist, sind diese beiden Signale praktisch gleich, und es erscheint am Ausgang 25 des !Comparators kein Signal. Weist die Oberfläche eine Fehlstelle 26 auf, so wird die Reflexion, sobald diese Fehlstelle in den beleuchteten Bereich 14 transportiert wird, geändert. Das über die Leitung 22 an den Komparator geführte Signal ist dann unterschiedlich gegenüber dem vom Verzögerungskreis 21 gelieferten Signal, und am Ausgang 25 des !Comparators erscheint ein Fehlersignal,

Wie jedem Fachmann bekannt ist, kann der Schwellwert eines !Comparators eingestellt werden. Das ermöglicht, die Grenze des zulässigen Unterschieds zwischen den beiden Eingangssignalen zu bestimmen, unterhalb der ein Oberflächenfehler noch tolerierbar und oberhalb der ein Fehler nicht mehr tolerierbar ist. _ω Sinnvollerweise wird der Schwellwert so eingestellt, daß nicht sprunghafte Änderungen der Reflexion, wie sie beispielsweise durch eine durch Oxidation bedingte Änderung der Färbung der Oberfläche bewirkt werden, kein Fehlersignal erzeugen.

Es versteht sich, daß zum Kontrollieren der beiden Oberflächen eines bandförmigen Materials zwei Meßanordnungen der beschriebenen Art verwendet werden können. Diese Meßanordnungen können einander gegenüberliegend oder, wenn das bandförmige Material in seiner Längsrichtung um 180° gedreht wird, in der Transportrichtung des Materials nacheinander angeordnet sein. Es versteht sich auch, daß zum Kontrollieren breiter Materialbänder mehrere Anordnungen der beschriebenen Art nebeneinander aufgestellt werden können, um einen beleuchteten Bereich 14 zu erzeugen, der über die gesamte Breite des Materials verläuft. Die Ausgänge der Komparatoren dieser Meßanordnungen können über eine Torschaltung auf eine einzige Leitung geführt werden.

Die in F i g. 2 schematisch gezeigte Meßanordnung ist zum Kontrollieren der Oberfläche von kreisrunden Platten 30 vorgesehen. Die Platten werden aus einem nicht gezeigten Magazin in eine Prüfstation transportiert, wo sie mit ihrem Umfang auf zwei Rollen 31, 32 stehen und mindestens einmal um 360° gedreht werden, bevor sie die Prüfstation wieder verlassen. Die Meßanordnung enthält eine Lichtquelle 33 und eine Faseroptik 34, die einen schmalen Lichtstreifen 35 auf die Platte wirft. Zwei weitere Faseroptiken 37,38 leiten das von der Platte reflektierte Licht an je eine zugeordnete Fotodiode 39 bzw. 40. Der Ausgang jeder Fotodiode ist mit einem zugeordneten Eingang eines Addierkreises 42 und über eine Leitung 43 bzw. 44 direkt mit einem Eingang eines Komparatörs 45 bzw. 46 verbunden. Der Ausgang des Addierkreises 42 ist mit dem anderen Eingang jedes der Komparatoren 45 bzw. 46 verbunden. Die Ausgänge der beiden Komparatoren sind mit den beiden Eingängen einer Torschaltung 48 verbunden, an deren Ausgang 49 gegebenenfalls ein Fehlersignal erscheint

Beim Betrieb dieser Meßanordnung wird, wie bereits beschrieben, zuerst eine Scheibe auf die beiden Rollen 31, 32 gefördert Die Rollen sind durch nicht gezeigte Mittel angetrieben und drehen die Scheibe in der Richtung des Pfeils 36. Das von dem beleuchteten Streifen 35 reflektierte Licht wird von den beiden nebeneinander angeordneten Faseroptiken 37, 38 auf die zugeordneten Fotodioden 39 bzw. 40 geleitet, von denen jede ein elektrisches Signal erzeugt, das ihrer Beleuchtung entspricht. Die beiden Foiodioden sind derart ausgesucht und geschaltet, daß sie bei gleicher Beleuchtung auch praktisch gleiche Signale erzeugen. Der Addierkreis 42 bildet ein Vergleichssignal, das dem arithmetischen Mittel 'tier Ausgangssignale der beiden Fotodioden 39, 40 entspricht. Dieses am Ausgang des Addierkreises erscheinende Vergleichssignal wird dann in den Komparatoren 4 5,46 mit den in den Leitungen 43 bzw. 44 erscheinenden tatsächlichen Signalen verglichen.

Auch diese Meßanordnung enhält vorzugsweise ein nicht gezeigtes optisches System, so daß eine Änderung der Reflexion im randnahen Bereich der Scheibe möglichst nur von der Faseroptik 38 auf die Fotodiode 40 und eine Änderung der Reflexion iim Bereich der Scheibenmitte möglichst nur von der Faseroptik 37 an die Fotodiode 39 geleitel wird.

Wenn die kontrollierte Oberfläche der Scheibe keine Mangel aufweist und das auftreffende Licht vom beleuchteten Streifen 35 gleichmäßig reflektiert wird, werden die beiden Fotodioden 39, 40 praktisch gleichmäßig beleuchtet. Gemäß der oben beschriebenen Bedingung erzeugen siie dann etwa gleichartige Signale. Das am Ausgang des Addierkreises 42 erscheinende Signal, das dem arithmetischen Mittel der Eingangssignale entspricht, ist dann ebenfalls praktisch gleich jedem der Ausgangssignale der Fotodioden 39,40. Das bedeutet, daß jedem der Komparatoren 45, 46 vom Addierkreis 42 und von der zugeordneten Fotodiode über die Leitungen 43 bzw. 44 gleiche Signale zugeleitet werden und keiner der Komparatoren ein Fehlersignal erzeugt.

Wenn die Scheibe 30 beispielsweise nahe dem äußeren Rand einen Kratzer 41 aufweist, der eine stärkere Reflexion als die Scheibenoberl'läche bewirkt, wird die Fotodiode 40 stärker als die Fotodiode 39 beleuchtet, sobald dieser Kratzer in den Bereich des Lichtstreifens 35 kommt. Am Ausgang der Fotodiode 40 erscheint dann ein stärkeres Signal als am Ausgang der Fotodiode 39. Der Addierkreis 42 bildet dann ein Vergleichssignal, da; dem arithmetischen Mittelwert dieser beiden unterschiedlichen Signule entspricht. Dieses Vergleichssignal wird im Komparator 45 mit dem schwächeren Signal von der Fotodiode 39 und im Komparator 46 mit dem stärkeren Signal von der Fotodiode 40 verglichen. Komparatoren sprechen in ihrer einfachsten Ausführungsform nur auf positive oder auf negative Unterschiede gegenüber dem Vergleichssignal an. Wenn für das beschriebene Beispiel angenommen wird, daß die Komparatoren auf einen positiven Unterschied ihrer Eingangssignale ansprechen, so wird der Komparator 46 ein Fehlersignal erzeugen.

Wenn der Kratzer 41 eine geringe Reflexion als die übrige Oberfläche der Platte 30 aufweist, ist das Signal auf der Leitung 44 schwächer als das Vergleichssignal, und der Komparator 45 erzeugt ein Fehlersignal. Da es für die Vorrichtung ohne Bedeutung ist, von welchem Komparator das Fehlersignal erzeugt wird, sind die Ausgänge der beiden Komparatoren 45, 46 mit der Torschaltung 48 verbunden, an deren Ausgang 49 jedesmal ein Fehlersignal erscheint, wenn einer der Komparatoren 45 oder 46 ein Fehlersignal erzeugt

Wie bereits beschrieben wurde, entspricht das Vergleichssignal dem arithmetischen Mittel der tatsächlichen Signale. Das Vergleichssignal wird darum von

den Schwankungen eines von einer Fotodiode gelieferten Signals um so weniger beeinflußt, je mehr solche Signale zur Bildung des Vergleichssignals verwendet werden. Um die Empfindlichkeit der beschriebenen Anordnung zu steigern, werden darum vorzugsweise mehr als zwei und beispielsweise fünf oder acht Fotodioden verwendet. Das Blockschema einer praktisch verwendeten elektronischen Schaltung mit fünf Fotodioden ist in F i g. 3 gezeigt. Diese Schaltung enthält die fünf Fotodioden 51,52, 53,54 und 55, deren Ausgänge mit den Eingängen eines Addierkreises 57 und mit den Eingängen von zwei in entgegengesetzter Richtung geschalteten Gleichrichterbatterien 58 und 59 verbunden sind. Der Addierkreis 57 enthält fünf parallel geschaltete Widerstände, deren eines Ende mit einem der Eingänge und deren andere Enden mn dem gemeinsamen Ausgang verbunden sind. Die Gleichrichterbatterie 58 enthält fünf parallel geschaltete Einweggleichrichter, deren negativer Anschluß mit je einem der Eingänge und deren positiver Anschluß mit dem gemeinsamen Ausgang verbunden ist. Die Gleichrichterbatterie 59 ist wie die Batterie 58 aufgebaut, mit dem Unterschied, daß die Durchlaßeinrichtung der Gleichrichter umgekehrt ist. Die Ausgänge des Addierkreises 57 und der beiden Gleichrichterbatterien 58, 59 sind mit Verstärkern 61 bzw. 62 und 63 verbunden. Der Ausgang des Verstärkers 61 ist über einen aus den beiden Widerständen 66,67 gebildeten Spannungsteiler mit dem Ausgang des Verstärkers 58 verbunden und über einen gleichartigen, aus den Widerständen 68, 69 gebildeten Spannungsteiler mit dem Ausgang des Verstärkers 63. Weiter sind zwei Komparatoren 71, 72 vorgesehen. Der eine Eingang des Komparator 71 ist mit der Mitte des Spannungsteilers 66, 67 verbunden, der andere Eingang mit einem Potentiometer 73, das eine negative Schwellwertspannung liefert. Der eine Eingang des !Comparators 72 ist mit der Mitte des Spannungsteilers 68,69 verbunden, der andere Eingang mit einem Potentiometer 74, das eine positive Schwellwertspannung liefert. Die beiden Ausgänge der Komparatoren 71, 72 sind mit den beiden Eingängen einer Torschaltung 76 verbunden.

Wird diese Schaltung zur Kontrolle eines bandförmigen Materials oder einer Scheibe verwendet, so erscheint am Ausgang des Addierkreises 57 das Vergleichssignal, das dem arithmetischen Mittelwert der von den Fotodioden 51,52,53,54 und 55 erzeugten Signalen entspricht. Am Ausgang der Gleichrichterbatterien 58 und 59 erscheinen Signale, die denjenigen der von den Fotodioden erzeugten Signalen entsprechen, die die größte negative bzw. positive Abweichung vom Vergleichssignal aufweisen. Die Spannungsteiler 66, 67 und 68,69 sind symmetrisch aufgebaut, so daß an ihren Mittelabgriffen ein Signal erscheint, das der halben Differenz zwischen dem Vergleichssignal und der größten negativen bzw. positiven Abweichung vom Vergleichssignal entspricht Diese Differenzsignale werden in den Komparatoren 71 bzw. 72 mit einem einstellbaren Schwellwert verglichen, wobei die Komparatoren ein Fehlersignal erzeugen, sobald das Differenzsignal größer ist als der eingestellte Schwellwert.

Die beschriebene Schaltung hat nicht nur den bereits erwähnten Vorteil, daß der Vergleichswert von den Schwankungen eines von einer Fotodiode erzeugten Signals weniger beeinflußt wird, sie ermöglicht insbesondere eine getrennte Bewertung der positiven und der negativer! Abweichungen vom Vergleichswert. Das ist dann wichtig, wenn beispielsweise die Toleranzgrenze für Oberflächenmängel, die aus Gussporen entstanden sind, anders ist als die Toleranzgrenze für mechanische Beschädigungen, wie Kratzer oder Risse. Erstere erscheinen im reflektierten Licht gewöhnlich dunkler, letztere heller als die Oberfläche. Gussporen erzeugen also eine negative und Kratzer eine postive Abweichung vom Vergleichssignal. Durch das getrennte Einstellen eines negativen und eines positiven Schwellwerts kann die Toleranzgrenze für Oberflächenmängel, die im reflektierten Licht dunkler bzw. heller erscheinen, unterschiedlich eingestellt werden.

Die beschriebenen und schematisch gezeigten Meßanordnungen können mit handelsüblichen Bauelementen aufgebaut werden. Faseroptiken, Fotodioden, Addierkreise, Komparatoren, Torschaltungen, Verstärker und Operationsverstärker sind jedem Fachmann hinreichend bekannt, weshalb auf deren detaillierte Beschreibung absichtlich verzichtet wird.

Es versteht sich, daß die Verwendung der beschriebenen Meßanordnung nicht auf die erwähnte Kontrolle von band- oder bahnförmigem Material und von kreisrunden Scheiben beschränkt ist. Die Anordnung kann beispielsweise auch zum Kontrollieren von Teilen verwendet werden, die auf einem Transportband liegen. Die Verwendung der Meßanordnung ist auch nicht auf die Kontrolle metallischer Oberflächen beschränkt. Die praktische Erprobung hat gezeigt, daß auch Unregelmäßigkeiten in einer rauhen Oberfläche mit diffuser Reflexion festgestellt werden können. Das gilt beispielsweise für Preßlinge, die durch ausgefallene Teilchen gebildete Löcher oder durch großflächige Teilchen gebildete Spiegelflächen aufweisen. Weiter ist es natürlich möglich, mehrere der beschriebenen Meßanordnungen zu kombinieren und die Oberfläche oder Oberflächen eines Werkstücks sowohl während einer Translation als auch während einer Rotation zu kontrollieren. Für die Ausführungsformen gemäß den F i g. 2 und 3, bei denen kein zeitlich verschobener Vergleichswert gebildet wird, ist auch keine Relativbewegung zwischen der zu kontrollierenden Oberfläche und dem Prüfkopf erforderlich. Schließlich ist es auch nicht notwendig, daß die Oberfläche relativ zu dem den Lichtgeber und -empfänger haltenden Prüfkopf bewegt wird, sondern es ist ebensogut möglich, einen Prüfkopf über ein ortsfestes Werkstück zu führen. Natürlich ist es auch möglich, das dem arithmetischen Mittelwert der Meßsignale entsprechende Vergleichssignal zusätzlich gegenüber den Meßsignalen zeitlich zu verzögern.

Die von der Meßanordnung erzeugten Fehlersignale können addiert werden, um ein Maß für die Qualität der kontrollierten Oberfläche oder Oberflächen zu liefern. Beim Kontrollieren einer Folge von Werkstücken kann das Fehlersignal aber auch dazu verwendet werden, eine im Durchlaufweg der Werkstücke angeordneten Weiche zu betätigen, die die Werkstücke, an deren Oberfläche Mangel festgestellt wurden, welche die zulässige Toleranzgrenze überschreiten, von den Werkstücken, welche keine Mangel aufweisen oder deren Mangel in der zulässigen Toleranz liegen, zu trennen. Entsprechende Anordnungen sind jedem Fachmann bekannt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 709 526/329

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Meßanordnung zum Kontrollieren der Oberflächengüte eines lichtreflektierendein, insbesondere band- oder ballförmigen Werkstücks mit mindestens einem Lichtgeber zum teilweisen Beleuchten des Werkstücks und mindestens einem Empfänger für das von dem beleuchteten Wencstück reflektierte Licht, wobei mindestens ein Empfänger mit einem Wandler zusammenwirkt, der das auf den Empfänger geleitete reflektierte Licht in ein entsprechendes elektrisches Signal umwandelt, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (21, 42, 57) zur Bildung eines Vergleichssignals aus mindestens einem der elektrischen Ausgangssignale der Empfänger (19, 39, 40, 51—55) und durch mindestens einen Komparator (23, 45, 46, 71, 72), welcher das Vergleichssignal mii dem tatsächlichen Ausgangssignal des/der Empfänger vergleicht und ein Fehlersignal erzeugt, sobald das tatsächliche Ausgangssigna! vom Vergleichssignal abweicht.

2. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung von nur einem Empfänger (19) für reflektiertes Licht die Einrichtung (21) zur Bildung des Vergleichssignals als Verzögerungsleitung ausgebildet ist.

3. Meßanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsleitung (21) ein Tiefpaßfilter ist.

4. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung von mehreren Empfängern (39,40) für reflektiertes Licht die Einrichtung (42) zur Bildung des Vergleichssignals als Addierkreis ausgebildet ist, an dessen Ausgang ein Vergleichssignal erscheint, das dem arithmetischen Mittelwert der tatsächlichen elektrischen Ausgangssignale der Empfänger entspricht.

5. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Unterscheiden positiver und negativer Abweichungen des tatsächlichen Ausgangssignals des/der Empfänger vom Vergleichssignal der Einrichtung (57) zur Bildung des Vergleichssignals mindestens ein Gleichrichter (58) mit negative!· und mindestens ein Gleichrichter (59) mit positiver Durchlaßrichtung parallel geschaltet sind, und zwei Komparatoren (71, 72) verwendet sind, von denen der eine das Vergleichssignal mit dem am Ausgang des mindestens einen Gleichrichters mit negativer Durchlaßrichtung erscheinenden tatsächlichen Ausgangssignal und der andere das Vergleichssignal mit dem am Ausgang des mindestens einen Gleichrichters mit positiver Durchlaßrichtung erscheinenden tatsächlichen Ausgangssignals vergleicht.

6. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen der zulässigen Toleranz zwischen dem tatsächlichen Ausgangssignal oder Signalen und dem Vorgleichssignal der Ansprechschwellwert des Komparators einstellbar ist.

7. Meßanordnung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen unterschiedlicher Toleranzen für positive und negative Abweichungen des oder der tatsächlichen Ausgangssignale vom Vergleichssignal der Ausgang der Einrichtung (57) zur Bildung des Vergleichssignals und die Ausgänge des mindestens einen Gleichrichters (58) mit negativer sowie des mindestens einen Gleichrichters (59) mit positiver Durchlaßrichtung mittels je einem Spannungsteiler (66, 67; 68, 69) miteinander verbunden sind und der Abgriff jedes Spannungsteilers mit einem Eingang eines zugeordneten Komparators (71, 72) verbunden ist, dessen anderer Eingang an einer einstellbaren Schwellwertspannung (73,74) liegt.

8. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der beiden Komparatoren (45, 46; 71, 72) mit einer Torschaltung (48,76) verbunden sind, welche ein Fehlersignal erzeugt, -dessen Polarität und Form unabhängig davon ist, welcher Komparator eine Abweichung des tatsächlichen Ausgangssignals vom Vergleichssignal festgestellt hat.