DE2816986C3 - Arrangement for searching for errors on moving tapes - Google Patents
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Description
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Aufsuchen von im wesentlichen in Bandlaufrichtung verlaufenden, streifenförmigen OberflächenfehlernThe present invention relates to an arrangement for searching for strip-shaped surface defects which run essentially in the direction of travel of the belt an bandförmigem Material, insbesondere an fortlaufenden Bändern, nach dem an sich bekannten Schattenverfahren, bestehend aus einer eine Lichtquelle zur Beleuchtung des Bandes umfassenden Beleuchtungseinrichtung und einer im Reflexionswinkel angeordneten Lichtabnahmevorrichlung, wobei die Beleuchtungseinrichtung und ihr Abstand zum zu untersuchenden Band so ausgebildet sind, daß auf dem Band ein Teilbereich ausgeleuchtet ist, dessen Ausdehnung senkrecht zur Laufrichtung des Bandes wesentlich ausgedehnter ist als der breiteste zu erwartende Streifeaon strip-shaped material, in particular on continuous strips, according to the shadow method known per se, consisting of an illumination device comprising a light source for illuminating the strip and an illumination device arranged at the angle of reflection Light pick-up device, the lighting device and its distance from the strip to be examined are designed so that a partial area is illuminated on the tape, the extent of which is perpendicular to The direction of travel of the tape is much more extensive than the widest expected stripe a
Einer der störendsten Fehler bei solchen Bändern sind Streifen, d.h. in Laufrichtung des Bandes ausgedehnte Fehlstellen, die quer zur Laufrichtung eine Breite von 0,1 mm bis zu mehreren mm aufweisen. Ein Typ von Fehlstellen dieser Art, meist speziell als Kratzer bezeichnet, besteht in einer Oberflächenbeschädigung mit unregelmäßigem OberflächenprofiL Bei einem anderen Streifentyp unterscheidet sich das Remissionsvermögen innerhalb des Streifens von dem in der unmittelbaren Umgebung. Bei einem dritten Streifentyp, im folgenden als Oberflächenstreifen bezeichnet tritt im Fehlerbereich eine geringfügige Oberflächenverformung auf, die jedoch nicht mit einer Änderung des Remissionsvermögens verbunden ist Die Erfindung bezieht sich auf diesen letzteren Streifentyp. Er spielt insbesondere bei der Herstellung von Photofilmen und -papieren eine erhebliche Rolle.One of the most troublesome defects in such tapes is streaking, i.e. in the running direction of the tape extensive flaws, which transversely to the running direction a Have a width of 0.1 mm to several mm. A type of imperfection of this type, mostly specifically as Called scratches, consists of surface damage with an irregular surface profile of another type of strip, the reflectivity within the strip differs from that in the immediate vicinity. In the case of a third type of strip, hereinafter referred to as a surface strip a slight surface deformation occurs in the defect area, but not with a Change in reflectance is related. The invention relates to this latter type of strip. It plays a particularly important role in the manufacture of photographic films and papers.
Der Stand der Technik beinhaltet zahlreiche automatisch arbeitende FehJer- und Streifensuchgeräte für laufende Bänder. Eine bekannte Anordnung ist der sogenannte flying-field-scanner. Bei ihm wird über eine bewegte Linse die Bandoberfläche auf eine Spaltblende gelenkt hinter der ein photoelektrischer Wandler angebracht ist Durch die Bewegung der Linse werden die verschiedenen Teile des Bandes quer zu seiner Laufrichtung nacheinander abgetastet Das Band selbst wird von einer diffusen Lichtquelle beleuchtet Der flying-field-scanner eignet sich -besonders für Streifen, bei denen sich das Remissionsvermögen gegenüber der Umgebung ändert Für Kratzer ist er kaum, für Oberflächenstreifen nicht geeignet.The prior art includes numerous automatically operating fault and streak detection devices for running tapes. A known arrangement is the so-called flying field scanner. He has one moving lens steered the strip surface onto a slit diaphragm behind which a photoelectric converter By moving the lens, the various parts of the ligament become transverse to it The direction of travel is scanned one after the other. The belt itself is illuminated by a diffuse light source flying field scanner is particularly suitable for stripes, in which the reflectivity changes in relation to the environment. For scratches it is hardly, for Surface strips not suitable.
Eine andere heute vorzugsweise verwendete Anordnung ist der Flying-Spot-Scanner. Ausführungsformen hiervon sind aus DE-PS 24 11 407 und DE-PS 24 60 077 sowie auch schon aus DE-AS 15 73 508 bekannt. Dort wird die Oberfläche des Bandes mit einem Lichtfleck oder Lichtstrich senkrecht zur Laufrichtung des Bandes abgetastet. Der Lichtfleck bzw. Lichtstrich hat senkrecht zur Laufrichtung des Bandes vorzugsweise eine Ausdehnung, die nicht größer ist als der kleinste zu erwartende Fehler auf dem Band. Bei den Ausführungsformen nach den beiden erstgenannten Druckschriften trifft der von der Oberfläche des Bandes reflektierte Lichtstrahl durch eine der Breite des Abtastbereiches angepaßte Blende und einen Diffusor auf einen fotoelektrischen Wandler. Wird die beim Abtastvorgang den Wandler erreichende Strahlung durch einen Fehler des Bandes hinreichend geschwächt, erscheint ein Fehlersignal am Ausgang des Wandlers, Anordnungen dieser Art sind geeignet, auf dem Band Kratzer und Absorptionsstreifen zu finden, im Prinzip auch Oberflächenstreifen, wenn deren Flanken im Oberflächenprofil so groß sind, daß ein Teil der reflektierten Strahlung in einen Bereich außerhalb der Blendenöffnung vor dem Wandler abgelenkt wird und somit den Wandler nicht mehr erreicht.Another arrangement preferably used today is the flying spot scanner. Embodiments of these are from DE-PS 24 11 407 and DE-PS 24 60 077 as well as already known from DE-AS 15 73 508. There is the surface of the tape with a light spot or light line scanned perpendicular to the direction of travel of the tape. The light spot or light line preferably has a perpendicular to the running direction of the tape Extent that is no greater than the smallest expected error on the tape. In the embodiments according to the first two documents mentioned the light beam reflected from the surface of the tape strikes through one of the width of the scanning area adapted aperture and a diffuser on a photoelectric converter. Will be used during the scanning process If the radiation reaching the transducer is sufficiently weakened by a fault in the strip, an error signal appears at the transducer output. Arrangements of this type are suitable for finding scratches and absorption strips on the strip, in principle also surface strips if their flanks are in the surface profile are so large that part of the reflected radiation in an area outside the aperture in front of the Converter is deflected and thus no longer reaches the converter.
Abgesehen davon, daß Anordnungen dieser Art einenApart from the fact that arrangements of this kind make a
größeren technischen Aufwand erfordern, können feine Oberflächenstreifen mit geringerer Flankensteilheit hiermit jedoch nicht erkannt werden. Arbeiten derartige Anordnungen ohne Diffusor, können Oberflächenstrei-Fen selbst gröberer Struktur im praktischen Betrieb oft nur schwer oder gar nicht mehr erkannt werden, daß sie von Änderungen im Reflexionsverhalten, die durch Bandflattern bedingt sind, nicht mehr untersclüeden werden können. Es ist nämlich zu berücksichtigen, daß ein Band selten an der Abtaststelle vollkommen eben ausgebreitet werden kann. Vielmehr müssen fast immer Bewegungen des Bandes aus seiner mittleren Lage in Kauf genommen werden. Aber auch, wenn das Band im Mittel ruhig gelagert werden kann, läßt sich meist nicht vermeiden, daß die mittlere Lage an der Meßstelle aus einer Ebene heraustritt Es ist selten möglich, das Band an der Meßstelle durch zusätzliche Führungsmaßnahmen in dem erforderlichen Maße eben zu legen. Sollte dies ausnahmsweise dennoch der Fall sein, so ist der damit verbundene Aufwand erheblich. Auch ist der Betrieb solcher Anordnungen schwierig, weil die justierung stets streng unter Kontrolle gehalten werden muß. Wegen der eben dargestellten Schwierigkeiten bei den flying-spot-scannern wählt man daher meist Anordnungen, bei denen kleine Winkeländerungen des vom Band reflektierten Strahles noch innerhalb der Blendenöffnung des Wandlers liegen. Bei dieser Verfahrensweise verzichtet man natürlich weitgehend auf eine Erkennung von Oberflächenstreifen.require greater technical effort, can be fine However, surface stripes with a lower edge steepness are not recognized with this. Work like that Arrangements without a diffuser can often produce surface stripes even with a coarser structure in practical operation difficult or impossible to recognize that they are affected by changes in the reflection behavior caused by Are caused by band flutter, no longer underclueden can be. It must be taken into account that a tape is seldom perfectly flat at the scanning point can be spread. Rather, movements of the belt from its central position must almost always be in Purchase to be taken. But even if the tape can be stored quietly on average, it usually cannot avoid that the middle layer protrudes from a plane at the measuring point. It is seldom possible to use the tape to lay flat at the measuring point by additional guiding measures to the required extent. Should If this is the case in exceptional cases, the effort involved is considerable. Also is the operation Such arrangements are difficult because the adjustment must always be kept strictly under control. Because of the difficulties with the flying spot scanners just described, one usually chooses arrangements in which small changes in the angle of the beam reflected by the tape are still within the aperture of the converter. With this procedure one of course largely dispenses with recognition of surface strips.
Die DE-OS 23 18 532 beschreibt eine Anordnung zum M Aufsuchen von Fehlern auf bandförmigen Materialien mit dem Schattenverfahren. In einer bekannten Ausführungsform wird dabei von einer möglichst punktförmigen Lichtquelle das Band von einer seitlich vom Band liegenden Steile aus beleuchtet und das Schattenbild der Bandoberfläche auf einem auf der anderen Seite des Bandes befindlichen Schirm aufgefangen. Die Anordnung wird insbesondere zur Abmusterung von Glasoberflächen auf Fehler verwendet Für einfache Fehlersuchaufgaben mag eine solche Anordnung brauchbar sein. Für die im folgenden vor allem diskutierte Anwendung auf Fehler auf photographischen Materialien ist sie jedoch nur bei sehr groben Fehlern verwendbar. Ein Hauptnachteil liegt in der geringen Lichtstärke, die jeder Anordnung mit einer Punktlichtquelle eigen ist, insbesondere aber bei einer Anordnung in Reflexion an einem niedrigbrechenden Medium. Dies wirkt sich insbesondere dann aus, wenn fotografische Aufzeichnungsträger unter Verwendung von Infrarotlicht geprüft werden sollen. soDE-OS 23 18 532 describes an arrangement for the M Searching for defects on tape-shaped materials with the shadow method. In a well-known Embodiment is the band from a side of a point-like light source possible from the strip lying steeply illuminated and the silhouette of the strip surface on one of the on the other side of the tape. The arrangement is used in particular for matching glass surfaces for defects Such an arrangement may be useful for simple troubleshooting tasks. For the following in particular However, as discussed, it applies to defects in photographic materials only in the case of very gross ones Errors usable. A major disadvantage is the low light intensity that any arrangement with a Point light source is peculiar, but especially with an arrangement in reflection at a low refractive index Medium. This is particularly important when using photographic recording media to be checked by infrared light. so
Ein anderer Nachteil liegt im folgenden: Das laufende Band kann, wie schon bemerkt, selten stabilisiert werden. Dieser Umstand, führt wie auch bereits bei dem flying-spot-scanner bemerkt, zu einer Störung des Fehlersuchsystems. Bei der bekannten Ausführungsform des Schattenverfahrens besteht die Störung darin, daß das Schattenbild eines Oberflächenstreifens bereits bei ruhendem, jedoch nicht genau ebenem Band nicht geradlinig ist Wenn das Band überdies sich laufend verformt, womit unbedingt zu «> rechnen ist, verbiegt sich das Schattenbild eines Streifens dauernd. Unter diesen Umständen ist möglicherweise eine visuelle Beobachtung des Bandes auf grobe Fehler möglicli. Eine zuverlässige objektive Abtastung kann jedoch nicht vorgenommen werden.Another disadvantage lies in the following: As already noted, the moving belt can seldom be stabilized. As already noted with the flying spot scanner, this circumstance leads to a malfunction of the troubleshooting system. In the known embodiment of the shadow method, the problem is that the shadow image of a surface strip is not straight even when the belt is stationary, but not exactly flat continuously. Under these circumstances, it may be possible to visually observe the tape for gross defects. However, reliable objective scanning cannot be made.
Da nach dem Stand der Technik in vielen Fällen, besonders wenn es sich um die Aufgabe der automatischen Abfragunf handelt, keine oder nur mangelhafte Anordnungen verfügbar sind, besteht eine der häufigsten Methoden in der subjektiven Prüfung der Bänder. Diese kann sowohl an dem laufenden Band als auch an entnommenen Proben durchgeführt werden. Am laufenden Band wird meist von einem geübten Beobachter das Bild einer Lichtquelle auf dem Band vorzugsweise unter nahezu streifendem Winkel betrachtet Dieses Verfahren hat die üblichen Mangel subjektiver Verfahren überhaupt und ist daher nur ein Notbehelf. Die Prüfung an entnommenen Proben hat zwar den Vorteil gegenüber der Prüfung des laufenden Bandes, daß sie unter günstigeren Beobachtungsbedingungen vorgenommen werden kann. Jedoch tritt eine große Zeitverzögerung zwischen der Erzeugung der Streifen und ihrer Erkennung auf, so daß hierbei oft erhebliche Verluste entstehen können.As the prior art in many cases, especially when it comes to the task of automatic query, no or only inadequate arrangements are available, there is a of the most common methods in the subjective examination of the ligaments. This can be done both on the running belt and can also be carried out on samples taken. Churning is usually done by someone who is practiced Observer preferably viewed the image of a light source on the tape at an almost grazing angle This procedure has the usual flaws of subjective procedures at all and is therefore only one Makeshift. Testing the samples taken has the advantage over testing the current one Tape that it can be carried out under more favorable observation conditions. However, one occurs there is a large time delay between the generation of the stripes and their detection, so that this often occurs significant losses can occur.
Neben den soeben geschilderten allgemeinen Mangeln der visuellen Methoden kommen in speziellen Fällen noch erhebliche Erschwernisse- der Prüfung hinzu. Ein solches Erschwernis liegt 2.R bei der Streifensuche an photographischem Material am laufenden Band vor. Um Vorbelichtungen zu vermeiden kann nur mit sehr schwachen Lichtquellen gearbeitet werden oder es müssen Bildwandler benutzt werden. Eine weitere Schwierigkeit trat auf, wenn es sich um photographisches Papier, insbesondere um solches mit strukturierter Oberfläche handelt Hier können oft Oberflächenstreifen weder an dem laufenden Band, noch an Proben gefunden werden, selbst wenn innerhalb enger Toleranzen bekannt ist, wo die Fehler zu suchen sind. Fehler, die bei solchen Materialien nicht unmittelbar gefunden werden, treten erst in Erscheinung, wenn das Material zur Prüfung belichtet und entwickelt wird. Auf diese Weise wird die Zeit zwischen Erzeugung und Entdeckung des Fehlers sehr groß und es entstehen entsprechende Materialverluste.In addition to the general shortcomings of the visual methods just described, there are also special ones In cases there are still considerable difficulties in the examination. Such a difficulty is 2.R with the Search for strips of photographic material on the running belt. To avoid pre-exposure can only be used with very weak light sources or image converters must be used. Another difficulty arose when dealing with photographic paper, especially with paper structured surface. Here, surface stripes can often be found neither on the can still be found on samples, even if it is known within tight tolerances where to look for the defects are. Errors that are not immediately found in such materials only appear when the material is exposed and developed for testing. In this way, the time between generation and discovery of the error becomes very long and it occurs corresponding material losses.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schattenverfahren in seinen bisher bekannten Ausführungsformen im Hinblick auf die Erkennbarkeit von Fehler a wesentlich zu verbessern und ihm überdies eine Form zu geben, die den Aufbau von lichtstarken einfachen Anordnungen gestattet Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindung, das Verfahr«} so auszugestalten, daß es auch in den im folgenden hauptsächlich diskutierten Fällen angewendet werden kann, bei denen besonders geringfügige Oberflächenfehler sicher entdeckt werden müssen.The invention is based on the object of the shadow method in its previously known embodiments with regard to the recognizability of error a to improve significantly and, moreover, to improve it a To give form that allows the construction of bright, simple arrangements It is particularly important the object of the invention to design the process in such a way that it is also mainly used in the following discussed cases can be used in which particularly minor surface defects are reliably discovered Need to become.
Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst daß in einer Anordnung zum Aufsuchen von streifenförmigen Oberflächenfehlern eine rechteckige Lichtquelle vorgesehen ist, deren eine Seite wesentlich länger ist als die andere, wobei die lange Seite innerhalb eines Winkelbereiches von etwa ± 5° mit der Laufrichtung des Bandes übereinstimmt, und daß die schmale Sdte der Lichtquelle die größte Ausdehnung besitzt, die gewählt werden kann, ohne den Kontrast des schmälsten nachzuweisenden Streifens zu beeinträchtigen.The object was achieved according to the invention in that in an arrangement for searching for strip-shaped Surface defects a rectangular light source is provided, one side of which is much longer than the other, with the long side within an angular range of approximately ± 5 ° with the direction of travel of the Band coincides, and that the narrow south of the light source has the greatest extent that is selected can be without demonstrating the contrast of the narrowest To affect the strip.
In einer einfachen Ausführungsfonn besteht die Lichtabnahmeeinrichtung aus einer Lupe oder einer Mattscheibe zur visuellen Betrachtung des vom Dand reflektierten Strahlungsfeldes.In a simple embodiment, the light pick-up device consists of a magnifying glass or a ground glass for visual observation of the radiation field reflected by the Dand.
In einer verbesserten Ausführungsform wird das Strahlungsfeld über eiren zweidimensionalen hochauflösenden Speicher (Photofilm, Bildröhre) beobachtet.In an improved embodiment, the radiation field is via a two-dimensional high-resolution Memory (photo film, picture tube) observed.
Eine besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schattenverfahrens ist gekennzeichnet dadurch, daß im Strahlungsfeld eine rechteckige Blende angeordnet ist, deren Ebene im wesentlichen parallel derA particular embodiment of the shadow method according to the invention is characterized in that that a rectangular diaphragm is arranged in the radiation field, the plane of which is essentially parallel to the
Bandebene liegt, deren Längsseite in Bandlängsrichtung verläuft und deren schmale Seite eine Länge aufweist, die vergleichbar mit der Störung des Strahlungsfeldes in der Ebene der Blende durch den mittleren Streifen ist und die durch die Blende fallende Lichtleistung auf einen photoelektrischen Wandler geleitet wird und daß eine Relativbewegung zwischen der Blende und den den verschiedenen Teilen des Bandes zugeordneten Teilen des Strahlungsfeldes hergestellt wird, wobei die Relativbewegung in der Bandquerrichtung erfolgtBand plane is located, the long side of which is in the longitudinal direction of the band runs and the narrow side has a length that is comparable to the disturbance of the radiation field in the plane of the diaphragm through the middle strip and the light power falling through the diaphragm to one Photoelectric converter is directed and that a relative movement between the diaphragm and the different parts of the band associated parts of the radiation field is produced, wherein the Relative movement takes place in the transverse direction of the tape
In einer speziellen Ausführungsform liegen Lichtquelle und Beobachtungsrichtung im wesentlichen in einer Ebene, die die Bandlängsrichtung enthält und normal auf dem Band stehtIn a special embodiment, the light source and the direction of observation are essentially in one Plane that contains the longitudinal direction of the tape and is normal to the tape
Vorteilhafterweise wird die beschriebene Anordnung an einer Stelle im Produktionsprozeß angebracht an der das Lösungsmittel des Bandmaterials bzw. der Beschichtung des Bandmaterials im wesentlichen noch nicht verdunstet istThe described arrangement is advantageously attached to one point in the production process which the solvent of the strip material or the coating of the strip material essentially still has not evaporated
Die wesentlichen Vorteile und Eigenschaften der erfindungsgemäßen Anordnung werden folgend anhand der F i g. 1 bis 4 erläutert Es zeigtThe essential advantages and properties of the arrangement according to the invention are based on the following the F i g. 1 to 4 explained. It shows
F i g. 1 eine Prinzipskizze des an sich bekannten Schattenverfahrens.F i g. 1 is a schematic diagram of the shadow process, which is known per se.
F i g. 2 das Prinzip der erfindungsgemäßen Streifen-Suchanordnung und seine Anordnung in Bezug auf das zu prüfende Band.F i g. 2 the principle of the strip search arrangement according to the invention and its arrangement in relation to the tape to be tested.
Fig.3 einen Oberflächenstreifen mit angenäherter Vermaßung.Fig.3 shows a surface strip with approximate Dimensioning.
F i g. 4 einige zusätzliche Einzelheiten einer speziellen Ausführungsform der Erfindung nach der F i g. 1.F i g. 4 shows some additional details of a particular embodiment of the invention according to FIG. 1.
In F i g. 1 ist das an sich bekannte Schattenverfahren in einer Reflexionsaufstellung dargestellt Das in Richtung des Pfeiles 104 auf die zu prüfende Oberfläche 101 mit dem Streifen 102 einfallende parallele Lichtbündel 103 wird in die reflektierten Bündel 105,106 und 1G7 aufgespalten. Die Bünde! 105 entsprechen der ungestörten Oberfläche, die Bündel 106 und 107 verlaufen infolge der streifenförmigen Störung nicht parallel zu den Bändeln 105. Auf diese Weise kommt in der zu 101 parallelen Schnittebene durch das Strahlungsfeld eine von zwei dunklen Streifen 110 durchzogene sonst gleichmäßige Beleuchtungsverteilung 109 zustande. Die durch den Streifen 102 bewirkte Störung des Feldes kann benutzt werden, um auf die Art des störenden Streifens zurückzüschließen.In Fig. 1 shows the shadow method known per se in a reflection setup Direction of the arrow 104 on the surface to be tested 101 with the strip 102 incident parallel Light bundle 103 is reflected in bundles 105,106 and 1G7 split. The frets! 105 correspond to the undisturbed surface, the bundles 106 and 107 do not run parallel to due to the strip-shaped disturbance the ribbons 105. In this way, in the plane of section parallel to 101 through the radiation field, a Otherwise uniform illumination distribution 109 is achieved through two dark stripes 110. the The disturbance of the field caused by the strip 102 can be used to determine the nature of the disturbing Retract the strip.
Die erfindungsgemäße Fortbildung des an sich bekannten Schattenverfahrens ist in ihren Grundzügen in Fig.2 dargestellt Das Band 201 mit dem Oberflächenstreifen 204 läuft über die Stützwalzen 202 so in Richtung des Pfeiles 203. Zwischen den Stützwalzen 202 bewegt sich das Band frei In der zu 201 parallelen Ebene 205 liegt die Lichtquelle 206 von der aus das (durch eine nicht gezeichnete Blende ausgesonderte) Bündel 207 auf das Band 201 fällt Hier erzeugt das Lichtbündel einen rechteckigen Fleck 208. Das von 204 reflektierte Bündel 209 schneidet die zu 204 parallele Ebene 210 in dem Rechteck 211. Innerhalb 211 zeigt sich infolge der Störung des Strahlungsfeldes durch den Streifen 204 eine ungleichmäßige Lichtverteilung, die der Erkennung des Streifens dientThe basic features of the further development according to the invention of the shadow method, which is known per se shown in Fig.2 The band 201 with the Surface strip 204 runs over back-up rollers 202 in the direction of arrow 203. Between the back-up rollers 202 the belt moves freely. In the plane 205 parallel to 201, the light source 206 is located from the Bundle 207 (separated by a diaphragm, not shown) falls onto belt 201 The bundle of light forms a rectangular spot 208. The bundle 209 reflected by 204 intersects that parallel to 204 Plane 210 in rectangle 211. Inside 211 shows as a result of the disturbance of the radiation field by the strip 204, an uneven light distribution which serves to identify the stripe
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist eine fadenförmige Lichtquelle (Fig.2). Die Lichtquelle ist fadenförmig, heißt sie besitzt in Laufrichtung des Bandes eine Ausdehnung, die erheblich größer ist als in den anderen Richtungen. Hierdurch wird die große Lichtstärke von Anordnungen gemäß dieser Erfindung zesichertAn essential feature of the invention is a thread-like light source (Fig.2). The light source is thread-like, means it has an extension in the running direction of the tape that is considerably larger than in the other directions. This enables the high luminous intensity of arrangements according to this invention assured
Die Lichtquelle liegt gemäß der Fig.2 in einer Parallelebene zum Band. Sie kann jedoch, falls dies etwa in der mechanischen Anordnung der Teile Vorteile haben sollte, auch merklich aus dieser Ebene abweichen, wie um etwa 20°. Die Quelle ist gemäß der Figur parallel zur Richtung des Pfeiles 203 gezeichnet. Sie sollte von dieser Richtung nicht um mehr als etwa 5° abweichen, da sonst vor allem bei größeren Längsausdehnungen von 206 der Kontrast der durch den Streifen hervorgerufenen Störung in der Beobachtungsebene 210 vermindert wird. Die Ausdehnung des Rechtecks 208 senkrecht zu 203 sollte so groß sein, daß bei normalen Bewegungen und Verbiegungen des Bandes sich das Rechteck 211 senkrecht zu 203 um nicht mehr als höchstens die Hälfte seiner Breite versetzt. Normalerweise wird man die Breite von 208 sehr groß gegen die Streifenbreite machen, z. B. 1 bis 2 cm. Die Lage der Beobachtungsebene 210 ist parallel zu 204 angegeben, doch gut hier entsprechendes wie für die Ebene 205. Ersichtlich ist es für die Streifenerkennung von ausschlaggebender Bedeutung, daß die Lichtquelle 206 hinreichend schmal senkrecht zu 203 ist Bei einem bestimmten Streifen ändert sich, wenn man von einer beliebig schmalen Quelle ausgeht bei zunehmender Verbreiterung zunächst zwar die Intensität der in 210 beobachteten Feldstörung nicht jedoch der Kontrast. Später tritt eine wesentliche Beeinträchtigung des Kontraste:: auf. Die Breite der Quelle ist daher so zu wählen, daß für die mittleren zu erwartenden Streifen, eine möglichst hohe Intensität verfügbar ist, der Kontrast jedoch noch nicht wesentlich gemindert wird.According to FIG. 2, the light source lies in a plane parallel to the strip. However, if so, it can should have advantages in the mechanical arrangement of the parts, also deviate noticeably from this level, like about 20 °. According to the figure, the source is drawn parallel to the direction of arrow 203. She should be from do not deviate from this direction by more than about 5 °, otherwise especially in the case of larger longitudinal expansions of 206 the contrast of the disturbance caused by the stripe in the observation plane 210 is decreased. The extension of the rectangle 208 perpendicular to 203 should be so large that at normal movements and bending of the tape, the rectangle 211 perpendicular to 203 is no longer than offset by half its width at most. Usually, the width of 208 becomes very large make against the width of the stripe, e.g. B. 1 to 2 cm. The position of the observation plane 210 is parallel to 204 indicated, but here the same as for level 205. It can be seen for stripe detection It is of crucial importance that the light source 206 is sufficiently narrow perpendicular to 203 certain stripes change if one starts from an arbitrarily narrow source with increasing First of all, the intensity of the field disturbance observed in 210 is broadened, but not the contrast. Later, there is a significant impairment of the contrast ::. The width of the source is therefore so too choose that as high an intensity as possible is available for the expected middle stripes Contrast, however, is not yet significantly reduced.
In F i g. 2 ist nur die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung und die Bandführung dargestellt Das Beobachtungsystem für die Störungen im Schattenfeld ist in dem von dem Band abgewendeten Teil der Ebene 210 angeordnet zu denken. Von ihm aus wird der rechteckige Teil 211 des Strahkmgsfekäes beobachteL Die Beobachtungsvorrichtung kann je nach den Ausführungsformen der Erfindung recht unterschiedlich aussehen. Bei der Beobachtung eines sehr schmalen Bandes (z. B. Kleinbild oder Schmalfilm) kann der auf dem Band ausgeleuchtete Teil 208 so groß sein, daß er die gesamte Bandbreite umfaßt Dann kann bei manchen Anwendungen (z. B. bei visueller Prüfung) das Beleuchtungs- und Beobachtungssystem raumfest aufgestellt werden. In den meisten Fällen wird es jedoch erforderlich sein, daß Beleuchtungs- und Beobachtungssystem starr zu verbinden und quer zur Laufrichtung des Bandes verfahrbar aufzustellen.In Fig. 2 shows only the lighting device according to the invention and the tape guide The observation system for the disturbances in the shadow field is in the part of the plane facing away from the band 210 arranged to think. The rectangular part 211 of the Strahkmgsfekäes can be observed from here The observation device can be quite different depending on the embodiments of the invention look. When observing a very narrow tape (e.g. small picture or cine film), the The part 208 illuminated on the band should be so large that it encompasses the entire band width In some applications (e.g. for visual inspections) the lighting and observation system can be set up permanently. In most cases, however, it will It may be necessary to connect the lighting and observation system rigidly and transversely to the direction of travel of the To set up the belt so that it can be moved.
Von den möglichen Ausführungsformen sind vor allem solche zu unterscheiden, bei denen eine bildmäßige Darstellung des Schattenfeldes bei 211 erfolgt und solche bei denen das Schattenfeld objektiv abgetastet wird.From the possible embodiments are above to distinguish between those in which a pictorial representation of the shadow field at 211 takes place and those in which the shadow field is objectively scanned.
Bei bildmäßigen Prüfungen kann z. B. 211 über eine Lupe mit dem Auge betrachtet werden. Manchmal empfiehlt es sich, zusätzlich eine Mattscheibe bei 211 einzufügen. Zur Beobachtung können auch Bildröhren, Bildwandler (z. B. zur Beobachtung von Photomaterial im Infraroten) oder dgl. verwendet werden. Die bildmäßige Prüfung hat den Vorteil, sehr einfach zu sein, und besonders bei Einsatz eines geübten Beobachters sehr differenzierte Aussagen über die Art der allgemeinen Streifigkeit des Materials sowie von besonders auffälligen Streifen zu liefern. Gegenüber den bisherigen visuellen Prüfungen, wie sie im Stand der Technik erwähnt werden, hat das erfindungsgemäße System in seinen Ausführungsformen für bildmäßigeIn the case of visual examinations, z. B. 211 over a Magnifying glass to be looked at with the eye. Sometimes it is advisable to also have a screen at 211 to insert. For observation, picture tubes, image converters (e.g. for observing photographic material in the infrared) or the like. Can be used. The visual inspection has the advantage of being very simple, and especially when using a trained observer, very differentiated statements about the type of general streakiness of the material as well as particularly noticeable stripes. Compared to the Previous visual tests, as mentioned in the prior art, the invention has System in its embodiments for pictorial
im folgenden zur Veranschaulichung ein besonders schwieriges Beispiel herausgegriffen. Es handelt sich um das Auffinden von Oberflächenstreifen auf Photopapier während des Beschichtungsprozesses. Insbesondere soll die Beschichtung von strukturierten Papierunterlagen erläutert werden.a particularly difficult example is selected below for illustration. It is a matter of Finding surface streaks on photographic paper during the coating process. In particular, should the coating of structured paper documents are explained.
Es zeigte sich, daß bei entnommenen Papierproben gewisse Oberflächenstreifen in den auf dem Papier befindlichen Güssen am unbelichteten und unentwickelten Material auf keine Weise gefunden werden konnten. Es wurde daraufhin versucht, die aufgegossenen Schichten zu quellen und damit einen gegebenenfalls auftretenden Oberflächeneffekt erkennbar zu machen. Auch dieser Versuch mißlang. ÜberraschenderweiseIt was found that when paper samples were taken, certain surface stripes in those on the paper The casts on the unexposed and undeveloped material could not be found in any way. An attempt was then made to swell the poured-on layers and thus, if necessary, to swell them to make surface effects recognizable. This attempt also failed. Surprisingly
Betrachtung die Vorteile einer höheren Empfindlichkeit und besseren Erkennbarkeit der Fehler. Die Beobachtungsanordnung ist wohl definiert und die Ergebnisse der Beobachtung können beispielsweise photographisch festgehalten werden.Consider the advantages of higher sensitivity and better detectability of the defects. The observation arrangement is well defined and the results the observation can for example be recorded photographically.
Weitaus wichtiger als die Ausführungsformen zur bildmäb'igen Betrachtung sind objektiv arbeitende Systeme. Bei ihnen wird in dem Feld bei 211 ein in Laufrichtung des Bandes liegender Abtastspalt angeordnet, hinter dem sich ein photoelektrischer Wandler befindet. Zwischen dem Strahlungsfeld, das den verschiedenen Teilen des Bandes zugeordnet ist, und dem Abtastspalt wird eine RelativbewegungFar more important than the embodiments for image-wise viewing are those that work objectively Systems. With them, a scanning gap in the running direction of the tape is arranged in the field at 211, behind which there is a photoelectric Converter is located. Between the radiation field assigned to the different parts of the belt, and the scanning gap becomes a relative movement
hergestellt. Am einfachsten erfolgt sie wie bereits _manufactured. The easiest way to do it is as already _
ausgeführt so, daß Spalt und Lichtquelle verbunden und 15 gelang es jedoch mit der erfindungsgemäßen Anordgemeinsam quer über das Band geführt werden. nung die entsprechenden Streifen einwandfrei zu Anordnungen dieser Art stellen eine erfindungsgemäße erkennen. Die Anordnung war unmittelbar hinter der Fortbildung gegenüber bisher bekannten Anordnungen zur Abtastung von Bändern nach dem Schattenverfahren dar. Wenn sich nämlich das Band um eine Achse 2» bewegt, die in seiner Laufrichtung liegt, so liegt zwar die Störung des Schattenfeldes nicht immer bei der gleichen Stellung der Abtasteinrichtung. Aufgefunden wird aber die Störung in jedem Falle. Bewegt sich dagegen dasdesigned so that the gap and the light source are connected and it was possible, however, with the arrangement according to the invention to be guided together across the belt. the corresponding strips properly Arrangements of this type represent a recognition according to the invention. The arrangement was immediately behind the Further training compared to previously known arrangements for scanning tapes using the shadow method. If the tape is about an axis 2 » moves, which lies in its direction of travel, so lies the Disturbance of the shadow field is not always the same Position of the scanning device. But is found the disturbance in any case. But if that moves
Band in Richtung senkrecht zum Lauf des Bandes, so tritt keine Verformung des Schattenbildes auf dem Abtastspalt auf.Tape in the direction perpendicular to the run of the tape, so there is no deformation of the shadow image on the Scanning gap.
Die in der Prinzipskizze Fig.2 dargestellte Lichtquelle ist wie bereits bemerkt in Laufrichtung desThe light source shown in the schematic diagram of FIG. 2 is, as already noted, in the direction of travel of the
lichtschwache Vorrichtungen zu ergeben, die insbesondere bei starkem Störlicht (Raumbeleuchtung) nurto result in faint devices, especially in the case of strong interfering light (room lighting) only schwer beobachtet werden können. Die Schwierigkeitdifficult to observe. The difficulty könnte man durch Einsatz eines Lasers vermindern.could be reduced by using a laser.
noch eine Kondensoreinrichtung für den Laserstrahl mitanother condenser device for the laser beam
aufarbeitung des Lasers.refurbishing the laser.
Die folgenden Ausführungen betreffen einige technische Einzelheiten der Lichtquelle 206. Die Ausdehnung beträgt vorzugsweise etwa 1 cm.The following explanations relate to some technical details of the light source 206. The extension is preferably about 1 cm.
genügend Licht zur Verfügung steht Insbesondere istenough light is available in particular
dies dann der Fall, wenn auch der beobachtetethis is the case even if the observed
Lichtquellen kommen insbesondere Wolframfadenlampen in Betracht Eine elegante Lösung besteht auchLight sources come into consideration in particular tungsten filament lamps. An elegant solution also exists
darin, daß von einer Lichtquelle aus über einin that from a light source over a BeschiciUüiigseinrichtüiig des Papiers eingesetzt, also an einer Stelle, an der die Beschichtung noch kein Lösungsmittel verloren hatte. Zur Veranschaulichung der Aufgabe und ihrer Lösung dienen die F i g. 3 und 4. Fi g. 3 zeigt einen Schnitt durch das Band senkrecht zu seiner Laufrichtung an einer Stelle, an der ein Oberflächenstreifen liegt Das Band 301 besteht aus der Papierunterlage 302 mit dem Beguß 303. Der Beguß ist eine wäßrige Gelatinelösung mit verschiedenen photographisch wirksamen Beimengungen Der Gelatineaufguß erfolgt auf eine strukturierte Oberfläche, die z. B. ein sogenanntes Seidenraster darstellt Dieses Raster besteht in einkalandrierten Rhomben 304.305 stellt den aufzusuchenden Oberflächenstreifen dar. Um einen Eindruck von der Dicke der Schichten und den Abmessungen des Streifens zu geben, sind angenäherte Vermaßungen angegeben. Es war zu erwarten, daß sich auf der Oberfläche des Gelatinebegusses die Rasterstruktur durchzeichnen und eine Erkennung des Streifens unmöglich machen oder wenigstens stark erschweren würde. Es wurde jedoch gefunden, daß keine wesentliche Störung durch das Raster zustande kam. Dies mag daran liegen, daß durch die Oberflächenspannung die Rasterstruktur hinreichend eingeebnet wurde, oder daß infolge der längsausgedehnten Lichtquelle und des langen Beobachtungsspaltes in Kombination mit dem Vorbeilaufen vieler Rasterpunkte in der Meßzeit eine hinreichende Mitteilung erfolgte.BeschiciUüiigseinrichtüig the paper used, so at a point where the coating had not yet lost any solvent. As an illustration the task and its solution serve the F i g. 3 and 4. Fi g. 3 shows a section through the tape perpendicular to its running direction at a point where a surface strip is located. The tape 301 consists of the Paper base 302 with the casting 303. The casting is an aqueous gelatin solution with various photographically active additions. B. represents a so-called silk grid. This grid consists of calendered rhombuses 304.305 represents the Surface strips to be searched for. To get an impression of the thickness of the layers and the To give dimensions of the strip, approximate dimensions are given. It was to be expected Draw the grid structure on the surface of the gelatine coating and identify the Strip impossible or at least make it very difficult. However, it has been found that there was no significant interference from the grid. This may be due to the fact that the grid structure is sufficiently leveled by the surface tension or that as a result of the elongated light source and the long observation slit in In combination with the passing of many grid points in the measurement time, a sufficient message was given.
In F i g. 4 ist die Anordnung für den hier erläuterten speziellen Anwendungsfall nochmals dargestellt Es ist ein Schnitt durch das Band in der Normalebene wiedergegeben, die die Laufrichtung des Bandes enthält De>- Bandteil 401 läuft in die Gießvorrichtung 402 ein, wobei das Band die Walze 403 umschlingt In 402 wird eine Gelatinelösung mit photographisch wirksamen Substanzen aufgegossen.In Fig. 4 the arrangement for the special application explained here is shown again a section through the tape in the normal plane containing the direction of travel of the tape The belt part 401 runs into the casting device 402, with the belt looping around the roller 403 in 402 a gelatin solution with photographically active substances poured on it.
querschnittwandelndes Faserbündel ein Leuchtstreifen 55 405 gestützt Zwischen den Stützwalzen wird das Band erzeugt wird, der bei 206 angeordnet ist Diese Lösung von der erfindungsgemäßen Anordnung, die im ist besonders interessant wenn (z.B. um hohe wesentlichen aus der Lichtquelle 406 und dem Spalt 407 Abtastgeschwindigkeiten zu erreichen) mit Systemen mit dahinter befindlichem photoelektrischem Wandler gearbeitet werden soll, bei denen mehrere identische 408 besteht Die Anordnung kann senkrecht zur Teilsysteme gleichabständig quer zum Band angeordnet ω Zeichenebene über das Band bewegt werden mit einer sind. Bewegungsvorrichtung, die in der Figur nicht dargecross-section changing fiber bundle a light strip 55 405 supported between the support rollers the band is which is arranged at 206. This solution from the arrangement according to the invention, which is shown in FIG is particularly interesting if (e.g. to a large extent from the light source 406 and the gap 407 Scanning speeds) with systems with a photoelectric converter behind it is to be worked in which there are several identical 408. The arrangement can be perpendicular to the Subsystems equally spaced transversely to the tape ω can be moved across the tape with a plane of drawing are. Movement device that is not shown in the figure
stellt ist Auf der Strecke zwischen 403 und verdunsten nur vernachlässigbare Wassermengen aus dem Gelatinebeguß.exhibits is only negligible amounts of water evaporate on the route between 403 and 403 the gelatine coating.
Im Vorausgehenden ist stets von der Erkennung von Oberflächenstreifen die Rede. Natürlich können aberIn the foregoing, there is always talk of the detection of surface stripes. Of course you can
Eine weitere Fortbildung der Erfindung besteht darin, daß die Quelle 206 und der Ausschnitt 211 im wesentlichen in einer Ebene liegen, die senkrecht zum Band steht Bei einer solchen Ausgestaltung haben Bandbewegungen in Richtung der Bandnormale keinen Einfluß auf die Beobachtung.A further development of the invention consists in that the source 206 and the cutout 211 lie substantially in a plane that is perpendicular to the Tape stands still With such a configuration, tape movements in the direction of the tape normal do not have any Influence on observation.
von der erfindungsgemäßen Anordnung auch Kratzer erkannt werden, die das Schattenfeld ebenfalls stören.the arrangement according to the invention also recognizes scratches which also disrupt the shadow field.
äsas
? 9? 9
Selbstverständlich sind auch Streifen erkennbar, bei denen das Remissionsvermögen innerhalb des Streifens ;$ gegenüber der ungestörten Oberfläche sich ändert, 'd sofern sie zusätzlich eine Oberflächenprofiländerung Il bewirken.Of course, strips can be identified in which the reflectivity within the strip; relative to the undisturbed surface changes $, 'd unless they additionally a surface profile change Il effect.
|ß Zusammenfassend kann gesagt werden: Die erfin-| ß In summary, it can be said: The invented
;;'- dungsgemäße Anordnung stellt eine Anwendung des an ; ; '- the arrangement according to the present invention represents an application of the
i| sich bekannten Schattenverfahrens dar mit eineri | known shadow process with a
& Aufgabenstellung, für die dieses Verfahren bisher nicht& Task for which this procedure has not yet been used
y in Betracht gezogen wurde. Es erreicht überraschendy was considered. It achieved surprisingly
gute Erfolge in Fällen, in denen Anordnungen nach dem ' Stand der Technik keine oder nur mangelhaftegood results in cases in which state-of-the-art arrangements have no or only inadequate
',;]',;] Lösungen anboten. Es zeichnet sich durch außerge-Offering solutions. It is characterized by
;; wohnliche Einfachheit aus. Es ist sehr lichtstark und;; homely simplicity. It is very bright and
'. unempfindlich gegen Störungen durch Bewegungen der ι s'. insensitive to interference from movements of the ι s
' zu untersuchenden Bänder.'ligaments to be examined.
Ir.Ir.
■ϊ-■ ϊ- Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
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