DE2935941C2

DE2935941C2 - Vorrichtung zur Bestimmung eines Volumens eines Glaspostens

Info

Publication number: DE2935941C2
Application number: DE2935941A
Authority: DE
Inventors: William Howard Toledo Ohio Ryan
Original assignee: Owens Illinois Inc
Current assignee: OI Glass Inc
Priority date: 1978-11-08
Filing date: 1979-09-06
Publication date: 1985-05-23
Also published as: CH645984A5; GB2037980B; PH16260A; AU514517B2; CA1130091A; ZA794655B; IT1120029B; HU180904B; ES485177A1; GR73527B; SE7909197L; JPS6352326B2; SU1068027A3; FR2440922A1; PL121434B1; US4205973A; AU5248079A; BR7907076A; DD147279A5; AR222835A1

Description

zu verändern. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht daher ein automatisches Regelsystem zur Beschickung von IS-Maschinen in der jeweils gewünschten Weise.

Die Erfindung geht ferner davon aus, daß der frei fallende Glasposten als rotationssymmetrischer Körper betrachtet werden kann. Dies ist indessen eine Annäherung an tatsächliche Verhältnisse. Bei einer gewünschten Erhöhung der Genauigkeit kann gemäß einer we^;t.eren Ausgestaltung auch vorgesehen sein, daß zwei im Winkel von 90° versetzte Abtasteinrichtungen vorgesehen sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ur.teransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

In den Zeichnungen ist

¥ i g. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 ein Glasposten im Schnitt,

F i g. 3 ein Blockschaltbild für eine Vorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 4 ein Blockschaltbild für eine Geschwindigkeitsmessung für die Vorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 5 ein Impulsdiagramm zur Illustrierung der Arbeitsweise des Blockschaltbilds nach F i g. 4,

F i g. 6 ein weiteres Blockschaltbild eines Teils der Vorrichtung nach der Erfindung, und

F i g. 7 ein Blockschaltbild eines weiteren Teils der Vorrichtung nach der Erfindung.

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, fällt ein Posten 10 geschmolzenen Glases von einer Glasaufgabevorrichtung

9 entlang einem durch eine gestrichelte Linie 11 gekennzeichneten Wege herab. Zwei parallel verlaufende, durch als Lichtquellen 14, 15 dienende Laser erzeugte Laserstrahlen 12 bzw. 13 sind so gerichtet, daß sie die Linie 11 schneiden. Der Abstand zwischen den Laserstrahlen 12 und 13 ist durch eine Linie X gekennzeichnet, Nach Kreuzung der Linie 11 treffen die Laserstrahlen 12 und 13 auf ein Paar Fotosensoren 16 bzw. 18 auf. Diese Sensoren 16 und 18 erzeugen ein Signal »0«, wenn sie von den Laserstrahlen 12 und 13 getroffen werden, und ein Signal »1«, wenn sie nicht von den Laserstrahlen 12 und 13 getroffen werden. Beim Herabfallen des Postens 10 unterbricht dieser die Bahn der Laserstrahlen 12 und 13, wodurch diese nicht auf die Sensoren 16 und 18 auftreffen. Folglich erzeugt jeder der Sensoren 16 und 18 eine »1« immer dann, wenn der Posten 10 die Bahn des entsprechenden Laserstrahls 12 oder 13 unterbricht. Ist der Posten tief genug gefallen, so treffen die Laserstrahlen 12 und 13 wieder auf den ihnen jeweils zugeordneten Sensor 16 bzw. 18 auf, wodurch die Ausgänge der Sensoren 16 und i8 wieder »0« führen.

Durch Messung der Zeitspanne zwischen der Erfassung der Vorderkante des Postens 10 durch jeden der Sensoren 16 und 18 wird die Bestimmung der Durchschnittsgeschwindigkeit der Vorderkante des Postens

10 beim Fallen durch die Laserstrahlen 12 und 13 möglich (da ja der Abstand A" bekannt ist). Der Abstand X ist verhältnismäßig gering, so daß die Geschwindigkeit über diese Strecke als konstant angesehen werden kann. Die Geschwindigkeit der Hinterkante des Postens 10 kann ebenfalls durch Messung der Zeit bestimmt werden, die während des Fallens der Hinterkante durch die Laserstrahlen verstreicht. Außerdem kann die Zeit gemessen werden, die der ganze Posten 10 braucht, um an den Laserstrahlen 12 und 13 vorbeizufallen, und aus dieser Messung läßt sich die Länge des Postens tO bestimmen (durch die Gleichung L= Vq + ¹^ at², worin V₀ die Anfangsgeschwindigkeit des Postens 10, a die Beschleunigung durch die Schwerkraft, / die für das VorbeifaUen des ganzen Postens 10 am Laserstrahl 13 benötigte Zeit und L die Länge des Postens bedeuten).

Beim Weiterfallen des Postens 10 wird dieser von zwei verschiedenen Winkeln aus von einem Paar Kameras 20 und 22 angepeilt. Die Kameras 20 and 22 sind so angeordnet daß sie um 90° versetzte Ansichten und im

ίο Abstand Y vom Laserstrahl 13 (entlang der Linie 11 gemessen) aufnehmen. Die Kameras 20, 22 sind herkömmlicher Art und enthalten eine horizontale Anordnung von 768 (nicht gezeigten) Photodioden. Die Kameras 20 und 22 liefern jeweils ein digitales Ausgangssignal, d. h. jede Photodiode der Anordnung Hefen entweder ein Signal »1« oder »0«. je nachdem ob die betreffende Photodiode Licht vom Posten 10 oder vom Hintergrund erfaßt. Der Schwellwert der Photodiodenanordnung ist einstellbar, damit der Kontrast zwischen dem vom Posten 10 und vom Hintergrund empfangenen Licht erkennbar gemacht werden kann. Während des Fallens des Postens 10 wird die Photodiodenanordnung in Intervallen schnell abgetastet. Die Abtastgeschwindigkeit ist derart, daß praktisch jede Abtastung horizontal über den Posten 10 hinweggeht. Alle von den Kameras 20 und 22 geschossenen Aufnahmen decken mehr als das gesamte Querschnittsmaß des Postens 10 und einen sehr kleinen Bruchteil seiner Länge ab. Jede Photodiode ist einer bestimmten Breite zugeordnet, d. h_ deckt das Blickfeld jeder Kamera 20 und 22 eine Breite von 768 mm, so wäre jeder Photodiode 1 mm dieses Blickfeldes zugeordnet. Aufeinanderfolgende Abtastungen werden entsprechend gleich großer Schritte der Fallbewegung des Postens 10 durchgeführt (z. B. eine Abtastung je Millimeter Fallweg des Postens 10). In der vorliegenden Ausführungsform führen die Kameras 512 Abtastungen aus, die mit der Erfassung des Vorbeifallens des Postens 10 am Sensor 18 beginnen. Die Abtastungen finden in Intervallen statt, die es den Kameras 20 und 22 gestatten, die gesamte Länge des Postens aufzunehmen. Durch Kombination der aufeinanderfolgenden Abtastungen der Kameras 20 und 22 läßt sich die ganze Kontur des fallenden Postens 10 bestimmen. Die Kameras 20 und 22 können also aufeinanderfolgende Scheiben oder Abschnitte des Postens 10 während seines Herabfallens abtasten. Die durch diese Abtastungen erhaltenen Meßwerte werden zur Bestimmung der Querschnittsfläche des Postens 10 benutzt. Die Querschnittsform des Postens 10 ist entweder kreisförmig oder nahezu kreisförmig (d. h. elliptisch mit einer großen und einer kleinen Achse, die nicht mehr als 15 Prozent voneinander abweichen). Ist der Querschnitt kreisförmig, so kann sein Flächeninhalt mit nur einer der Kameras 20 oder 22 bestimmt werden. Die Ausgangsgröße der Kamera 20 oder 22 entspricht dann dem Querschnittsdurchmesser. Der Flächeninhalt des Querschnitts wird errechnet, indem der Durchmesser zum Quadrat erhoben und mit ,τ/4 multipliziert wird. Bei elliptischem Querschnitt werden, wie in Fig.2 gezeigt,

bo beide Kameras 20 und 22 zur genaueren Querschnittsflächenbestimmung benötigt. In diesem Falle entsprechen die Ausgangsgrößen der Kameras 20 und 22 im allgemeinen den jeweiligen Werten für die große und kleine Achse. Da die Ellipse nahezu kreisförmig ist, wird

b5 dadurch, daß die Kamerablickfelder möglicherweise nicht bezüglich der Achsen der Ellipse ausgerichtet sind, ein vernachlässigbar kleiner Fehler in der Flächenbestimmung eingeführt. Die beiden Meßwerte aus den Ka-

meras werden zur Bestimmung des Flächeninhalts des elliptischen Querschnitts zunächst miteinander und dann mit .τ/4 multipliziert. Es sei darauf hingewiesen, daß zwei Kameras auch dann benutzt werden können, wenn der Querschnitt kreisförmig ist.

In Fig. 2 wird eine Querschnittsscheibe des Postens 10 gezeigt, die eine leicht elliptische Form aufweist. Die von den Kameras 20 und 22 aufgenommenen Meßwerte ergeben die Ablesungen W\ bzw. W2. Obwohl diese Meßwerte der großen und kleinen Achse der elliptisehen Form nicht genau entsprechen, so ist der durch diese Fehlausrichtung hervorgerufene Fehler minimal.

Nachdem der Flächeninhalt jeder aufeinanderfolgenden Scheibe des Postens 10 auf diese Weise bestimmt worden ist, kann das Volumen jeder Scheibe durch MuI-tiplikation des Flächeninhalts mit der Höhe (d. h. dem Abstand zwischen Messungen) errechnet werden. Da der Abstand zwischen den Abtastungen relativ gering ist, hat der Umstand, daß die Wände jeder Scheibe nicht genau vertikal sind, einen vernachlässigbaren Einfluß auf die Volumenbestimmung. Das Volumen des ganzen Postens 10 läßt sich durch Addieren der Volumen der einzelnen Scheiben errechnen. Ebenso läßt sich durch Multiplikation des Volumens des Postens 10 mit der bekannten Dichte des Glases das Gewicht des Postens 10 bestimmen.

In Fig.3 ist ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung gezeigt. Die Ausgänge der Sensoren 16 und 18 werden einer Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 30 zugeführt zur Bestimmung der Geschwindigkeit und der Länge des fallenden Postens 10.

Außerdem sind die Ausgänge der Sensoren 16 und 18 mit einer Datenerfassung 32 verbunden, die die Erfassung der Signale von den Kameras 20 und 22 sowie von der Einrichtung 30 steuert. Die Eingänge zur Stufe 32 sind mit Rückstellung-Abtastungsart und Taktbeginn beschriftet und durch Leitungen 48 bzw. 49 gekennzeichnet. Die Daten von der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 30 werden einem Computer 34 zugeführt. Ein weiterer durch eine Leitung 35 gekennzeichneter Ausgang der Einrichtung 30 ist an einen frequenzveränderlichen Taktgeber 36 angeschlossen. Ebenso ist der Ausgang des Sensors 18 mit dem frequenzveränderlichen Taktgeber 36 verbunden. Dieser liefert eine Ausgangsgröße mit veränderlicher Frequenz, mit der die Stufe 32 beaufschlagt wird. Der frequenzveränderliche Taktgeber 36 dient der Steuerung der Abtastgeschwindigkeit der Kameras 20 und 22 derart, daß trotz veränderlicher Fallgeschwindigkeit des Postens 10 eine Abtastung für gleichgroße Bewegungsschritte des Postens lö erfolgt. Der Wert dieses Bewegungsschrittes ist gleich der Hohe jeder Scheibe des Postens 10. Ein mit Abtastung Start beschrifteter und durch eine Leitung 37 gekennzeichneter Ausgang der Stufe 32 ist an ein Paar identischer Konturmeßstufen 38 und 40 angeschlossen, die der Messung der Außenkontur des Postens 10 dienen. Ein ebenfalls von der Stufe 32 erzeugtes Rückstellsignal ist über eine Leitung 41 mit der Einrichtung 30 und den Stufen 38 und 40 sowie mit dem frequenzveränderlichen Taktgeber 36 verbunden.

Sobald die Stufen 38 und 40 von der Stufe 32 das Abtaststartsignal empfangen, erzeugen sie jeweils ein durch die Beschriftung »Kamerastart/Abtastung beendet« gekennzeichnetes Signal auf den Leitungen 42 und 43. Die Leitungen 42 bzw. 43 sind mit den Kameras 20 bzw. 22 verbunden sowie mit der Stufe 32. Das Signal Kamerastart/Abtastung beendet veranlaßt die Kameras 20 und 22, eine Abtastung durchzuführen und ermöglicht auch der Stufe 32 die Erzeugung des nächsten Abtaststartsignals. Der Ausgang der Kameras 20 und 22 ist jeweils mit der entsprechenden Stufe 38 bzw. 40 verbunden. Die von den Stufen 38 und 40 erhaltenen Signale werden einem Speicher 44 zugeführt. Der Ausgang des Speichers 44 ist an einen Bildschirm 46 und an den Computer 34 angeschlossen. Der Ausgang des Computers 34 ist ebenfalls an den Bildschirm 46 angeschlossen.

Der Betrieb dsr soeben beschriebenen Schaltungsanordnung beginni mit der Erfassung der Vorderkante des Postens 10 durch den Sensor 16. Das Signal vom Sensor 16 veranlaßt die Stufe 32 zur Erzeugung des Rückstellsignals. Nach Erzeugung dieses Signals sind die Einrichtung 30 und die Stufen 38 und 40 zum Empfang von Signalen bereit, und der frequenzveränderliche Taktgeber 36 ist zurückgestellt. Die Geschwindigkeits- und Längenmeßeinrichtung 30 bestimmt die Zeitintervalle zwischen der Erfassung verschiedener Abschnitte des Postens 10 durch die Sensoren 16 und 18. Dann werden Signale, die diese Zeitintervalle darstellen, dem Computer 34 zugeführt, der die Eintrittsgeschwindigkeit, Austrittsgeschwindigkeit und Länge des Postens 10 errechnet. Das Eintrittsgeschwindigkeitssignal wird auch dem frequenzveränderlichen Taktgeber 36 zugeführt. Bei Erfassung der Vorderkante des Postens 10 durch den Sensor 18 veranlaßt das Taktbeginnsignal die Datenerfassungsstufe 32 zur Erzeugung des Abtaststartsignals an die Stufen 38 und 40. Daraufhin beginnen diese, Signale von den Kameras 20 und 22 zu empfangen. Während des Herabfallens des Postens 10 werden die Kameras 20 und 22 abgetastet, wobei die Stufen 38 und 40 die Lage der Kanten und der Mitte des Postens 10 für jede Abtastung bestimmen. Die Kameras 20 und 22 werden in gleichlangen Bewegungsintervallen des Postens 10 abgetastet. Die Abtastgeschwindigkeit wird vom frequenzveränderlichen Taktgeber 36 gesteuert. Nach 512 Abtastungen der Kameras 20 und 22 hört die Stufe 32 mit der Erzeugung von Abtaststartsignalen auf. Eine neue Abtastfolge beginnt mit dem Empfang der nächsten Rückstellungsauslösungs- und Taktbeginnsignale.

Nach jeder Abtastung der Kameras 20 und 22 werden die von den Konturmeßstufen 38, 40 aufgenommenen Daten im Speicher 44 gespeichert. Sind alle Daten im Speicher 44 gespeichert, so wird über die Leitung 50 ein Zählerrückstellspiegel auf die Stufe 32 gegeben. Die Stufe 32 wiederum erzeugt ein an die Stufen 38 und 40 gehendes Zählerrückstellsignal zur Rückstellung der in diesen Stufen enthaltenen Datenzähler. Dieses Signal hat die Beschriftung C-Rückstellung und geht über die Leitung 51. Die im Speicher 44 gespeicherten Informationen werden dem Bildschirm. 46 zugeführt, das die beiden Abbildungen des Postens 10 erscheinen läßt. Der Computer 34 nutzt die im Speicher 44 gespeicherten Informationen zur Bestimmung des Volumens und des Gewichtes des Postens 10. Diese Informationen werden dann dem Bildschirm 46 übermittelt.

Die F i g. 4 zeigt die Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 30. Anfänglich erzeugt der Sensor 16 ein Ausgangssignal »1«, wenn der herabfallende Posten 10 die Bahn des Laserstrahls 12 unterbricht. Der Ausgang des Sensors 16 ist über eine Leitung 48 mit der Stufe 32 sowie einem Eingang eines Und-Gatters 60 und einem Inverter 62 verbunden. Der Rückstellausgang der Stufe 32 schaltet auf »1«, wenn der Ausgang des Sensors 16 »1« führt. Der Rückstellausgang ist an einen invertierenden Rückstelleingang eines Flip-Flops 64 und an einen Eingang eines Und-Gatters 68 angeschlossen. Der 0-Ausgang des Flip-Flops 64 ist mit dem anderen Ein-

gang des Und-Gatters 68 verbunden. Anfänglich führt der Ausgang des Flip-Flops 64 den Wert »1«. Wenn daher das Rückstellsignal »1« wird, so wird »1« am Ausgang des Und-Gatters 68 erzeugt. Der Ausgang des Und-Gatters 68 ist mit Eingängen von Und-Gattern 60, 72 und 74 verbunden. Damit sind die Und-Gatter 60, 72 und 74 freigegeben, wenn der Ausgang des Und-Gatters 68 »1« führt.

Der Ausgang des Sensors 18 ist mit je einem Eingang der Und-Gatter 72 und 74 sowie dem Eingang eines Inverters 76 verbunden. Der Ausgang des Inverters 76 ist mit einem Eingang des Und-Gatters 60 und dem Taktsignal des Flip-Flops 64 verbunden. Der Flip-Flop 64 ist also getaktet, wenn das Ausgangssignal des Inverters 76 von »0« auf »1« schaltet, was eintritt, wenn die Hinterkante des Postens 10 am Sensor 18 vorbeifällt. Der Ausgang des Flip-Flops 64, der zurückgestellt war, als das Rückstellsignal »0« war, schaltet auf »0«, wenn an seinem Takteingang eine »1« empfangen wird. Das wiederum veranlaßt den Ausgang des Und-Gatters 68 auf »0« zu schalten. Folglich führt der Ausgang des Und-Gatters 68 »1« in der Zeitspanne zwischen der ersten Erfassung des Postens 10 durch den Sensor 16 und der letzten Erfassung des Postens 10 durch den Sensor 18.

Der Ausgang des Und-Gatters 60 führt »1«, wenn der Ausgang des Sensors 16 »1« führt, und der Ausgang des Sensors 18 führt »0« (wenn angenommen wird, daß das Ausgangssignal des Und-Gatters 68 »1« ist). Das entspricht der Zeitspanne zwischen der Erfassung der Vorderkante des Postens 10 durch jeden der beiden Sensoren 16 und 18. Das Ausgangssignal des Und-Gatters 72 ist »1«, wenn dps Ausgangssignal des Sensors 16 »0« und das Ausgangssigna! des Sensors 18 »1« ist (wiederum unter der Annahme, daß das Ausgangssignal des Und-Gatters 68 »1« ist). Das entspricht der Zeitspanne zwischen der Erfassung der Hinterkante des Postens 10 durch jeden der beiden Sensoren 16 und 18. Das Ausgangssignal des Und-Gatters 74 ist »1«, wenn das Ausgangssignal des Und-Gatters 68 »1« und der Ausgang des Sensors 18 »1« ist. Das entspricht der vom ganzen Posten 10 benötigten Zeit, am Sensor 18 vorbeizufalien.

Die Ausgänge der Und-Gatter 60, 72 und 74 sind jeweils mit den Dateneingängen von Flip-Flops 78 bzw. 80 bzw. 82 verbunden. Der Ausgang eines Taktgebers 84 ist mit den jeweiligen Takteingängen der Flip-Flops 78,80 und 82 verbunden. Bei Empfang eines Taktsignals werden die Signale jedes dieser Flip- Flops 78,80 und 82 zum Ausgang durchgelassen, wodurch die Ausgänge der Und-Gatter 60, 72 und 74 mit dem Taktsignal synchronisiert werden. Der Ausgang des Taktgebers 84 ist außerdem mit dem Eingang eines inverters 85 verbunden. Der Ausgang des Inverters 85 ist jeweils mit einem Eingang dreier Und-Gatter 86, 88 und 90 verbunden. Die Ausgänge der Flip-Flops 78, 80 und 82 sind jeweils an die übrigen Eingänge der Und-Gatter 86 bzw. 88 bzw. 90 angeschlossen. Somit geht das invertierte Taktsignal auf den Ausgang eines jeden der Und-Gatter 86, 88 und 90, wenn »1« am Ausgang des entsprechenden Flip-Flops 78 bzw. 80 bzw. 82 ansteht. Die Ausgänge der Und-Gatter 86,88 und 90 sind jeweils mit den Takteingängen dreier Zähler 92 bzw. 94 bzw. 96 verbunden. Folglich zählen die Zähler 92,94 und % die Anzahl der Taktimpulse, die während der Zeitspannen auftreten, in denen die Ausgänge jedes der Flip-Flops 78, 80 und 82 »1« führen. Die Rückstellung der Zähler 92, 94 und 96 erfolgt beim Empfang des Rückstellsignals von der Stufe 3Z

Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß die Zähler 92, 94 und % die Anzahl der Taktimpulse zählen, die während der Zeit auftreten, in der der jeweilige Ausgang des Und-Gatters 60, 72 und 74 »1« führt, (nach Synchronisierung mit dem Taktgeber 84). Der Zähler 92 zählt also Impulse, die zwischen der Erfassung der Vorderkante des Postens 10 durch beide Sensoren 16 und 18 ^örzeu"t werden 0*3 sowohl die Frequenz des Tskt^ebers 84 als auch die Entfernung, die der Posten 10 zwischen den Sensoren 16 und 18 zurücklegen muß, bekannt sind, kann der Zählerstand des Zählers 92 zur Bestimmung der Durchschnittsgeschwindigkeit des Postens 10 zwischen der Erfassung seiner Vorderkante durch die beiden Sensoren 16 und 18 benutzt werden. Dieser Wert stellt die Eintrittsgeschwindigkeit dar. In gleicher Weise kann der Zählerstand des Zählers 94 zur Bestimmung der Durchschnittsgeschwindigkeit der Hinterkante des Postens 10 beim Vorbeifallen an den beiden Sensoren 16 und 18 benutzt werden. Der Zähler 96 zählt Impulse, die während der Zeit erzeugt werden, in der der Sensor 18 den Posten 10 erfaßt, d. h. der Zähler % mißt die Übergangszeit. Der Ausgang jeder der drei Zähler 92, 94 und 96 ist mit dem Computer 34 verbunden. Außerdem ist der Ausgang des Zählers 92 an den frequenzveränderlichen Taktgeber 36 angeschlossen.

Die Ausgangsgröße des Zählers 92 ist der Eintrittsgeschwindigkeit des Postens 10 proportional und wird zur Bestimmung der Anfangsfrequenz des frequenzveränderlichen Taktgebers 36 herangezogen. Die digitale Ausgangsgröße des Zählers 92 wird in einem als Teil des frequenzveränderlichen Taktgebers 36 ausgebildeten Speicher gespeichert. Die Ausgangsgröße dieses Speichers ist eine digitale Darstellung der Geschwindigkeit. Sie wird von einem Digital/Analog-Wandler in eine analöge Spannung umgewandelt. Somit ist die analoge Spannung der Eintrittsgeschwindigkeit des Postens 10 proportional. Die Spannung steuert einen spannungsgesteuerten Oszillator. Von ihrem Ausgangswert aus wird die Spannung geradlinig zur Erhöhung der Frequenz des Oszillators zur Kompensation für die Beschleunigung des Postens 10 erhöht. Die Ausgangsfrequenz des frequenzveränderlichen Taktgebers 36 beginnt daher bei einem Anfangswert, der der Eintrittsgeschwindigkeit des Postens 10 proportional ist und erhöht sich in Abhängigkeit von der Beschleunigung des Postens 10. Auf diese Weise veranlassen die vom frequenzveränderlichen Taktgeber 36 kommenden Steuersignale, daß Abtastungen in gleichgroßen und bekannten Bewegungsschritten des Postens 10 erfolgen.

In Fig. 5 ist ein Teilzeitdiagramm der zeitlichen Steuerung der Schaltungsanordnung nach F i g. 4 dargestellt. Zum Zeitpunkt f_t wechselt die Ausgangsgröße des Sensors 16 von »0« auf »1«. Das entspricht der Erfassung der Vorderkante des Postens 10 durch den Sensor 16.

Bei der Erfassung der Vorderkante des Postens 10 durch den Sensor 18 zum Zeitpunkt r? wechselt dessen Ausgangsgröße von »0« auf »1«. Die Ausgangsgrößen der Sensoren 16 und 18 kehren zu den Zeitpunkten f3 bzw. U auf »0« zurück, was der Erfassung der Hinterkante des Postens 10 entspricht. Zwischen den Zeitpunkten ii und U ist die Ausgangsgröße des Und-Gatters 68 »1«. Die Ausgangsgröße des Und-Gatters 60 ist »1« zwischen fi und fc, die Ausgangsgröße des Und-Gatters 72 ist »1« zwischen ti und U, und die Ausgangsgröße des Und-Gatters 74 ist »1« zwischen f2 und f4. Die Taktimpulse, die nicht im richtigen Maßstab eingezeichnet sind, (in der vorliegenden Ausführungsform wird ein

5 MHz-Taktgeber benutzt) werden während dieser Zeitspannen von den entsprechenden Zählern 92 bzw. 94 bzw. 96 gezählt (nach Synchronisierung durch die Flip-Flops78,80und82).

In F i g. 6 ist die Schaltungsanordnung der Stufe 32 dargestellt. Die das Rückstellungsauslösungssignal führende Leitung 48 ist mit dem Takteingang eines Flip-Flops 100 verbunden, dessen Q-Ausgang vorher auf »1« voreingestellt wurde. Beim Wechsel des Signals von »0« auf »1« aktiviert es den Flip-Flop 100 und läßt ein am Dateneingang liegendes »0« zum (^-Ausgang des Flip-Flops 100 durch. Dieser Ausgang ist mit dem Eingang eines Inverters 102 verbunden. Die Ausgangsgröße des Inverters 102 ist das Rückstellsignal auf der Leitung 41. Der Ausgang des Inverters 102 ist außerdem mit einem invertierenden Rückstelleingang eines Flip-Flops 108, dem Eingang eines Inverters 110 und einem Eingang eines Und-Gatters verbunden. Der Ausgang des Inverters 110 ist an den Löscheingang eines Zählers 114 angeschlossen. Der (^-Ausgang des Flip-Flops 108 ist an den anderen Eingang des Und-Gatters 112 und der Ausgang des Und-Gatters 112 an einen invertierenden Rückstelleingang eines Flip-Flops 106 angeschlossen. Anfänglich ist die Q-Ausgangsgröße des Flip-Flops 108 »1«, und die Q- Ausgangsgröße des Flip-Flops 106 ist »0«.

Wenn die Ausgangsgröße des Inverters 102 von »0« auf »1« wechselt (d.h. nach dem Ansteuern des Flip-Flops 100 durch das Rückstellfreigabesignal) wird der Zähler 114 durch den Inverter 110 gelöscht, und die Ausgangsgröße des Und-Gatters 112 schaltet von »0« auf »1«. Die Leitung 49 ist mit dem Takteingang des Flip-Flops 106 verbunden und veranlaßt somit, daß der Flip-Flop 106 durch das Startsignal angesteuert wird. Beim Wechsel des Startsignals von »0« auf »1« wird ein am Dateneingang des Flip-Flops 106 anstehendes »1 «-Signal zu dessen ζ)-Ausgang durchgelassen. Dieser Ausgang ist mit einem Eingang eines Und-Gatters 116 und einem Eingang eines Und-Gatters 118 verbunden. Der Ausgang des frequenzveränderlichen Taktgebers 36 ist mit dem anderen Eingang des Und-Gatters 116 verbunden, so daß beim Wechsel der Ausgangsgröße Q des Flip-Flops 106 auf »1« das Und-Gatter 116 das Ausgangssignal des frequenzveränderlichen Taktgebers 36 durchläßt. Der Ausgang des Und-Gatters 116 ist an den Takteingang des Zählers 114 angeschlossen und ist gleichzeitig das Abtaststartsignal, mit dem die Stufen 38 und 40 beaufschlagt werden. Somit veranlaßt jeder nach dem Wechsel des Startsignals nach »1« auftretende Impuls des frequenzveränderlichen Taktgebers 36 die Erzeugung eines Startsignals und die Hinzufügung einer Zählung zum Stand des Zählers 114. Nach der Erzeugung der Gesam'anzahl der gewünschten Startsignale erzeugt der Zähler 114 eine »1«, mit der der Flip-Flop 108 beaufschlagt wird. Wie vorher bereits ausgeführt, beträgt die Anzahl der Abtastungen in der vorliegenden Ausführungsform 512 weshalb der Zähler 114 eine »1« erzeugt, nachdem er 512 Abtastungen gezählt hat

Nach Beendigung jeder Abtastung werden Abtastendsignale »1« auf den Leitungen 42 und 43 erzeugt, die mit den Eingängen eines Oder-Gatters 120 verbunden sind. Der Ausgang des Oder-Gatters 120 ist mit einem Eingang des Und-Gatters 118 verbunden. Daher führt der Ausgang des Und-Gatters 118 »!«,wenn der <?-Ausgang des Flip-Flops 106 »1« führt (d.h. das Startsignal ist empfangen worden), und es wird ein Abtastendsignal erzeugt. Der Ausgang des Und-Gatters 118 ist mit dem Speicher 44 verbunden, und eine »1« vom Und-Gatter 118 veranlaßt den Speicher 44 zur Aufnahme von Daten von den Stufen 38 und 40. Das Verfahren, wie der Speicher 44 Daten von den Stufen 38 und 40 erfaßt, ist konventionell und braucht hier nicht erörtert zu werden. Die Aufnahmegeschwindigkeit des Speichers 44 ist derart, daß alle Daten lange vor der Erzeugung des nächsten Startsignals gespeichert sind. Nachdem der Speicher 44 seine Datenaufnahme beendet hat, wird ein Eingang eines Und-Gatters 104 mit einer »1« beaufschlagt. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 100 ist mit dem anderen Eingang des Und-Gatters 104 verbunden und führt »1« während der ganzen Zeitspanne, in der der Speicher 44 Daten aufnimmt. Der Ausgang des Und-Gatters 104 schaltet daher von »0« auf »!«,wenn der Speicher 44 die Daten von allen Abtastungen aufgenommen hat. Der Ausgang des Und-Gatters 104 ist mit der Leitung 51 verbunden, die ihrerseits mit den Stufen 38 und 40 verbunden ist.

Die Steuerfunktion der in F i g. 6 dargestellten Schallung ist derart, daß Startsignale erzeugt werden, die die Kamera 20 und 22 zur Durchführung aufeinanderfolgender Abtastungen veranlassen. Nach Beendigung jeder Abtastung werden die dadurch gewonnenen Daten im Speicher 44 gespeichert. Wenn der Speicher 44 seine Datenspeicherung beendet hat, wird ein Signal für die Stufen 38 und 40 erzeugt, das diese zur Aufnahme von Datenmessungen für die nächste Abtastung vorbereitet. Dann wird das nächste Startsignal erzeugt und die Prozedur wiederholt. Nach Beendigung der gesamten gewünschten Anzahl von Abtastungen erzeugt der Zähler 114 eine »1« zur Aussteuerung des Flip-Flops 108. Dadurch wird eine »1« vom Dateneingang zum Q-Ausgang des Flip-Flops 108 durchgelassen und der (^-Ausgang des Flip-Flops 108 veranlaßt, auf »0« zu schalten. Dadurch wechselt der Ausgang des Und-Gatters 112 von »1« auf »0«, wodurch der Flip-Flop 106 zurückgestellt wird, so daß sein (J-Ausgang »0« führt. Der ζλ-Ausgang des Flip-Flops 108 ist mit dem Eingang eines Inverters 122 verbunden. Der Ausgang des Inverters 122 ist an einen invertierenden Voreinstelleingang des Flip-Flops 100 angeschlossen. Wird daher der Flip-Flop 108 getaktet, so schaltet der Ausgang des Inverters von »1« auf »0« und gibt dem FJip-Flop 100 seine Voreinstellung. Das veranlaßt den (^-Ausgang des Flip-Flops 100 von »1« auf »0« zu schalten, was wiederum den Ausgang des Und-Gatters 104 veranlaßt, »0« zu führen. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 100 schaltet von »0« auf »1«, wodurch der Ausgang des Inverters von »1« auf »0« geschaltet wird und damit der Flip-Flop 108 sowie verschiedene andere an die Leitung 41 angeschlossene Bauteile der Schaltung zurückgestellt werden. Dies ist die Anfangsstellung, und der Zyklus wiederholt sich, beginnend mit dem nächsten Rückstellfreigabesignal.

Die Funktion der Meßstufen 38 und 40 soll nunmehr unter Bezugnahme auf die F i g. 7 beschrieben werden.

Die Stufen 38 und 40 sind identisch, weshalb nur Stufe 38 beschrieben wird. Die von der Datenerfassungsschaltung 32 ausgehende Leitung 37 ist mit dem Takteingang eines Flip-Flops 123 verbunden. Bei Erzeugung eines Startsignals wird der Flip-Flop 123 getaktet und eine am Dateneingang liegende »1« zum Q-Ausgang durchgelassen. Der (^-Ausgang des Flip-Flops 123 ist mit dem Dateneingang eines Fiip-Flops 124 verbunden. Der Ausgang eines Taktgebers 126 ist an den Takteingang des Flip-Flops 124, an die Takteingänge von drei weiteren Flip-Flops 144, 148 und 154 und an die Eingänge von Invertern 128 und 129 angeschlossen. Daher verläßt das erste vom Flip-Flop 124 nach dem Wechsel der Ausgangsgröße des Flip-Flops 123 nach »1« empfangene

Taktsignal, daß eine »1« auf Dateneingang zum Q-Ausgang des Flip-Flops 124 durchgelassen wird. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 124 ist an jeweils einen Eingang der Und-Gatter 130, 132 und 134, den Einstelleingang eines Λ-S-Flip-Flops 136 und den invertierenden Voreinstelleingang eines Flip-Flops 138 angeschlossen. Der Ausgang des Inverters 128 ist mit dem anderen Eingang des Und-Gatters 130 verbunden. Wenn daher der Q-Ausgang des Flip-Flops 124 auf »1« schaltet, wird das invertierte Taktsignal zum Ausgang des Und-Gatters 13i) durchgelassen. Der Ausgang des Und-Gatters 130 ist mit dem Zähleingang eines Zählers 140 verbunden. Folglich zählt der Zähler 140 die invertierten Taktimpulse.

Der Ausgang der Kamera 20 ist mit dem Eingang eines Inverters 142, dem Dateneingang eines Flip-Flops 144 und einem invertierenden Rückstelleingang eines Flip-Flops 146 verbunden. Der Ausgang des Inverters 142 ist an den /^-Eingang des ft-S-Flip-Flops 136 und den Takteingang des Flip-Flops 138 angeschlossen. Das Ausgangssignal der Kamera 20 besteht aus einer Zeitabtastung der Photodiodenanordnung, und die Abtastgeschwindigkeit ist gleich der und synchron mit der Frequenz des Taktgebers 126. Das Ausgangssignal jeder Photodiode in der Anordnung ist »1« bei Anwesenheit eines Postens 10 und »0« bei Abwesenheit des Postens 10. Daher ist das Ausgangssignal der Kamera 20 »0«, wenn die von ihr abgetastete Photodiode keinen Posten erfaßt und »1«, wenn die von ihr abgetastete Photodiode einen Posten erfaßt. Das vom Inverter 142 kommende invertierte Kamerasignal ist »1« bis zur Erfassung der vorderen Kante des Postens 10, »0« von der vorderen Kante bis zur hinteren Kante des Postens 10 und »1« nach der Erfassung der hinteren Kante des Postens 10.

Zu Beginn der Abtastung führt der Q-Ausgang des Flip-Flops 124 »0« und der Ausgang des Inverters 142 »1«. Daher führt auch der Ausgang des Flip-Flops 136 »1«. Bei Empfang des Startsignals schaltet der ζ>-Ausgang des Flip-Flops 124 auf »1«, und der Ausgang des Flip-Flops 136 bleibt auf »!«. Wenn der Ausgang des Inverters 142 von »1« auf »0« schaltet (d. h. bei Erfassung der vorderen Kante des Postens 10), schaltet der Ausgang des Flip-Flops 136 ebenfalls auf »0«. Der Ausgang dieses Flip-Flops ist mit einem Eingang des Und-Gatters 132 verbunden. Wie bereits vorher erläutert, ist der Q-Ausgang des Flip-Flops 124 an den anderen Eingang des Und-Gatters 132 angeschlossen. Daher führt der Ausgang des Und-Gatters 132 »1« vom Zeitpunkt des Empfangs eines Startsignals (das den Q-Ausgang des Flip-Flops 124 veranlaßt, auf »1« zu schalten) bis zur Erfassung der vorderen Kante des Postens 10 (was den Ausgang des Inverters 142 und somit den Flip-Flop 136 veranlaßt, auf »0« zu schalten). Der Ausgang des Und-Gatters 132 ist mit dem Dateneingang eines Flip-Flops 148 verbunden. Der Flip-Flop 148 wird vom Taktgeber 126 getaktet, so daß der Ausgang des Und-Gatters 132 mit dem Taktgeber 126 synchron ist Das synchronisierte Ausgangssignal des Flip-Flops 149 wird einem Eingang eines NAND-Gatters 150 zugeführt Der Ausgang des Inverters 129 ist an den anderen Eingang des NAND-Gatters 150 angeschlossen. Der Ausgang des NAND-Gatters 150 ist mit dem Takteingang eines Zählers 152 verbunden. Folglich zählt der Zähler 152 die invertierten Taktimpulse, die während der Zeitspanne auftreten, in der das Ausgangssignal des Flip-Flops 148 »1« ist.

Wenn das Ausgangssignal des Inverters 142 von »0« auf »1« schaltet (d. h. bei Erfassung der hinteren Kante des Postens 10), wird der Flip-Flop 138 getaktet, und der Q-Ausgang, der anfänglich »1« führte, schaltet auf »0«. Der Q-Ausgang des Flip-Flops ist mit einem Eingang des Und-Gatters 134 verbunden. Da der Q-Ausgang des Flip-Flops 124 mit dem anderen Eingang des Und-Gatters 134 verbunden ist, wird die Ausgangsgröße des Und-Gatters 134 »1« vom Zeitpunkt des Empfangs eines Startsignals (das den Q-Ausgang des Flip-Flops 124

ίο veranlaßt, auf »1« zu schalten) bis zur Erfassung der hinteren Kante des Postens 10 (was den Q-Ausgang des Flip-Flops 138 veranlaßt, auf »0« zu schalten). Das entspricht der Zeit zwischen dem Anfang einer Abtastung bis zur Erfassung der hinteren Kante des Postens 10.

Der Ausgang des Und-Gatters 134 ist an den Dateneingang des Flip-Flops 154 angeschlossen, der derselben Synchronisierungsfunktion dient wie das Flip-Flop 148. Der Ausgang des Flip-Flops 154 ist mit einem Eingang eines NAND-Gatters 156 verbunden, während der Ausgang des Inverters 129 an den anderen Eingang des NAND-Gatters 156 angeschlossen ist. Der Ausgang des NAND-Gatters 156, das derselben Funktion wie das NAND-Gatter 150 dient, ist mit dem Takteingang eines Zählers 158 verbunden. Folglich zählt der Zähler 158 invertierte Taktimpulse, die während der Zeit auftreten, in der der Flip-Flop 154 auf»1« steht.

Der Ausgang des NAND-Gatters 156 ist außerdem mit dem Eingang eines Inverters 160 und dem Takteingang des Flip-Flops 146 verbunden. Der Ausgang des Inverters 160 und der Q-Ausgang des Flip-Flops 146 sind mit den Eingängen eines Und-Gatters 162 verbunden. Der Inverter 160 dient der Verzögerung zur Synchronisierung seiner Ausgangsgröße mit der des Flip-Flops 146. Anfänglich ist die Ausgangsgröße der mit einem invertierten Rückstelleingang des FlipTlops 146 verbundenen Kamera 20 »0«, wodurch der Q-Ausgang des Flip-Flops 146 auf »1« gehalten wird. Dadurch werden Impulse vom Inverter 160 durch das Und-Gatter 162 hindurchgelassen. Die Ausgangsgröße des Und-Gatters 162 wird von einem Inverter 164 invertiert, dessen Ausgang einen Zähler 168 steuert. Die Aufgabe des Inverters 164 ist die Synchronisierung der Zähltätigkeiten der Zähler 168 und 158. Der Zähler zählt also alle Taktimpulse, die zwischen dem Beginn einer Abtastung und der Erfassung der vorderen Kante des Postens 10 auftreten. Bei Erfassung der vorderen Kante des Postens 10 schaltet der Ausgang der Kamera 20 auf »1«. Das veranlaßt den Flip-Flop 146 jedesmal umzuschalten, wenn an seinem Takteingang ein Impuls vom

so NAND-Gatter 156 empfangen wird. Das Flip-Flop 146 arbeitet also wie ein Frequenzteiler, und seine Ausgangsgröße besteht aus einer Impulsreihe mit der halben Frequenz der Ausgangsfrequenz des NAND-Gatters 156. Deshalb schaltet der Ausgang des Und-Gatters 162 nur bei Empfang jedes zweiten Impulses vom Inverter 160 auf »1« um. Bei Erfassung der hinteren Kante des Postens 10 schaltet der Ausgang der Kamera 20 auf »0«, und weitere Impulse vom NAND-Gatter 156 werden nicht mehr empfangen. Daher entspricht der Stand des Zählers 168 allen vom Beginn einer Abtastung bis zur Erfassung der vorderen Kante des Postens 10 auftretenden Taktimpulsen und der Hälfte der zwischen der Erfassung der vorderen und der hinteren Kante des Postens 10 auftretenden Taktimpulse. Diese Zählung entspricht also der Mitte des Postens 10 für die Abtastung.

Der Ausgang der Kamera 20 ist unmittelbar mit dem Dateneingang des Flip-Flops 144 verbunden, der vom

Taktgeber 126 getaktet wird Der Ausgang des Flip-Flops 144 ist an ein NAND-Gatter 170 angeschlossen. Der Ausgang des Inverters 129 ist an den anderen Eingang des NAND-Gatters 170 angeschlossen. Der Ausgang des NAND-Gatters 170 ist mit dem Takteingang eines Zählers 172 verbunden. Daher werden während der Zeitspanne, in der das von der Kamera 20 kommende Signal »1« ist (nach Synchronisierung mit dem Taktgeber 126), invertierte Taktimpulse durch das NAND-Gatter 170 hindurchgelassen und vom Zähler 172 gezählt Da der Kameraausgang »1« ist, wenn ein Posten erfaßt wird, entsprechen die Zählerstände des Zählers 172 der Breite des Postens.

Die Kapazität des Zählers 140 ist der Anzahl der in der Kameraanordnung vorhandenen Photodioden gleich, in der vorliegenden Ausführungsform also 768. Da die Frequenz des den Zähler 140 steuernden Taktgebers 126 und die Abtastgeschwindigkeit der Photodiodenanordnung gleich sind, entspricht jede Zählung des Zählers 140 der Abtastung einer Photodiode in der Anordnung. Erreicht der Zählerstand des Zählers 140 also 768, so sind alle Photodioden in der Anordnung abgetastet worden. Zu diesem Zeitpunkt wird vom Zähler 140 eine »1« erzeugt und einem Wechselrichter 174 zugeführt. Das veranlaßt den Ausgang des mit einem invertierenden Rückstelleingang des Flip-Flops 122 verbundenen Inverters 174 von »1« auf »0« zu schalten, wodurch der Q-Ausgang des Flip-Flops 122 veranlaßt wird, auf »0« zu schalten. Das wiederum veranlaßt den Q-Ausgang des Flip-Flops 124, auf »0« zu schalten, wodurch der Flip-Flop 138 voreingestellt wird (so daß sein Q-Ausgang »1« führt) und der Ausgang des Flip-Flops 136 auf »1« wechselt. Außerdem schalten die Ausgänge der Und-Gatter 130,132 und 134 entweder auf »0« oder sie bleiben auf »0«. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 124 ist mit dem Eingang eines Inverters 176 verbunden und schaltet von »0« auf »1« um. Bei Empfang des nächsten Startsignals schaltet der Q-Ausgang des Flip-Flops 124 von »1« auf »0« und der Ausgang des Inverters 176 von »0« auf »1« um. Dieses Signal dient als Kamerastartsignal für die nächste Abtastung und als Abtastendsignal für die vorhergegangene Abtastung. Das Abtastendsignal wird der Schaltung 32 zugeführt und ermöglicht die Eingabe der Zählerstände der Zähler 152, 158,168 und 172 in den Speicher 44. Ist der Speicher 44 gefüllt, so wird auf der Leitung 51 das C-Rückstellsignal erzeugt, und die Zähler 140, 152, 158, 168 und 172 werden gelöscht. Das Füllen des Speichers 44 und das Löschen der Zähler 140,152,158,168 und 172 erfolgen, ehe das nächste Startsignal den Flip-Flop 122 taktet und die nächste Abtastfolge startet.

Aus der obigen Beschreibung kann der Ablauf der Volumenmessung des Postens 10 wie folgt zusammengefaßt werden: Beim Herabfallen eines Postens 10 unterbricht dieser die Bahn eines Laserstrahls zur Einleitung eines Meßzyklus. Im Verlauf eines Meßzyklus werden 512 horizontale Abtastungen in gleichen Schrittlängen entlang einer vertikalen Achse des Postens 10 durchgeführt. Die Abtastgeschwindigkeit wird von einem frequenzveränderlichen Taktgeber gesteuert. Während jeder einzelnen der 512 Abtastungen wird die gesamte in jeder Kamera enthaltene, aus 768 Photodioden bestehende Anordnung serienweise abgetastet. Vier Zähler, deren Zählgeschwindigkeit gleich der Abtastgeschwindigkeit der Photodiodenanordnung ist, zählen bis zu Werten, die das horizontale Ausmaß des Postens sowie die Lage der Kanten und der Mitte des Postens darstellen. Nach jeder der 512 Abtastungen werden die Werte in den Zählern in einen Speicher gegeben. Daraufhin werden die Zähler zurückgestellt und die nächste Abtastung durchgeführt Nach Beendigung aller 512 Abtastungen und nach Eingabe der Wer te für jede einzelne Abtastung aus den Zählern in den Speicher nutzt ein Computer diese Informationen zui Bestimmung des Volumens und der Form des zu messenden Postens. Für jede Abtastung der Kameras multipliziert der Computer die Horizontalabmessungen mit

ίο einander und das Produkt dann mit λγ/4 zur Bestimmung des Querschnittsflächeninhalts des Postens an jeder Abtaststelle. Dieser Flächeninhalt wird dann mit dem Abstand zwischen den Abtastungen (d. h. der Höhe jeder Scheibe des Postens) zur Bestimmung des durch jede Abtastung vertretenen Volumens des Postens multipliziert. Die Volumen aus allen 512 Abtastungen werden dann addiert, um das Volumen des ganzen Postens zt erhalten.
Die im Speicher 44 gespeicherten Daten können zu sätzlich zu ihrem Verwendungszweck, nämlich der Bestimmung des Volumens des Postens 10, auch noch zur Abbildung des Postens 10 auf dem Bildschirm eines Anzeigegeräts benutzt werden. Das gestattet eine genaue re Prüfung der Form des Postens 10, als durch reine Sichtbeobachtung des fallenden Postens möglich ist. Je de Horizontalabmessung wird zum Antrieb einer Zelle im Anzeigegerät 46 ausgenutzt. Die Anzeige wird be einer der vorderen Kanten des Postens 10 entsprechenden Lage eingeschaltet und bei einer der hinteren Kante des Postens 10 entsprechenden Lage ausgeschaltet. Da bei wird für jede der beiden Kameras eine entsprechen de Anzeige erzeugt Die endgültige Anzeige enthält da her zwei Bilder des Postens 10, die von zwei um 90° gegeneinander gedrehten Ansichten stammen.

Die vom Computer 34 errechneten Volumen- unc Gewichtsinformationen werden dem Anzeigegerät Ai zur ablesbaren Anzeige zugeführt. Außerdem werder die im Speicher 44 gespeicherten Mittellinienmessun gen vom Computer 34 zur Bestimmung der relativer Kippung des herabfallenden Postens 10 benutzt. Ausge suchte Mittelpunkte werden analysiert, um dadurch der Neigungswinkel einer durch sie hindurchgelegten Linie relativ zur Vertikalen zu bestimmen. Eine ablesbare An zeige dieser Informationen wird ebenfalls auf dem An zeigegerät 46 erzeugt

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Bestimmung des Volumens eines Glaspostens, mit einer Abtasteinrichtung, welche in vorgegebenen zeitlichen Abständen die Durchmesser des Glaspostens in der Horizontalen über dessen Länge abtastet und ermittelt, einem Taktgeber, der die Frequenz der Abtastung vorgibt und einer Recheneinrichtung, welche aus den Durchmessern die Querschnitte des Glaspostens und aus der Summe der Querschnitte das Volumen des Glaspostens errechnet, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Abtasteinrichtung (20, 21, 38, 40) eine Geschwindigkeitsmeßeinrichtung (14, 16, !5, 18, 30) angeordnet ist, welche die Fallgeschwindigkeit eines frei fallerden Glaspostens (10) mißi, der Taktgeber (36) in seiner Frequenz nach Maßgabe der Fallgeschwindigkeit so gesteuert wird, daß die vertikalen Abstände über die Länge des Glasposten (10) im wesentlichen konstant sind und die Recheneinrichtung (34) aus der Multiplikation der Querschnitte mit den vertikalen Abtastabständen das Volumen des Glaspostens (10) errechnet

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung mindestens eine Kamera (20, 22) aufweist, welche eine Reihe von Fotosensoren enthält und daß das dem jeweiligen abgetasteten Durchmesser des Glaspostens (10) entsprechende Ausgangssignal ein digitales Signal ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei im Winkel von 90° versetzte Abtasteinrichtungen (20, 22, 38, 40) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Längsmeßvorrichtung (14, 16, IS, 18, 30) die Länge des fallenden Glaspostens (10) mißt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Längenmeßvorrichtung mindestens eine aus einer Lichtquelle (14, 15) und einer lichtempfindlichen Empfangsvorrichtung (16,18) bestehende Lichtschranke aufweist und die Zeit mißt, in der die Lichtschranke vom Glasposten (10) unterbrochen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle ein Laser ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Lichtschranken im vertikalen Abstand voneinander vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der lichtempfindlichen Empfangsvorrichtung (16,18) auch auf die Geschwindigkeitsmeßvorrichtung (30) gegeben werden.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine einen Bildschirm (46) enthaltende Abbildungsvorrichtung (44,34) vorgesehen ist, welche mit Hilfe der Ausgangssignale der Abtasteinrichtung (38,40) die Form des Glaspostens (10) abbildet.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßvorrichtung vorgesehen ist, welche die Neigung der Längsachse des Glaspostens (10) relativ zu seiner Fallinie mißt.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bestimmung des Volumens eines Glaspostens, mit einer Abtasteinrichtung, welche in vergegebenen zeitlichen Abständen die Durchmesser des Glaspostens in der Horizontalen über dessen Länge abtastet und ermittelt, einem Taktgeber, der die Frequenz der Abtastung vorgibt und einer Recheneinrichtung, welche aus den Durchmessern die Querschnitte des Glaspostens und aus der Summe der Querschnitte das Volumen des Glaspostens errechnet

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 26 31 951 bekannt geworden. Mit Hilfe einer Videokamera wird das Bild eines aus dem Speiser austretenden Glaspostens abgetastet und aus der Quadrierung der jeweils abgetasteten Durchmesser und deren Summe ein dem abgetasteten Volumen proportionales Volumensignal erzeugt. In einem Zähler wird das Volumensignal mit einem vorgegebenen Signal verglichen. Erreicht das proportionale Signal den eingestellten Wert, wird eine Trenneinrichtung betätigt Mit Hilfe der bekannten Vorrichtung läßt sich nur das Volumen bestimmen, das mit der Videokamera abgetastet werden kann. Das Volumen des abgetrennten Glaspostens setzt sich jedoch auch aus einem Anteil zusammen, der wegen des Trennvorgangs nicht mitgemessen wurde. Da sich Viskosität und Oberflächenspannung ständig ändern können, ist auch durch eine zeitliche Steuerung der Abtrenn^orrichtung nicht möglich, eine Dosierung der Glasposten auf gewünschte Werte präzise zu erreichen. Dies um so weniger, als das bekannte Verfahren nicht in der Lage ist, das Volumen eines abgegebenen Glaspostens und damit das allein interessierende Volumen zu ermitteln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß sie das tatsächliche Volumen eines abgegebenen Glaspostens bestimmt und ein Fehlersignal erzeugen kann, wenn das gemessene Volumen von einem vorgegebenen abweicht.

Bei der Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß oberhalb der Abtasteinrichtung eine Geschwindigkeitsmeßeinrichtung angeordnet ist, welche die Fallgeschwindigkeit eines frei fallenden Glaspostens mißt, der Taktgeber in seiner Frequenz nach Maßgabe der Fallgeschwindigkeit so gesteuert wird, daß die vertikalen Abstände über die Länge des Glaspostens im wesentlichen konstant sind und die Recheneinrichtung aus der Multiplikation der Querschnitte mit den vertikalen Abtastabständen das VoIumen des Glaspostens errechnet.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß das Volumen eines Glaspostens erst dann endgültig feststeht und sich auch nicht mehr ändert, wenn er von der Trennvorrichtung abgetrennt ist. Um eine präzise Be-Stimmung des Volumens eines Glaspostens zu erhalten, wird dieses während des freien Falls des Glaspostens ermittelt. Da sich die Geschwindigkeit des frei fallenden Glaspostens ständig ändert, wird die Geschwindigkeit festgestellt, die der Glasposten im Bereich der Abtastvorrichtung hat. Diese tastet den frei fallenden Glasposten scheibenweise ab, wobei die Abtastgeschwindigkeit so gewählt wird, daß die vertikalen Abtastabstände über die Länge des Glaspostens im wesentlichen konstant sind.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das gemessene Volumen mit einem Sollvolumen verglichen werden. Die Abweichung vom Sollvolumen kann als Regelabweichung dazu benutzt werden, die Dosierung