DE3006341C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Defektprüfsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Defektprüfsystem der vorstehend bezeichneten Art ist bereits bekannt (DE-OS 29 37 335). Bei dem bekannten Defekt-Prüfsystem werden zwei Komparatoren für die Aus­ wertung von Signalen unterschiedlicher Polaritäten ver­ wendet. Bei dem bekannten Prüfsystem wird im übrigen ein von einer Entscheidungsschhaltung abgegebenes resultieren­ des Signal durch eine Anzahl von Signalen je nach der in zwei Reihen dargestellten Zahlen gesteuert. Dies bedeutet aber insgesamt einen relativ hohen schaltungstechnischen Aufwand.

Es ist schließlich auch schon ein Verfahren zum Erzeugen eines Signalbildes eines zu prüfenden Gegenstands bekannt (DE-OS 26 17 457), bei dem eine einzige Aufnahmeeinrichtung vorgesehen ist, mit der ein zu überprüfender Gegenstand, welcher durch eine Lichtquelle bestrahlt wird, aufgenommen wird und die von dem betreffenden Gegenstand ein Videosignal erzeugt. Diese Maßnahmen genügen jedoch nicht, um ein zufriedenstellendes Defektprüfsystem zu realisieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Defektprüf­ system, von dem im Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgegangen wird, so weiterzubilden, daß automatisch ein Defekt bei einem zu überprüfenden Gegenstand auch dann noch zuverläs­ sig erkannt werden kann, wenn der betreffende Defekt geringfügig ist.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Maßnahmen.

Die Erfindung zeichnet sich durch den Vorteil aus, daß mit insgesamt besonders geringem schaltungstechnischem Aufwand ein zuverlässiges Defektprüfsystem geschaffen ist.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend bei­ spielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht eines zu prüfenden Gegen­ stands bzw. Objekts.

Fig. 2 zeigt das Sichtfeld eines Fernsehmonitors, auf dem das Abbild des betreffenden Gegenstands wiederge­ geben ist.

Fig. 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Aus­ führungsbeispiels für das Defektprüfsystem gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4, 5 und 6 zeigen jeweils Impulsdiagramme, die zur Er­ läuterung der Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels für die Erfindung gemäß Fig. 3 dienen.

Im folgenden soll ein Beispiel für das Defektprüfsystem ge­ mäß der vorliegenden Erfindung an Hand der Figuren im ein­ zelnen erläutert werden.

Fig. 1 zeigt, wie bereits erläutert, die Draufsicht eines zu prüfenden Objekts, nämlich eine Flaschenverschlußkappe mit der Unterseite nach oben als ein Beispiel. Fig. 2 zeigt, wie bereits erläutert, die Draufsicht des Objekts auf einem Fernsehmonitor, auf dem die Abtastung des Objekts mit einer monochromen Fernsehkamera wiedergegeben ist.

In Fig. 1 und 2 stellt 1 das geprüfte Objekt dar, nämlich eine Flaschenverschlußkappe. Mit 2 ist ein Eindruck im Be­ reich der Seitenwand der Flaschenverschlußkappe 1 - in an­ deren Worten ausgedrückt - ein defekter Bereich bezeichnet. Mit 3 ist ein Fremdmaterial, wie Staub o. ä. oder ein Feh­ ler in dem Boden der Flaschenverschlußkappe 1 bezeichnet. Ferner ist mit 4 in Fig. 2 das Blickfeld des Fernsehmonitors bezeichnet.

In Fig. 3 ist, wie ebenfalls bereit erläutert, ein systema­ tisches Blockschaltbild für ein Ausführungsbeispiel für das Defektprüfsystem gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Darin bezeichnet 5 eine monochrome Fernsehkamera, mittels derer das geprüfte Objekt 1, wie in Fig. 1 gezeigt, abge­ tastet wird. Ein Video- oder Bildsignal v aus der Fernseh­ kamera 5 wird an eine analoge Verarbeitungsschaltung 6 ge­ liefert, die beispielsweise aus einem Verstärker und einem Tiefpaß-Filter gebildet ist, in der das Videosignal v den Erfordernissen entsprechend verstärkt wird und überflüssige Signalbestandteile unterdrückt werden. Ein Ausgangssignal v′ der analogen Verarbeitungsschaltung 6 wird an eine erste und zweite Detektorschaltung 7 und 8 geliefert. Die erste und zweite Detektorschaltung 7 und 8 sind jeweils beispiels­ weise aus einem Pegel-Komparator und einem Ein-Impuls-Mul­ tivibrator aufgebaut, die unterschiedliche Ansprechempfind­ lichkeiten - wie später beschrieben - haben, die in Abhän­ gigkeit der Rate der Pegeländerungen in Bezug auf die Zeit des angebotenen Ausgangssignals v′ weitere Ausgangssignale d 1 bzw. d 2 erzeugen. Die weiteren Ausgangssignale d 1 und d 2 der ersten bzw. zweiten Detektorschaltung 7 bzw. 8 werden an eine Mischer-Schaltung 9, beispielsweise ein Exklusiv- ODER-Glied, geliefert. Die Mischer-Schaltung 9 ist im all­ gemeinen eine exklusive logische Schaltung, wobei dann kein Ausgangssignal erzeugt wird, wenn beide weiteren Ausgangs­ signale d 1 und d 2 gleichzeitig von der ersten und zweiten Detektorschaltung 7 und 8 geliefert werden, jedoch nur dann ein ausgangssignal c 1 erzeugt wird, wenn entweder nur das weitere Ausgangssignal d 1 oder nur das weitere Ausgangs­ signal d 2 geliefert wird. Das Ausgangssignal c 1 der Mischer- Schaltung 9 wird an eine Anzeige- oder Alarmeinrichtung 10 geliefert, so daß, wenn das Ausgangssignal c 1 anliegt, bei­ spielsweise eine Lampe oder ein Summer eingeschaltet wird, um einen Alarm anzuzeigen oder zu erzeugen.

Als nächstes wird die Wirkungsweise des Ausführungsbei­ spiels für die vorliegende Erfindung gemäß Fig. 3 an Hand der in Fig. 4A, 4B, 4C, 4D, Fig. 5A, 5B, 5C; 5D und Fig. 6A, 6B, 6C, 6D gezeigten Impulsdiagramme erläutert.

Das Videosignal v aus der Fernsehkamera 5 entspricht, wie bei A in Fig. 4 gezeigt, einer horizontalen Linie a in Fig. 2. Bei dieser horizontalen Linie a wird kein Defekt an der Flaschenverschlußkappe 1, die in diesem Beispiel das ge­ prüfte Objekt darstellt - es wird angenommen, daß der Sei­ tenwandbereich 1 a der Flaschenverschlußkappe 1 schwarz ist, während der Hintergrund 1 c wie auch der Bodenbereich 1 b der Flaschenverschlußkappe 1 weiß ist - erkannt, so daß das Video­ signal v einen Weißpegel W bei den Perioden T 1, T 3 und T 5, die dem Hintergrund 1 c entsprechen,hat,während es den Schwarzpegel 0 bei den Perioden T 2 und T 4 hat,die dem Seiten­ wandbereich 1 a der Flaschenverschlußkappe 1 entsprechen. In diesem Falle enthält das Videosignal v keinen anderen Bereich als den Schwarzpegel 0 und den Weißpegel W. In die­ sem Falle liefern die erste und zweite Detektorschaltung 7 und 8 gleichermaßen Impulssignale d 1 und d 2, wenn das Vi­ deosignal v von dem Weißpegel W zu dem Schwarzpegel 0 ab­ fällt oder umgekehrt, wie in Fig. 4D und 4C gezeigt. Nach­ dem die Mischer-Schaltung 9, die mit beiden der Ausgangs­ signale d 1 und d 2, wie oben beschrieben, versorgt wird, ei­ ne exklusive Logikschaltung ist, wird ein Ausgangssignal von der Mischer-Schaltung 9 dann nicht erzeugt, wenn die erste und zweite Detektorschaltung gleichzeitig die Aus­ gangssignale d 1 und d 2 abgeben. Daher wird die Alarmein­ richtung 10 nicht betätigt. In anderen Worten gibt, wenn der geprüfte Bereich des geprüften Objekts 1 fehlerfrei ist, die Mischer-Schaltung 9 kein Signal ab. Dementsprechend zeigt die Anzeige- oder Alarmeinrichtung 10 keinerlei Reak­ tion.

Indessen besteht im Falle der Beobachtung von Bereichen der horizontalen Linie b in Fig. 2 für die Perioden T 11, T 21, T 31 und T 51, kein defekter Bereich in der gleichen Weise wie bei den Perioden T 1, T 2, T 3, T 5 der Linie a. Jedoch existiert in dem Bereich der Periode T 41 die Delle 2 als Defekt innerhalb der Periode T 42, die ein Bereich der Peri­ ode T 41 ist. In diesem Falle zeigt das Videosignal v , wie in Fig. 5A gezeigt, eine Wellenform, die einen Halbpegelbe­ reich hat, der niedriger als der Weißpegel W, aber noch hö­ her als der Schwarzpegel 0 bei der Periode T 42 ist. Die Empfindlichkeiten der ersten und zweiten Detektorschaltung, die das Ausgangssignal v′ in Abhängigkeit von dem Videosi­ gnal v empfangen, sind wie im folgenden ausgeführt, ausge­ legt. Das bedeutet, daß, während die erste Detektorschal­ tung 7 Impulssignale d 1 bei allen Abstiegs- und Anstiegs­ flanken des Videosignals v (vergl. Fig. 5B) abgeben soll, die zweite Detektorschaltung 8 kein Impulssignal d 2 an den Punkten der Abstiegsflanken entsprechend der Halbpegelbe­ reiche des Videosignals v abgibt (vergl. Fig. 5C). Dement­ sprechend gibt die Mischer-Schaltung 9 in diesem Falle zu dem Zeitpunkt, zu dem die Detektorschaltung 8 kein Impuls­ signal abgibt, während nur die erste Detektorschaltung 7 das Impulssignal d 1 abgibt, ein Detektionsimpulssignal c 1, wie in Fig. 5D gezeigt, ab, in anderen Worten zu dem Zeit­ punkt, zu dem die Mischer-Schaltung 9 das Impulssignal c 1 abgibt, wenn ein Defekt wie die Delle 2 an der Seitenwand 1 a der geprüften Flaschenverschlußkappe 1 vorliegt. In die­ sem Falle wird die Anzeige- oder Alarmeinrichtung 10 durch das Impulssignal c 1 betätigt. Sie alarmiert oder zeigt an, daß ein Defekt bei dem geprüften Objekt 1 vorliegt.

In einem nächsten Schritt gemäß Fig. 2 hat die horizontale Linie c Bereiche wie die Perioden T 12, T 22, T 43 und T 52 entsprechend den Bereichen, die wie die Perioden T 1, T 2, T 4 und T 5 der Linie a keinerlei schadhafte Bereiche enthalten. In dem Bereich T 33 der Periode T 32 bestehen Defekte, wie das Fremdmaterial 3, so daß das Videosignal v bei der Linie c, wie in Fig. 6A gezeigt ist, Bereiche enthält, wo der Pegel bei dem Bereich der Periode T 33 niedriger als der Weißpe­ gel W, aber höher als der Schwarzpegel 0 ist.

Daher gibt die erste Detektorschaltung 7 das Impulssignal d 1, wie in Fig. 6B gezeigt,in Übereinstimmung mit allen Pe­ gelwechseln in dem Videosignal v ab,während die zweite De­ tektorschaltung 8, wie in Fig. 6C gezeigt, kein Impulssignal für die Halbpegelwechsel des Videosignals v abgibt und nur das Impulssignal d 2 für die Pegelwechsel zwischen Weiß und Schwarz abgibt. Damit übereinstimmend wird bei der Mischer­ schaltung 9, wie in Fig. 6D gezeigt,zu dem Zeitpunkt,zu dem nur die erste Detektorschaltung 7 ein Impulssignal abgibt, das Detektionssignal c 1 abgegeben. In anderen Worten ausge­ drückt, ein Detektionssignal c 1 wird für die Periode abgege­ ben, bei der ein Defekt,wie z.B. Fremdmaterial 3, vorliegt,so daß durch ein solches Impulssignal c 1 die Anzeige- oder Alarmeinrichtung 10 betätigt wird, um das Vorhandensein ei­ nes Defekts anzuzeigen.

Wie oben beschrieben, kann durch die vorliegende Erfindung basierend auf den Ausgangssignalen der Fernsehkamera das Auffinden eines Defekts an dem geprüften Objekt automatisch durchgeführt werden.

Weiterhin kann das Ausgangsbildsignal v von der Fernsehka­ mera 5 einem Fernsehmonitor 11 zugeführt werden (vergl. Fig. 3), so daß das geprüfte Objekt gleichzeitig durch das mensch­ liche Auge beobachtet werden kann. Außerdem kann das Ausgangs­ signal c 1 der Mischerschaltung 9 einem geeigneten Verstärker zugeführt werden, so daß, wenn das geprüfte Objekt ein schad­ haftes Produkt ist, das Ausgangssignal des Verstärkers 12 benutzt werden kann, um ein Ausscheidungssystem 13 für das schadhafte Produkt zu betätigen.

Weiterhin müssen die Pegel für den Hintergrund 1 c des geprüf­ ten Objekts 1 wie auch die Seitenwand 1 a und den Boden 1 d nicht notwendigerweise auf die oben erläuterten Weiß- und Schwarzwerte beschränkt sein und können irgendwelche geeig­ neten Pegel haben. In einem solchen Fall wird die Empfindlich­ keit der ersten und zweiten Detektorschaltung 7 und 8 genau auf den ausgewählten Pegel eingestellt, so daß die Beziehungen zwischen den Ausgangssignalen dieser beiden so sind wie oben beschrieben, um ähnliche Effekte zu erzielen.

Claims (7)

1. Defektprüfsystem mit

• a) einer einzigen Aufnahmeeinrichtung (5), mit der ein zu überprüfender Gegenstand, welcher durch eine Lichtquelle bestrahlt wird, aufgenommen wird und die von dem be­ treffenden Gegenstand ein Videosignal (v) erzeugt,
• b) einer Vielzahl von Detektoreinrichtungen (7, 8), die parallel mit der Aufnahmeeinrichtung (5) verbunden sind und die gleichzeitig das Videosignal von der betreffen­ den Aufnahmeeinrichtung (5) zugeführt erhalten,
• c) einer Mischeinrichtung (9), die so geschaltet ist, daß sie gleichzeitig die Ausgangssignale der betreffenden Vielzahl der Detektoreinrichtungen (7, 8) zugeführt er­ hält und ein Defekt-Ermittlungssignal erzeugt,
• d) wobei die Empfindlichkeiten der in einer Vielzahl vorge­ sehenen Detektoreinrichtungen (7, 8) derart unterschiedlich gewählt sind, daß sämtliche oder einige aus der Vielzahl der Detektoreinrichtungen (7, 8) Signale in Abhängigkeit von der zeitlichen Änderungsrate des Pegels des genannten Videosignals erzeugen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtungen (7, 8) dieselbe Polarität auf­ weisen, und daß die Mischeinrichtung (9) so ausgelegt ist, daß sie das Defekt-Ermittlungssignal in dem Fall erzeugt, daß zumindest eine der in einer Vielzahl vorgesehenen Detektoreinrich­ tungen (7, 8) kein Signal erzeugt, während die Erzeugung eines Defekt-Ermittlungssignals in dem Fall unterbleibt, daß sämt­ liche Detektoreinrichtungen (7, 8) Signale erzeugen.

2. Defektprüfsystem nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen der Aufnahmeeinrich­ tung (5) und den in einer Vielzahl vorgesehenen Detektor­ einrichtungen (7, 8) eine das Videosignal (v) verstärkende und überflüssige Signalanteile unterdrückende Verarbeitungs­ schaltung (6) vorgesehen ist.

3. Defektprüfsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Mischeinrich­ tung (9) eine Anzeige- oder Alarmeinrichtung (10) verbunden ist, die einen Alarm auslöst, wenn die Mischeinrichtung (9) das Defekt-Ermittlungssignal erzeugt.

4. Defektprüfsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Mischeinrichtung (9) ein Ausscheidungssystem (13) verbunden ist, welches einen Gegenstand (1) ausscheidet, wenn die Misch­ einrichtung (9) ein Defekt-Ermittlungssignal abgibt.

5. Defektprüfsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auf­ nachmeeinrichtung (5) eine Monochrom-Fernsehkamera (5) ist.

6. Defektprüfsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Aufnahmeeinrichtung (5) ein Fernsehmonitor (11) verbunden ist,auf dem der jeweils zu überprüfende Gegenstand für eine Betrachtung wiedergegeben wird.