DE3011014A1

DE3011014A1 - Fehlerpruefvorrichtung

Info

Publication number: DE3011014A1
Application number: DE19803011014
Authority: DE
Inventors: Hajime Yoshida
Original assignee: Hajime Industries Ltd
Current assignee: Hajime Industries Ltd
Priority date: 1979-03-22
Filing date: 1980-03-21
Publication date: 1980-10-02
Also published as: CA1126857A; FR2452100B1; US4509076A; GB2054837B; JPH0135295B2; DE3011014C2; GB2054837A; FR2452100A1; JPS55125439A

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH ΰ-ßOOO MÖNCHEN

Di pi.-I ng. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße

D, re, not. W. KÖRBER ^ (089, ' 29 66

Dipl.-ing. j.scHMiDT-EVERs . 3011014

PATENTANWÄLTE

HAJIME INDUSTRIES LTD.

Kudan Sanzen Building

2-5-9, Kudanminami, Chiyoda-ku

Tokyo / Japan

Fehlerprüfvorrichtung

Dx e Erfindung betrifft eine Fehlerprüfvorrichtung, die die Fehler oder Defekte, wie Risse oder Sprünge auf Gegenständen industrieller Erzeugnisse oder dergleichen prüft.

Herkömmlich wird die Prüfung auf Fehler bzw. Defekte wie Risse oder Sprünge auf Gegenständen industrieller Erzeugnisse oder dergleichen, beispielsweise industrielle Erzeugnisse, die mittels eines Bandförderers oder dergleichen strömen bzw. gefördert werden, durch menschliehe Sichtüberwachung durchgeführt. Die Fehlerprüfung gemäß der herkömmlichen Vorgehensweise ist sehr fehlerbehaftet, da Übung erforderlich ist, so daß die herkömmliche Vorgehensweise für die automatische Produktüberwachung bzw. -prüfung usw. ungeeignet ist. Weiter ist bei der von der menschlichen Sichtüberwachung abhängigen Prüfung die Genauigkeit sehr problematisch.

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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile eine Fehlerprüfvorrichtung anzugeben, mit der die Prüfung auch kleiner Fehler wie Hisse oder dergleichen auf Gegenständen genau und automatisch durchgeführt werden kann.

Gemäß der Erfindung wird eine Fehlerprüfvorrichtung angegeben, die aufweist:

a) eine Bildfühl- bzw. -aufnahme einrichtung zum Aufnehmen eines bzw. zum Signalempfang von einem zu prüfenden Gegenstand und zum Erzeugen eines Videosignals des Gegenstandes,

b) einen ersten Erfassungsabschnitt zum Empfang des Videosignals und zum Erzeugen eines Ausgangssignals abhängig von einem· positiven Änderungsverhältnis des Videosignals bezüglich der Zeit,-

c) einen zweiten Erfassungsabschnitt zum Empfang des Videosignals und zum Erzeugen eines Ausgangssignals abhängig von einem negativen Anderungsverhältnis des Videosignals bezüglich der Zeit und

d) eine Ausgabeeinrichtung (Ausgangssignaleinrichtung) zum Erzeugen eines Fehlererfassungssignals nur nachdem einer von erstem und- zweitem Erfassungsabschnitt ein Ausgangssignal erzeugt, wobei der andere ein Ausgangssignal innerhalb einer gegebenen Periode erzeugt.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert- Es zeigen Fig. 1 ein systematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Fehlerprüfvorrichtung gemäß der Erfindung _r

Fig. 2 in Vorderansicht den Bildschirm eines Monitor-Fernsehempfängers ,
Fig. 3A-3I

u. 4:A-4l Signalverläufe zur Erläuterung des Betriebes des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1,

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Ein Ausführungsbeispiel der Fehlerprüfvorrichtung gemäß der Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt ein systematisches BlockschaLtbild eines Ausführungsbeispiels der Fehlerprüfvorrichtung gemäß der Erfindung. Es sind dargestellt ein zu prüfender Gegenstand 1, wie ein industrielles Erzeugnis oder dergleichen, eine Bildaufnahnteeinrichtung 2, wie eine Schwarzweißfernsehkamera, die ein Video- oder Bildsignal ν durch Aufnehmen bzw. durch Signalempfang von dem geprüften Gegenstand 1 abgibt, allgemein eine Gegenstand-Prüfvorrichtung 3 j die -das Bildsignal ν von der Fernsehkamera 2 verarbeitet, und ein Monitor-Fernsehempfänger k, der das Bildsignal des geprüften Gegenstandes 1 wiedergibt durch Empfang des Bildsignals v¹' von der Gegenstand-Prüfvorrichtung 3·

Die Gegenstand-Prüfvorrichtung 3 gemäß der Erfindung ist mittels eines Prozessors 3¹ für das Videosignal ν gebildet, wie einem Videoverstärker und einem Horizontalsynchron-Seperator, sowie durch einen ersten Erfassungsabschnitt 32, beispielsweise einer Differenzierschaltung, einen zweiten Erfassungsabschnitt 33j beispielsweise oiner Difforenzierschaltung, einen ersten Per ioden-Di skr imimitor 3¹I, beispielsweise einem monostabi Lden Miilti vibrator oder einem Zeitgeber, einen zweiten Perioden-Diskriminator 33 j beispielsweise einem monostabilden MuLtivibrator oder Zeitgeber, einen ersten Speicher 3«,wie ein Flipflop, einen zweiten Speicher 37, wie ein Flipflop₍und einen Ausgabeabschnitt 38 (Ausgangssignalabschnitt), beispielsweise ein ODER-Glied.

Der Prozessor 3I bewirkt den Empfang des Bildsignals ν entsprechend dem geprüften Gegenstand 1 und der Fernsehkamera zu dessen Verstärkung und dessen Verarbeitung durch Unterdrücken bzw. Weglassen der unnötigen Komponenten zur Bildung des Bildsignals v', das sowohl dem ersten Erfassungs-

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abschnitt 32 als auch dem zweiten Erfassungsabschnitt zugeführt -wird zur Verarbeitung des Bildsignals ν von der Fernsehkamera 2 und zur Abgabe eines Bildsignals v¹' zum Monitor-Fernsehempfängfir h und weiter zum Empfang des Bildsignals ν von der Fernsehkamera 2 und zur Erzeugung beispielsweise des ilorizont al Synchronsignals h (vergleiche Fig. 3Ij^tI) und zur Zufuhr eines solchen Signals h zum ersten Speicher 36 bzw- zum zweiten Speicher 37·

Im ersten Erfassungsabschnitt 32 wird, wenn das Änderungsverhältnis des zugeführten Bildsignals v' bezüglich der Zeit beispielsweise größer als ein positiver gegebener Wert ist, ein Signal <x abgegeben und dann dem ersten Perioden-Di skriminator ~}h und dem zweiten Speicher 37 zugeführt. Andererseits wird am zweiten Erfassungsabschnitt 33.j wenn das Änderungsverhältnis des zugeführten Bildsignals v¹ bezüglich der Zeit beispielsweise über einem negativen gegebenen Wert liegt, ein Signal b abgegeben und dann dem zweiten Perioden-Diskrimiriator 35 sowie dem ersten Speicher

36 zugeführt. Der erste Perioden-Diskriminator Jk empfängt das Signal a vom ersten Erfassungsabschnitt. 32., gibt dann ein Signal c für eine gegebene Periode ab und führt dieses dem ersten Speicher 3" zu. Weiter empfängt der zweite Perioden-Diskriminator 35 diis Signal b vom zweiten Erfassungsabschnitt 33, gibt ein Signal d für eine gegebene Periode ab und führt dieses dem zweiten Speicher 37 zu. Der erste Speicher 3° gibt ein Signal e ab und führt dieses dem Ausgabeabschnitt 38 zu, wenn ein Signal c vom ersten Perioden-Diskriminator '}h vorliegt und auch das Signal b von dem zweiten Erfassungsabschnitt 33- Der zweite Speicher

37 gibt ein Signal f ab und führt dieses dem Ausgabeab- . schnitt 38 zu, wenn das Signal d vom zweiten Perioden-Diskriminator 35 und auch das Signal a vom ersten Erfassungsabschnitt 32 vorliegen. Der Ausgabeabschnitt 38 gibt ein Fehlererfassungssignal g ab, wenn eines der Signale e oder f empfangen wird oder wenn beide Signale e und f empfangen werden. Weiter werden sowohl der erste Speicher 36 als auch

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der zweite Speicher 37 von dem Horizontal Synchronsignal
h von dem Prozessor J,\ gelöscht.

Der Betrieb der Fehlerprüfvorrichtung gemäß der Erfindung mit dem erwähnten Aufbau wird im Folgenden erläutert. Es sei erwähnt, daß die vorliegende Erfindung anhand eines Beispiels erläutert wird, bei dem ein schwarzer Fleck oder
dergleichen auf einer Mittelabdichtung einer Flaschenkapsel geprüft wird, wobei die Mittelabdichtung scheibenförmig mit weißer Farbe ist und den zu prüfenden Gegenstand darstellt.

Fig. 2 zeigt die Vorderansicht des Bildschirms des Monitor-Fernsehempfängers k, auf dem das Bild eines Gegenstandes ,beispielsweise .eine Mittelabdichtung, bei schwarzem Hintergrund mit einem schwarzen Fleck 1' durch die Videooder Fernsehkamera 2 wiedergegeben wird. Bildsignale für einen Horizontalabschnitt der Fernsehkamera 2 sind durch Geraden A und B beispielhaft in Fig. 2 dargestellt und erscheinen als Signalverläufe v. bzw. ν gemäß den Fig. 3A bzw. kA. Wenn Bildsignale wie ν und ν gemäß den Fig. 3A bzw. kA als Beispiel am ersten Erfassungsabschnitt 32
empfangen werden, werden vom dem ersten Erfassungsabschnitt 32 Impulssignale a^,a ,a„ an den jeweiligen Anstiegsflanken der Bildsignale v. und ν abgegeben, wie gemäß den Fig. 3B und 4B. Andererseits werden am zweiten Erfassungsabschnitt 33» wenn Bildsignale wie die Bildsignale v. und ν gemäß den Fig. JA und kA empfangen werden, Impulssignale b ,b_ und b jeweils von dem zweiten Erfassungsabschnitt 33 an den Abfallflanken der Bildsignale ν und v„ abgegeben,
wie in den Fig. JC bzw. kC dargestellt. Der erste Perioden-Diskriminator Jk empfängt die Impulssignale a ,a ,a gemaß den Fig. JB und 4B von dem ersten Erfassungsabschnitt und gibt Impulssignale c.,c bzw. c mit jeweils gegebener Impulsbreite t.. an den Anstiegsflanken der Impulssignale a._ra₂ und a ab, wie in den Fig. 3D und 4d dargestellt.

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Auch der zweite Perioden-Diskriminator 35 empfängt die

Signale b ,b und b„ gemäß den Fig. 3C und kC von dem zwei-1 Δ J

ten Erfassungsabschnitt 33 und gibt Ausgangssignale d^_r

d_o bzw. d ab mit jeweils gegebener Impulsbreite t bei Δ j δ

den Anstiegsflanken der Impulssignale b.,b und b , wie

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das in den Fig. 3E bzw. 4E dargestellt ist. In diesem Fall sind die Perioden bzw. die Impulsbreiten t^ und t der Impulssignale c.,c ,c ,d^,d„,d jeweils in Zusammenhang mit der Größe des Fehlers I¹ bestimmt, der erfaßt werden muß.

Zunächst für den Fall der Abtastgeraden A in Fig. 2 empfängt, wie in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt, der erste Speicher 36 kein Impulssignal b vom zweiten Erfassungsabschnitt während der Periode t des Impulssignals c von dem ersten Diskriminator ^k und empfängt ebenso der zweite Speicher nicht das Signal a.. von dem ersten Erfassungsabschnitt ^k während der Periode t_ des Signals d. von dem zweiten Perioden-Diskriminator 35- Deshalb geben für den der Abtastgeraden A in Fig. 2 entsprechenden Abschnitt sowohl der erste Speicher 36, als auch der zweite Speicher 37 keine Signale e bzw. f ab, wie in Fig. 3F bzw. 4G. dargestellt. Andererseits empfängt für den Fall der Äbtastgeraden B in Fig. 2 der erste Speicher 36 keine Signale b und b„ vom zweiten Erfassungsabschnitt 33 während der Periode t^ der Signale c_o und c„ vom ersten Perioden-Diskriminator Jk. Folglich gibt für den der Abtastgeraden B in Fig. 2 entprechenden Abschnitt der erste Speicher 36 kein Ausgangssignal e ab, wie in Fig. kF dargestellt. Jedoch empfängt der zweite Speicher 37 das Impulssignal a vom ersten Detektorabschnitt 32 während der Periode t des Signals dg vom zweiten Perioden-Diskriminator 35i so daß in diesem Fall der zweite Speicher 37 das Impulssignal f abgibt, wie in Fig. 4G dargestellt. Folglich gibt, wenn der Ausgabeabschnitt 38 so ausgebildet ist, daß das Ausgangssignal g davon abgegeben wird, wenn das Ausgangssignal f vom zweiten Speicher 37 durch den Ausgabeabschnitt 38

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en ist, wie erläutert, wenn der zweite Speicher 37 das Signal f abgibt, der Ausgabenb.schni tt 38 ein Fehlererfassungssignal g ab. Das heißt, wc-im ein Felller* 1' nur auf dem zu prüfenden bzw. geprüften Gegenstand 1 ist, gibt der Ausgabcabschn: tt 38 ein Fehl ererf assungssi grial g ab. Dieses Au^gangssignal g wird beispielsweise einem Anzeigeabschnitt 5 zugeführt, wie ein Summer oder eine Lampe oder dergleichen zur Anzeige des Vorhandenseins von Fehlern.

Die obige Erläuterung wurde für den Fall gegeben, in dem ein zu prüfender weißer Gegenstand auf einem schwarzen Hintergrund existiert, wobei ein Fehler,wie ein schwarzer Fleck,innerhalb der weißen Basis zu empfangen ist, wobei jedoch im gegenteiligen Fall ein zu prüfender schwarzer Gegenstand auf einem weißen Hintergrund angeordnet werden kann und ein weißer Fehler innerhalb der schwarzen Basis erfaßt werden kann, während der Ausgabeabschnitt 38 ^so

er

aufgebaut sein kann, daß ein Fehlererfassungssignal g abgibt, wenn das Ausgangssignal e vom ersten Speicher durch den Ausgabeabschnitt 38 empfangen wird.

Weiter können für den Fall, daß die Farbe des zu prüfenden Gegenstands,die Farbe des Hintergrunds, die Farbe des Fehlers usw. sich von dem erwähnten Schwarz oder Weiß unterscheiden, durch Aufnehmen jeder Farbe mittels der Fernsehkamera Bildsignale mit Schwarz- und Weißpegeln entsprechend den jeweiligen Farben erhalten werden, und kann daher für solche Fälle die Erfindung offensichtlich mit den gleichen Wirkungen angewendet werden.

Wie vorstehend erwähnt, können gemäß der Erfindung Fehler an einem zu prüfenden Gegenstand sicher und automatisch geprüft bzw. überwacht werden, weshalb die Vorteile auf derartigen Anwendungsgebieten hervorragend sind.

030040/0804 ORIGINAL INSPECTIO

. 30110U

Die Erläuterung i\urde iuihand elii-es einzigen bevorzugten Ausf iilmmgsLei ppi pi s der Erfindung durchgeführt, jedoch zahlreiche Weiterbildungen möglich.

P atentanwalt

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ORIGINAL INSPECTED

Leerseite

Claims

Ansprüche:

lj Fehlerprüfvorrichtimg, gekennzeichnet durch

a) eine Dildiiufnahineeinrichtung (2) zur SLgnulnufnähme von einem zu prüfenden Gegenstand (1) und zum Erzeugen eines Videosignals dos GegenHt em ds ( 1),

b) einen ersten Erf assungsabschni tt (y2.) zum Empfang . des Videosignals und zum Erzeugen eines.Ausgangs- . sigmils abhängig von einem postivenAntleruiigsvorhältnis des Videosignals bezüglich dor Zeit,

c) einen zweiten Erfassungsabschni tt ('33) zum Empfang des Videosignals und zum Erzeugen eines Ausgangssignals abhängig von einem negativen Anderungsverhältnls des Videosignals bezüglich der Zeit, und

d) eine Ausgabeeinrichtung {'}B) zum Erzeugen eines Fehlererfassungssignals nur nachdem einer von erstem und zweitem Erfassungsilbschnitt ( '3 — ι 33 ) das Ausgangssignal erzeugt, wobei der and ort» das Ausgangssignal innerhalb einer gegebenen Periode erzeugt.

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2. Fehlerpirüfvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

A) einen ersten Diskriminator (3^) zum Empfang des Ausgangssignals von dem ersten Erfassungsahschnitt

(32) und zum Erzeugen eines Impulses vorgegebener Breite,

B) einen zweiten Diskrimiator (35) zum Empfang des Ausgangssignals des zweiten Erf-assungsabschnitts

(33) und zum Erzeugen eines Impulses vorgegebener Breite,

C) einen ersten Speicher (36) zum Empfang des Impulses von dem ersten Diskriminator (3h) und des Ausgangssignals von dem zweiten Erfassungsabschnitt (33) und zum Erzeugen eines Ausgangssignals, wenn das Ausgangssignal Innerhalb der Zeltperiode der Breite des Impulses auftritt, und

D) einen zweiten Speicher (37) zum Empfang des Impulses von dem zweiten Diskriminator (35) und des Ausgangssignals von dem ersten Erfassungsabschnitt (32) und zum Erzeugen eines Ausgangssignals,'wenn das: Aus- ^- " gangssignal innerhalb der Zeitperiode der Breite des Impuls ei s auftritt, .

wobei die Au.sgangssignale von erstem Und zxieiteim' ^: Speicher ;( 36)37) der Ausgabeeinrichtung (38) zu- '■ - ' ' geführt sind. ^;

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