DE3021072C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 2.

Zur Untersuchung, ob ein Gegenstand oder Produkt akzeptabel ist oder Ausschuß darstellt, hat man bereits in der Vergangenheit ein Videosignal erzeugt, das dem gesehenen Objekt oder Produkt entspricht. Die Amplitude dieses Videosignals wurde mit einer festen Bezugsspannung, beispielsweise einer Standardreferenzzelle verglichen, oder es wurde ein durch Abschwächen oder Verzögern des Videosignals erzeugtes schwimmendes Bezugssignal mit dem ursprünglichen Videosignal verglichen. Beide Vergleichssysteme leiden an einer Unempfindlichkeit gegenüber kleinen Änderungen im Videosignal, die auftreten, wenn ein kleiner, aber zu einer Beanstandung Anlaß gebender Fehler, etwa ein Kratzer auf der Oberfläche des untersuchten Produkts, bei dem es sich beispielsweise um eine Arzneimittelpille handeln kann, vorhanden ist.

Eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 2 angegebenen Art ist aus der DE-OS 29 37 335 bekannt. Diese Druckschrift beschreibt eine Vorrichtung zur Prüfung der Oberflächenbeschaffenheit eines Produkts, insbesondere von Tabletten, bei der die Prüfung auf der Basis eines Prüfsignals vorgenommen wird, das durch Differenzieren des Videosignals gewonnen wird. Dieses Prüfsignal enthält bei jeder Flanke des Videosignals einen Impuls, dessen Polarität, von der jeweiligen Flankenrichtung abhängt. Mit Hilfe des ersten und des zweiten Vergleichers wird dieses Prüfsignal mit einem positiven Schwellenwert und einem negativen Schwellenwert verglichen. Wenn das geprüfte Produkt in Ordnung ist, dann enthält das Videosignal eine Vorderflanke und eine Rückflanke und das Prüfsignal dementsprechend einen positiven und einen negativen Impuls. Je nach Verformung der Oberfläche des geprüften Produkts können in dem Prüfsignal mehrere positive und mehrere negative Impulse enthalten sein oder es können ein Impuls der einen Polarität und mehrere Impulse der anderen Polarität auftreten. Diese Impulse müssen die durch die beiden Schwellenwerte gesetzten Mindesthöhen erreichen, um berücksichtigt zu werden. Dabei ist es bei diesem Stand der Technik wichtig, daß die in den Ausgangssignalen der beiden Vergleicher enthaltenen Impulse gesondert gezählt werden, sie dürfen keinesfalls zusammenaddiert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine Prüfung der Oberflächenbeschaffenheit eines Produkts mit hoher Empfindlichkeit zum Zweck der Bestimmung zuläßt, ob das Produkt angenommen werden kann oder ausgestoßen werden muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Vorrichtungen mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 2 gelöst.

Das zu untersuchende Produkt wird dem Blickfeld einer Videokamera ausgesetzt, deren lichtempfindliche Fläche rasterartig abgetastet wird. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das von dieser Kamera erzeugte Videosignal bzw. die Videoumhüllende Zeile für Zeile analysiert und die Amplitude des Videosignals längs jeder (horizontalen) Zeile mit einem (vom Videosignal abgeleiteten) Schwellenwert für diese Zeile verglichen. Falls in irgendeiner Zeile das Videosignal mehr als einmal den Zustand der Steigung null aufweist, dann zeigt dies eine falsche Richtungsänderung oder Einsenkung in der Videosignalkurve an, was auf einen Fehler in der Oberfläche des Produkts hinweist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch das grundsätzliche System, von dem bei der Erfindung Gebrauch gemacht wird,

Fig. 2 eine graphische Darstellung eines gemäß Fig. 1 gewonnenen Signals,

Fig. 3 schematisch ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 4 ein schematisches Schaltbild eines Teils des Schaltungskreises von Fig. 3,

Fig. 5 ein schematisches Schaltbild eines weiteren Teils des Schaltungskreises von Fig. 3,

Fig. 6 eine graphische Darstellung von Signalen im Schaltungskreis gemäß Fig. 3 für den Fall eines ersten Zustands der Produktoberfläche,

Fig. 7 eine Darstellung der Signale entsprechend Fig. 6 für den Fall eines zweiten Zustands der Produktoberfläche,

Fig. 8 ein schematisches Schaltbild einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 9 eine graphische Darstellung von Signalen, die in den Schaltungskreis nach Fig. 8 hinein bzw. aus ihm herauslaufen, für den Fall eines ersten Zustands der Produktoberfläche und

Fig. 10 eine Darstellung von Signalen entsprechend Fig. 9 für den Fall eines zweiten Zustands der Produktoberfläche.

In Fig. 1 ist 10 eine Videokamera, bei der es sich um eine Industriekamera mit horizontaler und vertikaler, das heißt mit Rasterabtastung handeln kann. Die bekannten Horizontal- und Vertikalabtastschaltungskreise sollen hier nicht beschrieben werden. Der licht-elektrische Umsetzer in der Videokamera kann ein Videkon sein. Eine Impulsabtrennstufe 12 ist vorgesehen, um das Videosignal und die Synchronsignale voneinander zu trennen.

Lampen 14 und 16 dienen der schattenfreien Ausleuchtung des Produkts 18, dessen Oberfläche auf Fehler hin untersucht werden soll. Das Produkt 18 ruht auf einer glatten Unterlage 20, bei der es sich um einen Förderriemen handeln kann (in diesem Fall können die Lampen 14 und 16 Blitzlampen sein). Die Farbe der Unterlage 20 sollte so gewählt sein, daß sich mit dem Produkt 18 ein gutes Lichtkontrastverhältnis ergibt.

Die Verarbeitungsschaltungskreise und die Ergebnisse, das heißt die sich ergebenden Signale sind am besten aus den Fig. 3, 4 und 5 bzw. 2 zu ersehen. In den Fig. 3 bis 5 sind mit kleinen Buchstaben Signale bezeichnet, die an bestimmten Punkten der Schaltung auftreten und den gleich bezeichneten Kurven der Fig. 2, 6 und 7 entsprechen.

Gemäß Fig. 3 wird das Videosignal von der Videokamera 10 in einem Verstärker 22 verstärkt und über einen Widerstand 25 an einen Vergleicher 24 und über einen Widerstand 28 an einen Vergleicher 26 angelegt.

Das verstärkte Videosignal (a) gelangt außerdem über einen Widerstand 32 an einen Operationsverstärker 30 und einen FET (Feldeffekttransistor) 31. Über einen Widerstand 36 liegt dasselbe Signal (a) außerdem an einem Operationsverstärker 34 und über einen weiteren Widerstand 40 an einem Vergleicher 38 an.

Ein Vorspannungswiderstand 42 gibt einen Signalwert (b) vor, bei dessen Überschreiten durch das an seinem Eingang 44 anliegende Videosignal (a) der Vergleicher 24 ein "1"-Signal abgibt. Dieses Ausgangssignal des Vergleichers 24 ist mit (c) bezeichnet und wird an einen Rücksetzsignalgenerator 46 und an einen Impulsanzahldetektor 48 angelegt.

Die Einstellung des Signalwerts (b) bestimmt im wesentlichen den Teil der Videosignalkurve (a), der analysiert wird. Die Kombination aus Operationsverstärker 34, Diode 50 und Kondensator 52 führt zur Einstellung eines oberen Schwellenwerts bzw. einer Schwellenspannung (d) an der Maximalamplitude der Kurve (a), solange ein FET 54 gesperrt bleibt. Der obere Schwellenwert (d) erscheint am Eingang 56 des Vergleichers 38 und wirkt als Bezugswert bzw. als -spannung. Wie schon erwähnt, liegt am anderen Eingang 58 des Vergleichers 38 das Videosignal (a) an. Solange dieses Videosignal (a) einen Wert gleich dem oder größer als der Schwellenwert (d) hat, ist das Ausgangssignal (e) vom Vergleicher 38 "1". Sobald das Videosignal (a) unter den Schwellenwert (d) fällt, wird das Ausgangssignal (e) vom Vergleicher 38 "0", wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Der Abfall der dem Videosignal (a) entsprechenden Kurve tritt nach einem Punkt der Steigung null (die Ableitung ist null) dieser Kurve auf. Der Impulsanzahldetektor 48 zählt die Anzahl von Impulsen pro horizontaler Abtastzeile. Falls diese Anzahl eins übersteigt, wird ein Ausstoßsignal (i) erzeugt.

Der Operationsverstärker 30 gibt in Verbindung mit einer Diode 60 und einem Kondensator 62 einen Minimumschwellenwert für die Analyse des Videosignals (a) vor. Während der Einstellung dieser Schwellenwerte werden die FETs 31 und 70 vom Rücksetzsignalgenerator 46, dessen Einzelheiten anhand von Fig. 4 noch erläutert werden, im Sperrzustand gehalten.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist der Kondensator einenends mit dem Anschluß +V der Stromversorgung und anderenends mit dem invertierenden Eingang 74 des Operationsverstärkers 30 verbunden. Bei dieser Anordnung ist das Ausgangssignal dieser Schaltung für den unteren Schwellenwert die Kurve (g) von Fig. 2, die an einem Punkt der Steigung null der Kurve (a) beginnt und sich zusammen mit der Kurve (a) nach unten fortsetzt, bis die Analyse am Ende der Kurve (c) von Fig. 2 abgeschaltet wird. Ein Operationverstärker 76 legt das Signal (g) an den invertierenden Eingang 78 des Vergleichers 26 an. Das Videosignal (a) wird dem nichtinvertierenden Eingang 80 des Vergleichers 26 zugeführt. Wenn das Videosignal (a) gleich oder kleiner als das Signal (g) ist, ist das Ausgangssignal (h) vom Vergleicher 26 "0". Überschreitet aber das Videosignal (a) das Signal (g), dann ist das Ausgangssignal vom Vergleicher 26 "1". Wie aus den beiden Kurven (a) und (g) in Fig. 2 erkennbar, übersteigt die Kurve (a) nie die Kurve (g), so daß die Kurve (h) des Ausgangssignals vom Vergleicher 26 ständig "0" bleibt.

Das Gegenteil trifft zu, für das Videosignal gemäß Kurve (a) von Fig. 6. Die Einsenkung im Videosignal bei S₃ weist auf einen Kratzer oder einen anderen Fehler in der Oberfläche des Produkts 18 hin. Bei S₃ liegt der obere Schwellenwert (d) über der Kurve (a), weshalb der Vergleicher 38 während der Zeit zwischen dem Punkt mit der Steigung null vor S₃ und dem Zeitpunkt, zu dem die Kurve (a) ansteigt, um den Schwellenwert (d) zu schneiden, ein Ausgangssignal des Werts "0" erzeugt. Ein weiterer Punkt mit der Steigung null tritt bei 100 auf, und das Signal (a) fällt unter das Signal bzw. den Schwellenwert (d), so daß der Vergleicher ein weiteres Mal "0" ausgibt. Das resultierende Signal (e) von Fig. 6 zeigt zwei Impulse, die im Impulsanzahldetektor 48 gezählt werden. Das Abfallen der Kurve (g) unter die Kurve (a) bewirkt, daß der Vergleicher 26 eine "1" für die Dauer dieses Zustands ausgibt, woraus das Signal (h) von Fig. 6 resultiert. Auch dieses Signal wird dem Impulsanzahldetektor 48 zugeführt und gezählt. Ist die Anzahl von Impulsen größer als 1, dann wird ein Rück- oder Ausstoßsignal (i) erzeugt und an einen Produktausstoßmechanismus 49 angelegt.

In Fig. 7 fällt das Signal (a) in ähnlicher Weise unter den oberen Schwellenwert (d), wobei sich zwei Impulse 120 und 122 des Signals (e) ergeben. Das Signal (a) übersteigt den unteren Schwellenwert bzw. das untere Schwellensignal (g) einmal, wodurch der Impuls (h) erzeugt wird. Dieser Impuls wird im Impulsanzahldetektor 48 gezählt. Selbst wenn also die Schwankungen im Videosignal (a) nur gering sind, verursachen sie Ausgangsimpulse, die gezählt werden können, um anzuzeigen, daß das Produkt 18 Oberflächenfehler besitzt. Auf diese Weise wird eine Qualitätskontrolle hoher Güte erreicht.

Wie durch die Abfallflanke des Impulses (c) angedeutet, schaltet der Rücksetzsignalgenerator 46 am Ende der Analyse die FETs 31, 54 und 70 ein, so daß die Kondensatoren 52 und 62 entladen werden und die Vorrichtung für die Analyse des Videosignals entsprechend der nächsten horizontalen Abtastzeile bereit ist.

Lediglich beispielsweise sei angemerkt, daß es sich bei den Operationsverstärkern 30, 34, 35 und 76 um den Typ CA3140A der Firma RCA handeln kann. Die Vergleicher 24, 26 und 38 können vom Typ μPC71A der Firma Nippon Electric Co. Ltd. sein. Bei den Dioden 50 und 60 kann es sich um den Typ 1S953 der Firma NEC handeln. Schließlich können die Transistoren 31, 54 und 70 vom Typ 2SK30A der Firma Toshiba sein.

Die Arbeitsweise des Rücksetzsignalgenerators 46 ist am besten aus Fig. 4 zu verstehen. Gemäß Fig. 4 besitzt ein Flipflop 200 einen Takteingang 202, der das Signal (e) der Fig. 2 bzw. 3 empfängt. Ein Cleareingang 204 empfängt das Signal (c) vom Vergleicher 24. Wenn das Signal (e) vom Binärzustand "1" zum Binärzustand "0" wechselt, während sich das Signal (c) im Zustand "1" befindet, wechselt das Signal am -Ausgang 206 von "1" auf "0". Falls das Signal (c) "0" wird, wird das Signal am -Ausgang 206 "1". Auf diese Weise wird ein gegenüber dem Signal (f) invertiertes Signal erzeugt.

Zum Schalten der FETs 31 und 70 wird eine Änderung der Emitterspannung des Transistors 212 um E₁ - E₂ (wenn E₁ +V und E₂ < 0) dadurch erreicht, daß das invertierte Signal vom -Ausgang 206 des Flipflops 200 über eine Z-Diode 210 an die Basis des Transistors 212 angelegt wird. Die Spannungsänderung am Emitter 214 wird zum Signal (f), das an die Gates der FETs 31 und 70 angelegt wird. Das Signal (f) sperrt die FETs 31, 70 solange es ansteht und erlaubt, daß das Signal (g) dem Signal (a) in Abwärtsrichtung folgt und die Spannung am Kondensator 62 auf den niedrigsten Wert des Signals (a) vor dessen Anstieg geklemmt wird.

Das Zeilensignal (l) wird vom Signal (c) abgeleitet, das von einem Inverter 216 invertiert und über eine Z-Diode 222 an die Basis 218 eines Transistors 220 angelegt wird. Die Spannungsänderung am Emitter 224, bei der es sich um ein gegenüber dem Signal (c) invertiertes Signal handelt, wird über eine Diode 226 dem Gate 228 des FETs 54 zugeführt und sperrt ihn für die Dauer des Signals (c). Auf diese Weise kann sich der Kondensator 52 für die Dauer des Videosignals über den Basiswert (b) aufladen, der über dem Rauschpegel liegend eingestellt ist. Am Ende des Signals (l) schaltet FET 54 ein und entlädt den Kondensator 52. Am Ende des Signals (f) schalten die FETs 31 und 70 ein und entladen den Kondensator 62.

Die Arbeitsweise des Impulsanzahldetektors 48 ist am besten unter Bezug auf Fig. 5 zu verstehen. Das Signal (e) der Fig. 2 und 3 wird an den Takteingang 250 eines Schieberegisters 252 angelegt, bei dem es sich um ein SN74164 handeln kann. Das Ausgangssignal vom Ausgang 254 des Schieberegisters 252 wird zusammen mit dem Signal (e) einem NAND-Glied 256 geliefert. Falls das Signal (c) "1" ist und das Signal (e) mehr als einen Impuls umfaßt, erzeugt das NAND-Glied 256 ein Ausgangssignal "0". Die Dateneingänge 258 und 260 des Schieberegisters 252 sind mit einer Spannung beaufschlagt, die dem Binärwert "1" entspricht.

In ähnlicher Weise empfängt ein anderes Schieberegister 262 an seinem Takteingang 264 das Signal (h). Das an seinem Ausgang 266 abgegebene Ausgangssignal wird mittels eines Inverters 268 invertiert. Falls das Signal (c) den Binärwert "1" besitzt und daß Signal (h) einen oder mehrere Impulse umfaßt, erzeugt der Inverter 268 ein Ausgangssignal des Binärwerts "0". Auch hier sind die Dateneingänge 270 und 272 mit einem den Binärwert "1" entsprechenden Signal beaufschlagt.

Wenn folglich ein Signal (e) mit zwei oder mehr Impulsen oder ein Signal (h) mit einem oder mehr Impulsen geliefert wird, während das Signal (c) den Binärwert "1" hat, erzeugt ein NOR-Glied 274 an seinem Ausgang 276 ein Signal (i) mit dem Binärwert "1" solange das Zeitsignal (c) den Binärwert "1" behält. Wenn das Signal (c) zum Binärwert "0" zurückkehrt, wechselt auch das Ausgangssignal (i) zum Binärwert "0". Auf diese Weise wird das Ausgangssignal (i) als ein Ausstoßsignal erhalten, das an den Ausstoßmechanismus angelegt wird und dem Ausstoß des fehlerhaften Produkts 18 dient.

Anhand der folgenden Figuren soll nun eine weitere Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden. In Fig. 8 bilden die Widerstände 300 a bis 300 n einen Spannungsteiler, der invertierende Anschlüsse 302 a bis 302 n von Vergleichern 303 a bis 303 n mit unterschiedlichen Spannungswerten beaufschlagt, so daß diese Vergleicher ein Signal des Binärwerts "1" bei jeweils unterschiedlichen Werten eines Videosignals (a) abgeben, das den nicht-invertierenden Eingängen dieser Vergleicher 303 a bis 303 n zugeführt wird. Das Videosignal (a) wird also in unterschiedliche Spannungswerte aufgeteilt und von den jeweiligen Vergleichern für jeden Spannungswert nach Mehrfachimpulsausgangssignalen untersucht, die Änderungen in der Steigung des Videosignals und schließlich Unregelmäßigkeiten oder Fehler des untersuchten Objekts anzeigen. Die Ausgangssignale der Vergleicher 303 a bis 303 n werden den Takteingängen 304 a bis 304 n jeweiliger JK-Flipflops 306 a bis 306 n zugeführt.

Diese Flipflops werden am Ende jeder Horizontalabtastzeile der Videokamera 10 von einem Horizontalrücklaufimpuls hb gelöscht, der vom der Impulsabtrennstufe 12 abgenommen wird und an die Cleareingänge CL der Flipflops 306 a bis 306 n angelegt wird.

Die Ausgangssignale der Vergleicher 303 a bis 303 n werden außerdem Eingängen 307 a bis 307 n jeweiliger NAND-Glieder 308 a bis 308 n zugeführt.

Die Q-Ausgänge 310 a bis 310 n der Flipflops 306 a bis 306 n sind mit jeweiligen verbleibenden Eingängen 312 a bis 312 n der NAND-Glieder 308 a bis 308 n verbunden.

Die Ausgänge 314 a bis 314 n der NAND-Glieder 308 a bis 308 n sind mit jeweiligen Eingängen 316 a bis 316 n eines mit mehreren Eingängen versehenen NAND-Glieds 318 verbunden. Das Videosignal (a) ist außerdem an einen Vergleicher 321 angelegt, der ein Signal des Binärwerts "1" ausgibt, wenn das Videosignal (a) einen Hintergrundrauschpegel (gd), der in Fig. 9 gezeigt ist, übersteigt.

Das Ausgangssignal vom Vergleicher 321 wird dem Eingang 323 des NAND-Glieds 318 zugeführt. Ausgangsimpulse vom NOR-Glied 318 werden in einem Zähler 320 gezählt, von dem ein Ausstoßsignal an eine Ausstoßvorrichtung 322 geliefert wird, falls die Anzahl von Impulsen 1 übersteigt.

Die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung von Fig. 8 ist am besten anhand der Diagramme der Fig. 9 und 10 zu verstehen. In Fig. 9A sind die Bezugsspannungen an den Anschlüssen 302 a bis 302 n durch jeweilige Spannungen e₁ bis e _n dargestellt. Die Differenz zwischen aufeinanderfolgenden Bezugswerten ist in Fig. 9A durch die Spannung E dargestellt. Das Videosignal (a) wird an mehreren Pegeln oberhalb des Hintergrundrauschpegels bzw. des Rauschaustastpegels (gd) nach Punkten der Steigung 0 analysiert.

Die Ausgangssignale der Vergleicher 303 a bis 303 n sind in Fig. 9B mit sig₁ bis sig _n bezeichnet. Wie aus Fig. 9B erkennbar, erreicht das Videosignal (a) nicht die Bezugsspannung e₁, so daß der Vergleicher 303 a zu keiner Zeit eine "1" ausgibt. Der Vergleicher 303 b gibt eine "1" während der Zeit aus, während der das Videosignal (a) gleich der Bezugsspannung e₂ oder größer als diese ist. Das Ausgangssignal des Vergleichers 303 b ist in Fig. 9B mit sig₂ bezeichnet. In ähnlicher Weise geben alle Vergleicher bis zum Vergleicher 303 n einen einzigen Ausgangsimpuls bzw. eine "1" für jede Periode zwischen horizontalen Rücklaufimpulsen hb (Fig. 9C) ab. Die Signale an den Q-Ausgängen der Flipflops 306 a bis 306 n sind in Fig. 9D mit sig′₁ bis sig′ _n bezeichnet. Wie aus Fig. 9D ersichtlich, ist sig′₁ "0" da auch sig₁ "0" ist. Die Abfallflanke des "1" Impulses im Signal sig₂ schaltet das Flipflop 306 b in einen "1"-Zustand und zwar nach einer Verzögerungszeit T, die für den Q-Ausgang des Flipflops 306 b eingestellt ist. An der Anstiegsflanke des Rücklaufimpulses hb₂ wird das Flipflop 306 b gelöscht woraufhin das Signal sig′₂ zum Binärzustand "0" zurückkehrt. In ähnlicher Weise weisen die Signale sig′₃ bis sig′ _n in Fig. 9D einen einzigen Impuls bzw. eine einzige "1" auf. Die Signale der Flipflops 306 a bis 306 n erzeugen, wenn sie zusammen mit den Ausgangssignalen der Vergleicher 303 a bis 303 n an die NAND-Glieder 308 a bis 308 n angelegt werden, die Ausgangssignale NG₁ bis NG _n , die in Fig. 9E dargestellt sind und ersichtlich alle den Binärzustand "1" aufweisen.

Wenn die Signale NG₁ bis NG _n zusammen mit dem Ausgangssignal (b) vom Vergleicher 321 an das mit mehreren Eingängen versehenen NAND-Glied 318 angelegt werden, tritt der in Fig. 9F gezeigte einzige Ausgangsimpuls auf, der anzeigt, daß das untersuchte Objekt fehlerfrei ist. Daher wird vom Zähler 320 kein Ausstoß- oder Rückstoßsignal an die Ausstoßvorrichtung 322 in Fig. 8 gesendet.

Falls die Oberfläche des Produkts Fehler aufweist, etwa zwei Fehler, dann ergeben sich die Signalverläufe gemäß Fig. 10. In Fig. 10A ist das entsprechende Videosignal (a) dargestellt, das zwei Einsenkungen S₄ und S₅ besitzt, die zwei Kratzer, Unreinheiten oder andere Oberflächenfehler des untersuchten Produkts kennzeichnen. Das Videosignal (a) schneidet die Bezugsspannung e₁ viermal, zweimal mit positiver Steigung und zweimal mit negativer Steigung. Anders ausgedrückt steigt das Videosignal (a) zweimal über die Bezugsspannung e₁ und fällt zweimal unter diese. Die Folge davon ist, daß das Signal sig₁ gemäß Darstellung in Fig. 10B zweimal den Zustand "1" aufweist. Das Flipflop 306 a wird von der ersten Abfallflanke des Signals sig₁ nach der Verzögerungszeit T eingeschaltet bzw. gesetzt und erzeugt das Signal sig′₁, das in Fig. 10D gezeigt ist. Die Einsenkung S₅ im Videosignal (a) führt im Ausgangssignal sig₃ vom Vergleicher 303 c zu mehreren "1"-Zuständen, wie dies in Fig. 10B gezeigt ist. Das Signal am Q-Ausgang des Flipflops 306 c, das als sig′₃ in Fig. 10D gezeigt ist, wird an der ersten Abfallflanke des Signals sig₃ in den Zustand "1" gesetzt und bleibt in diesem Zustand bis das Horizontalrücklaufsignal hb das Flipflop 306 c löscht. Das Ausgangssignal NG₁ vom NAND-Glied 308 a zeigt einen Impuls, das heißt eine "0", die dem Anstieg des Videosignals (a) nach der Einsenkung S₄ entspricht. Das Ausgangssignal NG₃ des NAND-Glieds 308 c (Fig. 10E) zeigt einen Impuls, das heißt eine "0". Werden die Ausgangssignale aller NAND-Glieder an das NAND-Glied 318 angelegt, dann ergibt sich das bei Fig. 10F gezeigte Signal, das zwei Impulse (zweimal den Zustand "0") aufweist. Diese Impulse werden vom Zähler 320 gezählt und, da die Anzahl dieser Impulse 1 übersteigt, wird ein Ausstoßsignal erzeugt und an die Ausstoßvorrichtung 322 geliefert.

Lediglich als Beispiel sei angemerkt, daß die Vergleicher 303 a bis 303 n vom Typ μPC71A der Firma Nippon Electric Co. Ltd. sein können. Die Flipflops 306 a bis 306 n können vom Typ SN74107 der Firma Texas Instruments sein. Die NAND-Glieder 308 a bis 308 n können vom Typ SN7400 der Firma Texas Instruments sein. Das NAND-Glied 318 kann vom Typ SN7430 der Firma Texas Instruments sein. Die Schieberegister 252 und 262 können vom Typ SN74164 der Firma Texas Instruments sein.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Prüfung der Oberflächenbeschaffenheit eines Produkts, umfassend
eine Videokamera (10) zur Erzeugung eines Videosignals (a) entsprechend wenigstens einem Teil der Oberfläche des Produkts,
einen ersten Vergleicher (38), der einerseits mit einem Prüfsignal und andererseits mit einem ersten Schwellenwertsignal (d) beaufschlagt ist und dessen Ausgangssignal (e) einen ersten Zustand besitzt, wenn das Prüfsignal unter dem ersten Schwellenwertsignal (d) liegt, und einen zweiten Zustand, wenn es darüber liegt oder gleich ist,
einen zweiten Vergleicher (26), der einerseits mit dem Prüfsignal und andererseits mit einem zweiten Schwellenwertsignal (g) beaufschlagt ist und dessen Ausgangssignal (h) einen ersten Zustand besitzt, wenn das Prüfsignal unter dem zweiten Schwellenwertsignal (g) liegt oder gleich ist, und einen zweiten Zustand, wenn es darüber liegt,
eine den Vergleichern (38, 26) nachgeschaltete Zählschaltung zum Zählen der Ausgangsimpulse der Vergleicher und zur Erzeugung eines Ausstoßsignals (i) bei einem Oberflächenfehler entsprechenden Impulszahlen,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Prüfsignal das Videosignal (a) ist,
daß eine mit dem Videosignal (a) beaufschlagte, periodisch rücksetzbare Maximalwert-Erfassungsschaltung (34, 50, 52, 54) vorgesehen ist, die ein dem jeweils erreichten Maximalwert des Videosignals (a) entsprechendes Signal erzeugt und als das erste Schwellenwertsignal (d) an den ersten Vergleicher (38) anlegt,
daß eine mit dem Videosignal (a) beaufschlagte, periodisch rücksetzbare und durch das Ausgangssignal des ersten Vergleichers (38) gesteuerte Minimalwert-Erfassungsschaltung (30, 31, 60, 62, 70) vorgesehen ist, die ein dem jeweils erreichten Minimalwert des Videosignals (a) entsprechendes Signal erzeugt und als das zweite Schwellenwertsignal (g) an den zweiten Vergleicher (26) anlegt, und
daß die Zählschaltung ein die Summe der Impulsanzahlen ermittelnder Impulsanzahldetektor (48) ist, der das Ausstoßsignal (i) erzeugt, wenn die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rückstellungen der Maximalwert-Erfassungsschaltung und der Minimalwert-Erfassungsschaltung ermittelte Summe größer ist als eins.

2. Vorrichtung zur Prüfung der Oberflächenbeschaffenheit eines Produkts, umfassend
eine Videokamera (10) zur Erzeugung eines Videosignals (a) entsprechend wenigstens einem Teil der Oberfläche des Produkts,
einen ersten Vergleicher (321), der einerseits mit einem Prüfsignal und andererseits mit einem ersten Schwellenwert (gd) beaufschlagt ist und dessen Ausgangssignal (b) einen ersten Zustand besitzt, wenn das Prüfsignal unter dem ersten Schwellenwert liegt, und einen zweiten Zustand, wenn es darüber liegt,
einen zweiten Vergleicher, der einerseits mit dem Prüfsignal und andererseits mit einem zweiten Schwellenwert beaufschlagt ist und dessen Ausgangssignal einen ersten Zustand besitzt, wenn das Prüfsignal unter dem zweiten Schwellenwert liegt, und einen zweiten Zustand, wenn es darüber liegt, und
einen den Vergleichern nachgeschaltete Zählschaltung zur Ermittlung von Impulsanzahlen nach Maßgabe der Zustandswechsel der Ausgangssignale der Vergleicher und zur Erzeugung eines Ausstoßsignals (i) bei einem Oberflächenfehler entsprechenden Impulsanzahlen,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Prüfsignal das Videosignal (a) ist,
daß eine Vielzahl zweiter Vergleicher (303 a bis 303 n) vorhanden ist, von denen jeder das Videosignal (a) mit einem anderen Schwellenwert (e₁ bis e _n ) vergleicht, wobei jeder dieser Schwellenwerte (e₁ bis e _n ) höher ist als der dem ersten Vergleicher (321) zugeordnete Schwellenwert (gd),
daß zwischen jeden der zweiten Vergleicher (303 a bis 303 n) und die Zählschaltung eine periodisch rückstellbare Verarbeitungsschaltung (306 a, 308 a bis 306 n, 308 n) geschaltet ist, die nur dann einen Impuls an die Zählschaltung liefert, wenn sich der Zustand des Ausgangssignals (sig 1 bis sig n) des zugehörigen Vergleichers (303 a bis 303 n) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rückstellungen mehrfach von dem ersten Zustand zu dem zweiten Zustand ändert, und
daß die Zählschaltung ein die Summe der Impulsanzahlen ermittelnder Impulsanzahldetektor (318, 320, 323) ist, der das Ausstoßsignal erzeugt, wenn die Summe der Impulse, der von dem ersten Vergleicher (321) und von den Verarbeitungsschaltungen (306 a, 308 a bis 306 n, 308 n) an den Impulsanzahldetektor (318, 320, 323) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rückstellungen gelieferten Impulse größer ist als eins.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennnzeichnet durch einen dritten Vergleicher (24), der das Videosignal (a) mit einem festen Schwellenwert (b) vergleicht und mit einem Rücksetzsignalgenerator (46) zur Erzeugung eines Rücksetzsignals für die Maximalwert- Erfassungsschaltung (34, 50, 52, 54) und die Minimalwert- Erfassungsschaltung (30, 31, 60, 62, 70) nach Maßgabe des Ausgangssignals des dritten Vergleichers (24).

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Verarbeitungsschaltungen ein Flipflop (306 a bis 306 n) und ein Verknüpfungsglied (308 a bis 308 n) aufweist, daß ein Eingang (CK) des Flipflops mit dem Ausgang des zugehörigen Vergleichers (303 a bis 303 n) verbunden ist, daß ein erster Eingang des Verknüpfungsglieds (308 a bis 308 n) mit dem Ausgang des Vergleichers und ein zweiter Eingang des Verknüpfungsglieds mit dem Ausgang des Flipflops verbunden ist, während der Ausgang des Verknüpfungsglieds an den Impulsanzahldetektor (318, 320, 323) angeschlossen ist und daß das Flipflop periodisch in einen Rücksetzzustand und durch den Wechsel des Ausgangssignals des zugehörigen Vergleichers vom zweiten Zustand in den ersten Zustand in einen Setzzustand versetzbar ist, wobei das Verknüpfungsglied im Setzzustand des Flipflops freigegeben und im Rücksetzzustand gesperrt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flipflops (306 a bis 306 n) durch Horizontal-Rücklaufimpulse zurückgesetzt werden.