DE3212438C2

DE3212438C2 - Verfahren zur Auswertung der analogen elektrischen Ausgangssignale einer photoelektrischen Lichtempfangsvorrichtung in optischen Bahnabtastvorrichtungen

Info

Publication number: DE3212438C2
Application number: DE19823212438
Authority: DE
Inventors: Gerhard 8200 Rosenheim Krause; Erwin Dr. e.h. 8021 Icking Sick; Walter Von 7808 Waldkirch Stein
Original assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Current assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Priority date: 1982-04-02
Filing date: 1982-04-02
Publication date: 1984-10-25
Also published as: DE3212438A1

Abstract

Bei einem Verfahren zur Auswertung der analogen elektrischen Ausgangssignale einer photoelektrischen Lichtempfangsvorrichtung (11) in optischen Bahnabtastvorrichtungen werden bei mindestens zwei örtlich oder zeitlich aufeinanderfolgenden Abtastungen die erscheinenden Signale erfaßt. Ein Fehlersignal wird nur dann gebildet, wenn bei mindestens zwei aufeinanderfolgenden Abtastungen das Signal eine vorbestimmte Fehlerschwelle überschritten hat.

Description

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Latch-Flip-Flop (L O bis L 23) als erster Speicher angeschlossen ist, deren Ausgänge gleichzeitig je an ein D-Flip-Flop (DO bis D 23) als zweiter Speicher und an den Endkomparator (12) angelegt sind, und daß der mit dem Fahrstrahl (16) synchronisierte Taktgeber (17) in jeder Taktpause drei zeitlich gestaffelte Steuerimpulse (Ti, TZ T3) abgibt, von denen der zeitlich erste (Ti) das Einzelfehlersignal abruft, der zweite (T2) an dem D-Flip-Flop (DO bis D 23) anliegt und die Übernahme des Speichcrinhalts der L-Flip-Flops (LO bis L23) auslöst und der dritte (T3) am Rücksetzeingang der Latch-Flip-Flops (L O bis L 23) anliegt

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13 dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang des Endkomparators (12) der eine Eingang eines UND-Gatters (18) anliegt, dessen anderer Eingang von dem ersten Steuerimpuls (Tl) beaufschlagt ist

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis

14, dadurch gekennzeichnet, daß der Endspeicher (14) ein D-Flip-Flop ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis

15, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Steuerimpuls (T3) auch das seauentielle Durchlaufen der Schieberegister(15a. 15b, 15c, iSd, ISeJsteuert

17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Integral der Fehlstellensignale gebildet wird und daß ein Fehlersignal abgegeben wird, wenn m von /i-Signalen von in Materialflußrichtung benachbarten Bereichen einen vorgegebenen Wert überschreiten und wenn außerdem das Integral der Signale von allen Bereichen einen ebenfalls vorgegebenen Wert überschreitet.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Auswertung der nalogen elektrischen Ausgangssignale einer photoelektrischen Lichtempfangsvorrichtung in optischen Bahnabtastvorrichtungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere für die Auswertung der analogen elektrischen Ausgangssignale einer optischen Bßhnabtastvorrichtung bestimmt, wie sie in der DE-OS 31 25 189 beschrieben ist. Eine derartige Bahnabtastvorrichtung soll Fehler in der zu untersuchenden Bahn, z. B. einem geiufleten Teppich, feststellen und vom Strukturrauschen der abgetasteten Bahn unterscheiden. Auch sollen Fehler im optisch-mechanischen System nach Möglichkeit kompensiert werden.

Zur Feststellung des momentanen Ortes eines Abtasilichistrahles ist es auch schon bekannt, ein mit dem Fahrstrahl synchronisiertes Rechteck-Taktsignal zu erzeugen (DE-OS 29 04 432), wodurch jede Abtastzeile in einzelne Bereiche unterteilt wird.

Insbesondere bei sogenannter Tuftiug-Ware (gelüftete Teppiche) kann es vorkommen, daß ein ganzer Faden fehlt, was zu der sogenannten Gassenbildung führt. F.s kommt nun darauf an, daß eine derartige Gassenbildung von Pseudo-Fehlern des Bahnmaterials bzw. des optisch-mechanischen Systems getrennt wird.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zur digitalen Auswertung von Fehlersignalen bei der photTilektronischen Abtastung von Papierbahnen (ETZ-B, Bd. 17 (1965), H. 21, S. 706-711) ist es bereits bekannt, nur jene Fehlstellenimpulse zu summieren, die sich in jeder Abtastzeile an der gleichen Stelle der Papierbahn wiederholen, so daß zufällige Einzelimpulse bei der Fehlerbeurteilung unberücksichtigt bleiben. Diese Ausführung hat jedoch den Nachteil, daß der Fehlstellenzähler schon beim einmaligen Ausbleiben eines Fehlerimpulses innerhalb des in Transportrichtung der Bahn weisenden Überwachungsfensters sofort ganz gelöscht wird. Aus diesem Grund wird die Akkumulationsstufe der vorbekannten Vorrichtung dadurch erweitert, daß die Lage einer Fehlstelle und damit das Fenster auch dann noch über einige Abtastperioden gespeichert wird, wenn der Fehler in den folgenden Zeilen nicht mehr auftritt Die Anzahl der Abtastzeilen, in dem das Fenster weiter gebildet wird, macht man von der Länge des vorher an dieser Stelle erfaßten Fehlers abhängig, was dadurch geschieht, daß ein Fehlerzähler bei jedem Fenster, in dem kein Fehler erfaßt wird, um den Betrag eins zurückzählt, bis er wieder auf Null steht, falls zwischendurch nicht erneut Fehler an dieser Stelle auftreten.

Diese Anordnung kann aber Fehler nicht mit ausreichender Sicherheit feststellen, weil z. B. beim Aufeinanderfolgen von fünf Fehlstellen und fünf einwandfreien Stellen in einer Gasse kein Fehlersignal abgegeben wird, obwohl dies unter Umständen zweckmäßig wäre. Die beschränkten Möglichkeiten der bekannten Vorrichtung sind darauf zurückzuführen, daß die in aufeinanderfolgenden Abtastzeilen in entsprechenden Bereichen festgestellten Fehlstellensignale nur zeitlich nacheinander zur Verfügung stehen.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mil der ein Fehlersignal gebildet werden kann, wenn unabhängig von der Verteilung der Fehlstellen in J5 entsprechenden Bereichen aufeinanderfolgender Abtastzeilen eine vorbestimmte Zahl von Fehlstellen ermittelt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Patentanspruchs 1 vorgesehen.

Im Gegensatz zu der vorbekannteii Vorrichtung stehen die Fehlstellensignale entsprechender Bereiche aufeinanderfolgender Abtastzeilen nach der vorbestimmten Anzahl η von Abtastungen simultan zur Verfügung, so daß unabhängig von der Verteilung der Fehlstellensignale auf die einzelnen Bereiche durch die Auswerteschallung festgestellt werden kann, ob die vorgegebene Anzahl m von Fehlstellen, die zur Meldung eines Fehlers führen soll, erreicht ist oder nicht. Auf diese Weise wird verhindert, daß mehrere aufeinanderfolgende einwandfreie Bereiche dazu führen können, daß ein aufgrund der aufgestellten Fehlerkriterien vorhandener Fehler nicht erfaßt wird.

Cas gleichzeitige Zur-Verfügung-Stellen von Empfangssignalen in entsprechenden Bereichen aufeinanderfolgender Ab.ästzeilen kann durch die Maßnahmen des Anspruches 2 auf besonders einfache Weise verwirklicht werden, weil durch den Lichtstrich gleichzeitig alle in Transportrichiung der Bahn aufeinanderfolgenden Bereiche verschiedener Abtastzeilen gleichzeitig bo erfaßt und SO an den verschiedenen Photoempfängern simultan die entsprechenden Empfangssignal*· zur Verfügung stehen.

Das simultane Auftreten der entsprechenden Empfangssignalc aufeinanderfolgender Abtastzeilen kann b·) aber auch durch die Maßnahmen nach den Ansprüchen 3 bis 16 verwirklicht werden, indem die bei einer Abtastung ermittelten Empfangssignale bereichsweise abgcspcichcil werden und nach dem Durchlaufen der

vorbestimmten Zahl von Abtast/cilcn Bereich für Bereich ermittelt wird, ob die Anzahl der Fchlstellcnsigna-Ie den vorgegebenen Wert m erreicht oder nicht.

Die Ausführungsbeispiele nach den Ansprüchen 5 bis 13 ermöglichen darüber hinaus auch noch eine Bewertung der Fehlergröße.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Bahnabtastvorrichtung mit einem Lichtleitstab, wobei die Bahn sich senkrecht zur Zeichnungsebene bewegen möge und die Abtastrichtung des Fahrstrahls 16 mit /bezeichnet ist.

F i g. 2 eine Draufsicht des Gegenstandes der Fig. I.

Fig.3 ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Auswerteschaltung mit einer schematischen Darstellung einer optischen Bahnabtastvorrichiiing und

Fig.4 ein Impulsdiagramm zur Veranschaulichung der Funktion verschiedener Bauelemente der Auswerteschaltung nach F i g. 3.

Nach den Fig. 1 und 2 tastet ein Fahrstrahl 16 in Richtung des Pfeiles f eine Materialbahn 25 quer zu ihrer kontinuierlichen Laufrichtung F periodisch ab. Nach Fig.2 weist der Fahrstrahl 16 in Laufrichtung F der Bahn eine längliche Form auf, so daß auf der Oberfläche der Materialbahn 25 ein Lichtstrich 16' erscheint, welcher mit der Laufrichtung Fder Bahn 25 im wesentlichen ausgerichtet ist.

Unterhalb des Lichtstriches 16' sind unmittelbar aufeinanderfolgend und sich in Abtastrichtung f erstrekkend drei Lichtleitstäbe 9a, 9b. 9c angeordnet, welche auf der dem Lichteinfall entgegengesetzten Mantelseile mit einer Stufenspiegelanordnung 8 versehen sind, um einfallendes Licht möglichst vollständig zu den Stirnseiten der Lichtleitstäbe zu befördern. An der rechten Stirnseite sind die Lichtleitstäbe 9a, 9b. 9c verspiegelt, während auf der entgegengesetzten Seite Photoempfänger 10a, 10bbzw. lOcangeordnet sind.

Mit 28 ist eine sich in Bewegungsrichtung Ferstrekkende Fehlergasse bezeichnet, welche erfindungsgemäß von anderen kleineren Fehlstellen 7 oder von einem Strukturrauschen sowie Pseudofehlern unterschieden werden soll.

Dies geschieht bei dem rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, daß die Ausgänge der drei Photoempfänger 10a, 10b, 10c über nicht dargestellte Verstärker an ein UND-Gatter 6 angeschlossen sind. Dieses Gatter gibt somit nur dann ein Ausgangssignal ab, wenn der Lichtstrich 16' beim Überlaufen der Fehlerstelle 28 sämtliche drei Lichtleitstäbe 9a, 9b. 9c erreicht. Wird nur einer oder werden nur zwei Lichtleitstäbe erfaßt, so entsteht kein Fehlersignal. Auf diese Weise kann eine Fehlergasse 28 von anderen kleinen Fehlern 7 unterschieden werden.

Es ist auch möglich, nur einen Lichtieitstab zu verwenden und die bei einer Abtastung auftretenden Ausgangssignale bereichsweise abzuspeichern. Nach der Abspeicherung der Signale von drei oder mehr aufeinanderfolgenden Abtastzeilen können dann die Speicherinhalte der gleichen Bereiche überprüft werden. Ein derartiges Ausführungsbeispiel wird weiter unten anhand von F i g. 3.4 beschrieben.

Erfindungsgemäß können also in Laufrichtung der Bahn aufeinanderfolgende Abtastzeilen gleichzeitig durch einen breiten Lichtstrich 16' realisiert werden, welcher sich über mehrere in Laufrichtung F hintereinander angeordnete Lichtleitstäbc erstreckt, oder es erfolgen zeitlich nacheinander Abtastungen mit einem schmalen Lichtfleck oder Lichtpunkt, wie das bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 3,4 der Fall ist.
Die in jedem Fall erforderliche Unterteilung einer vom Fahrstrahl 16 gebildeten Abtastzeile in nebeneinandcrlicgendc Bereiche ist im Diagramm 1 in in Fig.4 veranschaulicht. Danach wird die gesamte Abtastzeile beispielsweise in 63 Bereiche unterteilt, von denen jeder beispielsweise einer Abtastlänge von 1 cm entspricht.

Eine optische Abtastvorrichtung, wie sie zur Erzeugung des Fahrslrahls 16 nach den F i g. 1 und 2 verwendet werden kann, ist in F i g. 3 rechts unten dargestellt.

Nach Fig. 3 enthält die Abtastvorrichtung 20 eine Lascrlichtquclle 21, deren optische Bestandteile im einzeinen nicht dargestellt sind. Der Laserlichtstrahl 22 beaufschlagt ein Spiegelrad 23, welches über einen Hohlspiegel 24 in bekannter Weise einen parallel zu sich selbst verschobenen Fahrstrahl 16 bildet, der eine Materialbahn 25 in Richtung des Pfeiles /"in F i g. i periodisch abtastet und dabei zeitlich aufeinanderfolgende Abtastzeilcn beschreibt. Die Längserstreckung und Transportrichtung der Bahn sind in F i g. 1 senkrecht zur Zeichnungsebene zu denken.

Hinter der Materialbahn 25 ist als Lichtempfangsvorrichtung 11 ein quer zur Längserstreckung verlaufender Lichtleitstab 9 angeordnet, welcher das in ihn von der Mantclseite her eintretende Licht zu einem photoelektrtschen Wandler 10 leitet, der mit einem elektronischen Verstärker 27 verbunden ist.

jo Weist die Materialbahn 25 keinen Fehler auf, so kann der Fahrstrahl 16 nicht durch das Material hindurchtreten. Liegt jedoch eine Fehlerstelle 28 in Form eines Loches vor, so kann der Fahrstrahl 16 durch die Bahn 25 hindurch in den Lichtleitstab 9 eintreten, so daß der photoelektrische Wandler 10 ein entsprechendes elektrisches Fehlstellensignal abgibt.

Das vom Verstärker 27 verstärkte Signa! wird als Eingangssignal E an eine Reihe von Analog-Komparatoren A 0 bis A 23 angelegt, welche durch Widerstände RO bis R 24 in ihren Schwellen linear oder auch logarithmisch derart dimensioniert sind, daß der Dynamikbcrcich des Eingangssignals E vollständig ausgenutzt werden kann.

Bei einem Dynamikbereich von z. B. 1 :500 liegt die Schwelle von A 0 auf 1 und die Schwelle von A 23 auf 500. Die Schwellen A 1 bis einschließlich A 22 liegen in optimaler Wahl innerhalb dieses Bereiches.

Anschließend an jeden Analog-Komparator A 0 bis A 23 sind Zeitglieder Zt 0 bis Zt 23 vorgesehen, die zur Zeitüberbrückung von weiter unten noc^u beschriebenen Steuerimpulsen Tl₁ T2 und T3 dienen. Jedes Zeitglied ist so ausgebildet, daß es z, B, eine Zeit von mehr als 3 \is überbrücken kann, wenn die Zeit von T1 bis T3 2 us lang ist. Damit wird bewirkt, daß das Komparatorausgangssignal langer ansteht als die Dauer von Tl bis T3. Somit wird erreicht, daß die Kombination der Latch- und D-Flip-Flops sicher arbeitet.

An die Zeitglieder Zt 0 bis Zt 23 sind Latch-Flip-Flops LO bis L23 angelegt, welche die vom zugeordneten

to Analog-Komparator kommenden Signale abspeichern.

An die Ausgänge der Latch-Flip-Flops LO bis L 23

sind D-Flip-Flops DO bis D 23 angeschlossen. Die Aus gängc der Latch-Flip-Flops LO bis L23 sind aber auch an Ausgänge a 0 bis a 23 eines Endkomparators 12 an

t5 gelegt. Der Endkomparaior 12 weist weitere Eingang! b 0 bis b 23 auf. die mit den Ausgängen der D-Flip-Flop: D0 bis D 23 verbunden sind.

Das Spiegelrad 23 ist mit einem Taktgeber 17 syn

ur
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ops

chronisicrt, was durch cine gestrichelte Verbindungslinie zwischen dem Spiegelrad 23 und dem Taktgeber 17 veranschaulicht ist. Der Taktgeber liefert ein Rechlecksignal, wie es in dem Diagramm I in Ki g. 2 angedeutet ist und welches einzelne Bereiche einer Abtastzeile definiert, leder Bereich entspricht einer Periode der Rechteck'-npulse und hat in Querrichtung eine bestimmte Länge auf der zu untersuchenden Bahn. Beispielsweise entspricht eine Periode des Rechtecksignals einer Strekke von I cm auf der Bahn 25.

Das Diagramm Il zeigt die Arbeitsweise eines nicht dargestellten Belegtores, welches eine Messung nur außerhalb der Dunkelzone (I) zuläßt, welche zwischen zwei Abtastungen liegt.

Im Taktgeber 17 werden außerdem drei Steuerimpulse Π. T2 bzw. Γ3 erzeugt, wie sie in den Diagrammen III, IV bzw. V in F i g. 4 wiedergegeben sind. Der Steuerimpuls Tl entsteht unmittelbar am Beginn einer Taklpause nach einem Taktsignal. Er ist an ein UND-Gatter 18 angelegt, dessen anderer Eingang an den Ausgang des Endkomparators 12 angeschlossen ist.

Der zweite Steuerimpuls T2 folgt unmittelbar auf den ersten Steuerimpuls 71 und liegt ebenfalls noch innerhalb der Taktpause. Er ist zum einen an die Übernahme-Eingänge der D-Flip-Flops DObis D23undzum andern an den Übernahme-Eingang eines weiteren D-Flip-Flops 14 angelegt, welches am Ausgang einer Zeitverlängerungsstufe 13 anliegt, die mit dem Ausgang des UND-Gatters 18 verbunden ist.

Oer dritte Steuerimpuls T3 folgt unmittelbar auf den zweiten Steuerimpuls T2 und ist an die Rücksetzeingänge der Latch-Flip-Flops L 0 bis L 23 angeschlossen.

Der Ausgang des D-Flip-Flops 14 liegt am Eingang eines ersten Schieberegisters 15a, welches 64 bit lang ist. Dem Schieberegister 15a folgen weitere Schieberegister 156, 15c, 15d, 15e identischer Ausbildung. Die fünf Schieberegister 15a bis 15e sind so miteinander verknüpft, daß beim Einschreiben der Ausgangssignale in das erste Schieberegister 15a dessen Inhalt in das zweite Schieberegister 156 usw. überführt wird.

Weiter weisen die Schieberegister einen Steuereingang 26 auf, an den der Steuerimpuls T3 angelegt ist. Hierdurch werden die einzelnen Fächer der Schieberegister 15a bis 15e mit dem durch den Taktgeber 17 gelieferten Takt synchronisiert, so daß jeweils das dem einzelnen Takt zugeordnete Fach der Schieberegister im richtigen Moment aufnahmebereit ist. Außerdem sind an die Schieberegister zwei UND-Gatter 19 bzw. 19' angeschlossen, von denen das erste fünf und das zweite drei Eingänge aufweist. Das zweite UND-Gatter 19' liefert ein Vorwarnsignal, weiches eine Fehlergasse 28 ankündigen könnte.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Auswertcschaitung wird nun unter Bezugnahme auf F i g. 4 erläutert:

Das Diagramm VI gibt das Eingangssignal E der erfindungsgemäßen Auswerteschaltung wieder. Das Strukturrauschen ist durch einen Pfeil 31 veranschauücht, während die Pfeile 29, 29' echte Bahnfehler wiedergeben. Der Pfeil 30 gibt beispielsweise Fehler des optischen Aufbaus wieder.

Nach rechts ist (in allen Diagrammen) die Zeit t, nach oben die Amplitude A aufgetragen. Der Übersichtlichkeit halber sei angenommen, daß das Amplitudensignal A nicht — wie in F i g. 3 angenommen — in 24, sondern nur in sechs Stufen digitalisiert wird. Diese Stufen sind mit A 0 bis A 5 bezeichnet

Die Diagramme VII und VIII geben dann die Impulse an den Ausgängen der Latch-Flip-Flops L 0 bis L 5 bzw. den /.>-[ lip -Flops OO bis D 5 wieder.

Sobald /.. IJ die Schwelle A 2 überschritten ist, geben die Analog-Kompiirutorcn Λ 0 bis A 2 am Ausgang ein L-Signal ab, welches in den Latch-I lipllops /.0 bis L 2 ¹J gespeichert wild

Die Zeitiiberbrückung in den Zeitgliedern ZfO bis Zi 23 muU erfolgen, da das Analog-Koniparator-Ausgangssignal während des Auftretens der Steuerimpulse Tl, T2 und T3 sich nicht ändern darf. Wenn z. B. die Länge der Steuerimpulse Tl, T2 und T3 jeweils I μί ist, so muß die Zeitüberbrückungszeit der Zeitglieder größer als 3 μssein.

Der Inhalt der Latch-Flip-Flops LO bis L 23 bleibt solange erhalten, bis die positive Flanke des Steuerimpulses T3 erscheint. Dann wird der Inhalt der Latch-Flip-Flops L 0 bis L 23 gelöscht, d. h. die Flip-Flops werden /urückgesct/.t.

Zuvor sind jedoch durch den Steuerimpuls T2 die D-Flip-Flops DO bis D 23 veranlaßt worden, den inhalt der Latch-Flip-Flops LO bis L23 zu übernehmen. Gleichzeitig wird aber der Inhalt der Latch-Flip-Flops L 0 bis L 23 im Endkomparator 12 über die Eingänge a O bis a 23 abgespeichert.

Mittels des nächsten Steuerimpulses Tl wird nun das Ausgangssignal des Endkomparators 12 abgerufen, wobei am Ausgang des Endkomparators 12 ein Einzelfehlersignal erscheint, wenn die Information an allen a-Eingängen größer als die Information an allen entsprechenden £>-Eingängen ist. Es muß also die Bedingung A > B erfüllt sein, damit am Ausgang des Endkomparators 12 ein Einzelfehlersignal erscheint. Auf diese Weise kann eine positive Änderung von zwei und mehr Schwellensprüngen innerhalb eines Bereiches gemeldet werden.

Gegebenenfalls kann auch an einem weiteren Ausgang 31 ein negativer Sprung für A < B gemeldet werden, der aber bei einer Auswerteschaltung für Tufting-Teppiche nichi zur Auswertung kommt.

Sobald durch den Steuerimpuls Tl an den unteren Eingang des UND-Gatters 18 ein Abrufimpuls angelegt wird, wird das Ausgangssignal des Endkomparato: j über die Zeitverlängerungsstufe 13 dem D-Flip-Flop 14 zugeführt, welches von dem Steuerimpuls T2 beaufschlagt wird und somit jeweils beim Auftreten des Steuerimpulses T2 das Ausgangssignal der Zeitverlängerungsstufe 13 übernimmt. Während einer Abtastung wird somit das erste Schieberegister 15a mit Informationen gefüllt, die dem Diagramm VIII D5 in Fig.4 entsprechen.

Bei der nächsten Abtastung wird der Inhalt des Schieso beregisters 15a in das Schieberegister 156 überschrieben, während das Schieberegister 15a neu mit Daten angefüllt wird. Bei den folgenden Abtastungen erfolgt dann immer ein Weiterschieben der Registerinhalte, bis sämtliche Schieberegister 15a bis 15e gefüllt sind. Liegt nunmehr bei allen entsprechenden Bereichen aufeinanderfolgender Abtastzeilen ein Fehlstellensignal vor. so erscheint am Ausgang des UND-Gatters 19 ein Fehlersignal, das eine Gasse 28 zur Anzeige bringt. Am Ausgang des Vorwarn-UND-Gatters 19' entsteht bereits μ vorher ein Ausgangssignal, welches das Auftreten eines Fehlers ankündigt.

Der Sinn der Zeitverlängerungsstufe 13 besteht darin, den Fall zu berücksichtigen, daß ein echter Fehlerimpuls an der Grenze zweier Bereiche auftritt Auf diese Weise steht also ein etwaiges Ausgangssignai des Endkomparators 12 während mindestens der Zeitdauer für das Überstreichen zweier Bereiche am Eingang des D-Flip-Flops 14 zur Verfügung.

Durch eine andere Organisation können verschieden viele Schwellen miteinander verglichen werden, wobei der Vergleich erst bei entsprechend mehr als zwei Schwellenüberschreitungen einen Ausgangssimpuls bei A > dauslöst.

Bei der mit einem breiten Lichtstrich 16' (Fig.2) arbeitende Ausführungsform könnte auch vorgesehen sein, daG ein scharfer Lichtfleck oder Lichtpunkt verwendet wird. Das Überstreichen der in Laufrichtung F benachbarten Lichtempfangsvorrichtungen könnte dann z. B. durch ein Weiller'sches Spiegelrad herbeigeführt werden, dessen aufeinanderfolgende Lichtablenkflächen so relativ zur Achse gekippt sind, daß nacheinander zunächst die erste, dann die zweite, usw. Lichtempfangsvorrichtung beaufschlagt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Auswertung der analogen elektrischen Ausgangssignale einer photoelektrischen Lichtempfangsvorrichtung in optischen Bahnabtastvorrichtungen mit einem die in ihrer Längsrichtung bewegte, zu untersuchende Bahn periodisch quer zur Längsrichtung abtastenden Fahrstrahl, welcher auf der Bahn aufeinanderfolgende Abtastzeilen er- to zeugt wobei die an der Bahn angeordnete, photoelektrische Lichtempfangsvorrichtung mit angeschlossener Auswerteschaltung das beim Auftreten von Fehlstellen von der Bahn zurückgeworfene und/oder durchgelassene Abtastlicht aufnimmt und ein entsprechendes analoges elektrisches Fehlstellensignal abgibt, wobei in Materialvorschubrichtung benachbarte Bereiche daraufhin überprüft werden, ob sie ein Fehlstellensignal auslösen oder nicht und ein Fehlersignal von der Auswerteschaltung nur dann gebildet wird, wenn die Fehlstellendichte einen vorgegebenen Wert überschreitet, und wobei jede Abtastzeile in einzelne Bereiche unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Abtastzeile liegenden Bereiche stets individuell auf das Vorliegen oder Nichtvorlieg«n eines Fehlstellensignales untersucht werden, daß die in aufeinanderfolgenden Abtastzeilen in in Materialvorschubrichtung hintereinanderliegenden Bereichen gebildeten Empfangssignale am Ausgang der Lichtempfangsvorrichtung (Sa, 9b, 9c. 10a, 106, l0c\ 9,10,12,13,14,15, 27) simultan zur Verfügung itehen, und daß in der Auswerteschaltuug ermittelt wird, ob die Anzahl der festgestellten Fehlstellensign 1-e einen vorgegebenen Wert /77, der kleiner oder gleich π ist, erreicht J5 oder nicht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Laufrichtung (F) der Bahn (25) mehrere (n) unmittelbar aufeinanderfolgende, sich in Abtastrichtung (/? erstreckende, gemeinsam von einem sich in Laufrichtung erstreckenden Lichtstrich (16') beaufschlagte Lichtleitstäbe (9a, 9b, 9c) mit Phoioempfängern (10a, 106, iOc), an denen die Empfangssignale simultan zur Verfügung stehen, an einer oder beiden Stirnseiten vorgesehen sind und daß deren Ausgangssignale in der Auswerteschaltung so verknüpft werden, daß ein Fehlersignal erscheint, wenn an entsprechenden Bereichen der benachbarten Lichtleitstäbe (9a, 9b, 9c) die Anzahl von Fehlstellensignalen den vorgegebenen Wert m erreicht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich in Abtastrichtung (f) erstrekkender Lichtleitstab (9) mit Photoempfängern (10) an einer oder beiden Stirnseiten vorgesehen ist. daß die in η entsprechenden Bereichen aufeinanderfolgender Abtastzeilen auftretenden elektrischen Empfangssignale für jeden Bereich einer Abtastzeile gespeichert werden und so simultan zur Verfugung stehen und daß ein Fehlersignal abgegeben wird, wenn von der Anzahl η der aus entsprechenden Be- to reichen aufeinanderfolgender Abtastzeilcn stammenden Empfangssignale den vorgegebenen Wert

m erreichen.

*>. Vorrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß jeder von π Abtastzeilcn ein Schiebe- μ register (15a, 15b, 15c 15c/, 15e^ zugeordnet ist, daß die von dem Phoioempfänger (10) kommenden Empfangssignale Bereich für Bereich in dem ersten Schieberegister (15a; gespeichert und bei Abtastung der jeweils nächsten Abtastzeile in das folgende Schieberegister weitergeschoben werden und daß der Inhalt der Schieberegister (15a, 15b, 15c, ISd₁ ISe) sequentiell verglichen wird wobei ein Fehlersignal ausgegeben wird, wenn in den η entsprechenden Bereichen der Schieberegister wenigstens m Fehlstellensignale festgestellt werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet daß durch einen Rechteckimpulse abgebenden Taktgeber (17) jede Abtastzeile in jeweils einer Periode der Rechteckimpulse entsprechende Bereiche unterteilt ist daß das elektrische Ausgangssignal (E) des Photoempfängers (10) durch Schwellwertschalter bzw. Komparatoren (A 0 bis A 23) digitalisiert wird, daß die innerhalb eines Bereiches einer Abtastzeile auftretenden Komparatorsignale in einer ersten Speichergruppe (L 0 bis L 23) bis zu einem Zeitpunkt vor Erreichen des nächsten Bereiches gespeichert und dann wieder gelöscht werden, daß der Speicherinhalt vor dem Löschen an eine zweite Speichergruppe (D 0 bis D 23) übergeben wird und daß nach der Setzung der ersten Speicher (L 0 bis L 23), jedoch noch vor der Obergabe des Speicherinhalts an die zweiten Speicher (DQ bis D 23) in einem digital arbeitenden Endkomparator (12) die Inhalte der beiden Speichergruppen (LO bis L 23; D 0 bis D 23) verglichen und ein Einzelfehlersignal abgegeben wird, wenn der Inhalt der ersten Speichergruppe (L 0 bis L 23) sich um einen vorbestimmten Schwellenwert von dem Inhalt der zweiten Speichergruppe (D 0 bis D 23) unterscheidet

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Endkomparators (12) jeweils unmittelbar vor der Speicherinhaltübcrgabe abgerufen wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal an eine Zeitverlängerungsstufe (13) abgegeben wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zeitverlängerungsstufe (13) eine Verlängerung der durch impulse gebildeten Ausgangssignale um 1 bis 2, vorzugsweise 1 '/2 Bereiche erfolgt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitverlängerungsstufe (13) an einen Endspeicher (14) angeschlossen ist

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Endspeicher (14) an das erste Schieberegister (15a) einer Folge aufeinanderfolgender und miteinander verbundener Schieberegister (15a. 156, 15c, 15c/, ISe^ angeschlossen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei, insbesondere drei und vorzugsweise alle Ausgänge der einzelnen Schieberegister (15a, 15£>, 15c. 15c/, ISe^ an die Eingänge von UND-Gattern (19 bzw. 19') angelegt sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder It, dadurch gekennzeichnet, daß jede Abtastzeile und damit jedes Schieberegister in 60 bis 70 und insbesondere 64 Bereiche unterteilt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12. dadurch gekennzeichnet, daß das analoge Ausgangssignal an eine Reihe von mit stufenweise unterschiedlichen Referenzspannungen beaufschlagte Komparaloren (A 0 bis Λ 23) angelegt ist an jeden von denen über ein Zcitglied (Zi 0 bis Zl 23) je ein

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