DE3242447A1 - Photoelectric textile web monitoring device - Google Patents
Photoelectric textile web monitoring deviceInfo
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Abstract
Description
Photoelektrische Textilbahnkontrollvorrichtung Photoelectric textile web control device
Die Erfindung betrifft eine photoelektrische Kontrollvorrichtung zur Qualitätskontrolle einer bewegten Materialbahn, insbesondere beschichteten Textilbahn, mit einer über oder unter der Materialbahn angeordneten, auf diE Materialbahn Prüflicht aufstrahlenden Beleuchtungsvorrichtung, mit einer von der Materialbahn reflektiertes oder durchgelassenes Prüflicht aufnehmenden, photoelektrischen Lichtabtastvorrichtung und mit einer der Lichtabtastvorrichtung nachgeordneten Auswertevorrichtung zur Auswertung des Aus£angssignals der Lichtabtastvorrichtung.The invention relates to a photoelectric control device for Quality control of a moving material web, in particular a coated textile web, with a test light arranged above or below the material web, on the material web irradiating lighting device, with a reflected from the material web or transmitted test light receiving photoelectric light scanning device and with an evaluation device downstream of the light scanning device for Evaluation of the output signal from the light scanning device.
Bei der Herstellung von Bahnmaterial, beispielsweise kontinuierlich hergestellten Textilbahnen, ist eine laufende Qualitätskontrolle erforderlich, um Materialherstellungsfehler feststellen zu können. Beispielsweise werden textile Fixiereinlagen, die in der Bekleidungsindustrie zur Versteifung von Hemden, Anzügen usw. verwendet werden, in Form beschichteter Textilbahnen hergestellt. Dabei wird bahnförmiges Textilmaterial mit einem thermoplastischen Kleber beschichtet. Bei üblichen Beschichtungsverfahren wird der Kleber nicht als zusammenhängender Belag aufgetragen sondern meistens in Fonm beispielsweise rasterartig aufgebrachter einzelner Kleberpunkte. Auf der Textilbahn haben diese Punkte einheitlich die Form von gallertartigen,durchscheinend glänzenden Erhebungen, während die Textilbahnen je nach Verwendungszweck alle Farbschattierungen von weiß bis schwarz haben.In the manufacture of web material, for example continuously manufactured textile webs, an ongoing quality control is necessary in order to To be able to determine material manufacturing errors. For example, textile Fixing pads used in the clothing industry to stiffen shirts and suits etc. are used in the form of coated textile webs. It will Web-shaped textile material coated with a thermoplastic adhesive. at In the usual coating process, the adhesive is not applied as a coherent covering but mostly in Fonm, for example, individual ones applied in a grid-like manner Glue dots. On the textile web, these points have uniformly the shape of gelatinous, translucent shiny bumps, while the textile webs come in all shades of color, depending on the intended use from white to black.
Störungen in der Beschichtungsanlage führen entweder zu Fehlstellen in der Beschichtung, wobei an solchen Stellen der Kleber auf der Textilbahn fehlt, oder sie führen zu Kleberverdickungen, wobei an solchen Stellen zu viel Kleber aufgetragen ist. Derartige Fehlstellen in der beschichteten Oberfläche kann das menschliche Auge und/oder ein optisches Kontrollsystem ohne Hilfsmittel nicht erkennen, da teilweise überhaupt kein Farbkontrast zwischen den Kleberpunkten und der zu beschichtenden Textilbahn vorhanden ist. Aus diesem Grund wird dem Kleber ein optischer Aufheller beigegeben, der bei Bestrahlung mit UV-Licht blaues Licht emittiert und somit den nötigen Farbkontrast erzeugt.Malfunctions in the coating system either lead to defects in the coating, where there is no adhesive on the textile web in such places, or they lead to thickening of the adhesive, with too much adhesive being applied at such locations is. Such defects in the coated surface can be human Eye and / or an optical control system cannot be recognized without aids, as partially no color contrast at all between the glue dots and the textile web to be coated is present. Because of this, the glue becomes a Optical brightener added, which emits blue light when exposed to UV light and thus creates the necessary color contrast.
Bisher war es aber trotzdem nicht möglich, mit herkömmlichen Oberflächenkontrollsystemen Oberflächenfehler der zuvor erwähnten beschichteten Textilbahnen automatisch zu erkennen.So far, however, it has not been possible with conventional surface control systems Surface defects of the previously mentioned coated textile webs automatically recognize.
Denn die herkömmlichen Oberflächenkontrollsysteme sind für andere Materialien und Kontrollaufgaben konzipiert und sind zur Kontrolle solcher beschichteten Textilbahnen nicht zufriedenstellend einsetzbar.Because the conventional surface control systems are for others Materials and control tasks designed and are used to control such coated Textile webs cannot be used satisfactorily.
Allen bekannten automatischen Oberflächenkontrollsystemen ist gemeinsam, daß sie eine Beleuchtungsvorrichtung aufweisen, die Prüflicht auf die zu kontrollierende Materialbahn aufstrahlt, ferner eine Lichtabtastvorrichtung, die von der Materialbahn reflektiertes oder durchgelassenes Prüflicht aufnimmt und im allgemeinen eine Photowandlereinrichtung aufweist, sowie eine Auswertevorrichtung, die das Ausgangssignal der Lichtabtastvorrichtung auswertet und beim Feststellen vorbestimmter Fehlerarten eine Fehleranzeige auslöst. Die herkömmlichen Oberflächenkontrollsysteme kann man in statische und dynamische Systeme unterteilen. Bei den statischen Systemen wird eine Beleuchtungsvorrichtung mit gleichbleibender Lichtstrahlrichtung verwendet, während bei dynamischen Systemen eine Beleuchtung der Materialbahnoberfläche mit einem zeilenförmig bewegten (scannenden) Lichtfleck erfolgt.All known automatic surface control systems have in common that they have a lighting device, the test light on the to be controlled Material web irradiates, furthermore a light scanning device, which is from the material web receives reflected or transmitted test light and generally a photo transducer device has, as well as an evaluation device, which the output signal of the light scanning device evaluates and triggers an error display when predetermined types of errors are detected. The conventional surface control systems can be divided into static and dynamic Subdivide systems. In the case of static systems, a lighting device is used used with constant light beam direction, while in dynamic systems an illumination of the material web surface with a line-shaped moving (scanning) Light spot occurs.
Bei einem ersten Beispiel eines statischen Oberflächenkontrolsystems ist als Beleuchtungsvorrichtung auf einer Seite der zu kontrollierenden Materialbahn eine Anzahl Glühlampen, beispielsweise 11alogenlampen, vorgesehen. Die Materialbahn wird durch auf der gleichen oder auf der entgegengesetzten Seite der Materialbahn in einer Linie nebeneinander gereihte optische Linsen auf Photodioden abgebildet. Dieses bekannte Kontrollsystem ist für Materialbahnen aus Papier, Blech oder Kunststoff konzipiert und erweist sich als unzufriedenstellend bei der Oberflächenkontrolle von Textilbahnen, insbesondere der oben erwähnten beschichteten Textilbahnen. Außerdem sind bei diesem bekannten Oberflächenkontrollsystem Gleichstromnetzteile erforderlich, die für hohe Gleichstromleistungen im Bereich bis zu 1 KW ausgelegt sein müssen. Außerdem tritt eine große Wärmeentwicklung auf. Die Ausleuchtung der zu kontrollierenden Oberfläche ist nicht homogen. Da im Glühlampenspektrum nur ein geringer UV-Licht-Anteil vorhanden ist, könnte man UV-empfindliche Aufheller in Textilbeschichtungen kaum zur Emission sichtbaren Kontrastlichtes anregen.In a first example of a static surface control system is as a lighting device on one side of the material web to be checked a number of incandescent lamps, for example halogen lamps, are provided. The material web is through on the same or on the opposite side of the web of material Optical lenses lined up next to each other in a line mapped onto photodiodes. This well-known Control system is for material webs made of paper, Sheet metal or plastic and proves to be unsatisfactory in the Surface control of textile webs, especially the coated ones mentioned above Textile webs. In addition, there are direct current power supplies in this known surface control system required, which is designed for high DC power in the range of up to 1 KW must be. In addition, there is a great deal of heat generation. The illumination of the surface to be checked is not homogeneous. Since there is only one in the light bulb spectrum If there is a low proportion of UV light, UV-sensitive brighteners could be used Textile coatings hardly stimulate the emission of visible contrast light.
Mit diesem bekannten Oberflächenkontrollsystem erzeugen Oberflächenfehler nur bei bewegter Materialbahn an den Photodioden Fehlersignale. Ruhende Materialbahnen sind somit nicht kontrollierbar. Außerdem sind die Formen und damit Frequenzspektren der von den Photodioden abgegebenen Signale von der Vorschubgeschwindigkeit der Materialbahn abhängig. Solche Kontrollsysteme erfordern Verstärker mit einer sehr großen Frequenzbandbreite von etwa 10 Hz bis etwa 100 kHz. und derartige Verstärker sind aufwendig.With this known surface control system produce surface defects Error signals on the photodiodes only when the material web is moving. Resting webs of material are therefore not controllable. In addition, the shapes and thus frequency spectra the signals emitted by the photodiodes depend on the feed speed of the Material web dependent. Such control systems require amplifiers with a very high large frequency bandwidth from about 10 Hz to about 100 kHz. and such amplifiers are expensive.
Bei einem anderen Beispiel eines statischen Oberflächenkontrollsystems, das für die Kontrolle von Papierbahnen und Blechbahnen konzipiert ist, wird die Materialbahn mit Hilfe einer quer zur Materialvorschubrichtung angebrachten Leuchtstoffröhre beleuchtet. Durch die Materialbahn gelangendes Licht wird mit einem unter der Materialbahn achsparallel zur Leuchtstoffröhre montierten Lichtleiterstab empfangen. Dieser Lichtleiterstab ist bis auf einen Längsschlitz ummantelt und leitet durch diesen Längsschlitz hereinkommendes Licht mitt-els Totalreflexion an die Stirnflächen des Lichtleiterstabes, wo es mittels einer Photowandlereinrichtung festgestellt werden kann.In another example of a static surface control system, that is designed for the control of paper webs and sheet metal webs, becomes the Material web with the help of a fluorescent tube attached transversely to the material feed direction illuminated. Light passing through the material web is with a under the material web light guide rod mounted axially parallel to the fluorescent tube. This light guide rod is sheathed except for a longitudinal slot and directs incoming goods through this longitudinal slot Light by means of total reflection to the end faces of the light guide rod, where it means a photo transducer device can be detected.
Oie Leuchtstoffröhre muß mit Gleichstrom betrieben werden, da Wechselspannungsbetrieb Oberflächenfehler vortäuschen würde.The fluorescent tube must be operated with direct current because it is operated with alternating voltage Would simulate surface defects.
Glseichstrombetrieb reduziert jedoch die Lebensdauer einer Leuchtstoffröhre. Außerdem bleibt die Lichtstärke entlang der Leuchtstoffröhrenachse nicht stabil. Daher ist ein stündliches Umpolen der Leuchtstofflampe erforderlich. Da durch die Materialbahn transmittiertes Licht entlang der gesamten Achse des Lichtleiterstabes empfangen wird, ergibt sich ein hoher Gleichlichtanteil von Prüflicht und Fremdlicht. Mit diesem bekannten Kontrollsystem können praktisch nur ganz große Löcher in einer Textilbahn erkannt werden.However, direct current operation reduces the service life of a fluorescent tube. aside from that the light intensity along the fluorescent tube axis does not remain stable. thats why an hourly polarity reversal of the fluorescent lamp is required. Because through the web of material Receive transmitted light along the entire axis of the light guide rod there is a high proportion of constant light from test light and extraneous light. With this known control system can practically only very large holes in one Textile web can be recognized.
Bei dynamischen Oberflächenkontrollsystemen, bei denen die zu kontrollierende Oberfläche mit einem zeilenförmig bewegten, scannenden Lichtfleck beleuchtet wird, verwendet man als Lichtquellen meistens Gaslaser oder Halbleiterlaserdioden, seltener Hochdrucklampen oder auch Glühlampen. Von der Materialbahn transmittiertes und/oder reflektiertes Licht wird meistens mit Lichtleitstäben, die sich über die gesamte Materialbreite erstrecken,.In the case of dynamic surface control systems in which the The surface is illuminated with a line-shaped moving, scanning light spot, gas lasers or semiconductor laser diodes are usually used as light sources, less often High pressure lamps or incandescent lamps. Transmitted by the material web and / or Reflected light is mostly made with light guide rods that extend over the whole Extend material width.
oder mit Spiegelkammern, in denen durch eine Lichteintrittsfläche gelangendes Licht zu Photovervielfachern gespie-gelt wird, empfangen, selten in Autokollimation.or with mirror chambers in which a light entry surface passes through light reaching photomultipliers is reflected, received, rarely in Autocollimation.
Laser-Lichtquellen erfordern insbesondere bei Verwendung von Gaslasern aufwendige und teure Netzgeräte. Auch die Laser selber sind teure Bauelemente. Hinzu kommt, daß derartige Lichtquellen in speziell anzufertigenden Zentrierfassungen angeordnet werden müssen, so daß Austausch und Justierung nur durch Spezialisten möglich ist. Die zeilenförmig bewegten, scannenden Lichtflecken müssen eine hohe Leuchtdichte aufweisen, um einen großen Störabstand gegenüber Fremdlicht zu erzeugen. Hohe Leuchtdichten, insbesondere bei Lasern, erfordern arbeitsbehindernde Maßnahmen für die Augensicherheit.Laser light sources are particularly important when using gas lasers complex and expensive power supply units. The lasers themselves are also expensive components. In addition comes that such light sources in specially made centering mounts must be arranged so that replacement and adjustment can only be carried out by specialists is possible. The scanning light spots moved in lines must have a high Have luminance in order to generate a large signal-to-noise ratio with respect to extraneous light. High luminance levels, especially in the case of lasers, require work-hindering measures for eye safety.
Lichtleitstäbe und Spiegelkammern als Lichtempfänger transmittierten und/oder reflektierten Lichtes nehmen entlang d,er gesamten Abtastbreite Fremdlicht auf. Solches Fremdlicht verursacht an einem Photowandler einen Gleichspannungspegel und einen erhöhten Rauschanteil, wodurch der Arbeitsbereich des Photowandlers begrenzt wird. Deshalb sind Fremdlichtabschirmungen erforderlich, die aber die Handhabung des Kontrollgerätes behindern.Light guide rods and mirror chambers transmitted as light receivers and / or reflected light take extraneous light along d, er entire scanning width on. Such extraneous light causes a DC voltage level on a photo converter and an increased amount of noise, which limits the working range of the photo converter will. Therefore, external light shields are required, but the handling of the control device hinder.
Alle bekannten und im praktischen Einsatz befindlichen dynamischen Oberflächenkontrollgeräte mit scannendem Lichtfleck sind ftjr große Abtastbreiten mit hohen Abtastfrequenzen konzipiert.All known and in practical use dynamic Surface inspection devices with a scanning light spot are suitable for large scanning widths designed with high sampling frequencies.
Typische Frequenzkomponenten von durch Oberflächenfehle-r erzeugten Fehlersignalen liegen bei 100 kH-z und darüber. Dies führt zu einer Empfindlichkeit gegenüber elektrischen Störungen, gegen die besondere Maßnahmen ergriffen werden müssen.Typical frequency components of surface imperfections generated Error signals are at 100 kH-z and above. This leads to sensitivity against electrical interference, against which special measures are taken have to.
Die Beleuchtung der zu kontrollierenden Oberfläche mit einem scannenden Lichtfleck erfolgt immer nur in dem schmalen Bereich des Lichtauftreffwinkels zwischen der Normalen der kontrollierten Oberfläche und der optischen Achse des Lichtbündels.The illumination of the surface to be checked with a scanning The light spot always occurs only in the narrow area of the light incidence angle between the normal of the controlled surface and the optical axis of the light beam.
Auch der Empfang des reflektrierten oder transmittierten Lichtes durch die Lichtempfangsvorrichtung erfolgt imner in einem schmalen Winkelbereich. Materialbahnen mit glänzenden Oberflächen müssen daher sehr exakt geführt werden und dürfen nicht flattern oder Wellen bilden, da sonst durch Schattenbildung oder werstårkte Reflexe Fehlersignale vorgetäuscht werden.Also the reception of the reflected or transmitted light through the light receiving device always takes place in a narrow angular range. Material webs with shiny surfaces must therefore be guided very precisely and must not flutter or form waves, otherwise through shadow formation or strong reflections Error signals are simulated.
Anfang und Ende einer jeden Abtastzei.le des scannenden L-ichtflecks werden durch Signale von zusätzlichen Photowandlern markiert.Beginning and end of each scanning line of the scanning light spot are marked by signals from additional photo transducers.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für die Oberflächenkontrolle von Textilbahnen, insbesondere beschichteten Textilbahnen, zufriedenstellend geeignete Kontrollvorri-chtung verfügbar zu machen.The invention is based on the object of a surface control of textile webs, in particular coated textile webs, are satisfactorily suitable To make control devices available.
Bei einer photoelektrischen Kontrollvorrichtung zur Oualitätskontrolle einer bevorzugten Materialbahn, insbesondere beschichteten Textilbahn, mit einer quer über oder unter der Materialbahn angeordneten, auf die Materialbahn Prüflicht aufstrahlenden, leuchtstoffröhrenbestückten Beleuchtungsvorrichtung, mit einer von der Materialbahn reflektriertes oder durchgelassenes Prüflicht aufnehmenden, photoelektrischen Lichtabtastvorrichtung> die in Querrichtung zur Materialbahn eine streifenförmige Lichtabtastcharakteristik aufweist, und mit einer der Lichtabtastvorrichtung nachgeordneten Auswertevorrichtung zur Auswertung des Ausgangssignals der Lichtabtastvorrichtung> wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Beleuchtungsvorrichtung mehrere stabförmige Leuchtstoffröhren aufweist, die achsparallel zur Abtastspur der Lichtabtastvorrichtung angeordnet sind und die Abtastspur aus verschiedenen Winkeln beleuchten.With a photoelectric control device for quality control a preferred material web, in particular coated textile web, with a arranged across or below the material web, on the material web test light shining, fluorescent tube equipped lighting device, with one of Photoelectric test light that is reflected or transmitted through the material web Light scanning device> those in the transverse direction to the material web has a stripe-shaped light scanning characteristic, and with one of the light scanning devices downstream evaluation device for evaluating the output signal of the light scanning device> This object is achieved in that the lighting device has several rod-shaped Has fluorescent tubes which are axially parallel to the scanning track of the light scanning device are arranged and illuminate the scanning track from different angles.
Dadurch, daß die zu kontrollierende Materialbahn aus verschiedenen Winkeln gleichzeitig beleuchtet wird, ist eine homogene Ausleuchtung der Abtastebene gewährleistet, so daß eine fälschliche Fehlererkennung durch Schattenbildung oder Reflexe, verursacht durch Verwerfungen, Muldenbildung, Flattern der Textilbahn oder dergleichen ausgeschaltet ist.The fact that the material web to be controlled consists of different Angles is illuminated at the same time, is a homogeneous illumination of the scanning plane guaranteed, so that a false error detection by shadow formation or Reflexes caused by warping, hollows, fluttering of the textile web or like is off.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden drei achsparallele Leuchtstoffröhren verwendet, von denen zwei die Abtastspur aus Winkeln gleichen Betrages beleuchten und die dritte die Abtastspur aus einem davon verschiedenen Winkel beleuchtet.In a particularly preferred embodiment, three axially parallel Fluorescent tubes are used, two of which equal the scanning track from angles Illuminate the amount and the third the scanning track from a different one Angle illuminated.
Besonders bevorzugteWinkel liegen im Bereich von, insbesondere bei 450 für die beiden Winkel gleichen Betrages und im Bereich von 700> insbesondere bei 71,'0 für den davon verschiedenen anderen Winkel In besonders bevorzugter Weise kann man in Materialbahnlängsrichtung hintereinander zwei Lichtabtastvorrichtungen mit zueinander paralleler Abtastspur anordnen. Insbesondere ist es vorteilhaft, diese zwei Lichtabtastvorrichtungen in Kombination mit drei Leuchtstoffröhren zu verwenden. Dabei wählt man dorzugsweise eine derartige gegenseitige Zuordnung, daß die Abtastspur der einen Lichtabtastvorrichtung von der einen äußeren und der mittleren Leuchtstofflampe je aus einem Winkel von 450 und von der anderen äußeren Leuchtstofflampe aus einem Winkel von 71,50 und die Abtastspur der anderen Lichtabtastvorrichtung von der anderen äußeren Leuchtstofflampe und der mittleren Leuchtstofflampe je aus einem Winkel von 450 undvon der einen äußeren Leuchtstofflampe aus einem Winkel von 71,5° beleuchtet wird. Auf diese Weise kann die Erzeugung fälschlicher Fehlersignale in ganz hohem MaBe ausgeschaltet werden.Particularly preferred angles are in the range of, in particular at 450 for the two angles of the same amount and in the range of 700> in particular at 71, '0 for the other angle different therefrom. In a particularly preferred manner one can use two light scanning devices one behind the other in the longitudinal direction of the material web arrange with a parallel scanning track. In particular, it is advantageous these two light scanners in combination with three fluorescent tubes use. One preferably chooses such a mutual assignment that the scanning track of the one light scanning device from the one outer and the middle Fluorescent lamp from an angle of 450 and from the other outer fluorescent lamp from an angle of 71.50 and the scanning track of the other light scanning device from the other outer fluorescent lamp and the middle fluorescent lamp each from an angle of 450 and from the one outer fluorescent lamp from one Angle of 71.5 ° is illuminated. This way the generation can be mistaken Error signals are switched off to a very high degree.
Bei einer photoelektrischen Kontrollvorrichtung zur ualitätskontrolle einer bewegten Materialbahn, die mittels einer leuchtstoffröhrenbestückten Beleuchtungsvorrichtung beleuchtet wird, ist es unabhängig davon, ob diese Beleuchtungsvorrich.tung nun nur eine Leuchtstoffröhre oder mehrere Leuchtstoffröhren aufweist, von besonderem Vorteil, die Leuchtstoffröhren mittels einer Wechselspannung zu betreiben, deren Frequenz größer ist als die höchste Frequenzkomponente des von dem kleinsten von der Kontrolivorrichtung zu erkennenden Fehler verursachten Fehlersignals. Zu bevorzugen ist eine Betriebswechselspannung mit einer Frequenz von mindestens 20 kHz. Durch diese MaBnahme vermeidet man andererseits den die Lebensdauer von Leuchtstoffröhren verringernden Gleichstrombetrieb und verhindert man trotzdem die Erzeugung fälschlicher Fehlersignale, wie sie beispielsweise bei einem Betrieb der Leuchtstofflampen mit üblicher Netzwechselspannungsfrequenz erzeugt würden.With a photoelectric control device for quality control a moving material web, which by means of a fluorescent tube equipped lighting device is illuminated, it is independent of whether this lighting device is now has only one fluorescent tube or several fluorescent tubes, of particular Advantage of operating the fluorescent tubes by means of an alternating voltage, their Frequency is greater than the highest frequency component of that of the smallest of the control device to detect errors caused the error signal. To prefer is an operating AC voltage with a frequency of at least 20 kHz. By On the other hand, this measure avoids the lifespan of fluorescent tubes reducing direct current operation and one nevertheless prevents false generation Error signals, such as those when the fluorescent lamps are operated, for example usual mains alternating voltage frequency would be generated.
Bei Verwendung einer Beleuchtungsvorrichtung mit mehreren Leuchtstoffröhren ist es besonders vorteilhaft, die einzelnen Leuchtstoffrohren mit unterschiedlicher Phasenlage dieser hochfrequenten Betriebswechselspannung zu betreiben.When using a lighting device with several fluorescent tubes it is particularly advantageous to have the individual fluorescent tubes with different To operate the phase position of this high-frequency AC operating voltage.
Unabhängig davon, ob man für die Beleuchtungsvorrichtung eine oder mehrere oder überhaupt eine Leuchtstoffröhre verwendet, ist es besonders zu bevorzugen, eine dynamische Lichtabtastvorrichtung mit zeilenförmig bewegtem Abtastpunkt zu verwenden-.Regardless of whether you have one for the lighting device or If several or even one fluorescent tube is used, it is particularly preferable a dynamic light scanning device with linearly moved scanning point use-.
Durch diese Maßnahme kann man trotz Einsatzes statischer Beleuchtungsvorrichtungen den Einfluß von Gleich- und Fremdlichtanteilen stark verringern. Besonders bevorzugt wird eine dynamische Lichtabtastvorrichtung, die ein Polygonspiegelrad aufweist, das um eine quer zur Abtastspur verlaufende Achse mit seinem Umfang über der Abtastspur rotierbar ist, wobei im Reflexionslichtstrahlengang des Polygonspiegelrades eine Blende und dieser nachgeordnet ein Photowandler angeordnet sind und wobei zwischen der abzutastenden Materialbahn und dem Polygonspiegelrad eine Optik angeordnet ist, mittels welcher unter Zwischenschaltung des Polygonspiegelrades ein reelles, bewegtes Abbild eines Materialbahnteils auf die Blende abgebildet wird.With this measure, despite the use of static lighting devices greatly reduce the influence of direct and extraneous light. Particularly preferred becomes a dynamic light sensing device using a polygon mirror wheel having, around an axis running transversely to the scanning track with its circumference above the scanning track is rotatable, with one in the reflection light beam path of the polygon mirror wheel Aperture and a photo transducer are arranged downstream of this and with between the material web to be scanned and the polygon mirror wheel are arranged with an optical system, by means of which, with the interposition of the polygon mirror wheel, a real, moving one Image of a material web part is imaged on the panel.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind in Richtung quer zur Materialbahn mehrere Lichtabtastvorrichtungen in Reihe angeordnet, deren Abtastspuren je einen vorzugsweise gleichen Teil der Materialbahnbreite abtasten und zueinander ausgerichtet sind. Durch diese Maßnahme vermeidet man die Nachteile einer einzigen sich über die gesamte Breite der Materialbahn erstreckenden dynamischen Lichtabtastvorrichtung, nämlich hohe Baugröße, hohes Gewicht und eine hohe Abtastgeschwindiskeit.In a particularly preferred embodiment, they are in the transverse direction several light scanning devices arranged in series with the material web, their scanning tracks each scan a preferably equal part of the width of the material web and each other are aligned. This measure avoids the disadvantages of a single one dynamic light scanning device extending over the entire width of the material web, namely large size, high weight and a high scanning speed.
Um bei mehreren nebeneinander in Reihe angeordneten Lichtabtastvorrichtungen Abtastlücken zu vermeiden, weist eine ganz besonders bevogzugte Ausführungsform zwei Reihen mit je mehreren nebeneinander angeordneten Li chtabtastvorrichtungen auf, wobei die Lichtabtastvorrichtungen der einen Reihe gegenüber den Lichtabtastvorrichtungen der anderen Reihe in Materialbahnbreitenrichtung derart gegeneinander versetzt sind, daß Abtastlücken, die zwischen den Lichtabtastvorrichtungen der einen Reihe auftreten, in den Abtastbereich der Lichtabtastvorrichtungen der anderen Reihe fallen.To in the case of several light scanning devices arranged next to one another in series A particularly preferred embodiment has to avoid sampling gaps two rows each with several light scanning devices arranged next to one another on, the light scanning devices of the one row opposite to the light scanning devices of the other row are offset from one another in the direction of the width of the material web in such a way that that scanning gaps occurring between the light scanning devices of one row, fall within the scanning range of the light scanning devices of the other row.
Unabhängig davon, ob man nun eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer oder mehreren Leuchtstoffröhren verwendet, ob man diese Leuchtstoffröhren mit Gleich- oder Wechselspannung betreibt und ob man eine statische oder eine dynamische Lichtabtastvorrichtung verwendet, ist es von besonderem Vorteil, der Beschichtung der Materialbahn einen Aufheller beizufügen, der durch UV-Licht zur Emission von Licht anregbar ist, dem gegenüber der Photowandler empfin-dlich ist und das höchstens in einem Teil des sichtbaren Lichtspektrums liegt, und dem Photowandler eine optische Filtereinrichtung vorzuschalten, welche die Empfindlichkeit des Photowandlers auf das vom Aufheller emittierte Lichtspektrum einschränkt. Oadurch wird ein großer Teil von störendem Fremdl-icht, insbesondere Tageslicht oder Licht von künstlichen Raumbeleuchtungen, weggefiltert. Von Stellen der zu kontrollierenden Materialbahn, die keinen Aufheller und folglich keine Beschichtung enthalten, gelangt somit kein oder nur wenig Licht zum Photowandler, so daß dieser einen deutlichen Dunkelimpuls abgeben kann.Regardless of whether you have a lighting device with a or several fluorescent tubes, whether one uses these fluorescent tubes with or AC voltage and whether to use a static or dynamic light scanning device used, it is special Advantage of coating the Add a brightener to the material web, which causes UV light to emit light can be stimulated, to which the photo transducer is sensitive and that at most lies in a part of the visible light spectrum, and the photo converter is an optical one Upstream filter device, which increases the sensitivity of the photo converter restricts the light spectrum emitted by the brightener. This makes a big one Part of disruptive extraneous light, in particular daylight or light from artificial light Room lighting, filtered away. From points of the material web to be checked, which do not contain any brightener and consequently no coating, therefore no or only a little light to the photo converter, so that it has a clear dark pulse can deliver.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsformen näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Materialbahn; die von drei achsparallelen Leuchtstoffröhren beleuchtet und von zwei Reihen Lichtabtastvorrichtungen abgetastet wird; Fig. 2- bei der Ausführungsform nach Fig. 1 auftretende Beleuchtungswinkel; Fig. 3 eine- schematische Darstellung von Aufbau und Funktio-nsweise einer dynamischen Lichtabtastvorrichtung; Fig. 4 ein am Ausgang der Lichtabtastvorrichtung nach Fig. 3 erhältliches Ausgangssignal; Fig. 5 Spektraldarstellungen zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Funktionsweise; und Fig. 6 ein schematisches Schaltbild einer erfindungsgemäßen Auswertevorrichtung.The invention will now be explained in more detail on the basis of embodiments. The accompanying drawings show: FIG. 1 a schematic representation of a Material web; illuminated by three axially parallel fluorescent tubes and two Scanning rows of light scanners; Fig. 2- in the embodiment angle of illumination occurring according to FIG. 1; 3 shows a schematic representation of the structure and functioning of a dynamic light scanning device; Fig. 4 an output signal available at the output of the light scanning device of FIG. 3; 5 shows spectral representations to explain the mode of operation according to the invention; and Fig. 6 is a schematic circuit diagram of an inventive Evaluation device.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Kontrollvorrichtung, mit der die Qualität einer Oberflächenbeschichtung einer Textilbahn 4 kontrolliert werden soll. Dabei handelt es sich um eine Textilbahn zur Herstellung von textilen Fixiereinlagen, wie sie einleitend erwähnt worden sind. Das heißt, die zu kontrollierende Textilbahn weist irg.endeine Grauschattierung, einschließlich weiß oder schwarz, auf und der Kleber besteht aus gallertartigem, durchscheinendem glänzenden Material. Um den Kleber sichtbar zu machen, ist ihm ein Aufheller beigefügt, der bei Bestrahlung mit UV-Licht sichtbares Licht im Blaubereich abgibt.Fig. 1 shows an embodiment of a control device, with which the quality of a surface coating of a textile web 4 can be controlled target. It is a textile web for the production of textile fixing inserts, as mentioned in the introduction. That is, the textile web to be checked has any shade of gray, including white or black, and the Glue is made of gelatinous, translucent, shiny material. To the To make glue visible, a brightener is attached to it, which when irradiated emits visible light in the blue range with UV light.
Mit der Kontrollvorrichtung sollen Störungen in der Beschichtungsanlage festg-estellt werden, die zu Beschichtungslücken oder Beschichtungsverdickungen führen.With the control device malfunctions in the coating system be determined, which lead to coating gaps or coating thickening to lead.
Die Kontrolle wird normalerweise an der bewegten Textilbahn vorgenommen, kann aber bei Bedarf auch an der unbewegten Textilbahn vorgenommen werden.The control is usually carried out on the moving textile web, but can also be done on the stationary textile web if necessary.
Die zu kontrollierende Oberfläche wird bei dieser Ausführungsform mit drei stabförmigen Leuchtstoffröhren 1, 3 und 5 bet leuchtet, die in gleichem Abstand voneinander und parallel zueinander in Querrichtung zur normalerweise bewegten Textilbahn 4 verlaufen und sich über deren gesamte Breite erstrecken. Die Leuchtstoffröhren 1, 3 und 5 beleuchten die Textilbahn 4 mit UV-Licht, vorzugsweise im Bereich von 315 nm bis 400 nm.The surface to be checked is in this embodiment with three rod-shaped fluorescent tubes 1, 3 and 5 bet lights that are in the same Distance from each other and parallel to each other in a transverse direction to the normally moving Run textile web 4 and extend over its entire width. The fluorescent tubes 1, 3 and 5 illuminate the textile web 4 with UV light, preferably in the range of 315 nm to 400 nm.
Über den Leuchtstoffröhren 1, 3,5 sind Lichtabtastvorrichtungen 2 mit je einer in Querrichtung der Textilbahn 4 verlaufenden, streifenförmigen Lichtabtastcharakteristik vorgesehen. Die Lichtabtastvorrichtungen 2 sind in zwei zu den Leuchtstoffröhren 1, 3, 5 und zu sich selber parallelen Reihen.7 und 9 angeordnet, und zwar derart, daß die Abtastspuren der Lichtabtastvorrichtungen 2 einer jeden Reihe in einer Linie liegen und eine Gesamtabtastbreite A ergeben. Dabei ind die Lichtabtastvorrichtungen 2 der zweiten Reihe 9 derart gegenüber den jichtabtastvorrichtungen 2 der ersten Reihe 7 versetzt, daß Abtastlücken zwischen den Lichtabtastvorrichtungen 2 der ersten Reihe 7 in den Abtastbereich der Abtastvorrichtungen 2 der zweiten Reihe 9 fallen. Dabei liegt die von den Lichtabtastvorrichtungen 2 der ersten Reihe 7 gebildete Abtastlinie zwischen der in Fig. 1 vordersten Leuchtstoffröhre 1 und der mittleren Leuchtstoffröhre 3, während die von den Lichtabtastvorrichtungen 2 der hinteren Reihe 9 gebildete Abtastlinie zwischen der mittleren Leuchtstoffröhre 3 und der hinteren Leuchtstoffröhre 5 liegt. Die Abtastspuren a der Licht-' abtastvorrichtungen 2 der vorderen Reihe 7 bilden eine Abtastlinie7» während die Abtastspuren a der Lichtabtastvorrichtungen 2 der hinteren Reihe 9 eine Abtastlinie A9 bilden.Light scanning devices 2 are located above the fluorescent tubes 1, 3, 5 each with a strip-shaped light scanning characteristic running in the transverse direction of the textile web 4 intended. the Light scanners 2 are in two to the Fluorescent tubes 1, 3, 5 and rows 7 and 9 parallel to themselves, arranged in such a way that the scanning tracks of the light scanning devices 2 of each Row lie in a line and result in a total scanning width A. Here are the Light scanning devices 2 of the second row 9 in this way opposite the jichtabtastvorrichtungen 2 of the first row 7 offset that scanning gaps between the light scanning devices 2 of the first row 7 in the scanning area of the scanning devices 2 of the second Row 9 fall. The one of the light scanning devices 2 is in the first row 7 formed scanning line between the in Fig. 1 foremost fluorescent tube 1 and of the central fluorescent tube 3, while that of the light scanning devices 2 the back row 9 formed scanning line between the middle fluorescent tube 3 and the rear fluorescent tube 5 is located. The scanning tracks a of the light scanning devices 2 of the front row 7 form a scan line 7 »while the scan tracks a of Light scanners 2 of the back row 9 form a scan line A9.
Die gegenseitige Zuordnung der Leuchtstofflampen 1, 3, 5 und der Lichtabtastvorrichtungen 2 wird anhand von Fig. 2 erläutert. Die vordere Leuchtstofflampe 1 und die mittlere Leuchtstofflampe 3 sind derart beidseits der Abtastlinie. A7 positioniert, daß sie diese Abtastlinie A7 je aus einem 0 Winkel oG beleuchten, der vorzugsweise etwa 45 ist. Von der hinteren Leuchtstoffröhre 5 wird diese Abtastlinie A7 aus einem flacheren Winkel ß beleuchtet, der vorzugsweise etwa 71,5° beträgt.The mutual assignment of the fluorescent lamps 1, 3, 5 and the light scanning devices 2 is explained with reference to FIG. The front fluorescent lamp 1 and the middle one Fluorescent lamp 3 are so on both sides of the scan line. A7 positioned them illuminate this scan line A7 each from a 0 angle oG, which is preferably approximately 45 is. From the rear fluorescent tube 5, this scan line A7 becomes one illuminated shallower angle ß, which is preferably about 71.5 °.
Die von den Lichtabtastvorrichtungen 2 der zweiten Reihe 9 gebildete Abtastlinie A9, die zwischen der mittleren Leuchtstoffröhre 3 und der hinteren Leuchtstoffröhre 5 liegt, wird von diesen beiden Leuchtstoffröhren je aus dem Winkel g bebeleuchtet, während sie von der vorderen Leuchtstofflampe 1 aus dem flachen Winkel ß beleuchtet wird.The one formed by the light scanning devices 2 of the second row 9 Scan line A9 between the center fluorescent tube 3 and the rear fluorescent tube 5 is illuminated by these two fluorescent tubes from angle g, while it is illuminated from the front fluorescent lamp 1 from the shallow angle ß will.
Durch diese Anordnung der Leuchtstoffröhren gegenüber den Lichtabtastvorrichtungen ist eine homogene Ausleuchtung der abzutastenden Textilbahn gewährleistet, so daß eine falsches Fehlererkennung durch Schattenbildung oder Reflexe, verursacht beispielsweise durch Verwerfungen, Muldenbildung oder Flattern der Textilbahn, ausgeschaltet ist.This arrangement of the fluorescent tubes opposite the light scanning devices homogeneous illumination of the textile web to be scanned is guaranteed, so that incorrect error detection caused by shadow formation or reflections, for example is switched off by warping, troughing or fluttering of the textile web.
Ein Ausführungsbeispiel einer der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Lichtabtastvorrichtungen 2 wird nun anhand von Fig. 3 erläutert. Ein rotierendes Polygonspiegelrad 11 rotiert um eine quer zur Abtastspur a verlauferden Achse 13 derart daß sein polygoner Umfang mit der Abtastspur a ausgerichtet ist.An embodiment of one of the light scanning devices shown in FIGS 2 will now be explained with reference to FIG. A rotating polygon mirror wheel 11 rotates about an axis 13 extending transversely to the scanning track a in such a way that its polygonal circumference is aligned with the scanning track a.
Im Reflexionsstrahlengang des Polygonspiegelrades 11 befindet sich ein Photowandler 13, vorzugsweise in Form einer Silizium-Photodiode oder eines Silizium-Phototransistors. Mittels einer zwischen der Textilbahn 4 dund dem Polygonspiegelrad 11 angeordneten Optik 15 wird ein Abbild 4' eines Teils der Oberfläche der Textilbahn 4 auf eine vor dem Photowandler 13 angeordnete Blende abgebildet. Die Blende hat beispielsweise eine Öffnung von 2 mm. Damit ergibt sich bei einer praktischen Ausführungsform auf der Textilbahnoberfläche ein Abtastfleck mit einer Größe von 10 mm.In the reflection beam path of the polygon mirror wheel 11 is located a photo converter 13, preferably in the form of a silicon photodiode or a silicon phototransistor. By means of a arranged between the textile web 4 d and the polygon mirror wheel 11 Optics 15 is an image 4 'of a part of the surface of the textile web 4 on a Shown in front of the photo converter 13 arranged aperture. The aperture has for example an opening of 2 mm. This results in a practical embodiment the surface of the textile web has a scanning spot with a size of 10 mm.
Jedesmal, wenn die Abbildung der Textilbahnoberfläche auf den Photowandler über eine Kante des Polygonspiegelrades 11 geschieht, "sieht" der Photowandler beide Ränder der Abtastspur a, wodurch es kurzfristig zu einer lichtimpulsförmigen Intensitätserhöhung des auf den Photowandler auftreffenden Abbildungslichtes kommt, wie dies in Fig. 3 durch die Überlappung zweier Abtastspurbilder a', a' angedeutet ist. Diese Lichtimpulse lassen sich am Ausgang des Photowandlers 13 als elektrische Hellimpulse feststellen, mit denen Anfang und Ende der jeweiligen Abtastspur a signalisiert werden können.Every time the image of the textile web surface on the photo converter happens over an edge of the polygon mirror wheel 11, the photo transducer "sees" both Edges of the scanning track a, which briefly leads to an increase in intensity in the form of a light pulse of the imaging light impinging on the photo converter comes, as shown in Fig. 3 is indicated by the overlap of two scanning track images a ', a'. These light pulses can be determined as electrical light pulses at the output of the photo converter 13, with which the beginning and end of the respective scanning track a can be signaled.
Ein Beispiel eines elektrischen Signals, wie man es am Ausgang des Photowandlers 13 erhalten kann, ist in Fig. 4 gezeigt. Dieses Signal weist in einem zeitlichen Periodenabstand ta auftretene Hellimpulse 19 auf, welche die Begrenzungen der Abtastupuren a signalisicren. Da diese Hellimpulse durch floppelabbildungen der Textilbahnoberflä.che entstehen, kann ihre Amplitude maximal doppelt so groß wie der Grundsignalwert 21, der von der Einfachabbildung einerfeherfreien Textilbahnöberfläche stammt, sein. Fehler in der Textilbahnbeschichtung sind in dem Signalverlauf in Fig. 4 durch Hellfehlerimpulse 23 oder Dunkelfehlerimpulse 25 erkennbar. Hellfehlerimpulse, die deutlich über den Anfang und Ende der Abtastspur a signalisierenden Hellimpulsen 19 liegen, werden durch Kleberverdickungen verursacht. Kleberlücken, an denen der Aufheller fehlte treten im Signalverlauf als Dunkelfehlerimpulse 25 auf. Auch Materialbahnfehler, wie Löcher, Einrisse, Schmutz und überlappende Falten führen zu Dunkelfehlerimpulsen.An example of an electrical signal as seen at the output of the Photo converter 13 can be obtained is shown in FIG. This signal shows in one period spacing ta occurring light pulses 19, which the limits of the scanning pures a signalisicren. Because these bright impulses through flopper images the surface of the textile web, its amplitude can be a maximum of twice as large like the basic signal value 21, that of the single image of an error-free textile web surface originates from, to be. Faults in the textile web coating are shown in the signal curve in FIG. 4 can be recognized by light defect pulses 23 or dark defect pulses 25. Bright error pulses, the light pulses signaling clearly above the beginning and end of the scanning track a 19 are caused by thickening of the adhesive. Gaps in glue where the Missing brighteners appear as dark error pulses 25 in the signal curve. Also material web defects, such as holes, tears, dirt and overlapping folds lead to dark defect pulses.
Die Leuchtstoffröhren 1, 3, 5 werden mit hochfrequenter Wechselspannung betrieben, deren Frequenz mindestens 20 kHz beträgt.The fluorescent tubes 1, 3, 5 are operated with high-frequency alternating voltage operated with a frequency of at least 20 kHz.
Bei dieser Betriebsart haben Leuchtstoffröhren ihre günstigsten Werte bezüglich Stabilität, Lichtausbeute, Wirkungsgrad und Lebens dauer. Bei einer derart hohen Betriebsfrequenz, die um einiges höher liegt als die höchste Frequenzkomponente des Fehlersignals des kleinsten zu erkennenden Fehlers, ist die durch den Wechselspannungsbetrieb der Leuchtstoffröhren verursachte Modulation des Grundsignals 21 vernachlässigbar.In this operating mode, fluorescent tubes have their most favorable values regarding stability, luminous efficacy, efficiency and service life. With one like that high operating frequency, which is much higher than the highest frequency component of the error signal of the smallest error to be detected is that of the AC voltage operation the modulation of the basic signal 21 caused by the fluorescent tubes is negligible.
flis drei Leuchtstoffröhren 1, 3. 5 werden je mit getrennten Netzgeräten betrieben. Dadurch erreicht man unterschiedliche Phasenlagen der hochfrequenten Wechselspannungen der einzelnen Leuchtstoffröhren zueinander, wodurch sich die durch den Wechselspannungsbetrieb verursachte Modulation des gesamten Lichtstromes der drei Leuchtstoffröhren verringert. Denn durch die unterschiedlichen Phasen lagen kommt es zu einer Kompensation der Restmodulation.flis three fluorescent tubes 1, 3. 5 are each with separate power supplies operated. This achieves different phase positions of the high-frequency Alternating voltages of the individual fluorescent tubes to each other, whereby the through the alternating voltage operation caused modulation of the total luminous flux of the three fluorescent tubes decreased. Because through the different phases lay the residual modulation is compensated.
Bei einer Betriebsfrequenz von 20 kHz ergibt sich ein Signalverhältnis zwischen Hellimpuls 19 und Restmodulation des Grundsignals 21 von mehr als 30:1.An operating frequency of 20 kHz results in a signal ratio between light pulse 19 and residual modulation of the basic signal 21 of more than 30: 1.
Wie in Fig. 3 schematisch gezeigt ist, sind im Abbildungsstrahlengang vor der Blende 17 zwei Filter 27, 29 angeordnet, mit denen der größte Teil störenden Fremdlichtes, wie Tageslicht oder Raumbeleuchtungslicht, weggefiltert wird. Von den Stellen der Materialbahn 4, die keinen Aufheller enthalten, gelangt somit praktisch kein Licht zum Photowandler 13, so daß Oberflächenstellen mit Beschichtungslücken zu einem deutlichen Dunkelfehlerimpuls führen, wie er in Fig. 4 mit 25 gekennzeichnet ist.As shown schematically in FIG. 3, are in the imaging beam path In front of the diaphragm 17, two filters 27, 29 are arranged, with which the largest part is disruptive External light, such as daylight or room lighting, is filtered out. from the points of the web of material 4 that do not contain any brightener thus come in handy no light to the photo transducer 13, so that surface areas with coating gaps lead to a distinct dark error pulse, as indicated by 25 in FIG. 4 is.
Die Wirkung dieser Filter 27, 29 ist in Fig. 5 dargestellt.The effect of these filters 27, 29 is shown in FIG.
Fig. 5(a) zeigt das von den verwendeten Leuchtstoffröhren 4, 3, 5 abgegebene Lichtspektrum, das im Bereich von etwa 315 nm bis 400 nm liegt. Außerdem ist in Fig. 5(a) der spektrale Emissionsbereich des im Klebermaterial enthaltenen Aufhellers dargestellt, wonach mit dem UV-Licht der Leuchtstoffröhren eine Emission im Bereich etwa 400 bis 600 nm ausgelöst wird.Fig. 5 (a) shows that of the fluorescent tubes 4, 3, 5 used emitted light spectrum, which is in the range of about 315 nm to 400 nm. aside from that in Fig. 5 (a) is the spectral emission range of that contained in the adhesive material Brightener shown, according to which an emission with the UV light of the fluorescent tubes is triggered in the range of about 400 to 600 nm.
Fig. 5(b) zeigt einerseits die spektrale Empfindlichkeit einer Silizium-Photodiode, andererseits die Filtercharakteristiken der vor der Blende 17::angeordneten optischen Filter 27 und 29.Fig. 5 (b) shows on the one hand the spectral sensitivity of a silicon photodiode, on the other hand, the filter characteristics of the optical filters arranged in front of the diaphragm 17 :: Filters 27 and 29.
Während sich die spektrale Empfindlichkeit der Silizium-Photodiode über einen sehr großen Bereich des spektralen Spektrums erstreckt, erreicht man durch die optischen Filter 27 und daß im wesentlichen nur Licht im Emissionsbereich des Aufhellers zur Photodiode gelassen wird, während einerseits das von den Leuchtstoffröhren 1, 3, 5 abgegebene Licht und andererseits ein großer Teil des bis 780 nm reichenden sichtbaren Anteils von Tageslicht und Raumbeleuchtungslicht von der Photodiode abgehalten wird.While the spectral sensitivity of the silicon photodiode Extending over a very large area of the spectral spectrum, one achieves through the optical filter 27 and that essentially only light in the emission range of the brightener is left to the photodiode, while on the one hand that of the fluorescent tubes 1, 3, 5 emitted light and on the other hand a large part of the light reaching up to 780 nm visible part of daylight and room illumination light from the photodiode will.
Fig. 6 zeigt ein schematisches Schaltbild einer Auswerteschaltung, wobei hinsichtlich der gegenseitigen Zuordnung und Verschaltung der einzelnen Schaltungskomponenten ausdrücklich auf die Darstellung in Fig. 6 verwiesen wird.6 shows a schematic circuit diagram of an evaluation circuit, with regard to the mutual assignment and interconnection of the individual circuit components express reference is made to the illustration in FIG. 6.
Jeder Lichtabtastvorrichtung 2 ist ein Photowandler in Form einer Photodiode 13 zugeordnet. Jeder Photodiode 13 ist ein Verstärker 31 nachgeschaltet. Mit Hilfe je einer Regelschaltung 33 werden die Hellimpulse 19 auf einen konstanten Wert geregelt. Die Auswerteschaltung einer jeden Lichtabtastvorrichtung 2 ist auf denselben konstanten Wert u justiert.Each light sensing device 2 is a photo transducer in the form of a Associated with photodiode 13. An amplifier 31 is connected downstream of each photodiode 13. With the help of a control circuit 33, the light pulses 19 are set to a constant Value regulated. The evaluation circuit of each light scanning device 2 is on adjusts the same constant value u.
Eine Besonderheit der Regelung ist darin zu sehen, daß die Photodiode 13 in der sogenannten "Photovoltage" -Schaltung angeordnet ist, also parallel zu den beiden Eingängen des als-Operationsverstärker ausgebildeten Verstärkers 31. Die zwischen den einen Eingang und den Ausgang des Operationsverstärkers 31 geschaltete Regelschaltung 33 weist am Eingang einen Feldeffekttransistor auf, und zwar zum Erhalt eines hohen Eingangswiderstandes.A special feature of the regulation is to be seen in the fact that the photodiode 13 is arranged in the so-called "photovoltage" circuit, that is, in parallel with the two inputs of the amplifier 31 designed as an operational amplifier. The connected between the one input and the output of the operational amplifier 31 Control circuit 33 has a field effect transistor at the input, specifically for Maintaining a high input resistance.
In Fig. 6 sind Auswerteschaltungen für zwei Lichtabtastvorrichtungen 2 dargestellt. In der Praxis können aber bis zu zwanzig Lichtabtastvorrichtungen 2 verwendet werden.In Fig. 6 are evaluation circuits for two light scanning devices 2 shown. In practice, however, up to twenty light scanners can be used 2 can be used.
Jedem Verstärker 31 ist einerseits ein Hellschwellenkomparator 35 und andererseits ein Dunkelschwellenkomparator 37 nachgeschaltet. Alle Hellschwellenkomparatoren 35 sind mit ihrem Vergleichsschwelleneingang mit einem Hellschwellenpotentiometer 39 verbunden, und die Vergleichsschwelleneingänge aller Dunkelschwellenkomparatoren 37 sind mit einem Dunkelschwellenpotentiometer 41 verbunden. Mit dem Hellschwellenpotentiometer 39 wird eine Hellfehlerschwelle SH festgelegt, während mit dem Dunkelschwellenpotentiometer 41 eine Dunkelfehlerschwelle SD definiert wird. Die Hellfehlerschwelle SH wird vorzugsweise auf einen festen Wert eingestellt, während die Dunkelfehlerschwelle SD mit einem Mehrgangpotentiometer an der Frontplatte des Gehäuses der Auswerteschaltung kontinuierlich einstellbar ist. Denn alle wichtigen Fehler wie Schmutz, Falten, Löcher, Einrisse, Gewebefehler und fehlende Kleberbeschichtung erzeugen Dunkelfehlerimpulse 25. Lediglich Kleberverdickungen erzeugen einen Hellfehlerimpuls 23, der bei unzulässiger Kleberverdickung eine wesentlich größere Amplitude aufweist als die die Abtastspurgrenzen markierenden Hellimpulse 19. Mit Hilfe des extern zugänglichen Ounkelschwellenpotentiometers 41 können somit kontinuierlich verschiedene Qualitätsstufen für die zu Dunkelfehlerimpulsen führenden Fehler eingestellt werden. Zweckmäßigerweise kann man das Ounkelschwellenpotentiometer 41 auch als Stufenschalter mit Widerständen als Spannungsteiler ausbilden.Each amplifier 31 is on the one hand a light threshold comparator 35 and on the other hand a dark threshold comparator 37 connected downstream. All light threshold comparators 35 are with their comparison threshold input with a light threshold potentiometer 39 connected, and the comparison threshold inputs of all dark threshold comparators 37 are connected to a dark threshold potentiometer 41. With the light threshold potentiometer 39 a light error threshold SH is set, while with the dark threshold potentiometer 41 a dark error threshold SD is defined. The bright error threshold SH is preferred set to a fixed value, while the dark error threshold SD with a Multi-turn potentiometer on the front panel of the housing of the evaluation circuit continuously is adjustable. Because all important errors such as dirt, folds, holes, tears, Tissue defects and a lack of adhesive coating generate dark defect pulses 25. Merely Adhesive thickenings generate a light error pulse 23, which occurs in the event of impermissible adhesive thickening has a significantly larger amplitude than that marking the scanning track boundaries Hellimpulse 19. With the help of the externally accessible Ounce threshold potentiometer 41 can thus continuously different quality levels for the dark error pulses leading errors are set. It is useful to use the ounce threshold potentiometer 41 can also be designed as a step switch with resistors as a voltage divider.
Das Ausgangssignal eines jeden Komparators 3-5, 37 wird auf ein Digitalfilter 43 gegeben, in dem eine Impulsformung durchgeführt wird. Außerdem kann man in jedem Digitalfilter 43 die Breite einstellen, die vom jeweiligen Komparator gelieferte Fehlerimpulse aufweisen müssen, um das Digitalfilter 43 passieren zu können. Die Ausgänge aller Digitalfilter 43, die an Hellschwellenkomparatoren 35 angeschlossen sind, sind mit je einem Eingang einer Hellfehler-ODER-Verknüpfungsschaltung 54 verbunden, während die Ausgänge aller Digitalfilter 43, die einem Ounkelschwellenkomparator 37 nachgeordnet sind, mit je einem Eingang einer Dunkelfehler-ODER-Verknüpfungsschaltung 47 verbunden sind. Die Ausgänge der beiden OOER-Verknüpfungsschaltungen 45 und 47 sind auf eine Endstufe 47 geführt, mittels welcher entweder ein akustisches oder optisches Fehleranzeigesignal ausgelöst wird oder auf der kontrollierten Materialbahn eine Fehlermarkierung vorgenommen wird. The output signal of each comparator 3-5, 37 is fed to a digital filter 43 given in which pulse shaping is carried out. You can also do it in each Digital filter 43 set the width supplied by the respective comparator Must have error pulses in order to pass the digital filter 43 can. the Outputs of all digital filters 43 connected to light threshold comparators 35 are each connected to an input of a light error OR logic circuit 54, while the outputs of all digital filters 43, which are an ounce threshold comparator 37 are arranged downstream, each with an input of a dark error OR logic circuit 47 are connected. The outputs of the two OOER logic circuits 45 and 47 are fed to an output stage 47, by means of which either an acoustic or optical error display signal is triggered or on the controlled material web an error marking is made.
Würde man die gesamte Materialbahnbreite mit einer einzigen Lichtabtastvorrichtung 2 abtasten, müßte diese eine recht hohe Baugröße aufweisen, müßte mit hoher Abtastgeschwindigkeit arbeiten und wäre ziemlich schwer. Bei Aufteilung der gesamten Abtastbreite A in mehrere kleine Abtastspuren a kann man mehrere kleine Lichtabtastvorrichtungen 2 verwenden, die je eine relativ kleine Bauhöhe zulassen, wodurch insgesamt eine kleine Bauhöhe der Kontrollvorrichtung möglich ist.One would use the entire width of the material web with a single light scanning device 2 scan, this would have to have a very large size, would have to be at high scanning speed work and would be pretty hard. When dividing the entire scanning width A into several small scanning tracks a one can have several small light scanning devices 2 use, which each allow a relatively small overall height, making a small overall Height of the control device is possible.
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