DE3610484C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Ortes von in Flachglas vorhandenen Fehlern - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Ortes von in Flachglas vorhandenen FehlernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, wie es im Anspruch 1 angegeben ist, und
eine Vorrichtung, wie sie in Anspruch 23 angegeben ist.
Besonders befaßt sich die Erfindung mit dem Ort oder der Position von Fehlern
in einem laufenden Glasband, kann aber auch für die Lokalisierung von Fehlern
in vororientierten Glasscheiben während deren Förderung längs eines bestimmten
Weges herangezogen werden.
Heutzutage wird Flachglas fast ausschließlich als Band entweder in einer Zieh
maschine oder in einer Floatkammer hergestellt; das Band wird durch einen
Kühlofen zu einer Schneidstation gefördert, wo es in Scheiben zum Zwecke des
Lagerns und der weiteren Verarbeitung geschnitten wird. Dieser Schneidvorgang
wird manchmal automatisch unter Computerkontrolle durchgeführt, so daß
Scheiben gewünschter Größen aus dem Band bei minimaler Vergeudung von
Glas geschnitten werden können.
Der Qualitätsstandard von Scheiben aus Glas hängt ab von der Anzahl und der
Schwere von Fehlern in den Scheiben. Wenn ein Band oder eine Scheibe aus
Flachglas geschnitten werden soll, um Scheiben gewünschter Größe und von
gewünschten Qualitätsstandards zu liefern, so ist es wünschenswert, das
Vorhandensein und den Ort von merklichen zu bestimmenden Fehlern vorher zu
ermitteln, so daß deren Orte bei der Bestimmung der Stellen, an denen das Glas
geschnitten werden soll, berücksichtigt werden können.
In einer industriellen Anlage ist es äußerst wünschenswert, das Fehlerermitt
lungsverfahren zu automatisieren, und automatische Ermittlungs- und Meß
verfahren unter Verwendung der ablenkenden Wirkung von Fehlern auf einen
Lichtstrahl oder ein Lichtbündel sind bereits bekannt. Beispielsweise wird hier
Bezug auf die GB 1 526 930 genommen, die ein System
beschreibt, bei dem eine Glasscheibe oder ein Glasband, die längs eines Förde
rers sich bewegen, wiederholt von einem abtastenden Lichtstrahl überquert
werden und wobei Ablenkungen des Lichtstrahls aufgrund des Vorhandenseins
von Fehlern durch ein Photodetektorsystem überwacht werden, welches ge
eignete Signale an einen Speicher weiterleitet. Der Ort der lichtablenkenden
Fehler läßt sich aus dem Timing dieser Signale herleiten. Die Überquerungszahl
oder die Abtastzeit ist eine Anzeige für den Ort des Fehlers längs des Glases;
sein Ort längs einer Überquerungslinie wird hergeleitet durch Vergleich mit einer
festgelegten Grundstellung.
Die DE 30 34 901 A1 beschreibt ein Fehlererfassungssystem für ein Gewebe
oder Vlies. Das Gewebe bewegt sich auf einem Förderer. Unter Zuhilfenahme
eines beweglichen Spiegels streicht ein Laserstrahl quer über das Gewebe, um
dessen Breite zu prüfen. Ein unterhalb des Gewebes liegender Empfänger erlaubt
die Erfassung von Fehlern in dem Gewebe bzw. Vlies. Ein Detektor ist auf dem
Empfänger nahe der Kante des Gewebes angeordnet. Der Detektor ermöglicht
die korrekte Positionierung des Strahls in Bewegungungsrichtung des Gewebes,
so daß die Abtastlinie, entlang der sich der Laserstrahl bewegt, in einer optima
len Position über dem Empfänger liegt. Das von dem Detektor abgegebene Signal
wird einer elektronischen Schaltung zugeführt, die über eine Steuereinrichtung
den Spiegel so orientiert, daß die Abtastlinie in ihrer optimalen Position über dem
Empfänger gehalten oder zu dieser zurückgeführt wird.
Die US 38 71 773 beschreibt ein Verfahren zum Erfassen und Differenzieren
zweier unterschiedlicher Fehlertypen in einer Glasscheibe, die sich bewegt.
Weiterhin wird die Codierung der Strahlposition beschrieben.
Mit den bekannten Detektorverfahren unter Verwendung eines abtastenden
Lichtbündels ist es nicht möglich, die Lage eines Fehlers in der Glasscheibe
bezüglich der Glasscheibenkante zu bestimmen. Die bekannten Detektorverfah
ren sind nur in der Lage, die Orte von Fehlern mit ausreichender Genauigkeit zu
identifizieren, wenn sichergestellt ist, daß ein Seitenrand des untersuchten
Glases immer einer konstanten Bewegungslinie während des Abtastens des
Glases folgt; sonst ist das, was signalisiert wird, nicht der Ort eines Fehlers quer
über dem Glas, sondern sein Ort relativ zur Breite des Förderers. Es gibt Um
stände, bei denen die Positionierung des Werkstückes nicht zweckmäßig sicher
gestellt werden kann. Und in einigen Anlagen ist die Veränderung in der Bewe
gungslinie der seitlichen Ränder des vorwandernden Glases unvermeidlich. Ein
sehr wichtiger Fall ist eine Floatglasproduktionsanlage. Die Position des Float
glases relativ zur Breite des Förderers, durch den es aus der Floatwanne und
dann durch den Kühlofen gefördert wird, ist abhängig von Veränderungen in der
Laufzeit als Konsequenz von Änderungen in Kräften, die auf das Glasband
ausgeübt werden, wenn von einer Floatglasdicke auf die andere übergegangen
wird, und wenn das Band auf seinem Förderer "Schlangenbewegungen" macht.
Die bekannten Detektorverfahren sind deswegen für eine automatische Signalga
be für die Lokalisierung von Fehlern in einem frisch geformten Floatglasband
nicht geeignet; es bleibt der Bedarf nach einem Verfahren, welches für diesen
Zweck geeigneter ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, bei
welcher der Ort eines in Flachglas vorhandenen Fehlers unabhängig davon
bestimmt werden kann, ob das Flachglas seinem Förderweg genau folgt oder
seitlich zur Förderrichtung Schwankbewegungen erfährt.
Die Aufgabe wird einerseits durch ein Verfahren zum Bestimmen des Ortes von
in Flachglas vorhandenen Fehlern, wie es in Anspruch 1 angegeben ist, gelöst.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Vefahrens besteht darin, daß die
Bestimmung von Fehlerpositionen bezüglich einer Seitenkante des Flachglases
erfolgt und damit unabhängig von Positionsschwankungen des Flachglases bei
dessen Durchgang im Bereich des Abtaststrahls ist.
Das Verfahren ist daher besonders geeignet zur Verwendung bei der selbst
ständigen Registrierung der Fehlerorte in einem wandernden Glasband aus frisch
geformten Flachglas. Die Erfindung läßt sich aber auch anwenden bei der Be
stimmung von Fehlerorten in wandernden vororientierten Scheiben aus Flach
glas, deren seitliche Orte auf einem Förderer nicht genau geregelt werden.
Durch eine geeignete Anordnung der Photodetektoreinrichtung der weiter unten
besonders beschriebenen Art können mit dem Verfahren nach der Erfindung die
Positionen von Fehlern eines oder mehrerer unterschiedlicher Typen bestimmt
werden. Diese umfassen Fehler oder Defekte, die einen einfallenden Strahl
elektromagnetischer Strahlung aufgrund der Beugung oder Refraktion zur Ablen
kung bringen. Diese Fehler umfassen Blasen, Körner (Steinchen) und Steine, die
primär die Qualitätsstandards von Flachglasscheiben be
stimmen. Mit dem Verfahren können auch Fehler in Form
opaker Zonen ermittelt werden. Wird beispielsweise ein
photoelektrischer Detektor verwendet, der so angeordnet
ist, daß er normalerweise durch den Strahl bzw. das
Strahlbündel bestrahlt ist, jedoch ein Fehlersignal für
den Fall überträgt, daß die Bestrahlung aufhört, weil der
Strahl mehr als um ein bestimmtes Ausmaß abgelenkt wird,
so wird der Detektor notwendigerweise ein ähnliches Sig
nal für den Fall übertragen, daß das Strahlbündel auf eine
opake Zone im Glas auftrifft. Zusätzlich oder alternativ
kann man mit diesem Verfahren Fehler ermitteln, welche zu
einer merklichen Abschwächung des abtastenden Strahls
führen. Solche Fehler umfassen z. B. gewisse Flecken, wie
Zinnflecken, die aus einem Floatbad stammen.
Zweckmäßig werden die Positionen längs der abgetasteten
Glaslänge der Querbahnen, in welchen Fehler ermittelt
werden, im folgenden als Longitudinalpositionen der Fehler
bezeichnet, während transversale Entfernungen zwischen er
mittelten Fehlern und seitlichen Randbegrenzungen des
Glases als Querordinaten der Defekte bezeichnet werden.
Die wichtigsten praktischen Verwendungen des Verfahrens
nach der Erfindung sind in der selbsttätigen Regelung
eines Markers (Richtpunkts) oder Glasschneiders zu sehen,
die während der fortgesetzten Wanderung des Glases über
die Detektorstation, wo das Glas abgetastet wird, hinaus
das Glas an den Orten der Fehler entweder markiert oder
das Glas an Stellen schneidet, die diese Fehlerorte
berücksichtigten. Nach bevorzugten Ausführungsformen der
Erfindung erzeugt somit die Signaleinrichtung Ausgangs
signale, die als Regelfaktor bei der selbsttätigen
Regelung eines Glasrichtpunkts oder eines Glasschneiders
verwendet werden, um das in Bewegung befindliche Glas an
einer Stelle zu markieren oder zu schneiden, die in Bewe
gungsrichtung hinter der Glasabtastungsstation liegt. Bei
diesen Ausführungsformen der Erfindung kann man die
Longitudinalpositionen der Fehler einfach durch die Auf
trittszeiten der Fehlerermittlungssignale darstellen, weil
die Ankunftszeit eines Defekts an dieser Markier- oder
Schneidstation abhängig ist einerseits vom Augenblick der
ersten Fehlerermittlung und andererseits von der Laufge
schwindigkeit des Glases und der Entfernung zwischen der
Markier- und Schneidstation und der Detektorstation, wo
das Glas abgetastet wird.
Als eine Alternative für die Erzeugung von Ausgangssigna
len, welche die Longitudinal- oder Längspositionen von
Fehlern einfach durch die Zeiten angeben, bei denen solche
auftreten, können die Signaleinrichtungen Ausgangssignale
erzeugen, welche indikativ für die Longitudinalabstände
zwischen den Querbahnen sind, in welchen Fehler ermittelt
werden, und einer querliegenden Bezugslinie. Das Verfahren
kann beispielsweise bei der Ermittlung von Fehlern in sich
bewegenden Glasscheiben verwendet werden, indem die An
kunft der Vorlaufquerkante jeder Scheibe an der Detektor
station ermittelt wird und Ausgangssignale erzeugt werden,
welche indikativ für die Längs- oder Longitudinalabstände
der Fehler von dieser Kante sind, die als Bezugslinie
dient. Diese Ausgangssignale können in ein Aufzeichnungs
gerät eingespeist werden, welches die Information in Form
einer statistischen Aufzeichnung für die Glasqualität
klassifikation oder für irgendeinen anderen Zweck wieder
gibt.
Die Transversalordinate eines Fehlers kann durch die Sig
naleinrichtungen direkt aus dem Abtastabstand bestimmt
werden, der vom Abtaststrahl zwischen dem Augenblick
durchlaufen wird (angegeben durch das Auftreten eines
Randfehlersignals aus der Photodetektoreinrichtung), bei
dem der Strahl am Ort einer Seitenkantenbegrenzung des
Glases ankommt, und dem Augenblick, während dieses Ab
tastdurchgangs, bei dem ein Fehlersignal aus der Photo
detektoreinrichtung das Aufeinandertreffen des Strahls mit
dem Fehler anzeigt. Alternativ kann die Transversalordina
te durch die Signaleinrichtungen als Funktion des Zeit
intervalls zwischen den Augenblicken des Auftretens dieser
Kantenablenkungs- und Fehlersignale bestimmt werden; für
diesen Zweck jedoch sollte die Abtastgeschwindigkeit des
Strahls quer über das Glas im wesentlichen konstant sein.
Es ist nicht notwendig, daß die Signaleinrichtung immer
die Transversalordinate eines Fehlers auf der Basis eines
bzw. mehrerer Glaskantenpositionssignal(e) bestimmt, die
beim tatsächlichen Strahldurchgang oder bei den Strahl
durchgängen, bei denen der Fehler angetroffen wird, über
tragen werden. Die Inkremente an Glaslänge von Durchgang
zu Durchgang sind wohl zu klein, als daß sich irgendeine
merkliche Veränderung in der Lage der Glaskanten an der
Detektorstation in der Periode zwischen zwei aufeinander
folgenden Durchgängen oder tatsächlich während der Perio
de einstellt, die durch viele aufeinanderfolgende Durch
gänge abgedeckt ist. In einigen Verfahren nach der Erfin
dung daher wird ein mittlerer Wert aus Glaskantenablen
kungssignalen hergeleitet, die durch die Photodetektorein
richtungen in einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden
Durchgängen des Strahls quer über das Glas in der einen
Richtung übertragen wurden; dieser mittlere Kantenposi
tionswert wird für die Ableitung der Ausgangssignale aus
genutzt, die indikativ für die Transversalordinaten der
Fehler sind.
Vorzugsweise werden diese Ausgangssignale für den Fehler
ort nur für Fehler erzeugt, deren Transversalordinate(n)
von jeder Seitenkantenbegrenzung des Glases oberhalb eines
vorbestimmten Minimumwertes liegen. Randbereiche von Zieh-
oder Floatglas haben oft sehr viel schlechtere Qualität
und, wenn festgelegt wird, wo solch ein Glas geschnitten
werden soll, um die geforderten Scheibengrößen für den
Verkauf zu erzeugen, so ist es oft notwendig, solche Rand
bereiche als Abfall zu behandeln. Im Falle von Floatglas
werden Randstreifen des Bandes durch die Wirkung von Kopf
walzen in der Floatwanne beschädigt; diese Randbereiche
des Glases müssen fortgeworfen werden. Indem man bei der
Durchführung nach der Maßnahme der Erfindung dieses bevor
zugte Merkmal einhält, vernachlässigt man das Vorhanden
sein von Fehlern in den Randbereichen des Glases in den
Ausgangssignalen, die als Defektortungsidentifikations
daten dienen. Die Breite der zu beseitigenden Randbereiche
wird festgelegt; diese Abmessung steht daher als Regel
parameter für die Signaleinrichtungen zur Verfügung. Die
Signaleinrichtung kann so angeordnet sein, daß Randfehler
oder -defekte nicht zur Erzeugung photoelektrischer Detek
torsignale führen oder so angeordnet sein, daß solche Sig
nale erzeugt werden, die Ausgangssignale jedoch nicht
beeinflussen.
Vorzugsweise wird der Strahlverlauf durch Überwachungs
einrichtungen überwacht, welche Signale liefern, die
indikativ für die Strahlpositionen relativ zu einer festen
Bezugsposition sind, die sich außerhalb der Grenzen der
Strahlbewegung quer über das Glas befinden; diese Signale
werden von den Signaleinrichtungen bei der Ableitung von
Ausgangssignalen verwendet. Die Erzeugung von Ausgangs
signalen, welche indikativ für die Transversalorte der
Seitenränder und Fehler relativ zu einer festen Bezugslage
sind, stellt einen Vorteil dar, weil die Ausgangssignale
in diesen Fällen besonders nützlich für die selbsttätige
Regelung von Vorgängen beim Durchlaufen des Glases durch
Vorrichtungen sind, die an einer bestimmten festen Stelle
in Bewegungsrichtung hinter dem Bereich angebracht sind,
wo das Glas abgetastet wird.
Bei der Herstellung eines kontinuierlichen Glasbandes, bei
dem Randbereiche als Abfall zu entfernen sind, bedeutet es
einen Vorteil, daß die Ränder vom Band durch Schneidein
richtungen geschnitten werden, die abhängig von Änderun
gen in den Lagen der Seitenkantenbegrenzungen des Bandes
sind, so daß diese Veränderungen nicht zu merklichen Ver
änderungen in den Breiten der entfernten Ränder führen. Um
diesen Vorteil zu erreichen, wird bei einigen Ausführungs
formen der Erfindung - in der Anwendung auf die Erfassung
von Fehlerorten in einem kontinuierlichen Glasband - diese
Bezugsposition bezogen auf den Rahmen des Glasförderers
festgelegt und Signale, die für die Entfernung wenigstens
einer seitlichen Randbegrenzung des Bandes von dieser Be
zugslage indikativ sind, werden verwendet, um selbsttätig
die Schneideinrichtung zu regeln, die in Bewegungsrichtung
dahinter längs des Weges des Glasbandes angeordnet ist und
dazu dient, einen Randbereich einer bestimmten Breite von
einer oder jeder Seite des Bandes abzuschneiden. Zwei
Schneideinrichtungen zum Entfernen der gegenüberliegenden
Ränder des Bandes können durch die gleichen Signale gere
gelt werden, wenn die Breite des Bandes im wesentlichen
unverändert bleibt. In den meisten Fällen wird es jedoch
erforderlich sein, unabhängige Signale zu erzeugen, wel
che die Transversal- oder Querentfernungen der verschiede
nen Seitenkantenbegrenzungen von dieser festen Bezugslage
darstellen.
Wenn die Strahlbewegungen relativ zu einer festen Bezugs
lage - wie dies bevorzugt ist - überwacht werden, so kann
es notwendig oder wünschenswert sein, daß die Überwa
chungseinrichtungen periodisch nachgestellt werden, um die
Verläßlichkeit der Überwachungssignale über eine Periode
kontinuierlichen Arbeitens des Verfahrens aufrecht zu
erhalten. Das Nachstellen kann von Hand oder selbsttätig
abhängig von der Auslegung der verwendeten Überwachungs
einrichtungen durchgeführt werden. Bei gewissen bevorzug
ten Ausführungsformen der Erfindung stellen Signale, die
von einem Photodetektor an dieser Bezugsposition oder in
fester Beziehung hierzu übertragen werden und auf die Be
strahlung eines solchen Photodetektors durch den Abtast
strahl ansprechen, selbsttätig wiederholt die Strahl
bewegungsüberwachungseinrichtung zurück, so daß diese
korrekt die Lagen des Strahls relativ zu dieser Bezugs
lage signalisiert.
Vorzugsweise gibt die genannte Signaleinrichtung Ausgangs
signale ab, welche darstellen (a) die Entfernung, die vom
Abtaststrahl in aufeinanderfolgenden Abtastzyklen aus
dieser festen Bezugslage in die Lage durchlaufen werden,
in der der Strahl auf die nähere Seitenkantenbegrenzung
des Glases trifft, und (b) die Entfernung zwischen dieser
Bezugslage und einem signalisierten Fehler. Die Transver
salordinate eines signalisierten Fehlers wird dadurch an
gezeigt, wobei sie gleich der Differenz zwischen diesen
signal. Entfernungen ist. Das Signalisieren von Kantengrenz-
und Fehlerpositionen, ausgedrückt als ihre Abstände von
einer gemeinsamen Bezugslage, vereinfacht die Signalver
arbeitungsvorgänge.
Vorzugsweise fällt bei jedem Abtastdurchgang des Strahls
der Strahl auf einen Bezugsphotodetektor und sorgt für die
Erzeugung eines Bezugssignals gerade bevor der Strahl die
nähere Seitenkantenbegrenzung des Glases erreicht; das
erste nachfolgende Strahlablenksignal wird durch die Sig
naleinrichtungen als ein Signal verarbeitet, welches indi
kativ für das Auftreffen des Strahls auf eine Seitenkan
tenbegrenzung des Glases ist. Zufällig auftreffende Stör
signale, die aus Strahlreflexionen von Teilen der Vorrich
tung stammen können, auf welche der Strahl auftrifft,
bevor er die unmittelbare Nachbarschaft des Glases er
reicht, werden hierdurch abgezogen. Wenn der Strahl eine
Seitenkantenbegrenzung des Glases erreicht, wird der
Strahl abgelenkt, und diese Ablenkung kann von einem
photoelektrischen Detektor in der gleichen Weise wie die
Ablenkung aufgrund eines Fehlers registriert oder aufge
zeichnet werden. Gewünschtenfalls kann ein und der glei
che Detektor sowohl für Kantenbegrenzungs- wie Fehlerer
mittlungszwecke Verwendung finden. Auf jeden Fall macht
die Erzeugung dieses Bezugssignals es unnötig, daß die
Kantenbegrenzungssignale von einer sich unterscheidenden
Form sind, weil sie von Fehlersignalen aufgrund der Tat
sache unterscheidbar sind, daß sie immer die ersten De
tektorsignale darstellen, die nach einem Bezugssignal
erzeugt werden.
Bezugsphotodetektoren der obengenannten Art können auch
als Bezugslagen-Photodetektoren wie oben angegeben dienen.
Es ist jedoch besser, diese Bezugsphotodetektoren und
einen oder ein Paar dieser Bezugslagen-Photodetektoren
vorzusehen, wobei die Bezugsphotodetektoren näher an dem
Glasweg angebracht sind.
Vorteilhaft ist jede Abtastbewegung des Strahls als Reihe
von Signalimpulsen codiert, so daß jede gegebenene augen
blickliche Lage des Strahls einer gegebenen Impulszahl
entspricht. Dieses Codieren kann leicht vorgenommen werden
und führt zu Signalen, die sich leicht mit den Signalein
richtungen in Zuordnung zu den Signalen verarbeiten las
sen, welche für Glaskanten- oder Fehlerbestrahlung be
zeichnend sind.
Bei besonders empfohlenen Verfahren nach der Erfindung
gibt es Bezugsphotodetektoren der obengenannten Art; die
Abtastbewegung des Strahls wird als eine Reihe von Signal
impulsen codiert, die einem Impulszähler zugeführt werden,
der in jeden Abtastzyklus Strahlpositionen in Impulszahlen
übersetzt, die von Null bis zu irgendeiner anderen vorbe
stimmten Bezugseinstellung zählen, welche eine bestimmte
Lage des Strahls außerhalb der Grenzen der Strahlbewegung
quer über das Glas entspricht; und in jeden der aufeinan
derfolgenden Abtastdurchgänge des Strahls sorgt die Be
strahlung der ersten der beiden Bezugsphotodetektoren, die
vom Strahl getroffen werden, dafür, daß der Zähler auf
einen Wert zurückgestellt wird, der den Strahlbewegungs
abstand zwischen dieser Bezugslage und dem Bezugsphoto
detektor darstellt. Diese Kombination von Merkmalen ver
bessert die Verläßlichkeit von Fehlerpositionssignalen
über Perioden fortgesetzter Anwendung des Verfahrens.
In gewissen Verfahren nach der Erfindung wird ein Strahl
bzw. ein Strahlenbündel, das aus der gleichen Strahlungs
quelle wie der Glasabtaststrahl kommt, veranlaßt, synchron
mit der Abtastung des Glases einen Reflektor mit alter
nierenden, reflektierenden und nicht-reflektierenden
Streifen abzutasten; die Strahlungsquanta, die von dem
Streifenreflektor reflektiert werden, fallen auf einen
photoelektrischen Detektor und erzeugen hierdurch diese
Signalimpulse. Dieses Verfahren zum Überwachen der Strahl
bewegungen ruft die Erzeugung von ausreichend genauen
Fehlerortungssignalen hervor, selbst wenn eine merkliche
Veränderung in der Geschwindigkeit des Abtaststrahls wäh
rend jedes Durchgangs quer über das Glas vorhanden sein
sollte. Der Synchronismus zwischen der Abtastung des
Glases und der Abtastung des Streifenreflektors wird vor
zugsweise erreicht, indem ein gemeinsamer oszillierender
Reflektor verwendet wird, um beiden Strahlen bzw. Strah
lenbündeln die Abtastbewegungen zu erteilen.
Nach anderen Ausführungsformen der Erfindung werden die
Lagen des Glasabtaststrahls während jedes Abtastdurch
gangs auf der Basis der Durchgangszeit vom Beginn jedes
Durchgangs überwacht. Diese Zeit kann mit einem Digital
taktgeber oder einer Digitaluhr gemessen werden, die
Impulse zur Verarbeitung in der gleichen Weise, wie sie
Impulse liefert, die abhängig von den Strahlungsmengen
geliefert werden, die von einem Streifenreflektor in der
vorbeschriebenen Ausführungsform reflektiert werden. Wenn
jedoch die Orte eines hinsichtlich des Winkels oszillie
renden Strahls auf der Basis von Zeitintervallen überwacht
werden, so ist es notwendig, daß die Amplitude der Strahl
schwingungen ausreichend über der Querabmessung des Glases
liegt, um sicherzustellen, daß die Veränderungen in der
Geschwindigkeit des Strahls während seines Wegs oder
seiner Verfolgung über das Glas klein genug sind, um die
gewünschte Genauigkeit in der Bestimmung der Fehlerorte zu
ermöglichen. Vorzugsweise ist der Glasabtaststrahl ein im
Winkel oszillierender Strahl und die Amplitude der Strahl
bewegung in der Ebene des Glases ist wenigstens gleich der
doppelten Breite des Glases. Unter diesen Umständen wird
die Geschwindigkeit des Strahls während seines Wegs oder
der Verfolgung über das Glas im wesentlichen konstant, und
die Geschwindigkeit von Wanderung oder Verfolgung kann
genommen werden gleich der mittleren Geschwindigkeit des
Strahls über den vollen Bogen seiner Bewegung. An oder
nahe einer Grenze seines Bewegungsbogens kann der Abtast
strahl auf einen Photodetektor auffallen, von welchem ein
Antwortsignal auf den Überwachungstaktgeber übertragen
wird und seine Rückstellung veranlaßt, so daß ein gege
bener Standard der Überwachungsgenauigkeit eingehalten
wird.
Die Amplitude der Schwingungen eines oszillierenden Ab
taststrahls kann selbsttätig verstellt werden, wenn die
Amplitude beginnt, einen vorbestimmten Bereich zu ver
lassen. Für den Fall, daß die Strahlschwingungen durch
einen Schwingungsreflektor der weiter unten beschriebe
nen Art ausgeführt werden, kann dieses selbsttätige Ver
stellen erreicht werden, indem Erregerimpulse auf einen
Elektromagneten übertragen werden, der verantwortlich
dafür ist, daß Schwingkräfte auf den Reflektor gegeben
werden.
Das Verfahren nach der Erfindung kann so durchgeführt
werden, daß die Ausgangssignale eine Anzeige der Längs
abmessungen der ermittelten Fehler geben, d. h. deren
Abmessung gemessen in Richtung der Förderung des Glases
durch die Abtaststation. Um diesen Vorteil zu erreichen
werden nach bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
die Anzahl der unmittelbar aufeinanderfolgenden Strahl
durchgänge, in welchen fehlerinduzierte Signale erzeugt
werden, wenn der Strahl sich in etwa unter der gleichen
Entfernung von einer gegebenen Grenzkante des Glases
befindet, aufgezeichnet und führen zu Ausgangssignalen,
die eine Fehlergröße anzeigen. Im Falle von Bändern aus
Scheiben- oder Floatglas haben alle Fehler üblicherweise
eine größere Abmessung in der Längsrichtung des Bandes,
und diese Abmessung eines Fehlers ist normalerweise ein
Zeichen dafür, wie ernst der Fehler als Ganzes ist.
Nach bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird der
Strahl immer während seiner Bestrahlung des Glases durch
das Glas zurückreflektiert, bevor er den oder die Photo
detektoren erreicht, von welchen Fehlersignale sich ab
leiten. Dieses Vorgehen ermöglicht es, daß das Verfahren
innerhalb einer kleineren Raumhülle als sonst erforder
lich wäre, durchgeführt werden kann. Das optische System
kann in noch zweckmäßigerer Weise in Beziehung zum Glas
weg angeordnet werden. Wenn beispielsweise ein Band aus
Scheiben- oder Floatglas untersucht wird, das längs eines
in, wesentlichen horizontalen Weges läuft, so können die
Strahlquelle und die Fehlerphotodetektoreinrichtungen auf
Niveaus unterhalb des Weges des Glases angeordnet sein,
und der Reflektor zum Reflektieren des abtastenden Strahls
zurück durch das Glas kann oberhalb des Weges angeordnet
sein. Vorzugsweise werden die Zonen des Glases, die zu
irgendeinem Zeitpunkt durch die einfallenden und reflek
tierenden Abtaststrahlen bestrahlt werden, nicht voneinan
der getrennt oder werden nicht um mehr als 2 cm voneinan
der getrennt. Unter diesen Umständen wird das Auftreten
eines Doppelsignals für irgendeinen gegebenen Fehler ver
mieden oder leicht in Ableitung von einem Fehler identi
fizierbar gemacht.
Nach einem anderen wünschenswerten vorteilhaften
Merkmal wird das das Glas verlassende Strahlungsbündel
aufgespalten in einen Teil, der auf den Ort eines ersten
Detektors übertragen wird, und einen Teil, der auf einen
zweiten Detektor übertragen wird; und einer dieser Detek
toren ist angeordnet, so daß er immer dann bestrahlt wird,
wenn der Strahl abgelenkt wird, und der andere dieser
Detektoren ist so angeordnet, daß er bestrahlt wird, es
sei denn, der Strahl oder das Strahlenbündel wird durch
einen opaken Fehler unterbrochen oder durch einen Fehler
um mehr als ein bestimmtes Ausmaß (beispielsweise durch
eine Seitenkante des Glases) abgelenkt. Diese gemeinsame
Verwendung von Zwillingsdetektoren, die in unterschiedli
chen Richtungen arbeiten, ermöglicht die Erzeugung von
Photodetektorsignalen, die nicht nur das Vorhandensein
eines strahlungsablenkenden Fehlers signalisieren, son
dern ihn auch so charakterisieren, daß er gegebenenfalls
von einem besonderen Typ ist. Insbesondere erleichtert
diese Verwendung von Zwillingsdetektoren die Unterschei
dung zwischen strahlungsübertragenen und opaken Fehlern.
Die Erfindung umfaßt ein Verfahren, wo die Photodetektor
einrichtung nicht nur dazu dient, Ablenkungen des Abtast
strahls zu ermitteln, wie sie durch Seitenkanten des Gla
ses hervorgerufen werden, sondern auch Fehler zu ermit
teln, die den Strahl, ohne ihn abzulenken, erfassen. Solch
ein Verfahren läßt sich unter Verwendung eines einzigen
Fehlerphotodetektors durchführen, der normalerweise
bestrahlt wird durch den aus dem Glas austretenden Strahl
und ein Signal nur dann gibt, wenn die einfallende
Strahlung unter einen vorbestimmten Minimumwert fällt,
entweder weil der Strahl soviel abgelenkt wird, daß der
Photodetektor aufhört, bestrahlt zu werden oder weil das
Glas einen bestimmten Minimumabschwächungseffekt auf den
Strahl hat. Die Minimumstrahlablenkung, bei der der Photo
detektor ein Anwortsignal gibt, kann durch die Größe der
photoempfindlichen Fläche des Detektors bestimmt werden.
Es ist möglich, die Abtastung durchzuführen, indem der ab
tastende Strahlsender bewegt wird; vorzugsweise jedoch ist
dieser Sender stationär, und das Glas wird durch einen
Strahl abgetastet, der auf das Glas durch einen Schwin
gungsdeflektor, beispielsweise einen Reflektor, abgelenkt
wird. Die Abtastbewegungen können leichter in dieser Weise
erteilt werden.
Die Erfindung umfaßt Ausführungsformen, bei denen Abwei
chungen der Abtastdurchgänge des Strahls um mehr als ein
gewisses Ausmaß aus einer bestimmten Ebene eine Bestrah
lung der Abweichungsphotodetektoren hervorrufen; der Ab
tastweg wird automatisch abhängig von Signalen aus solchen
Abweichungsdetektoren korrigiert. Diese Verfeinerung
bringt eine brauchbare Sicherung gegen Falschbetrieb aufgrund Falschaus
richtung des Abtaststrahls, wie er beispielsweise aus der Bewegung der Vor
richtungskomponenten aus voreingestellten Lagen unter Umwelteinflüssen
resultieren kann.
Nach einem anderen wünschenswerten, jedoch empfohlenen Merkmal wird das
Glas bei einer Frequenz von wenigstens 20 Hz pro cm Glaslänge abgetastet.
Diese Bedingung trägt dazu bei, sicherzustellen, daß alle möglichen unzulässigen
Fehler in einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Querführungen ermittelt
werden, wodurch die Verläßlichkeit gesteigert wird. Das nach dem Verfahren der
Erfindung verwendete Strahlungsbündel ist vorzugsweise ein Laser. Das Laser
bündel kann leicht sehr schmal ausgeführt werden, was zu einer Genauigkeit in
der Fehlerortung führt.
Die Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung zur Bestimmung von in Flachglas
vorhandenen Fehlern, wie sie in Anspruch 23 angegeben ist, gelöst.
Die Vorrichtung ermöglicht nicht nur die Längsorte von Fehlern, sondern auch
ihre Querordinaten (d. h. ihre Entfernungen von einer Seitenkantenbegrenzung
des Glases) selbsttätig zu signalisieren, selbst wenn die Seitenkantenbegren
zungslage relativ zur Breite des Glasförderers während der Förderung des Glases
durch die Abtaststation variiert. Im Falle kontinuierlicher Glasbänder, die durch
die Glasabtaststation transportiert werden, wird die Genauigkeit der signalisierten Daten
nicht beeinflußt durch die Veränderung in der Glasbreite, nicht durch Wellungen
auf beiden Seitenkantenbegrenzungen des Glases bezüglich seiner Förderrich
tung oder durch "Schlangenbewegungen" des Glases auf seinem Förderer. Die
Vorrichtung ist daher von besonderer Wichtigkeit bei ihrer Anwendung auf die
Identifikation von Fehlerorten in Bändern frisch geformten Floatglases.
Die Fähigkeit der Vorrichtung, Querordinaten von Fehlerstellen zu bestimmen,
selbst wenn die Seitenkantenbegrenzungen des Glases nicht einer konstanten
Bewegungslinie
folgen, ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß die Vor
richtung so ausgestaltet ist, daß sie den strahlungsab
lenkenden Effekt ausnutzt, welcher eine Seitenkantenbe
grenzung eines Flachglases hat, wenn ein Strahlenbündel
veranlaßt wird, gegen und durch diese Begrenzung zu strei
chen. Die Vorrichtung nach der Erfindung soll zur Bestim
mung des Ortes von Fehlern in sich bewegendem Flachglas
mit einer Breite Verwendung finden (gemessen quer zur För
derrichtung), die geringer ist als die Länge der Bahn, die
vom Strahl in der Ebene des Glases überstrichen wird.
Vorausgesetzt, daß diese Bedingung eingehalten wird, so
fällt das erste Signal, das für Strahlablenkung durch das
Glas ein Anzeichen ist und welches durch die Photodetek
toreinrichtung ausgesandt wurde, bei jedem Strahldurch
gang mit dem Einfall des Strahls auf der näheren Seiten
kantenbegrenzung des Glases zusammen. Wenn in ein und dem
gleichen Durchgang des Strahls ein späteres Signal durch
die Photodetektoreinrichtungen ausgesandt wird, das auf
das Vorhandensein eines Fehlers zurückzuführen ist, der
das Strahlungsbündel ablenkt oder abschwächt, wobei in
diesem Fall die vom Strahl zwischen den Augenblicken des
Auftretens dieser ersten und nachfolgenden Signale durch
laufene Entfernung die Transversalordinate eines solchen
Fehlers, d. h. ihr Abstand von einer Seitenkantenbegren
zung des Glases ist. Wenn ein solches späteres Signal auf
die Ablenkung des Strahls durch die weitere Seitenkanten
begrenzung des Glases zurückführbar ist, so kann dies ab
gezogen werden aufgrund der Tatsache, daß die vom Strahl
im Zeitintervall zwischen den Wiederholungen dieses ersten
und des späteren Signals durchlaufene Entfernung im we
sentlichen der Breite des Glases entspricht.
Die Photodetektoreinrichtung der Vorrichtung nach der Erfindung
kann so gewählt werden, daß sie auf die Erfassung unter
schiedlicher Arten von Fehlern paßt, beispielsweise
Blasen, Steinchen und Steine, die zu einer Ablenkung ein
fallender Strahlung führen, Fehler, die opak gegen die
verwendete Strahlung sind, und Fehler in Form von Flecken,
wie beispielsweise Zinnflecken, die von einem Floatbad
stammen, welches das Strahlungsbündel nur in abgeschwäch
tem Zustand überträgt.
Vorzugsweise ist die Signalverarbeitungseinrichtung mit
einem Regelmechanismus eines Glasrichtpunkts oder einer
Glasmarkiereinrichtung oder Schneideinrichtung längs der
Förderungsbahn des Glases in Bewegungsrichtung hinter der
Abtaststation verbunden, so daß die Markier- oder Schneid
einrichtung das Glas an den Stellen der Fehler markiert
oder gegebenenfalls das Glas an Stellen schneidet, die die
signalisierten Fehlerorte berücksichtigen. Auf diese Weise
kann die Schneideinrichtung so geregelt werden, daß das
untersuchte Glas in Scheiben geforderter Größe und von
gewünschtem Qualitätsstandard geschnitten werden. Die
Augenblicke, an denen die fehlerinduzierten Signale durch
die Fotodetektoreinrichtungen erzeugt werden, gibt ein
Anzeichen für die Longitudinallagen der Fehler, d. h. die
Positionen der Strahlspuren, die quer über das Band gezo
gen werden oder denen gefolgt wird, in welchen die Fehler
zu finden sind; vom Zeitpunkt des Auftretens dieser Sig
nale, der Entfernung zwischen der Abtaststation und der
Markier- oder Schneidstation und der Geschwindigkeit des Glases
lassen sich die Ankunftszeiten jener Fehler an der
Markier- oder Schneidstation bestimmen.
Die Vorrichtung nach der Erfindung kann alternativ so
ausgelegt werden, daß sie Ausgangssignale abgibt, welche
die Längslagen von Fehlern, ausgedrückt als Entfernungen
von einer transversalen Bezugslinie, anzeigen. Beispiels
weise Vorrichtungen zur Erfassung der Orte von Fehlern in
vorgeführten Glasscheiben können einen Photodetektor auf
weisen, der auf Strahlablenkung anspricht, die durch die
Ankunft der Förderkante einer Scheibe zwischen einem
solchen Photodetektor und einer Strahlungsquelle hervor
gerufen wird. In diesem Fall kann diese Förder- oder
Anlaufkante als Bezugslinie dienen, und die Signalver
arbeitungseinrichtung kann die Auftretungszeiten der Be
zugs- und Fehlersignale vergleichen und Ausgangssignale
übertragen, die die Longitudinalentfernungen der Fehler
von den Anlaufkanten der Scheiben anzeigen.
Es ist nicht notwendig, daß die Transversalordinaten eines
zu bestimmenden Fehlers in jedem Fall auf der Basis von
(a) Glaskantenpositionssignalen bestimmt werden, welche
von der Photodetektoreinrichtung tatsächlich beim Strahl
durchgang oder bei den Strahldurchgängen übertragen werden,
bei denen ein solcher signalisierter Fehler auftritt. Das
Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Durchgängen
des Strahls über das Glas ist so gering, daß wenigstens
für den Fall, daß das untersuchte Glas ein frisch gebil
detes kontinuierliches Glasband ist, keine merkliche Än
derung in dem Kantenort des Glases an der Meßstation,
selbst über die Periode eintritt, die von vielen Strahl
durchgängen abgedeckt wird. Dies ist der Grund, daß es im
Interesse der Vereinfachung einer Signalverarbeitungs
einrichtung bei manchen Vorrichtungen nach der Erfindung
so ist, daß die Verarbeitungseinrichtung eine Möglichkeit
umfaßt, durch die periodisch das Mittel der Strahlorte be
stimmt wird, an denen Photodetektorsignale, die für die
Ablenkung des Abtaststrahls durch eine Seitenkantenbe
grenzung des Glases indikativ sind, in einer Vielzahl von
vorhergehenden Durchgängen des Strahls übertragen werden;
die Transversalordinaten-Ausgangssignale werden auf der
Basis dieses gemittelten Wertes abgeleitet.
Vorzugsweise umfaßt die Vorrichtung Discounting- oder Ab
zugseinrichtungen, um zu verhindern, daß die Ausgangs
signale aus der Signalverarbeitungseinheit den Ort von
Fehlern anzeigen, die kleiner als eine vorbestimmte
Entfernung von einer Seitenkantenbegrenzung des Glases
sind. In vielen Fällen der potentiellen Verwendung der
Vorrichtung ist es nicht von Interesse, den Ort von
Fehlern nahe der Seitenkantenbegrenzungen des Glases zu
identifizieren, weil eine geringere Qualität des Glases in
den Seitenrandbereichen hiervon ein unvermeidliches
Ergebnis des Glasbildungsverfahrens selbst ist und diese
Randbereiche systematisch als Ausschuß behandelt werden.
Die Breite der nicht verwendbaren Ränder hängt von der Art
der Glasbildungsmaschine, durch welche das flache Glas
erzeugt wird, von der Gesamtbreite des die Maschine ver
lassenden Flachglases und anderen Faktoren ab. Im Falle
der Erzeugung eines Floatglasbandes von etwa 3 bis 4 m
Breite kann jeder der Seitenränder, die als Ausschuß
behandelt werden müssen, beispielsweise in der Größen
ordnung von 10 bis 20 cm Breite liegen. Obwohl die durch
die Signalverarbeitungseinheit signalisierte Information
Positionsdaten selbst für Defekte umfassen kann, die in
den Teilen des Bandes, die ausgesondert werden sollen,
auftreten, ist es zufriedenstellender, wenn solche Fehler
abgezogen werden. Die signalisierten Ausgangsdaten werden
dann auf die wichtigere Information begrenzt.
Solche Discounting- oder Abzieheinrichtungen können Teil
der Signalverarbeitungseinrichtung bilden und so funktio
nieren, daß sie Glasfehlersignale, die abgezogen werden
sollen, blockieren. Alternativ kann die Fehlerphotodetek
toreinrichtung Mitteln zugeordnet werden, die während
irgendeines gegebenen Durchgangs des abtastenden Strahl
bündels die Übertragung von abzuziehenden Signalen auf
diese Signalverarbeitungseinrichtung ausschließt.
Die Erfindung umfaßt Vorrichtungen der vorbeschriebenen
Art, bei denen die Strahlüberwachungseinrichtung so kon
struiert ist, daß sie Signale erzeugt, welche die Strahl
orte relativ zu einer festen Bezugslage darstellen, die
sich außerhalb der Grenzen der Strahlbewegung quer über
das Glas befindet. In solch einer Vorrichtung können die
Signalverarbeitungseinrichtungen Ausgangssignale liefern,
welche Seitenkantenbegrenzungs- und Fehlerorte längs des
Abtastungswegs relativ zu einem festen Bezugsort anzeigen.
Dies ist von Vorteil, weil solche Ausgangssignale beson
ders brauchbar in der selbsttätigen Regelung von Vorgän
gen bei Glas sind, welches aufgrund von Vorrichtungen sich
bewegt, die in einer bestimmten festen Lage in Bewegungs
richtung hinter dem Bereich, wo das Glas abgetastet wird,
angebracht sind.
Vorteilhaft sind Glasschneideinrichtungen an einem Ort
längs des Weges des Glases in Bewegungsrichtung hinter der
Teststation angebracht; die Vorrichtung umfaßt Einrichtun
gen, die in aufeinanderfolgenden Abtastzyklen Signale er
zeugen, welche indikativ für die Entfernungen des Strahls
von einer Bezugslage der vorgenannten Art sind, wenn der
Strahl auf die Seitenkantenbegrenzungen des Glases auf
trifft; Einrichtungen zum Regeln dieser Schneideinrichtun
gen in Abhängigkeit von jenen Signalen sind vorgesehen,
die veranlassen, daß die Schneideinrichtungen die Rand
teile bestimmter Breite vom Glas während seiner Bewegung
von der Teststation fortschneiden. Solch eine Vorrichtung
bedeutet einen besonderen Vorteil in der Anlage zur Er
zeugung eines kontinuierlichen Bandes flachen Glases, von
welchem Randteile kontinuierlich wegen deren schlechter
Qualität entfernt werden müssen. Durch Regeln der Rand
schneideinrichtungen durch Signale, die die Strahlver
schiebungsabstände aus einer Bezugslage anzeigen, die be
züglich des Glasbandförderers fest ist, kann die Breite
der entfernten Ränder im wesentlichen konstant trotz der
Änderungen in den Bewegungslinien der seitlichen Begren
zungskanten des Bandes aufgrund von schlangenartiger Aus
bildung des Bandes oder aus irgendeinem anderen Grund
gehalten werden. Die Schneideinrichtungen zum Entfernen
gegenüberliegender Ränder des Bandes können mit den glei
chen Signalen geregelt werden, wenn die Breite des Bandes
im wesentlichen unverändert bleibt. In den meisten Fällen
jedoch wird erforderlich sein, unabhängige Signale zu
erzeugen, welche die Transversalentfernungen der unter
schiedlichen Seitenkantenbegrenzungen aus dieser festen
Bezugslage darstellen.
Bei einer Vorrichtung, bei der der Strahlüberwacher so
angeordnet ist, daß er Strahlverschiebungen relativ zu
einer festen Bezugslage der oben angegebenen Art über
wacht, kann es notwendig oder wünschenswert sein, daß die
Vorrichtung Mittel umfaßt, wodurch die Überwachungsein
richtungen periodisch rückgestellt werden können, um die
Verläßlichkeit der Überwachungssignale über eine Periode
kontinuierlichen Arbeitens des Verfahrens beizubehalten.
Solch eine Rückstelleinrichtung kann für Hand- oder
Automatikbetrieb ausgelegt sein. Nach bevorzugten Aus
führungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung ist
wenigstens ein im Abtastweg des Strahls an diese Bezugs
lage oder in fester Beziehung dazu wirksam mit der Strahl
überwachungseinrichtung verbunden, so daß sie veranlaßt
wird, selbsttätig wiederholt durch Signale rückgestellt zu
werden, die von solch einem Photodetektor übertragen
werden, wodurch sichergestellt wird, daß die Überwachungs
signale korrekt die Strahlorte relativ zu diesem Bezugsort
darstellen.
Die Signalverarbeitungseinrichtung nach der Erfindung ist
vorzugsweise so ausgelegt, daß sie Ausgangssignale lie
fert, welche (a) die Entfernung darstellen, die vom abta
stenden Strahl in aufeinanderfolgenden Abtastzyklen aus
einer festen Bezugsstellung in die Stellung durchlaufen
wird, in der der Strahl auf die nähergelegene Seitenkan
tenbegrenzung des Glases trifft und (b) die Entfernung
zwischen dieser Bezugslage und der Lage angibt, in der der
Strahl auf einen Fehler im Glas trifft. Das Signalisieren
von Kantenbegrenzungs- und Fehlerorten, ausgedrückt als
deren Entfernung von einer gemeinsamen Bezugslage, ist
vorteilhaft bei der Vereinfachung der Signalverarbeitung.
Die die Entfernungen (a) und (b) repräsentierenden Signale
geben eine Transversalordinatenanzeige eines signalisier
ten Fehlers, wobei diese Ordinate die Differenz zwischen
diesen signalisierten Entfernungen ist.
Vorzugsweise umfaßt die Vorrichtung ein Paar von Photo
detektoren (im folgenden "Bezugsphotodetektoren" genannt),
die nahe den gegenüberliegenden Enden der Bahn angeordnet
sind, welche vom Strahl während des Wanderns über das Glas
überstrichen werden, wobei diese Bezugsphotodetektoren mit
der Signalverarbeitungseinrichtung verbunden sind, welche
die Ausgangssignale überträgt, die eine Angabe der Strahl
ablenkung durch das Glas gibt; diese Verarbeitungseinrich
tung ist so aufgebaut, daß sie ein Photodetektorantwort
signal nicht als indikativ für Strahlablenkung oder -ab
schwächung durch einen Glasfehler behandelt, wenn ein sol
ches Signal während eines ersten Teils eines Abtastdurch
gangs des Strahls geliefert wird, bevor der Strahl einen
Bezugsphotodetektor erreicht. Solche Bezugsphotodetektoren
vorzusehen, ist günstig, wenn man Ausgangssignalfehler
wegen zufälliger Reflexionen der Strahlung auf den Photo
detektoren während der Bewegungen des Strahls über die
Enden seiner Wege quer über das Glas hinaus vermeiden
will.
Die Vorrichtung umfaßt vorteilhaft eine Einrichtung, die
jede Abtastbewegung des Strahlenbündels als eine Reihe von
Signalimpulsen codiert, so daß irgendeine gegebene Momen
tanposition des Strahls einer gegebenen Impulszahl ent
spricht. Diese Signalimpulse können ohne weiteres in Zu
ordnung zu Photodetektorsignalen verarbeitet werden, um
die geforderten Ausgangssignale, welche Fehlerorte dar
stellen, hieraus abzuleiten.
Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen der Vorrich
tung nach der Erfindung ist ein Impulszähler vorgesehen,
um Strahlorte in jedem Abtastzyklus in Impulszahlen zu
übersetzen, die von Null oder irgendeiner anderen vorbe
stimmten Bezugseinstellung entsprechend einer vorbestimm
ten Bezugsstellung des Strahls aus zählen; Bezugsphotodetektoren
der obengenannten Art sind wirksam mit diesem Zähler ver
bunden, so daß bei jedem der aufeinanderfolgenden Abtast
durchgänge des Strahls das Antwortsignal aus der Bestrah
lung des ersten der beiden Bezugsphotodetektoren, die vom
Strahl getroffen werden, zu einer Rückstellung des Zählers
auf einen Wert führt, der die Strahlverschiebungsentfer
nung zwischen dieser Bezugsstellung und dem Bezugsphoto
detektor repräsentiert. Die Kombination von Merkmalen ist
hilfreich, wenn man die Verläßlichkeit der Fehlerortsig
nale über Zeiträume kontinuierlicher Verwendung der Vor
richtung verbessern will, insbesondere, wenn die Bezugs
photodetektoren in enger Nachbarschaft zu Orten angebracht
sind, an denen der Strahl beginnt, über das Glas zu wan
dern.
Bei manchen Vorrichtungen nach der Erfindung ist ein Re
flektor mit alternierenden, reflektierenden und nicht-
reflektierenden Streifen vorgesehen, Einrichtungen, die
ein zweites Strahlungsbündel veranlassen (im folgenden
"Überwachungsstrahl" genannt), der von den Abtaststrahl
erzeugungseinrichtungen abgeleitet ist, um solch einen
Reflektor synchron mit den Abtastbewegungen des Glasab
taststrahls abzutasten; ein Photodetektor ist so ange
ordnet, daß er durch Strahlungsquanten bestrahlt wird, die
von dem Streifenreflektor reflektiert werden und der diese
Impulssignale, abhängig von dieser Bestrahlung liefert.
Die Form der Vorrichtung zum Codieren der Abtastbewegungen
des Abtaststrahls hat den Vorteil, daß die Genauigkeit,
mit der das gepulste Signal die Position dieses Strahls zu
irgendeinem Zeitpunkt darstellt, nicht durch Fluktuationen
in der Geschwindigkeit des Strahls während seiner Wande
rungsbewegung über das Glas beeinflußt. Solche Geschwin
digkeitsfluktuationen sind unvermeidlich für den Fall, daß
der Abtaststrahl das Glas durch hin- und hergehende
Winkelbewegung abtastet; sie sind von wesentlicher Größe,
es sei denn, daß der Bewegungsbogen des Strahls wesentlich
größer als die Breite des Glases wird. Genauigkeit und
Verläßlichkeit werden durch die Ableitung des Überwa
chungsstrahls von der gleichen Quelle wie der Abtaststrahl
gefördert. Vorzugsweise wird der Synchronismus von Abtast-
und Überwachungsstrahlen durch Verwendung eines gemeinsa
men oszillierenden Deflektors (beispielsweise eines
Reflektors) sichergestellt, um den beiden Strahlen Abtast
schwingungen zu erteilen.
Bei anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen der Vor
richtung ist ein Digitaltaktgeber vorgesehen, der die Ab
taststrahlbewegung in Form von Durchgangszeiten vom Beginn
jedes Abtastdurchgangs überwacht und Signalimpulse gibt,
welche indikativ für die Strahllage sind. Diese Form von
Strahlüberwachungseinrichtung läßt die Notwendigkeit in
Fortfall kommen, einen zweiten Strahl vom Abtaststrahl
generator abzuleiten und den Streifenreflektor und den
zugeordneten Photodetektor der oben beschriebenen Art vor
zusehen. Mittels eines Überwachungstaktgebers wird es mög
lich, Ergebnisse ähnlicher Genauigkeit zu erhalten. Wenn
jedoch die Abtaststrahlen im Winkel hin- und herbewegt
werden (im Unterschied zur Drehung in einer Richtung, so
daß wiederholt das Glas in der gleichen Richtung über
strichen wird), ist es notwendig, daß die Amplitude der
Strahlbewegungen beachtlich größer als die Breite des
Glases wird. Vorzugsweise beträgt diese Amplitude wenig
stens das Doppelte der Glasbreite. Wenn ein Photodetektor
mit fester Bezugslage der vorbeschriebenen Art vorzugs
weise angeordnet ist, wird dieser Photodetektor vorzugs
weise mit dem Taktgeber so verbunden, daß dies eine Rück
stellung in eine Bezugseinstellage jedesmal dann ist, wenn
der Bezugslagenphotodetektor durch den Abtaststrahl be
strahlt wird.
Bei bevorzugten Konstruktionsformen ist die Signalverar
beitungseinrichtung so ausgelegt, daß sie im Betrieb Aus
gangssignale abgibt, welche indikativ für die Anzahl der
unmittelbar aufeinanderfolgenden Strahldurchgänge ist,
wobei eine Strahlablenkung oder ein Abschwächungssignal
übertragen wird, wenn der Strahl sich in etwa unter der
gleichen Entfernung von einer Seitenkantenbegrenzung des
Glases befindet. Diese Auslegung der Signalverarbeitungs
einrichtung hat den Vorteil, daß die Ausgangssignale der
Vorrichtung nicht nur die Informationen über die Orte der
Strahlungsablenkungsfehler, sondern auch über die Größen
der Fehler geben. Die für Fehlergrößen stehenden Signale
können weiter durch einen Selektormechanismus verarbeitet
werden, der die Qualität unterschiedlicher Bereiche des
Flachglases auf der Basis von Zahl, Verteilung und Fehler
größen hierin bestimmt.
Nach einem weiteren wünschenswerten, jedoch vorzugsweisen
Merkmal umfaßt die Vorrichtung einen Reflektor, der so an
geordnet ist, daß er den Abtaststrahl zurück durch das
Glas reflektiert, und die Photodetektoreinrichtung zum Er
mitteln der fehlerinduzierten Strahlablenkungen oder
abschwächungen ist so angeordnet, daß sie auf Ablenkungen
oder Abschwächungen dieses reflektierten Strahls an
spricht, nachdem diese das zweite Mal vom Glas austritt.
Die Vorrichtung so auszulegen, ist besonders günstig, was
den Platzbedarf der Vorrichtung angeht. Nach einer mögli
chen Anordnung lassen sich die Strahlbündelquelle sowie
die Photodetektoreinrichtung zum Erfassen fehlerinduzier
ter Strahlablenkungen oder -abschwächungen unterhalb des
Förderweges des Glases einbauen; der Abtaststrahlreflektor
kann oberhalb dieses Weges angeordnet sein. Die Strahl
quelle kann so angeordnet sein, daß sie den Strahl direkt
nach oben gegen den Weg des Glases aussendet, oder der
Strahl kann in einer horizontalen oder fast horizontalen
Richtung auf einen Reflektor ausgesandt werden, der den
Strahl nach oben gegen diesen Weg reflektiert. Die letzt
genannte Anordnung macht es der Vorrichtung möglich, unter
Umständen zu arbeiten, unter denen die optische Länge des
Abtastsystems größer ist als im verfügbaren vertikalen
Raum untergebracht werden kann. Die Strahlquelle kann natür
lich alternativ so angeordnet sein, daß sie den Abtast
strahl nach unten auf das Glas richtet; diese Anordnung
führt jedoch zu Schwierigkeiten und zu Aufwand bei der
Anbringung der Vorrichtung in Arbeitsstellung.
Ein anderes wünschenswertes, sehr bevorzugtes
Merkmal, liegt darin, einen Strahlbündelaufspalter zum
Aufspalten des Abtaststrahls vorzusehen, nachdem dieser
die Bewegungsbahn des Glases verläßt, und zwar in zwei
abgeleitete Strahl(bündel) und zwei gesonderte Photode
tektoren für diese Ableit- oder Abzweigstrahlen, wobei die
Photodetektoren so angeordnet sind, daß dann, wenn die
Vorrichtung in Betrieb ist, einer von diesen nur dann be
strahlt wird, wenn der Abtaststrahl durch das Glas abge
lenkt wird, während der andere bestrahlt wird, es sei
denn, das Abtaststrahlbündel wird daran gehindert, durch
das Glas übertragen zu werden oder wird um mehr als ein
gewisses vorbestimmtes Ausmaß gelenkt. Von Vorteil für
diese Zwillingsdetektoranordnung ist, daß hierdurch die
Erzeugung von Informationssignalen möglich wird, die nicht
nur den Ort eines Fehlers anzeigen, sondern auch angeben,
ob der Fehler in einen besonderen Kategorietyp fällt oder
nicht fällt. Wenn beispielsweise dieser eine Detektor eine
Strahlablenkung erfaßt, der andere Detektor jedoch be
strahlt bleibt, so ist dies eine Anzeige für einen Fehler
typ der nur einen geringen Beugungseffekt auf die einfal
lende Strahlung hat; und wenn zu irgendeinem Zeitpunkt
keiner der Detektoren bestrahlt wird, so ist dies ein An
zeichen einer Unterbrechung des Abtaststrahls durch eine
opake Zone im Glas.
Die Erfindung umfaßt auch eine Vorrichtung, bei der die
Photodetektoreinrichtungen einen Photodetektor umfassen,
der so angeordnet ist, wenn die Vorrichtung im Betrieb
ist, sie normalerweise durch den Strahl bzw. das Strahl
bündel bestrahlt wird, der bzw. das aus dem Glas austritt
und welche ein Signal gibt, wenn die einfallende Strahlung
unter einen vorbestimmten Minimumschwellenwert fällt.
Solch eine Photodetekoreinrichtung ist in der Lage, Fehler
zu erfassen und zu signalisieren, welche den Abtaststrahl
abschwächen, ohne ihn abzulenken. Die Photodetekoreinrich
tung einer solchen Vorrichtung muß natürlich auch Strahl
ablenkungen erfassen wie sie beispielsweise durch die
Ränder oder Kanten den Glases hervorgerufen werden. Solche
großen Strahlablenkungen erfassen, wie sie beispielsweise
durch die Ränder oder Kanten des Glases hervorgerufen
werden. Solche großen Strahlablenkungen sowie solche
Strahlabschwächungen können nur durch ein und den gleichen
Photodetektor mit einer empfindlichen Fläche einer Größe
erfaßt werden, die bestrahlt bleibt, es sei denn, der
Abtaststrahl wird um mehr als ein vorbestimmtes Minimum
ausmaß abgelenkt.
Vorteilhaft wird die Strahlerzeugereinrichtung so
gehalten, daß sie stationär verbleibt, wenn die Vorrich
tung sich im Betrieb befindet, und die Vorrichtung umfaßt
einen Deflektor, beispielsweise einen Reflektor, der mit
Mitteln gekoppelt ist, um solch einen Deflektor oszillie
ren zu lassen und die Abtastbewegungen des Strahls zu er
zeugen. Ein besonders empfehlenswerten Oszillationsmecha
nismus, um den Deflektor oszillieren oder hin- und her
schwingen zu lassen, umfaßt ein am Deflektor befestigtes
Torsionselement und Einrichtungen, beispielsweise elektro
magnetische Mittel, um solch ein Element bei seiner Eigen
frequenz schwingen zu lassen. Es hat sich herausgestellt,
daß solch ein Schwingsystem in der Lage ist, genau und
zuverlässig zu arbeiten. Die oszillierende Masse kann sehr
gering sein. Der Elektromagnet kann durch Spannungsimpulse
erregt werden, die durch die Deflektorbewegung selbst ge
regelt werden, so daß die Impulsfrequenz mit der Resonanz
grundfrequenz des Torsionselements zusammenfällt.
Bei manchen Vorrichtungen nach der Erfindung sind Abwei
chungsphotodetektoren angeordnet, um ein Antwortsignal
dann zu geben, wenn der Weg des Abtaststrahls um mehr als
ein bestimmtes Ausmaß von einer vorbestimmten Ebene ab
weicht; solche Abweichungsphotodetektoren sind wirksam mit
Einstelleinrichtungen verbunden, welche für automatische
Korrekturverstellungen dieses Weges sorgen. Dieses zusätz
liche Merkmal bringt eine brauchbare Sicherung gegen ein
Falscharbeiten aufgrund falscher Ausrichtung des Abtast
strahls, die beispielsweise aus der Bewegung der Vorrich
tungskomponenten aus Voreinstellagen unter Umwelteinflüs
sen resultieren kann.
Nach einem anderen empfehlenswerten Merkmal werden die
Einrichtungen zur Erzeugung des Abtaststrahls, die Fehler
photodetektoren und die Einrichtungen, die dem Strahl Ab
tastbewegungen erteilen, in eine einzige Anordnung inte
griert. Die Installation der Vorrichtung in zweckmäßiger
Beziehung zu einem gegebenen Glasförderer wird hierdurch
erleichtert.
Vorzugsweise ist der Strahlungsbündelemitter oder Sender
eine Laserkanone. Die Verwendung eines Lasers ist vorteil
haft, um die momentan bestrahlte Zone des Glases so klein
wie möglich werden zu lassen und dadurch der Vorrichtung
ein sehr hohes Auflösungsvermögen zu geben.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, von
Verfahren und Vorrichtung, soll nun mit Bezug auf die bei
liegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Diese zeigen
in:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Abtast-
und Detektor- bzw. Ermittlungssystems in
Betrieb und
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines bei diesem System
verwendeten Signalisierungssystems.
Fig. 1 zeigt das Abtast- und Detektorsystem, in Förder
richtung eines Glasbandes 1 gesehen. Die aussendende
Strahlungsquelle 2 sowie eine Anzahl von Photodetektoren
zum Überwachen der Abtastbewegungen des Strahls sowie der
Detektorstrahlablenkungen sind an einem Ort unterhalb des
Weges des Glases oder des Glasbandes 1 angeordnet: oberhalb des Weges befin
det sich ein konkaver Reflektor 3 zum Reflektiern der Strah
lung zurück auf diese Detektoren.
Die Strahlungsqelle 2 ist vorzugsweise eine Laserkanone;
das Strahlenbündel wird in der folgenden Beschreibung daher
als Laserstrahl bezeichnet. Die sendende Strahlungsquelle
2 ist in einer festen Lage angebracht. Der Laserstrahl
wird durch einen Halbspiegel 4 in einen über
tragenen Strahl 5 und einen reflektierten Strahl 6 ge
teilt. Dieser reflektierte Strahl 6 wird weiter durch Re
flektoren 7 und 8 reflektiert.
Der übertragene Strahl 5 und das Strahlenbün
del bzw. der übertragene Strahl 9, der durch den Spiegel 8
reflektiert wurde, fallen beide auf einen Reflektor 10.
Die Mitte des Reflektors 10 befindet sich in einer Ebene,
welche die Krümmungsachse des Reflektors 3 halbiert und
enthält.
Der Reflektor 10 ist auf einem Torsionsstab gelagert und
wird durch einen Elektromagneten in Schwingungen versetzt,
der in seinem Erregerkreis einen Schalter hat, der durch
die Reflektorbewegungen betätigt wird, so daß der Reflek
tor bei der Eigenfrequenz des Stabes in Schwingungen ver
setzt wird. Die Schwingungsfrequenz des Reflektors 10
liegt bei 800 Hz. Die Schwingung oder Oszillation des
Reflektors 10 sorgt dafür, daß der von diesem reflektierte
Abtaststrahl 11 das Glasband 1 bei dieser Frequenz ab
tastet. Nehmen wir beispielsweise an, daß die Geschwin
digkeit des Glasbandes 1 20 cm pro Sekunde beträgt, so ist
das Ergebnis das, daß das Glasband 1 40 Abtastzyklen des
Strahls pro cm Bandlänge ausgesetzt wird.
Der Strahl 9 wird durch den oszillierenden Reflektor 10 in
einen oszillierenden reflektierten Strahl 12 umgeformt,
der genau synchron mit dem Abtaststrahl 11 eine hin- und
so hergehende überstreichende Bewegung ausführt. Der Strahl
12 tastet einen konkaven gestreiften Reflektor 13 mit re
flektierenden und nicht-reflektierenden Streifen ab, die
alternierend längs des vom Strahl überstrichenen Weges ange
ordnet sind. Der Reflektor 13 reflektiert daher intermit
tierend einfallendes Licht, das Licht wird in einer Auf
einanderfolge diskreter Quanten oder Impulse reflektiert,
wie durch die gestrichelte Linie 14 angedeutet. Diese
Lichtimpulse werden gegen den Ort eines Photodetektors 15
gerichtet. Die Mitte dieses Photodetektors 15 und die Mitte
des oszillierenden Reflektors 10 sind symmetrisch bezüg
lich der Ebene angeordnet, welche die Krümmungsachse des
Reflektors 13 halbiert und enthält; so werden sämtliche
Lichtimpulse vom Photodetektor 15 unabhängig von den
Oszillations- oder Schwingbewegungen des Strahls 12
empfangen, von dem die Impulse erzeugt werden. Der syn
chrone Strahl 12, der gestreifte Reflektor 13, sowie
der Photodetektor 15 dienen zusammen zum Codieren der Abtast
bewegungen des Abtaststrahls 11 als eine Reihe elek
trischer Signalimpulse, die durch eine Signalverarbei
tungseinrichtung der nachbeschriebenen Art verarbeitet werden.
Die Schwingungsamplitude des oszillierenden Reflektors 10
ist derart, daß der vom Abtaststrahl 11 in der Ebene des Glasbandes 1
überstrichene Weg sich merklich bis außerhalb der Grenzen
des Weges des Band es erstreckt. Die Amplitude ist nämlich
derart, daß der Abtaststrahl 11 aus einer durch die Linie X be
zeichneten Bezugslage an einer Seite des Bandweges in eine
durch die Linie Y bezeichnete Bezugslage auf der anderen Seite dieses Weges die
überstreichende Bewegung durchführt. Somit geht der Abtaststrahl 11 beim
Überstreichen durch beide seitliche Randbegrenzungen des
Glasbandes während jeder Querabtastbewegung des Strahls hindurch.
In der dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind
Bezugsphotodetektoren 16 und 17 benachbart den gegenüber
liegenden Enden des Reflektors 3 für den zu beschreiben
den Zweck installiert; der Abtaststrahl 11 streicht auch
quer über diese Photodetektoren bei jeder seiner Abtast
bewegungen. Während des Überstreichens des Glasbandes 1 wird
so der Abtaststrahl 11 zurück durch das Band durch den Re
flektor 3 als ein reflektierter Abtaststrahl 18 reflek
tiert. Die optische Anordnung des Systems ist derart, daß
die Orte, wo das Glas 1 momentan durch die einfallenden und
reflektierten Abtaststrahlen 11, 18 bestrahlt wird, sehr eng
zusammenliegen (vorzugsweise innerhalb 2 cm voneinander),
vorteilhaft überlappen sie oder grenzen aneinander an.
Der reflektierte Abtaststrahl 18 fällt, nachdem er das Glasband 1
verlassen hat, auf einen halbtransparenten Reflektor 19
und wird hierdurch in einen übertragenen Anteil 20 und
einen reflektierten Anteil 21 aufgespalten. In unver
meidlicher Weise läßt die Zeichnung es klar werden, daß
die einfallenden und reflektierten Abtaststrahlen 11 und
18 beide in der gleichen Ebene liegen; tatsächlich ist
dies aber nicht der Fall; sonst würde der oszillierende
Reflektor 10 und der gekrümmte Reflektor 13 den reflektier
ten Abtaststrahl 18 stören oder behindern. Der übertragene
Anteil 20 wandert gegen einen Photodetektor 22, während
der reflektierte Anteil 21 gegen einen Photodetektor 23
geht. Eine störende Scheibe bzw. Maske 24 ist mittig vor der
empfindlichen Fläche des Photodetektors 22 angeordnet und
unterbindet den übertragenen Anteil 20 des reflektierten
Abtaststrahls 18 immer dann und solange wie der Abtast
strahl 11 und damit auch der reflektierte Abtaststrahl 18
nicht durch das Glasband 1 reflektiert werden. Eine Ablen
kung dieser Strahlen tritt immer dann ein, wenn der Ab
taststrahl 11 auf eine Seitenkantenbegrenzung des Bandes
auftrifft und wird auch immer dann auftreten, wenn diese
Strahlen auf einen Fehler im Glas 1 treffen. Jede merkliche
Ablenkung des Abtaststrahls 11 führt zu einer Bestrahlung des
Photodetektors 22 durch den übertragenen Teil 20 des re
flektierten Abtaststrahls 18. Der reflektierte Teil 21 des
reflektierten Abtaststrahls 18 fällt immer auf die photo
empfindliche Oberfläche des Photodetektors 23, ausgenommen
zu den Zeitpunkten, wenn der reflektierte Abtaststrahl 18
durch das Glasband 1 abgelenkt wird. Gewünschtenfalls kann der
Photodetektor 23 von einer Empfindlichkeit derart sein,
daß er auf ein Abfallen im einfallenden Strahlungsstrom
unter einem gewissen Schwellenwert anspricht, so daß der
Photodetektor 23 den Einfall des Abtaststrahls 11 auf Glasfehler
signalisieren kann, welche den Strahl, ohne ihn abzulenken,
abschwächen.
Die aufeinanderfolgenden Entfernunginkremente, die bei
jedem gegebenen Abtastdurchgang von den Strahlen längs des Re
flektors 3 und des gestreiften Reflektors 13 überstrichen
werden, stehen nicht in konstanter Beziehung zu den Ent
fernungsinkementen, die gleichzeitig quer über das Glas 1
überstrichen werden. Um den Signalisierungsfehler auf
grund dieser Disparität so klein wie möglich zu halten,
ist es wünschenswert, daß ein langer optischer Weg zwi
schen dem oszillierenden Reflektor 10 auf der einen Seite
und dem Glasband 1 und dem Reflektor 3 auf der anderen Seite ge
geben ist. In einer verwirklichten, gute Ergebnisse lie
fernden Vorrichtung beträgt die Entfernung zwischen dem
oszillierenden Reflektor 10 und dem Reflektor 3 7 bis 8 m.
Es wird nun auf das Schaltbild der Signalisierungsein
richtung (Fig. 2) Bezug genommen. Auf der linken Seite
dieses Schaltbilds sind die Photodetektoren 15, 16, 17, 22
und 23 der Fig. 1 gezeigt. Die vom Photodetektor 15 gelie
ferten strahlüberwachenden Impulse werden nach Verstärkung
an einen Impulszähler bzw. Zähler 26 gegeben, genauso wie die Signale,
die von den Bezugsphotodetektoren 16, 17, die nahe dem den Abtaststrahl 11
reflektierenden Reflektor 3 angeordnet sind, geliefert werden.
Vom Photodetektor 15 gelieferte Überwachungsimpulse
während der Verschiebungen des Abtaststrahls 11 nach rechts in der
Darstellung der Fig. 1 werden als aufeinanderfolgende
Steigerungen des vom Zähler 26 aufgezeichneten Werts re
gistriert, wogegen während der Abtastvorgänge nach links
gelieferte Überwachungsimpulse als aufeinanderfolgende
Verminderungen dieses Wertes registriert werden. Der
Zähler 26 kann periodisch rückgestellt werden, so daß seine
Pulszahl weiter die Strahllage relativ zur festen Bezugs
lage X mit dem geforderten Genauigkeitsgrad darstellt.
Solch eine Einstellung kann von Hand zu jedem gewünschten
Intervall vorgenommen werden. Die Zählerleistung kann
beispielsweise durch ein visuelles Display überwacht
werden, welches klarmacht, wann eine Rückstellung erfor
derlich wird. Der Zähler 26 wird jedoch vorteilhaft automa
tisch eingestellt und rückgestellt. Nach bevozugten Aus
führungsformen der Erfindung erfolgt das Rückstellen
automatisch, bei jedem Abtaststrahlzyklus oder in Inter
vallen von zwei oder mehr Zyklen, abhängig von dem Einfall
des Abtaststrahls 11 auf einen oder mehrere Photodetektoren. Wenn
beispielsweise ein Bezugslagen-Photodetektor bei X sich
befindet, kann der Zähler 26 selbsttätig in eine Bezugs- bei
spielsweise Null-Einstellung durch ein Signal rückgestellt
werden, welches von einem solchen Photodetektor abhängig
von seiner Bestrahlung übertragen wird. In diesem Fall ist
es vorteilhaft, daß der Zähler 26 abhängig von der Bestrah
lung des Bezugsphotodetektors 16 während der Bewegung des Abtast
strahls 11 nach rechts rückgestellt wird, und erneut abhängig
von der Bestrahlung des Bezugsphotodetektors 17 während eines
Durchgangs des Abtaststrahls 11 nach links rückgestellt wird, so daß
die registrierten Impulszahlen, wenn der Abtaststrahl 11 sich in
Stellungen dieser Bezugsphotodetektoren 16, 17 befindet, korrekt
die jeweiligen Entfernungen dieser Photodetektoren von der
Bezugslage X darstellen. Als Alternative kann dieser
Bezugslagenphotodetektor fortfallen, und die Rückstellung
des Zählers 26 kann allein durch Signale von den Bezugs
photodetektoren 16, 17 vorgenommen werden, diese Signale
dienen dann dazu, den Zähler 26 auf Impulszahlen
einzustellen, welche korrekt diese jeweiligen Entfernun
gen wiedergeben. Als Konsequenz des Zählerrückstellvor
gangs ist der vom Zähler 26 registrierte Wert immer eine
Korrekte Darstellung der Lage des Abtast-Strahls 11 relativ zur
festen Bezugslage X.
Überwachungsimpulse als Anzeichen für die variierende
Abtaststrahllage werden vom Zähler 26 an einen Randlagen
computer 27 gegeben, mit dem die Photodetektoren 22, 23
über einen ODER-Kreis 32 verbunden sind. Der Computer um
faßt eine Torschaltung 28, eine sogenannte Tally-Ein
richung bzw. eine Markiereinrichtung 29, einen Akkumula
tor/Kalkulator 30 sowie ein Bandkantenpositionsregister 31.
Während jedes Abtastvorgangs des Abtaststrahls 11 tritt
die erste Ablenkung des Abtast-Strahls 11 durch das Glasband 1 ein, wenn
der Abtast-Strahl 11 zunächst auf eine Seitenkantenbegrenzung des
Glases 1 trifft. Das Photodetektorsignal entsprechend der
Strahlablenkung wird an die entsprechende Torschaltung 28
wie die Strahlpositionsüberwachungsimpulse vom Zähler 26
gegeben. Die Torschaltung 28 überträgt vom Zähler 26 an den
Akkumulator/Kalkulator 30 ein Zählerausgangssignal, wel
ches indikativ für die Strahlposition in dem Augenblick
ist, zu dem dieses Strahlablenkungssignal an die Tor
schaltung 28 über den ODER-Kreis 32 geliefert wird. Solch
eine Signalübertragung über die Torschaltung 28 tritt in
jeder einer Vielzahl von Abtastzyklen des Abtast-Strahls 11 ein; die
Anzahl dieser Vielzahl wird bestimmt durch die Einstellung
der oben erwähnten Tally-Einrichtung 29 (setting of the
tally device 29). Die von der Torschaltung 28 in der vorein
gestellten Anzahl von Abtastzyklen übertragenen Strahl
positionssignale werden im Akkumulator/Kalkulator 30 gesammelt, und
diese Einrichtung berechnet dann die Mittel der gesammel
ten Strahlpositionen und überträgt die solche Mittel dar
stellenden Signale auf das Bandkantenpositionsregister 31.
Nach einer besonderen Ausführungsform beträgt die Tally-
Einstellung 128 Zyklen, und die Akkumlation der 128 Über
wachungsimpulszahlen welche den Ort einer Bandkante
darstellt und die Berechnung des mittleren Werts
beträgt 8 s.
Die mittleren Lagen der jeweiligen Glasränder über die
durch die Einstellung der Tally-Einrichtung 29 bestimm
ten Zeitintervalle werden an einen Komparatorkreis 33
gegeben. Sie werden auch an einen Mechanismus zum Regeln
der Lage der Glasschneideinrichtungen gegeben, um das
so Glasband 1 an einem Ort in Bewegungsrichtung hin hinter der
Fehlerermittlungsstation mit Schneideinrichtungen zum
Scheiden des Glasbandes 1 in Scheiben geforderter Größe und
Qualitätstandard sowie Schneideinrichtungen zur kontinu
ierlichen Entfernung der seitlichen Randbereiche des Glas
bandes 1 gegeben. Unter Verwendung dieser Signale zur Re
gelung der Bewegung der Randschneideinrichtungen in eine
Richtung quer zur Bewegungsbahn des Glasbandes 1 kann die Breite
der vom Glasband 1 geschnittenen Ränder konstant selbst über
Perioden gehalten werden, während der eine Veränderung
in den Lagen der Randkanten eintritt, dort wo sie durch die
Schneidstation gehen. Diese Glaskantenpositionssignale
können nach Wunsch auch einem Indikator oder einem Auf
zeichner 34 zugeliefert werden, der von einem Operator
abgelesen werden kann.
Die Strahllagen, die mit den Strahlablenkungen infolge von
Fehlern im Glasband 1 zusammenfallen, werden durch ein Fehler
register bzw. einen Fehleraufzeichner 35 aufgezeichnet.
Hierzu werden Signale von den Photodetektoren 22 und 23
einem solchen Fehlerregister 35 über einen Inhibitor
kreis 36 zugeführt, dessen einer Zweck darin besteht,
Störungen oder Geräusche einschließlich Störsignalen ab
zufiltern, die bei auftreffenden Lichtreflexionen von
Teilen der Glasförder- und Testanlage herrühren. Das Fehler
register 35 nimmt die Strahlungslagenüberwachungssignale
vom Zähler 26 auf und überträgt an den Komparatorkreis 33
Signale, welche für die Lagen des Abtast-Strahls 11 in den Augen
blicken indikativ sind, in denen Ablenkungssignale von den
Photodetektoren 22 und 23 empfangen werden. Der Inhibitor
kreis 36 empfängt Signale von den Bezugsphotodetektoren
16 und 17, die nahe den Enden des Re
flektors 3 angeordnet sind und überträgt auf das Fehler
register 35 nur Ablenkungssignale, die während der Bewe
gung des Abtast-Strahls 11 zwischen diesen Detektoren auftreten.
Signale, die für die Strahlpositionen indikativ sind, die
mit den von den Photodetektoren 22 und 23 signalisierten
Fehlern zusammenfallen, wie beispielsweise die Randkanten
positionssignale vom Randpositionsregister, werden dem
Komparatorkreis 33 und einem Torkreis 37 zugeführt. Im
Komparatorkreis 33 werden die Fehlerpositionssignale vom
Fehlerregister 35 mit Kantenpositionssignalen vom Register
31 verglichen, um zu bestimmen, welche Fehler um mehr als
einen gewisen vorbestimmten Abstand von jeder Kante des
Glasbandes 1 entfernt sind. Abhängig von Fehlerpositionssigna
len, die sich in dieser Kategorie befinden, überträgt der
Komparatorkreis 33 ein Arbeitssignal an die Torschaltung 37.
Dieses Signal öffnet die Torschaltung 37 und ermöglicht es,
daß entsprechende Fehlerpositionssignale vom Fehlerregi
ster 35 empfangen werden und zu einem Mikroprozessor 38
passieren. Der Mikroprozessor 38 ist auch über eine ODER-
Schaltung 39 mit Bezugsphotodetektoren 16, 17 verbunden, so daß
Signale empfangen werden, die indikativ für Augenblicke
sind, wenn der Abtast-Strahl 11 mit einem neuen Durchgang quer über
das Glasband 1 beginnt. Diese Signale sind natürlich wichtig bei
der Bestimmung der Größen der einzelnen Fehler.
Der Mikroprozessor 38 hat drei Ausgangsleitungen 40-42. Die
Leitung 40 überträgt Signale, die die Entfernung der
Fehler in Querrichtung von der Bezugslage X darstellen.
Die Leitung 41 überträgt Signale, welche indikativ für die
Art eines signalisierten Fehlers sind. Fehler werden in
unterschiedlichen Kategorien abhängig davon signalisiert,
ob sie gegebenenfalls eine Strahlablenkung veranlassen,
die ausreicht, um die Bestrahlung des Photodetektors 23 zu
unterbrechen. Die Leitung 42 übeträgt Signale, die
indikativ für die Länge eines signalisierten Fehlers sind,
ein Faktor, der von der Zahl aufeinanderfolgender Abtast
durchgänge des Abtast-Strahls 11 ableitbar ist, wobei die Strahlab
lenkung näherungsweise in der gleichen Strahlposition sig
nalisiert wird. In diesem Zusammenhang ist es oft zweck
mäßig, kleine Fehler in sehr großer Nachbarschaft zueinan
der, so als ob es sich um einen einzigen Fehler handeln
würde, zu signalisieren. Treten beispielsweise Fehlersig
nale am gleichen Strahlungsort mehr als einmal innerhalb
eines Intervalls von bis zu 40 Abtastperioden auf, so
können diese Signale so behandelt werden, als ob es sich
um einen einzigen Fehler handelt.
Die über die Leitungen 40-42 übertragenen Signale werden
mehr oder weniger 05220 00070 552 001000280000000200012000285910510900040 0002003610484 00004 05101 gleichzeitig mit dem Einfall des Abtast
strahls 11 auf die Fehler übertragen, was zu eben diesen
Signalen führt. Daher sind die Zeiträume, zu denen diese
Signale übertragen werden, indikativ für die Längsorte oder
Längspositionen der Fehler. Nimmt man dies zusammen mit
der Laufgeschwindigkeit des Glasbandes 1, so ermöglichen diese
Zeiten der Fehlersignalübertragung Ankunftszeiten der
Fehler in irgendeiner zu bestimmenden Lage oder irgnd
einem zu bestimmenden Ort in Bewegungsrichtung hinter der
Abtaststation.
Für die Größenklassifizierungsfunktion sind in dem Mikro
prozessor 38 eine Anzahl von mehrzelligen Registern einge
baut. Fehlerortungssignale werden an die eine oder andere
Zelle jedes Registers abhängig von der Querordinate des
signalisierten Ortes übertragen. Fehlerortsignale, die
entsprechende Querordinaten darstellen, werden auf die
gleichen Registerzellen übertragen. Die Zellen jedes Re
gisters haben zugeordnete Ausgangstorschaltungen, an wel
chen ein Schwellenladungswert vorgesehen ist, der zweck
mäßig für eine besondere Fehlerkategorie ist. Unterschied
liche Schwellenladungswerte, einer für jedes Register,
sind vorgesehen. Die Anzahl der Register entspricht der
Anzahl der unterschiedlichen Größenkategorien, in welche
die Fehler zu klassifizieren sind. Ortungs- oder Posi
tionssignale, welche die gleiche Querordinate darstellen
und in unmittelbar aufeinanderfolgenden Durchgängen des
Abtastrahls 11 übertragen werden, haben einen kumulativen
Ladungseinfluß auf die Zellen, auf die sie übertragen wer
den. Die Anzahl der Ladungsinkremente, die sich in jeder
gegebenen Zelle sammeln, ist somit indikativ für die
Längsabmessung des Fehlers und sorgt für die Zellenladung.
Die Addition eines Ladungsinkrements zu irgendeiner gege
benen Zelle wird begleitet von einer Abnahme im Schwellen
ladungswert, der der zugeordneten Zelle erteilt wurde.
Wenn der Schwellenladungswert an irgendeinem Tor auf Null
fällt, so wird ein Signal von der zugeordneten Zelle über
tragen, wodurch angezeigt wird, daß die Längsabmessung des Feh
lers, die die Querordinate hat, welche zu dieser Zelle
gehört, wenigstens gleich dem Schwellenwert ist, der
durch die voreingestellte Torladung dargestellt ist. Wird
ein Ladungsinkrement nicht zu einer Zelle in irgendeinem
gegebenen Strahlendurchgang addiert, dann wird jede vorher
von der Zelle gesammelte Ladung und das Restladungsinkre
ment auf der zugeordneten Zelle selbsttätig entleert.
Eine Verfeinerung der beschriebenen und dargestellten Vor
richtung, die sich als günstig erwiesen hat, umfaßt den
Einbau von Photodetektoren gegenüber dem korrekten Laufweg
des Abtaststrahls 11 quer über den Reflektor 3 und die Ver
bindung dieser Photodektoren mit einer Einstelleinrich
tung für den oszillierenden Reflektor 10, so daß dieser
Reflektor selbsttätig für den Fall eingestellt wird, daß
eine Vibration oder ein anderer störender Einfluß den
Abtaststrahl 11 veranlaßt, sich seitlich in der einen oder anderen
Richtung von seinem korrekten Weg längs des Reflektors 3
fortzubewegen. Solche zusätzlichen Photodetektoren können
beispielsweise nahe dem einen Ende des Reflektors 3, bei
spielsweise in einer Ebene angeordet werden, welche normal
zur Ebene der Fig. 1 und zwischen dem Bezugsphotodetektor
16 und dem entsprechenden Ende des Reflektors 3 ist.
Bei einer Modifikation der beschriebenen Vorrichtung kann
auf den Photodetektor 22 verzichtet werden. Der Photo
detektor 23 allein wird verwendet, um die Glasrandorte und
die Orte der Fehler im Glasband 1 zu ermitteln. Der Photodetek
tor 23 kann in diesem Falle wie vorher beschrieben arbei
ten, oder er kann so ausgelegt sein, daß er auch ein Sig
nal für den Fall liefert, daß der einfallende Strahlungs
strom unter einen bestimmten Wert fällt, wodurch die Ab
schwächung des reflektierten Abtaststrahls 18 angezeigt wird, die beispielsweise
durch einen Flecken im Glasband 1 hervorgerufen wurde. In diesen
Fällen signalisiert die Vorrichtung nicht die Position von
Fehlern, die nur einen geringen ablenkenden Einfluß auf
den Abtaststrahl 11 haben. Für den Fall, daß ein einziger
Glaskanten- und -fehlerphotodetektor Verwendung fin
det, besteht natürlich keine Notwendigkeit für den halb
transparenten Reflektor 19. Der Photodetektor kann am Ort
des Photodetektors 22 in der Zeichnung vorgesehen sein.
Natürlich können verschiedene andere Photodetektoranord
nungen innerhalb des Rahmens der Erfindung möglich sein.
Beispielsweise kann der Photodetektor in seiner darge
stellten Lage 23 für den Zweck der Ermittlung großer
Strahlablenkungen beibehalten werden, der Photodetektor 22
kann ohne die Maske 24 zur Ermittlung von Strahlabschwä
chungen ausgelegt und verwendet werden.
Claims (43)
1. Verfahren zum Bestimmen des Orts von in Flachglas vorhandenen
Fehlern, während dieses sich längs einer Bahn bewegt, durch Abtasten
des Glases mit einem Strahl elektromagnetischer Strahlung, der quer
über die Bahn streicht, derart, daß der Strahl aufeinanderfolgenden
Querspuren über das Glas folgt, und mittels Photodetektoreinrichtun
gen, die Schwächungen oder Ablenkungen des Strahls durch Fehler im
Glas ermitteln, dadurch gekennzeichnet, daß
- 1. bei jedem Abtastdurchgang der Strahl durch gegenüberliegende Seitenkantenbegrenzungen des Glases läuft,
- 2. daß Ablenkungen des Strahls aufgrund seines Einfalls auf eine oder jede Seitenkantenbegrenzung des Glases erfaßt werden,
- 3. daß Ausgangssignale gewonnen werden durch eine Signalisie rungseinrichtung, wobei die Ausgangssignale die Positionen von Querspuren längs der abgetasteten Länge des Glases, in wel chen Fehler ermittelt werden, und die Abstände, gemessen längs dieser Spuren, zwischen diesen Fehlern und einer Seitenkanten begrenzung des Glases angeben, und
- 4. daß die Ausgangssignale verwendet werden, um die signalisier ten Fehlerorte zu identifizieren.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Signalisierungseinrichtung Ausgangssignale erzeugt,
die als Regelfaktor in der selbsttätigen Regelung einer
Glasmarkiereinrichtung oder einer Schneideinrichtung
verwendet werden, um das bewegte Glas an einer Stelle
in Bewegungsrichtung hinter der Station, wo das Glas
abgetastet wird, zu markieren oder zu schneiden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß ein mittlerer Wert aus den Glaskantenablen
kungssignalen abgeleitet wird, die durch die Photode
tektoreinrichtung in einer Vielzahl von aufeinanderfol
genden Durchgängen des Strahls quer über das Glas in
der einen Richtung übertragen werden und daß dieser
mittlere Wert in der Ableitung der Ausgangssignale ver
wendet wird, welche für Fehlerorte indikativ sind.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß diese Ausgangssignale nur
für Fehler erzeugt werden, die mehr als ein bestimmtes
Stück von jeder Seitenkantenbegrenzung des Glases ent
fernt sind.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Strahls
durch Überwachungsmittel überwacht wird, welche Signale
abgeben, die indikativ für die Strahlorte relativ zu
einer festen Bezugslage oder einem festen Bezugsort
sind, der sich außerhalb der Grenzen der Strahlbewegun
gen quer über das Glas befindet und daß diese Signale,
von der Signalisierungseinrichtung zur Ableitung
der Ausgangssignale verwendet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, in der Anwendung zum Erfassen
von Fehlerorten in einem kontinuierlichen Glasband, dadurch
gekennzeichnet, daß diese Bezugslage in fester Beziehung zum
Rahmen des Glasförderers steht und Signale, die für die Ent
fernung wenigstens einer Seitenkantenbegrenzung des Glas
bandes von der Bezugslage indikativ sind, verwendet werden,
um selbsttätig eine Schneideinrichtung zu regeln, die weiter
stromabwärts längs des Bandverlaufs angebracht ist und dazu
dient, einen Randteil vorbestimmter Breite von einer oder
jeder Seite des Bandes zu schneiden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß Signale, die von einem Photodetektor
übertragen werden, in dieser Bezugslage oder in
fester Beziehung zu dieser Bezugslage abhängig von der
Bestrahlung dieses Photodetektors durch den Abtast
strahl, selbsttätig wiederholt die
Überwachungsmittel nachstellen, um sicherzu
stellen, daß fortlaufend korrekt die Orte des Strahls
relativ zum Bezugsort dargestellt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Signalisierungseinrichtung
Ausgangssignale abgibt, welche die Entfernung dar
stellen, die vom Abtaststrahl in aufeinanderfolgenden
Abtastzyklen von diesem festen Bezugsort zu einem Ort
durchlaufen werden, an dem der Strahl auf die nähere
Seitenkantenbegrenzung des Glases trifft, und die
Entfernung zwischen diesem Bezugsort und einem signa
lisierten Fehler darstellen.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Abtastdurchgang
des Strahls der Strahl auf einen Bezugsphotodetektor
fällt und die Erzeugung eines Bezugssignals hervor
ruft, kurz bevor der Strahl die nähere Seitenkanten
begrenzung des Glases erreicht und daß das erst
nachfolgende Strahlablenkungssignal durch diese
Signaleinrichtung als ein Signal verarbeitet wird,
welches indikativ für den Einfall des Strahls auf eine
Seitenkantenbegrenzung des Glases ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß jede Abtastbewegung des
Strahls als eine Reihe von Signalimpulsen codiert
wird, so daß jeder gegebene Momentanort des Strahls
einer gegebenen Impulszahl entspricht.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß diese Signalimpulse einem Impuls
zähler eingegeben werden, der bei jedem Abtastzyklus
Strahlorte in Impulszahlen umsetzt, die von Null oder
von einer anderen vorbestimmten Bezugseinstellung
zählen, die einen vorbestimmten Ort des Strahls außer
halb der Begrenzungen der Strahlbewegung quer über das
so Glas entspricht, und daß bei jedem von aufeinanderfol
genden Abtastdurchgängen des Strahls eine Bestrahlung
des ersten von zwei Bezugsphotodetektoren, auf die
der Strahl trifft, dafür sorgt, daß der Zähler auf
einen Wert rückgestellt wird, welcher die Strahlver
schiebungs- oder -bewegungsentfernung zwischen diesem
Bezugsort und dem Bezugsphotodetektor darstellt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Strahl oder Strahlenbündel, der
oder das aus der gleichen Strahlungsquelle wie der Ab
taststrahl abgeleitet wird, veranlaßt wird, synchron
mit dem Abtasten des Glases, einen Reflektor mit ab
wechselnd reflektierenden und nicht-reflektiernden
Streifen abzutasten und daß die von diesem Streifen
reflektor reflektierten Quanten auf einen photoelek
trischen Detektor fallen und hierdurch die
Signalimpulse erzeugen.
13. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Orte des Abtaststrahls im Laufe
jedes Abtastvorgangs auf der Basis der Durchgangszeit
vom Beginn des Durchgangs an überwacht werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abtaststrahl ein im Winkel oszillierender
Strahl ist und daß die Amplitude der Strahlbewegung in
der Ebene des Glases wenigstens gleich der doppelten
Breite des Glases ist.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der unmittelbar
folgenden Strahldurchgänge, in welchen fehlerinduzier
te Signale erzeugt werden, wenn der Strahl sich annähernd in
der gleichen Entfernung von einer gegebenen
Begrenzungskante des Glases befindet, registriert wer
den und zu für die Fehlergröße stehenden Ausgangssigna
len führen.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl während seiner
Bestrahlung des Glases zurück durch das Glas reflek
tiert wird, bevor der oder die Photodetektoren, von
welchen die Fehlersignale abgeleitet werden, erreicht
sind.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das das Glas verlassende
Strahlenbündel aufgespalten wird in einen Teil, der
bis zum Ort eines ersten Detektors durchgelassen wird
sowie einen Teil, der an einen zweiten Detektor über
tragen wird; und daß einer dieser Detektoren so an
geordnet wird, daß er immer dann bestrahlt wird, wenn
der Strahl abgelenkt wird und der andere dieser Detektoren
so angeordnet wird, daß er bestrahlt wird es sei
denn, der Strahl würde durch einen opaken Fehler
unterbrochen oder durch einen Defekt um mehr als ein
bestimmtes Ausmaß abgelenkt.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Photodetektoreinrich
tung nicht nur Ablenkungen des Abtaststrahls ermit
telt, wie sie durch die Seitenkanten des Glases her
vorgerufen werden, sondern auch Fehler ermittelt,
welche den Strahl, ohne ihn abzulenken, abschwächen.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Abtaststrahl von einem
stationären Sender oder einer stationären Quelle abge
geben wird und der Abtaststrahl auf dem Glas durch
einen oszillierenden Deflektor abgelenkt wird.
20. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß Abweichungen der Abtastdurchgänge
des Strahls um mehr als ein gegebenes Ausmaß von einer vor
bestimmten Ebene zu einer Bestrahlung von Abweichungs
detektoren führen und daß der Abtastweg selbsttätig
durch Antwortsignale von Abweichungsdetektoren
korrigiert wird.
21. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß das Glas bei einer Fre
quenz von wenigstens 20 Hz pro cm Glaslänge abge
tastet wird.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Abtaststrahl ein Laserstrahl
ist.
23. Vorrichtung zur Bestimmung des Orts von in Flachglas vorhandenen
Fehlern, das sich längs einer Bahn bewegt, mit,
einer Einrichtung zum Fördern des Flachglases durch eine Untersu
chungsstation, einer Einrichtung (2) zur Erzeugung eines Strahls elek
tromagnetischer Strahlung, der veranlaßt wird, wiederholt über die
Bahn zu laufen und hierdurch aufeinanderfolgenden Querspuren über
das Glas (1) an dieser Untersuchungsstation zu folgen, einem Strahlposi
tionskodierer, bestehend aus einem Reflektor (13) und einem Photode
tektor (15), zum Erzeugen von Signalen, die Strahlpositionen darstellen,
sowie einer Photodetektoreinrichtung (22, 23) zum Ermitteln des Ein
falls von Abtaststrahlen (11) auf Fehler im Glas (1), wobei die Photodetektor
einrichtung (22, 23) Signale liefert, welche die Strahlablenkungen oder die
Strahlschwächungen und die Strahlablenkungen durch das Glas (1)
angeben, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen mit dem
Photodetektor (15) des Strahlpositionskodierers verbundenen Randla
gencomputer (27) aufweist, um bezüglich jedes Abtastdurchgangs des
Abtaststrahls (11) in einer Richtung oder periodisch bezüglich einer Aufein
anderfolge von Abtastdurchgängen die Position oder die mittlere vom
Abtaststrahl (11) erreichte Position bei solch einem Durchgang oder solchen
Durchgängen aufzuzeichnen, wenn ein erstes Signal, hervorgerufen
durch eine Strahlablenkung durch das Glas (1), von der Photodetektorein
richtung (22, 23) empfangen ist; und eine Signalverarbeitungseinrichtung (33,
35, 36, 37, 38), die im Betrieb Ausgangssignale überträgt, welche die
Zeit angeben, während derer ein Strahldurchgang eintritt, wobei ein
späteres die Strahlablenkung oder Strahlabschwächung durch das Glas
(1) angebendes Signal von der Photodetektoreinrichtung (22, 23) empfangen
wird, nachdem der Abtaststrahl (11) diese Position oder die mittlere Strahlpo
sition verlassen hat, und welche auch den Abstand angeben, um wel
chen sich der Abtaststrahl (11) im Zeitintervall zwischen dem Augenblick, in
dem er diese Position oder die mittlere Position erreicht, und dem
Augenblick dieses späteren Signalempfangs, bewegt hat.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalverarbeitungseinrichtung (33, 35, 36, 37, 38) mit einem
Regelmechanismus einer Glasmarkier- oder Schneidein
richtung verbunden ist, die längs des Förderweges des
Glases (1) in Bewegungsrichtung hinter dieser Abtaststa
tion angeordnet ist, so daß die Markier- oder Schneid
einrichtung das Glas (1) an den Orten der Fehler markiert
oder das Glas (1) gegebenenfalls an Stellen schneidet,
welche die signalisierten Fehlerorte berücksichtigen.
25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekenn
zeichnet, daß Zähleinrichtungen (26) vorgesehen
sind, um zu verhindern, daß die Ausganssignale von
den Signalverarbeitungseinrichtungen (33, 35, 36, 37, 38) den Ort von
Fehlern angeben, die geringer als eine gewisse vorbe
stimmte Entfernung von einer Seitenkantenbegrenzung
des Glases (1) sind.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Strahlpositionskodierer (13, 15) so aufgebaut ist,
daß er Signale erzeugt, welche die Strahlpositionen
relativ zu einer festen Bezugslage darstellen, die
außerhalb der Grenzen der Strahlbewegung quer über dem
Glas (1) liegt.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet,
daß das Glas (1) Schneideinrichtungen, an einem Ort längs
der Bewegungsbahn des Glases (1) in Bewegungsrichtung
hinter dieser Untersuchungsstation angebracht sind und
wobei mittel in aufeinanderfolgenden Abtastzyklen vor
gesehen sind, die Signale erzeugen, welche indikativ
für die Entfernungen des Abtaststrahls (11) von der Bezugslage
sind, wenn der Abtaststrahl (11) auf die Seitenkantenbegrenzungen
des Glases trifft und wobei Mittel vorgesehen sind, um
die Schneideinrichtungen in Abhängigkeit von den
Signalen zu regeln, die die Schneideinrichtungen ver
anlassen, Randbereiche vorbestimmter Breite vom Glas (1)
während seiner Bewegung von der Teststation fortzu
schneiden.
28. Vorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekenn
zeichnet, daß wenigstens ein im Abtastweg des Abtaststrahls (11)
angeordneter Photodetektor, an oder in fester Bezie
hung zu dieser Bezugslager (X, Y), wirksam mit dem Strahlpositionskodierer
(13, 15) verbunden ist und diesen veranlaßt, selbsttätig
wiederholt durch Signale rückgestellt zu werden,
welche von dem Photodetektor übertragen wurden, wo
durch sichergestellt wird, daß die Überwachersignale
korrekt die Strahllagen relativ zur Bezugslage (X, Y) dar
stellen.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 28,
dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungs
einrichtung (33, 35, 36, 37, 38) so ausgebildet ist, daß sie Ausgangs
signale erzeugt, welche die Entfernung darstellen,
die vom Abtaststrahl (11) in aufeinanderfolgenden Abtast
zyklen aus dieser festen Bezugslage (X, Y) in die Lage
durchlaufen wurde, in der Abtaststrahl (11) auf die nähere
Seitenkantenbegrenzung des Glases trifft, und die
Entfernung zwischen dieser Bezugslage (X, Y) und der Lage, in
der der Abtaststrahl (11) auf einen Fehler im Glas (1) trifft.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 29, da
durch gekennzeichnet, daß ein Paar von Photodetekto
ren (16, 17), im folgenden Bezugsphotodetektoren genannt, vor
gesehen ist, die nahe sich gegenüberliegenden Enden
des Weges angeordnet sind, der vom Abtaststrahl (11) während der
Bewegung quer über das Glas (1) überstrichen wird, wobei
diese Bezugsphotodetektoren (16, 17) mit der Signalverarbeitungseinrichtung
(33, 35, 36, 37, 38) verbunden sind, welche Ausgangssignale
überträgt, welche bezeichnend für die Strahlablenkung
durch das Glas (1) sind und daß diese Signalverarbeitungseinrichtung
(33, 35, 36, 37, 38) so konstituiert ist, daß sie nicht ein Photo
detektoransprechsignal als indikativ für Strahlablen
kung oder Schwächung durch einen Glasfehler behandelt,
wenn dieses Signal während eines ersten Teils eines
Abtastdurchgangs des Strahls geliefert wird, bevor der
Strahl einen Bezugsphotodetektor (16, 17) erreicht.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 30,
dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen
sind, die jede Abtastbewegung des Abtaststrahlenbündels (11)
als eine Reihe von Signalimpulsen codiert, so daß jede
gegebene Momentanposition des Abtaststrahlenbündels (11) einer
gegebenen Impulszahl entspricht.
32. Vorrichtung nach den Ansprüchen 30 und 31, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Impulszähler (26) vorgesehen ist, der
Strahlpositionen in jedem Abtastzyklus in Impulszahlen
umsetzt, die von Null oder einer anderen vorbestimmten
Bezugseinstellung entsprechend einer vorbestimmten
Bezugseinstellung des Abtaststrahls (11) zählen, und daß diese
Bezugsphotodetektoren (16, 17) mit dem Impulszähler (26) derart ver
bunden sind, daß bei jedem der aufeinanderfolgenden
Abtastdurchgänge des Abtaststrahls (11) das Antwortsignal aus der
Bestrahlung der ersten der beiden Bezugsphotodetek
toren (16, 17) die vom Abtaststrahl (11) getroffen werden, eine Rück
stellung des Zählers (26) auf einen Wert hervorruft, der
die Strahlbewegungsentfernung zwischen der Bezugs
position und dem Bezugsphotodetektor (16, 17) darstellt.
33. Vorrichtung nach Anspruch 31 oder 32, gekennzeichnet
durch einen Reflektor (13) mit abwechselnd reflektierenden
und nicht-reflektierenden Streifen, Einrichtungen, die
veranlassen, daß ein zweites Strahlungsbündel (12), im fol
genen Überwachungsstrahl genannt, von der Abtast
strahlerzeugereinrichtung (2) abgeleitet wird, um diesen
Reflektor synchron mit den Abtastbewegungen des
Abtaststrahls (11) abzutasten; und durch einen Photo
detektor (15), der so angeordnet ist, daß er von Strah
lungsquanten bestrahlt wird, die von dem Streifen
reflektor reflektiert werden und der diese
Signalimpulse abhängig von der Bestrahlung abgibt.
34. Vorrichtung nach Anspruch 31 oder 32, gekennzeichnet
durch einen Digital-Taktgeber, der die Abtaststrahl
bewegung als von Durchgangszeit vom Beginn jedes
Abtastdurchgangs abtastet und Signalimpulse, die be
zeichnend für die Strahlposition sind, liefert.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 34,
dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungs
einrichtung (33, 35, 36, 37, 38) so ausgebildet ist, daß sie im Betrieb Aus
gangssignale liefert, welche bezeichnend für die Zahl
unmittelbar folgender Strahlbündeldurchgänge ist, bei
der ein Strahlablenkungs- oder Abschwächungssignal
übertragen wird, wenn das Strahlungsbündel sich in
etwa unter der gleichen Entfernung von einer Seiten
kantenbegrenzung des Glases (1) befindet.
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 35,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Reflektor (3) vorgesehen
ist, der so angeordnet ist, daß er den Abtaststrahl (11)
zurück durch das Glas (1) reflektiert und daß die Photo
detektoreinrichtung (22, 23) zum Ermitteln der fehlerindu
zierten Strahlablenkungen oder -abschwächungen so
angeordnet ist, daß sie auf Ablenkungen oder Ab
schwächungen dieses reflektierten Strahls (18) nach dem
zweiten Austreten aus dem Glas (1) anspricht.
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 36,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Strahlteiler (19) zum
Aufteilen oder Abspalten des Abtaststrahls (18), nachdem er
die Bewegungsbahn des Glases (1) verlassen hat, in zwei abge
leitete Strahlen (20, 21) und gesonderte
Photodetektoren (22, 23) für diese abgeleiteten Strahlen (20, 21) vor
gesehen sind, welche so angeordnet sind, daß dann,
wenn die Vorrichtung in Betrieb ist, einer von diesen nur
dann bestrahlt wird wenn der Abtaststrahl (11) durch das
Glas (1) abgelenkt wird, während der andere be
strahlt wird, wenn der Abtaststrahl (11) daran
gehindert wird, durch das Glas (1) übertragen zu werden, oder um
mehr als ein vorbestimmtes Ausmaß abgelenkt wird.
38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 37,
dadurch gekennzeichnet, daß die Photodetektoreinrich
tung (22, 23) einen Photodetektor umfaßt, der so angeordnet
ist, daß dann, wenn die Vorrichtung sich im Betrieb
befindet, sie normalerweise durch den aus dem Glas (1)
austretenden Strahl (18) bestrahlt wird und ein Signal
liefert, wenn die einfallende Strahlung unter einen
vorbestimmten Minimumschwellenwert fällt.
39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 38,
dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlerzeugerein
richtung (2) so gehalten wird, daß sie stationär ver
bleibt, wenn die Vorrichtung sich im Betrieb befin
det, und daß die Vorrichtung einen mit Mitteln zum
Oszillieren desselben gekoppelten Deflektor (10)
aufweist, wodurch die Abtastbewegungen des Strahls
erzeugt werden.
40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtungen, die diesen Deflektor (10) in Schwin
gungen versetzen, ein am Deflektor (10) befestigtes
Torsionselement sowie elektromagnetische oder andere
Einrichtungen umfassen, um dieses Element bei seiner
Eigenfrequenz in Schwingungen zu versetzen.
41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 40,
dadurch gekennzeichnet, daß Abweichungsphotodetektoren für
die Abgabe eines Antwortsignals angeordnet sind, wenn
der Weg des Abtaststrahls (11) um mehr als ein vorbestimmtes
Ausmaß von einer vorbestimmten Ebene abweicht und daß
diese Abweichungsphotodetektoren wirksam mit Stell
einrichtungen verbunden sind, die selbsttätige korri
gierende Verstellungen des Wegeverlaufs vornehmen.
42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 41,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (2) zum Er
zeugen des Abtaststrahls (11), die Photodetektoreinrichtung (22, 23) zum Ermitteln des Einfalls von Strahlen
auf Fehler im Glas (1)
und die Einrichtungen (10), die dem Strahl (5) Abtastbewegun
gen ermöglichen, in eine einzige Einheit integriert sind.
43. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 42,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (2) zur Erzeu
gung des Strahlungsbündels (5) eine Laserkanone ist.
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