DE3806382A1 - Method and device for testing running transparent webs - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen von laufenden transparenten Bahnen auf in der Bahn verlaufende Bruchstellen durch Abtasten der zu prüfenden transparenten Bahn mit einem Lichtstrahl, Erfassen des reflektierten und/oder transmittierten Lichtes oberhalb und unterhalb der transparenten Bahn, Umsetzen der erfaßten Lichtwerte in elektrische Impulse und Auswerten der Impulse in einem Rechner.The invention relates to a method and a Device for checking running transparent Lanes on breaking points running in the lane Scanning the transparent web to be tested with a Beam of light, detecting the reflected and / or transmitted light above and below the transparent web, implementation of the detected light values in electrical impulses and evaluating the impulses in a calculator.
Das Prüfen von laufenden transparenten Bahnen, also von Bahnen, die aus transparenten Kunststoffen oder aus Glas bestehen und die im Anschluß an ihre Erzeugung in Platten bzw. Scheiben aufgetrennt werden, ist insbesondere auf dem Gebiet der Glasprüfung inzwischen sehr verbreitet. Geprüft werden dabei üblicherweise die Oberflächen auf Verformungen, Kratzer oder Einschlüsse, wie aus DE-OS 33 38 804, DE-OS 24 60 077, DE-OS 32 08 040, DE-OS 32 08 039, DE-OS 32 08 038, DE-OS 32 23 215 und DE-OS 31 29 808 bekannt. Die Prüfung erfolgt durch Abtastung der Bahn mit einem fliegenden Lichtpunkt, wobei die reflektierten und/oder durchgelassenen, sich ändernden Lichtwerte von fotoelektrischen Wandlern aufgenommen und in elektrische Impulse umgesetzt werden. Diese Impulse werden analysiert und daraus Fehlersignale abgeleitet.Checking running transparent webs, so of sheets made of transparent plastics or consist of glass and the following her Generation are separated into plates or slices, is particularly in the field of glass testing now very common. Be checked usually the surfaces on deformations, Scratches or inclusions, such as from DE-OS 33 38 804, DE-OS 24 60 077, DE-OS 32 08 040, DE-OS 32 08 039, DE-OS 32 08 038, DE-OS 32 23 215 and DE-OS 31 29 808 known. The test is carried out by scanning the web with a flying point of light, the reflected and / or transmitted, changing Light values recorded by photoelectric converters and converted into electrical impulses. These Pulses are analyzed and error signals from them derived.
Diese bisher übliche Art der Abtastung ist aber für das Erkennen von in der Materialbahn verlaufenden Brüchen nicht zuverlässig. Da diese Brüche insbesondere bei der Glasherstellung auftreten, soll nachfolgend die Erfindung am Beispiel der Bruchfindung an laufenden Glasbahnen erläutert werden, ohne sie jedoch darauf zu beschränken.This type of scanning, which has been common until now, is for the detection of those running in the material web Breaks not reliable. Because these breaks should occur in particular in the manufacture of glass below the invention using the example of finding the fracture be explained on running glass sheets without them however, limit it to that.
Bei Brüchen im Glas unterscheidet man zwei Arten, nämlich den offenen Bruch und den geschlossenen Bruch. Als offener Bruch wird dabei ein Bruch bezeichnet, bei dem zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Glasteilen ein deutlich sichtbarer Luftspalt vorhanden ist, d. h., daß sich die beiden Teile einer Glasscheibe bereits voneinander wegbewegt haben. Diese Art des Bruches ist insbesondere, wenn der Luftspalt bereits größere Dimensionen angenommen hat und im Bereich von oberhalb 0,5 mm liegt, auch mit herkömmlichen Prüfaggregaten zu erkennen. Die Bildung dieses breiten Luftspaltes erfolgt aber über eine größere Strecke, d. h. der Bruch kann nicht frühzeitig erkannt werden.There are two types of glass breakage, namely the open break and the closed break. An open break is a break at the one between the two opposite Glass parts have a clearly visible air gap is, d. that is, the two parts of one Have already moved the glass pane away from each other. These Type of break is particularly when the air gap has already taken on larger dimensions and Range of above 0.5 mm, also with to recognize conventional test units. The education this wide air gap takes place via a longer distance, d. H. the break cannot be early be recognized.
Beim sogenannten geschlossenen Bruch liegen die beiden Teile des Glases noch nahtlos aneinander. Evtl. geht der Bruch auch noch nicht durch die volle Materialdicke, sondern erstreckt sich beispielsweise von der Oberseite in Richtung Unterseite der Glasbahn, ohne die Unterseite bereits erreicht zu haben. Ein Finden dieses Fehlers ist mit herkömmlichen Aggregaten absolut ausgeschlossen.The two lie in the so-called closed break Parts of the glass still seamlessly together. Possibly. goes the break is not yet full Material thickness, but extends for example from the top towards the bottom of the glass sheet, without having already reached the bottom. A Finding this bug is with conventional aggregates absolutely impossible.
Diese geschlossenen Brüche treten in einem sehr frühen Stadium der Glaserzeugung auf, weshalb man bemüht ist, gerade sie zu erfassen, um das Auftreten von Ausschuß weitgehend zu verhindern, also frühzeitig den oder die zu Ausschuß führenden Fehler zu erkennen und zu beseitigen.These closed breaks occur very early Stage of glass production, which is why efforts are made just capture them to the appearance of committee to be largely prevented, i.e. early on to recognize errors leading to committee and to remove.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, Brüche, insbesondere geschlossene Brüche, bei der Abtastung einer transparenten laufenden Bahn mit einem fliegenden Lichtpunkt zu erkennen.The invention is therefore based on the object Fractions, especially closed fractions, in the Scanning a transparent running path with a to recognize flying light point.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen von laufenden transparenten Bahnen auf in der Bahn verlaufende Bruchstellen durch Abtasten der zu prüfenden transparenten Bahn mit einem Lichtstrahl, Erfassen des reflektierten und/oder transmittierten Lichtes oberhalb und unterhalb der transparenten Bahn, Umsetzen der erfaßten Lichtwerte in elektrische Impulse und Auswerten der Impulse in einem Rechner, mit dem kennzeichnenden Merkmal, daß der Lichtstrahl im wesentlichen quer zur Laufrichtung der zu prüfenden transparenten Bahn unter einem konstanten Winkel von kleiner als 90 Grad, bezogen auf die Senkrechte zur transparenten Materialbahn, geführt, das transmittierte Licht unter der Bahn von einem fotoelektrischen Wandler erfaßt, einem Rechner zugeführt und in diesem analysiert wird. This task is solved by a procedure and a Device for checking running transparent Lanes on breaking points running in the lane Scanning the transparent web to be tested with a Beam of light, detecting the reflected and / or transmitted light above and below the transparent web, implementation of the detected light values in electrical impulses and evaluating the impulses in a computer with the characteristic feature that the light beam essentially transverse to the direction of travel the transparent web to be tested under one constant angle of less than 90 degrees, based on the perpendicular to the transparent material web, led, the transmitted light under the orbit of a photoelectric converter, a computer fed and analyzed in this.
Bei der Abtastung der transparenten Bahn wandert der fliegende Lichtpunkt, ausgehend von einer Seite der Bahn, quer über die Bahn bis zur anderen Seite, d. h. der Lichtstrahl tritt unter der glasspezifischen Brechung - legt man als Beispiel Glas zugrunde - durch die Bahn hindurch und in einem unter der Bahn angeordneten Empfänger ein. Gleichzeitig wird dabei ein Teil des Lichtes an der Oberfläche der Glasbahn reflektiert und gelangt nicht in den Empfänger. Da der Lichtstrahl aber unter einem spitzen Winkel über die Breite der Bahn geführt wird, trifft er bei Vorhandensein eines Längsbruches auf eine Kante auf, d. h. optisch gesehen trifft er auf eine Grenzfläche zwischen einem dichten Medium - Glas - und einem dünneren Medium - Luft. Dieser Vorgang tritt bei jedem, also auch bei einem unvollständigen, Bruch auf und führt zur Totalreflexion des Lichtes, wenn der Einfallwinkel an der Grenzfläche einen Grenzwert überschritten hat. When the transparent path is scanned, the flying point of light, starting from one side of the path, traverses across the path to the other side, i.e. the light beam passes under the glass-specific refraction - taking glass as an example - through the path and in one receiver located under the web. At the same time, part of the light is reflected on the surface of the glass sheet and does not reach the receiver. However, since the light beam is guided at an acute angle across the width of the web, it strikes an edge when there is a longitudinal break, that is to say optically it strikes an interface between a dense medium - glass - and a thinner medium - air. This process occurs with everyone, even with an incomplete break, and leads to total reflection of the light when the angle of incidence at the interface has exceeded a limit value.
Aus den vorstehenden Berechnungen folgt, daß bei allen Winkeln im Bereich oberhalb 41,8 Grad an der Bruchstelle Totalreflexion auftritt. Da der Bruch nicht exakt unter 90 Grad verläuft, wird ein Bereich zwischen 10 Grad und 80 Grad bevorzugt.From the above calculations it follows that for all Angles in the range above 41.8 degrees at the Breakage total reflection occurs. Because the break an area is not exactly 90 degrees preferred between 10 degrees and 80 degrees.
Tritt bei der Abtastung Totalreflexion an der Grenzfläche des Bruches auf, so wird diese vom Wandler erfaßt. Wenn also von einer bestimmten Stelle der Glasbahn bei der Abtastung ein starker Impuls von dem unter der Materialbahn zur Aufnahme reflektierter Strahlungen angeordneten fotoelektrischen Wandler an den Rechner geleitet wird, liegt ein Längsbruchfehler vor, dessen Länge vom Rechner aufgrund der Zahl der Abtastungen ermittelt und dessen Lage zum Rand durch den einzelnen Abtastzyklus definiert werden kann.Occurs when scanning total reflection at the Interface of the break on, so this is from the transducer detected. So if from a certain place the Glass track when scanning a strong pulse from that under the web of material for taking reflected Radiation arranged photoelectric converter the computer is routed, there is a longitudinal break error before, the length of the calculator based on the number of Scans determined and its location to the edge the individual sampling cycle can be defined.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Prüfung von laufenden transparenten Bahnen auf in der Bahn verlaufende Bruchstellen besteht im wesentlichen aus einem Sender zur Erzeugung des Lichtstrahles und einem Empfänger für das Licht sowie einem Rechner zur Auswertung der in diesen eingespeisten Impulse. Sie weist das kennzeichnende Merkmal auf, daß der Sender für den Lichtstrahl unter einem Winkel von kleiner als 90 Grad, bezogen auf die Senkrechte zur transparenten Bahn, in einem Wagen montiert ist, der oberhalb der transparenten Bahn quer zu ihrer Laufrichtung verschoben werden kann und daß unter der transparenten Materialbahn quer zu ihrer Laufrichtung verschiebbar ein Schlitten mit dem Empfänger für das von der Bruchstelle reflektierte Licht angeordnet ist, wobei der Wagen und der Schlitten mit der gleichen Geschwindigkeit parallel zueinander über die Bahnbreite bewegbar sind.A device for performing the method for Checking running transparent webs in the There are essentially breaking points from a transmitter for generating the light beam and a receiver for the light and a computer for Evaluation of the impulses fed into these. they has the characteristic that the transmitter for the light beam at an angle of less than 90 degrees, based on the perpendicular to the transparent Track, is mounted in a car above the transparent web across its direction can be moved and that under the transparent Material web can be moved transversely to its running direction a sled with the receiver for that from the Reflected light is arranged, where the carriage and the sled with the same Speed parallel to each other over the Web width are movable.
Übliche Abtastgeräte arbeiten mit einer stationären Lichtquelle und einem Spiegelrad bzw. einem oszillierenden Spiegel, durch die ein fliegender Lichtpunkt über die zu prüfende Fläche geworfen wird und dort eine Abtastlinie bildet. Bei diesen Aggregaten ändert sich der Auftreffwinkel auf die Bahn von einer Seite der Bahnbreite zur anderen und erreicht in der Mitte der Bahn, da die Abtastaggregate üblicherweise in Bahnmitte angeordnet sind, 90 Grad. Das Abtasten unter einem konstanten Winkel ist also mit diesen herkömmlichen Aggregaten nicht möglich, ferner liegt beim Stand der Technik der Abtastwinkel des Mittenbereiches der Bahn exakt bei den Winkelbereichen, also 90 plus/minus wenige Grad, unter denen auch ein Längsbruch verläuft.Usual scanning devices work with a stationary one Light source and a mirror wheel or one oscillating mirror through which a flying Point of light is thrown over the surface to be tested and forms a scan line there. With these Aggregates change the angle of impact on the web from one side of the web width to the other and reached in the middle of the lane since the scanning units are usually arranged in the middle of the web, 90 degrees. So scanning at a constant angle is not possible with these conventional units, Furthermore, the scanning angle lies in the prior art of the center area of the train exactly at the Angular ranges, i.e. 90 plus / minus a few degrees, below which also has a longitudinal break.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht deshalb vor, daß der Lichtstrahl unter einem Winkel von 10 bis 80, bezogen auf die Senkrechte zur transparenten Materialbahn quer zur Längsrichtung dieser Bahn über ihre Breite geführt wird.A preferred embodiment of the invention provides therefore before that the light beam at an angle from 10 to 80, based on the normal to transparent material web across the longitudinal direction this web is guided over its width.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert.The invention is described below with reference to the drawings explained.
Fig. 1 zeigt perspektivisch die Prinzipskizze der Prüfvorrichtung, Fig. 1 shows in perspective, the schematic diagram of the test apparatus,
Fig. 2 bis 4 den Verlauf des Abtaststrahles. FIGS. 2 to 4 shows the course of the scanning beam.
Die transparente Bahn (1) wird in einer nicht dargestellten Floatglaslinie erzeugt und über eine Rollenbahn (2) der Prüfstation (4) zugeführt. Die Prüfstation (4) besteht aus einem Sender (5), der in einem Gehäuse (6) einen Laserstrahler (9) enthält. Über einen verstellbaren Spiegel (10) tritt der vom Laserstrahler (9) emittierte Lichtstrahl (3) aus dem Sender (5) aus und trifft auf die transparente Bahn (1). Der Sender (5) ist auf einem Wagen (7) gelagert und ruht auf Schienen (11), die sich quer zur Laufrichtung der transparenten Bahn (1) erstrecken. Über einen Traversierantrieb (12) wird der Wagen (7) auf den Schienen (11) über die transparente Bahn (1) bewegt. Der Lichtstrahl (3) tastet dabei die transparente Bahn unter einem konstanten Winkel α ab.The transparent web ( 1 ) is produced in a float glass line (not shown) and fed to the test station ( 4 ) via a roller conveyor ( 2 ). The test station ( 4 ) consists of a transmitter ( 5 ) which contains a laser emitter ( 9 ) in a housing ( 6 ). The light beam ( 3 ) emitted by the laser emitter ( 9 ) emerges from the transmitter ( 5 ) via an adjustable mirror ( 10 ) and strikes the transparent web ( 1 ). The transmitter ( 5 ) is mounted on a carriage ( 7 ) and rests on rails ( 11 ) which extend transversely to the running direction of the transparent web ( 1 ). The carriage ( 7 ) is moved on the rails ( 11 ) via the transparent track ( 1 ) by means of a traversing drive ( 12 ). The light beam ( 3 ) scans the transparent path at a constant angle α .
Unter der transparenten Bahn (1) sind Schienen (11′) angeordnet, auf denen der Empfänger (13) gleitet. Der Empfänger (13) ist an den gleichen Traversierantrieb (12) gekuppelt, so daß er sich parallel mit dem Sender (5) über die Breite der transparenten Bahn (1) bewegt. Da der Empfänger (13) und der Sender (5) übereinander angeordnet sind und der Lichtstrahl (3) unter einem Winkel α auf die transparente Bahn (1) gerichtet ist, fällt weder direktes Licht nach oben noch reflektiertes Licht in den Empfänger (13), sondern wird nach oben bzw. nach unten abgestrahlt.Under the transparent sheet ( 1 ) rails ( 11 ') are arranged on which the receiver ( 13 ) slides. The receiver ( 13 ) is coupled to the same traversing drive ( 12 ) so that it moves in parallel with the transmitter ( 5 ) across the width of the transparent web ( 1 ). Since the receiver ( 13 ) and the transmitter ( 5 ) are arranged one above the other and the light beam ( 3 ) is directed onto the transparent sheet ( 1 ) at an angle α , neither direct light nor reflected light falls into the receiver ( 13 ) , but is emitted upwards or downwards.
Erreicht der Lichtstrahl (3) bei der Abtastung der transparenten Bahn (1) einen Fremdkörper (14), d. h. also ein Schmutzpartikelchen, beispielsweise ein Sandkorn, so wird ein Teil des Lichtstrahles (3) abgelenkt, wodurch eine geringe Lichtmenge in den Empfänger (13) gelangen kann. Trifft der Lichtstrahl (3) jedoch auf einen Bruch (15), so wird er an der Grenzfläche (16), also der Übergangsfläche vom Glas zur Luft, reflektiert und auf den Empfänger (13) geleitet. Abweichend von den durch Staub, Fremdkörper (14) oder allgemeinen Schmutz auftretenden schwachen Lichteinfall ergibt sich hierbei ein Signal von hoher Lichtintensität, das zu einem starken Impuls führt, der im Rechner (17) ausgewertet werden kann.If the light beam ( 3 ) reaches a foreign body ( 14 ) during the scanning of the transparent web ( 1 ), ie a dirt particle, for example a grain of sand, part of the light beam ( 3 ) is deflected, causing a small amount of light to enter the receiver ( 13 ) can reach. However, if the light beam ( 3 ) strikes a break ( 15 ), it is reflected at the interface ( 16 ), i.e. the transition surface from glass to air, and directed to the receiver ( 13 ). Deviating from the weak incidence of light due to dust, foreign bodies ( 14 ) or general dirt, this results in a signal of high light intensity, which leads to a strong pulse that can be evaluated in the computer ( 17 ).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
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Owner name: LASOR LASER SORTER GMBH, 4811 OERLINGHAUSEN, DE |
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