DE3990128C2 - Device for testing a ridge line of elastic bodies (members, elements) - Google Patents
Device for testing a ridge line of elastic bodies (members, elements)Info
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Prüfen der Qualität einer Firstlinie elastischer Kör per in Form von Toner-Abstreifblättern eines Kopiergerätes oder Scheibenwischerblättern von Fahrzeugen, wobei die Firstlinie die Funktion des Blattes beeinflußt.The invention relates to a device for Check the quality of a ridge line of elastic bodies per in the form of toner scraper blades of a copier or wiper blades of vehicles, wherein the ridge line the function of the sheet influenced.
Folgende nicht bekannte Vorrichtungen sind bisher hierfür verwendet worden:The following unknown devices have so far been used for this been:
- a) eine Vorrichtung zum Prüfen der Qualität eines Blattes (der Firstlinie der Kante), bei dem ein Bild des Firstlinienteils der Kante des Blattes durch einen Projektor mit einer Vergrößerung von mehreren Zehner potenzen auf einen Bildschirm projiziert und das vergrößerte Bild des Firstlinienteils durch einen optischen Bildfühler zur Ermittlung einer gegebenen falls vorhandenen Rauhigkeit der Firstlinie mittels eines Elements des Bildfühlers abgetastet wird; a) a device for checking the quality of a sheet (the ridge line of the edge) where an image of the Ridge line portion of the edge of the sheet by one Projector with a magnification of several tens potencies projected onto a screen and that Enlarged picture of the first line part by a optical image sensor for determining a given if there is roughness of the ridge line using an element of the image sensor is scanned;
- b) eine Vorrichtung zum Prüfen der Qualität eines Blattes (der Firstlinie der Kante), bei der ein Mikroskop im Bildaufnahmeteil eines Bildverarbeitungs- und Analysiergeräts verwendet und das vergrößerte Bild des Firstlinienteils der Kanten des Blattes, das durch das Mikroskop aufgenommen wird, einer Bild verarbeitung zur Feststellung einer gegebenenfalls vorhandenen Rauhigkeit der Firstlinie unterzogen wird undb) a device for checking the quality of a sheet (the ridge line of the edge) at which a microscope in the image acquisition part of an image processing and Analyzer used and the enlarged image the ridge part of the edges of the sheet that taken through the microscope, an image processing to determine any existing roughness of the ridge line will and
- c) eine Vorrichtung zum Feststellen der Welligkeit und Rauhigkeit einer Erzeugnisoberfläche anhand eines Welligkeitskomponentensignals und eines Rauhigkeits komponentensignals, bei der ein Taster (Berührungs fühler) über die Oberfläche des Erzeugnisses hinwegbe wegt und eine Verschiebung des Tasters senkrecht zur Oberfläche gemessen und in ein elektrisches Signal umgeformt wird, wobei das ursprüngliche Signal durch ein Tiefpaßfilter zur Abtrennung des Welligkeitskompo nentensignals geleitet und das abgetrennte Wellig keitskomponentensignal von dem ursprünglichen Signal mittels eines Subtrahierers subtrahiert wird, um das Rauhigkeitskomponentensignal abzutrennen (ja panisches Gebrauchsmusteranmeldung 60-179 910, veröffent licht 1985).c) a device for determining the ripple and Roughness of a product surface based on a Ripple component signal and a roughness component signal, in which a button (touch sensor) across the surface of the product moves and a displacement of the button vertically measured to the surface and into an electrical signal is reshaped by the original signal a low-pass filter to separate the ripple compo nentensignal passed and the separated wavy speed component signal from the original signal is subtracted by means of a subtractor to separate the roughness component signal (yes panicked utility model application 60-179 910, published light 1985).
Die Prüfvorrichtungen nach a) und b) haben den Nachteil, daß es sehr lange dauert, um ein Blatt zu prüfen, weil die Vorrichtungen die Rauhigkeit gewöhnlich alle 2 bis 3 µm in Längsrichtung der Firstlinie der Kante des Blat tes prüfen, daß eine äußerst hohe Genauigkeit erforder lich und daher die Vorrichtungen sehr kostspielig sind, weil die Rauhigkeit der Firstlinie in absoluten Werten gemessen wird, und daß die Vorrichtungen nicht hinrei chend zuverlässig sind, da beispielsweise ein Staub teilchen mit einer Größe von 5 µm, das an der Firstlinie der Kante des Blattes haftet, bereits eine Fehlfunktion bewirkt.The test devices according to a) and b) have the disadvantage that it takes a long time to check a sheet because the roughness devices usually every 2 to 3 µm in the longitudinal direction of the ridge line of the edge of the sheet Check that extremely high accuracy is required Lich and therefore the devices are very expensive because the roughness of the ridge line in absolute values is measured, and that the devices are not sufficient are reliable because, for example, a dust particles with a size of 5 µm, which on the Ridge line of the edge of the sheet sticks, already one Malfunction.
Die Prüfvorrichtung nach c) hat den Nachteil, daß das Prüfen noch länger dauert als bei den Vorrichtungen nach a) und b), daß die Welligkeitskomponente, die für die Blattprüfung redundant ist (eine mäßige Welligkeit bedeutet keinen Fehler bei Blättern dieser Art, weil sie im Betrieb fest gegen die Oberfläche einer Licht aufnahmetrommel oder eines Glases gedrückt werden), ebenfalls festgestellt wird, daß die Rauhigkeitsprüfung der Firstlinien aufwendig und schwierig ist, weil die Größe der Rauhigkeit in Absolutwerten gemessen wird, und daß die Vorrichtung konstruktiv nicht geeignet ist, Messungen an elastischen Körpern durchzuführen. The test device according to c) has the disadvantage that Check takes even longer than with the fixtures according to a) and b) that the ripple component that for the sheet check is redundant (moderate ripple means no mistake on leaves of this type because they operate firmly against the surface of a light recording drum or a glass are pressed), it is also found that the roughness test the ridge lines is complex and difficult because the Size of the roughness is measured in absolute values, and that the device is structurally unsuitable, Perform measurements on elastic bodies.
Die aus den Patent Abstracts of Japan, June 19, 1985, Vol. 9/No. 144 zu JP 60-22 604 A bekannte Vorrichtung dient der Prüfung der Oberfläche von Haaren mittels einer Nadel, wobei die Nadel bewegt, ihre Schwingungen verstärkt und in elektrische Impulse umgeformt und dann das elektrische Signal über einen Signalumformer in eine arithmetische Verarbeitungsschaltung geleitet wird, um es durch die Schaltung zu verarbeiten und die Anzahl und Verteilung der elektrischen Impulse zu mes sen, deren Spitzenwert einen vorbestimmten Wert über schreitet.From the Patent Abstracts of Japan, June 19, 1985, Vol. 9 / No. 144 device known to JP 60-22 604 A is used to test the surface of hair using a needle, the needle moving its vibrations amplified and transformed into electrical impulses and then the electrical signal via a signal converter an arithmetic processing circuit is going to process it through the circuit and the Number and distribution of electrical impulses to mes sen whose peak value exceeds a predetermined value steps.
Die GB-PS 15 40 918 befaßt sich mit der Messung der Rauhigkeit der Oberfläche eines durch ein Schleifwerk zeug bearbeiteten Werkstücks. Die Bewegungen eines Taststifts werden durch eine piezoelektrische Biege platte in elektrische Schwingungen umgeformt, jedoch nicht in binäre Signale umgesetzt. Vielmehr wird der Mittelwert der Schwingungen (durch Gleichrichtung und Glättung) als Maß für die Rauhigkeit ausgewertet. The GB-PS 15 40 918 deals with the measurement of Roughness of the surface of a grinder machined workpiece. The movements of one Styli are made by a piezoelectric bend plate transformed into electrical vibrations, however not converted into binary signals. Rather, the Average value of the vibrations (by rectification and Smoothing) evaluated as a measure of the roughness.
Sodann sind Tastspitzen und einzelne Bemessungsparameter dieser Spitzen bekannt (DE 26 60 993 C2; Technisches Messen tm, Heft 10/1986, S. 381-383; Technisches Messen tm, Heft 1/1980, S. 21-28; GB 20 09 409 A), jedoch wie derum nicht im Zusammenhang mit Abstreif- oder Scheibenwischerblättern, wobei nach Technisches Messen tm, Heft 1/1980, S. 21-28 punktweise Abtastungen in vorbestimmten Abständen erfolgen.Then there are probe tips and individual design parameters these tips are known (DE 26 60 993 C2; technical Messen tm, issue 10/1986, pp. 381-383; Technical measurement tm, issue 1/1980, pp. 21-28; GB 20 09 409 A), but how therefore not in connection with stripping or Windscreen wiper blades, whereby after technical measurement tm, issue 1/1980, pp. 21-28 point-by-point samples in predetermined intervals.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung zum Prüfen einer Firstlinie elastischer Körper in Form von Toner-Abstreifblättern oder Scheibenwischer blättern auf das Vorhandensein einer hohen Rauhigkeit, bei der es sich um einen unzulässigen Fehler handelt, anzugeben. Die Vorrichtung soll in der Lage sein, eine große Anzahl elastischer Körper rasch zu prüfen, einen einfachen Aufbau haben, der kostengünstig herzustellen ist und keiner Fehlfunktion aufgrund kleiner Staubteil chen unterliegt, die am Prüfobjekt haften.The invention has for its object a Vorrich device for testing a ridge line of elastic bodies Form of toner scraper blades or wipers scroll for the presence of high roughness, which is an illegal error, specify. The device should be able to quickly examine a large number of elastic bodies, one have a simple structure that is inexpensive to manufacture and does not malfunction due to small dust particles is subject to, which adhere to the test object.
Eine diese Aufgabe lösende Vorrichtung ist im Patent anspruch 1 angegeben.A device that achieves this object is in the patent claim 1 specified.
Weiterbildungen dieser Lösung sind in den Unteransprü chen angeführt.Further developments of this solution are in the subclaims Chen mentioned.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nach stehend anhand der Zeichnung eines bevorzugten Ausfüh rungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:The invention and its developments are based on standing based on the drawing of a preferred embodiment Example described in more detail. Show it:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vor richtung zum Prüfen der Firstlinie eines Toner-Ab streifblattes eines Kopiergerätes, Fig. 1 is a block diagram of an on direction of testing the first line of a toner scraper blade of a copying machine,
Fig. 2 die Ansicht II-II der Fig. 1, Fig. 2 is the view II-II of Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Toner-Abstreif blattes, Fig. 3 is a perspective view of a toner scraper blade,
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Prüfvor richtung, Fig. 4 is a plan view toward the testing regulations,
Fig. 5 die Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 4 von links, Fig. 5 is a view of the device of FIG. 4 from the left,
Fig. 6 (a) den zeitlichen Verlauf eines durch einen Beschleunigungsumformer umgeformten Spannungs signals, Fig. 6 (a) the time course of reshaped by a Beschleunigungsumformer voltage signal,
Fig. 6 (b) den zeitlichen Verlauf eines durch Umsetzung des Spannungssignals nach Fig. 6 (a) gebil deten binären Signals, Fig. 6 (b) the time course of a reaction by the voltage signal in FIG. 6 (a) gebil Deten binary signal,
Fig. 7 (a) eine perspektivische Vorderansicht eines Berührungsfühlers bzw. Taststiftes, Fig. 7 (a) is a front perspective view of a touch probe or stylus,
Fig. 7 (b) eine perspektivische Seitenansicht des Berüh rungsfühlers, Fig. 7 (b) is a perspective side view of the Berüh approximately sensor,
Fig. 8 (a) bis (d) Vorderansichten zur Veranschaulichung von Fehlern der Firstlinie des Ab streifblattes. Fig. 8 (a) to (d) front views to illustrate errors of the ridge line from the slip sheet.
Nach den Fig. 1 bis 3 ist auf einem Ständer 1 ein Blatt (Toner-Abstreifblatt) B lösbar ange bracht. Der Ständer 1 ist auf einer Plattform 3 (Fig. 4) angeordnet, so daß er frei in Längsrichtung des Blattes B durch einen Spindelantrieb 2 verschiebbar ist.According to FIGS. 1 to 3 on a stand 1, a sheet (toner-stripping) B detachably introduced. The stand 1 is arranged on a platform 3 ( FIG. 4) so that it can be freely moved in the longitudinal direction of the sheet B by a spindle drive 2 .
Nach den Fig. 4 und 5 ist das eine Ende des Berührungsfühlers 4 (Taster oder Taststift) an einem piezoelektrischen Be schleunigungsumformer 5 an der Unterseite des freien Endes eines entlasteten Arms 6 (Waagebalkens) angebracht, wobei die Spitze 4a (Fig. 2) am anderen Ende des Berührungsfühlers 4 nach unten gerichtet ist. Der Arm 6 ist in der Nähe seines anderen Endes auf einer Tragwelle 7a am oberen Teil der Seitenwand eines Stützteils 7 gelagert, der auf der Plattform 3 hochsteht, so daß der Arm 6 in verti kaler Richtung schwenkbar ist. Ferner ist der Arm 6 an seinem anderen Ende mit einem Ausgleichgewicht 8 versehen, so daß die Lage des Ausgleichsgewichts 8 ein stellbar ist. FIGS. 4 and 5, 6 (the balance beam) attached one end of the contact probe 4 (button or stylus) on a piezoelectric Be schleunigungsumformer 5 on the underside of the free end of the unloaded arm, wherein the tip 4 a (Fig. 2) at the other end of the touch sensor 4 is directed downwards. The arm 6 is stored near its other end on a support shaft 7 a on the upper part of the side wall of a support member 7 , which stands on the platform 3 , so that the arm 6 is pivotable in the vertical direction. Furthermore, the arm 6 is provided at its other end with a counterweight 8 , so that the position of the counterweight 8 is adjustable.
Die Spitze 4a des Berührungsfühlers 4 ist mittels des entlasteten Arms 6 so gelagert, daß sie die Firstlinie C des Randteils des Blattes B, das am Ständer 1 ange bracht ist, senkrecht von oben berührt.The tip 4 a of the touch sensor 4 is mounted by means of the relieved arm 6 so that it touches the ridge line C of the edge part of the sheet B, which is placed on the stand 1 , vertically from above.
In dem Spindelantrieb 2 des Ständers 1 ist, wie es in den Fig. 1 und 4 im einzelnen dargestellt ist, eine Gewindespindel 2a mit einem Antriebsmotor 2b verbunden, so daß der Ständer 1 durch den Antriebsmotor 2b über die Gewindespindel 2a längs einer Führungsschiene 3a (Fig. 4 und 5) auf der Plattform 3 verschiebbar ist. Vorzugsweise wird ein Servomotor (ein drehzahlgeregelter Motor) als An triebsmotor 2b verwendet, so daß die Vorschubgeschwindig keit des Ständers 1 und damit die des Blattes B konstant gehalten und in Abhängigkeit von dem Elastizitätsmodul des Blattes B eingestellt werden kann. Das zu prüfende Blatt B wird am Ständer 1 angebracht und die Spitze 4a des Berührungsfühlers 4 auf dem einen Ende der First linie C des Blattes B aufgesetzt. Die Lage des Aus gleichsgewichts 8 am anderen Ende des Arms 6 wird so eingestellt, daß eine bestimmte Kraft auf den Berührungs fühler 4 ausgeübt wird. In diesem Zustand wird der An triebsmotor 2b eingeschaltet, um die Gewindespindel 2a mit konstanter Drehzahl anzutreiben. Der Ständer 1 läuft dann zusammen mit dem Blatt B mit konstanter Geschwindigkeit.In the spindle drive 2 of the stator 1 , as shown in FIGS. 1 and 4 in detail, a threaded spindle 2 a is connected to a drive motor 2 b, so that the stator 1 by the drive motor 2 b along the threaded spindle 2 a a guide rail 3 a ( Fig. 4 and 5) is displaceable on the platform 3 . Preferably, a servo motor (a speed-controlled motor) is used as the drive motor 2 b, so that the feed speed of the stator 1 and thus that of the sheet B can be kept constant and adjusted depending on the elasticity module of the sheet B. The sheet to be tested B is attached to the stand 1 and the tip 4 a of the touch sensor 4 is placed on one end of the ridge line C of the sheet B. The position of the counterweight 8 at the other end of the arm 6 is adjusted so that a certain force on the touch sensor 4 is exerted. In this state, the drive motor 2 b is turned on to drive the threaded spindle 2 a at a constant speed. The stand 1 then runs together with the sheet B at a constant speed.
Auf diese Weise bewegt sich die Firstlinie C des Blattes B relativ zum Berührungsfühler 4. Wenn die Firstlinie C eine Rauhigkeit aufweist, wird der Berührungsfühler 4 in vertikaler Richtung verschoben. Die Änderung der Berührungskraft bei der Vertikalverschiebung des Berüh rungsfühlers 4 wird durch den piezoelektrischen Beschleu nigungsumformer 5 in ein Spannungssignal umgeformt. Das umgeformte Spannungssignal wird durch einen Signal verstärker 11 (Fig. 1) verstärkt. Das verstärkte Spannungssignal X, das in Fig. 6(a) dargestellt ist, wird einem Binärsig nalgenerator 12 zugeführt, der es in das in Fig. 6(b) dargestellte Binärsignal umformt, das entweder den Wert "1" oder den Wert "0" aufweist, und zwar in Abhängigkeit davon, ob der Absolutwert des analogen Spannungssignals X höher (+) oder niedriger (-) als ein vorbestimmtes Bezugsspannungssignal Y ist. Das Bezugsspannungssignal Y dieses Binärsignalgenerators 12 kann in Abhängigkeit von den an das Blatt B gestellten Anforderungen unter schiedlich eingestellt werden. In this way, the ridge line C of the sheet B moves relative to the touch sensor 4 . If the ridge line C has a roughness, the touch sensor 4 is displaced in the vertical direction. The change in the contact force during the vertical displacement of the contact sensor 4 is converted by the piezoelectric acceleration transducer 5 into a voltage signal. The transformed voltage signal is amplified by a signal amplifier 11 ( FIG. 1). The amplified voltage signal X, which is shown in FIG. 6 (a), is fed to a binary signal generator 12 , which converts it into the binary signal shown in FIG. 6 (b), which has either the value "1" or the value "0 ", depending on whether the absolute value of the analog voltage signal X is higher (+) or lower (-) than a predetermined reference voltage signal Y. The reference voltage signal Y of this binary signal generator 12 can be set differently depending on the requirements placed on the sheet B.
Wenn daher ein den vorgeschriebenen Pegel überschreiten der konkaver Teil C1 (siehe Fig. 8) oder konvexer Teil C2 in der First linie C des Blattes B vorhanden ist, dann erzeugt der Binärsignalgenerator 12 (Fig. 1) ein 1-Signal, wie es in Fig. 6(b) dargestellt ist. Wenn dieses 1-Signal erzeugt wird, bedeutet dies, daß ein Fehler in der First linie C des Blattes B vorliegt.Therefore, if the concave part C1 (see Fig. 8) or convex part C2 exceeds the prescribed level in the first line C of the sheet B, then the binary signal generator 12 ( Fig. 1) generates a 1 signal as shown in FIG Fig. 6 (b) is shown. If this 1 signal is generated, it means that there is an error in the first line C of the sheet B.
Außerdem ist ein Lagefühler 13 (Fig. 4) zum Feststellen der Lage der Firstlinie C des Blattes B relativ zum Berührungsfühler 4 mit dem Ständer 1 durch ein Drahtseil 13a verbunden, so daß der Lagefühler 13 entsprechend der vom Ständer 1 zurückgelegten Wegstrecke gedreht wird.In addition, a position sensor 13 ( Fig. 4) for determining the position of the ridge line C of the sheet B relative to the touch sensor 4 is connected to the stand 1 by a wire rope 13 a, so that the position sensor 13 is rotated according to the distance traveled by the stand 1 .
Das Ausgangssignal des Binärsignalgenerators 12 und das Wegmeßsignal des Lagefühlers 13 werden nach Fig. 1 gleichzeitig einem Signalprozessor 14 zugeführt. Wenn der Binärsignal generator 12 ein 1-Signal erzeugt, wird die Lage der Firstlinie C des Blattes B durch den Signalprozessor 14 in einem Speicher 15 gespeichert und auf einer An zeigeeinheit 16 angezeigt. Obwohl es nicht dargestellt ist, kann bei einem 0-Signal des Binärsignalgenerators 12 eine blaue Lampe und bei einem 1-Signal des Signal generators eine rote Lampe eingeschaltet oder ein Alarm ton erzeugt werden, so daß nur dann eine Warnung ausge löst wird, wenn ein 1-Signal erzeugt wird.The output signal of the binary signal generator 12 and the displacement measurement signal of the position sensor 13 are simultaneously fed to a signal processor 14 according to FIG. 1. When the binary signal generator 12 generates a 1 signal, the position of the ridge line C of the sheet B is stored by the signal processor 14 in a memory 15 and displayed on a display unit 16 . Although it is not shown, with a 0 signal of the binary signal generator 12, a blue lamp and with a 1 signal of the signal generator, a red lamp can be switched on or an alarm sound can be generated, so that a warning is only triggered when a 1 signal is generated.
Ferner kann in der Nähe des Ständers 1 längs der Bahn der Firstlinie C des Blattes B ein Mikroskop 9 angeord net sein, wie es in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, so daß ein Fehler (eine Rauhigkeit) der Firstlinie C eines defekten Blattes B visuell und unmittelbar über prüft werden kann. Furthermore, in the vicinity of the stand 1 along the path of the ridge line C of the sheet B, a microscope 9 may be arranged as shown in Figs. 4 and 5, so that an error (roughness) of the ridge line C of a defective sheet B can be checked visually and immediately.
Nach den Fig. 7(a) und 7(b) hat der Berührungsfühler die Form eines Zylinders, dessen eines Ende in der Sei tenansicht etwa keilförmig zugespitzt ist. Die Breite W der Spitze 4a des Berührungsfühlers 4 oder Taststiftes beträgt etwa 0,2 bis 1,0 mm, so daß der Berührungsfühler in der Lage ist, die Welligkeit des Blattes B in Richtung der Breite der Firstlinie C zu erfassen. Der eingeschlos sene Winkel R der Spitze 4a - von der Seite gesehen - beträgt etwa 60 bis 90°. Der Krümmungsradius r an der Spitze 4a - von der Seite gesehen - beträgt etwa 5 bis 8 µm. Diese Abmessungen sind aus folgenden Gründen ge wählt worden: Wenn der Winkel R der Spitze 4a und der Krümmungsradius r zu klein sind, ist der Reibungswider stand am Blatt B größer, so daß der Kantenteil des Blat tes B durch die Spitze 4a abgeschabt werden könnte. Wenn dagegen der Winkel R der Spitze 4a und der Krüm mungsradius r zu groß sind, wird die Meßgenauigkeit beeinträchtigt. Wenn der Berührungsfühler 4 mit einer vorbestimmten Kraft auf die Firstlinie C des Blattes B gedrückt wird, wird in dem Blatt B unter dem Druck der Spitze 4a eine Delle oder Einkerbung ausgebildet, da das Blatt B ein elastischer Körper ist. Es ist daher günstig, die Kraft des Berührungsfühlers 4 (die Andruck- oder Berührungskraft des Fühlers) auf die Gewichtskraft R von 1 bis 2 g (entsprechend 9,81 × 10-3 Newton bis 19,62 × 10-3 Newton) einzustellen, so daß die Tiefe der Delle etwa 20 bis 30 µm beträgt. Der Grund dafür ist darin zu sehen, daß, wenn die Berührungskraft 1 g oder weniger entspricht, die Spitze 4a vibriert, und wenn sie 2 g oder mehr entspricht, die Meßgenauigkeit verrin gert wird. According to Fig. 7 (a) and 7 (b) contacting the sensor has the shape of a cylinder whose one end in the Be tenansicht is tapered approximately wedge-shaped. The width W of the tip 4 a of the touch sensor 4 or stylus is about 0.2 to 1.0 mm, so that the touch sensor is able to detect the ripple of the sheet B in the direction of the width of the ridge line C. The included angle R of the tip 4 a - seen from the side - is about 60 to 90 °. The radius of curvature r at the tip 4 a - seen from the side - is about 5 to 8 µm. These dimensions have been selected for the following reasons: If the angle R of the tip 4 a and the radius of curvature r are too small, the frictional resistance on the sheet B is greater, so that the edge part of the sheet B can be scraped off by the tip 4 a could. On the other hand, if the angle R of the tip 4 a and the radius of curvature r are too large, the measuring accuracy is impaired. If the touch sensor 4 is pressed with a predetermined force on the ridge line C of the sheet B, a dent or notch is formed in the sheet B under the pressure of the tip 4 a, since the sheet B is an elastic body. It is therefore favorable to set the force of the touch sensor 4 (the pressure or touch force of the sensor) to the weight R of 1 to 2 g (corresponding to 9.81 × 10 -3 Newton to 19.62 × 10 -3 Newton), so that the depth of the dent is about 20 to 30 microns. The reason for this is that if the contact force corresponds to 1 g or less, the tip 4 a vibrates, and if it corresponds to 2 g or more, the measurement accuracy is reduced.
Neben den erwähnten Anforderungen ist die Laufgeschwin digkeit des Blattes B relativ zum Berührungsfühler 4 ein wesentlicher Faktor. Eine Laufgeschwindigkeit von 100 bis 200 mm/s ist angemessen. Denn wenn die Geschwin digkeit bis auf etwa 50 mm/s verringert wird, wird auch die Verschiebungsbeschleunigung des Berührungsfühlers 4 kleiner und die Größe des Spannungssignals auf etwa 1/2,5 verringert. Wenn die Geschwindigkeit dagegen höher als 200 mm/s gewählt wird, werden kleine Fehler (relativ kleine Rauhigkeiten) der Firstlinie C des Blattes B nicht festgestellt.In addition to the requirements mentioned, the speed of movement of the blade B relative to the touch sensor 4 is an essential factor. A running speed of 100 to 200 mm / s is appropriate. Because if the speed is reduced to about 50 mm / s, the displacement acceleration of the touch sensor 4 is smaller and the size of the voltage signal is reduced to about 1 / 2.5. If, on the other hand, the speed is chosen to be higher than 200 mm / s, small errors (relatively small roughness) of the ridge line C of the sheet B are not found.
Die angegebenen Maßzahlen für den Berührungsfühler 4 gelten unter folgenden Voraussetzungen (Fehlerkriterien) für das Toner-Abstreif blatt B nach Fig. 3.The specified dimensions for the touch sensor 4 apply under the following conditions (error criteria) for the toner wiper blade B according to FIG. 3.
- 1. Das Blatt B ist aus Polyurethan hergestellt, und die Korngröße des mittels des Blattes B abzustreifen den Toners beträgt normalerweise etwa 12 ± 3 µm.1. The sheet B is made of polyurethane, and to strip off the grain size by means of sheet B. the toner is usually around 12 ± 3 µm.
- 2. In vielen Fällen hat die Firstlinie C des Blattes B eine Welligkeit in Längsrichtung von etwa 100 µm in Vertikalrichtung. Eine solche Welligkeit bedeutet jedoch keinen Defekt des Blattes B, weil es unter einer konstanten Andruckkraft dicht an die Lichtauf nahmetrommel gedrückt wird und die Firstlinie C des Blattes B den Umfang der Lichtaufnahmetrommel trotz einer derartigen Welligkeit eng berührt. Daher ist ein Defekt des Blattes B nach den Fig. 8 (a) bis (d) als das Vorhandensein einer steilen Vertiefung C1 oder Erhebung C2 mit einer Tiefe bzw. Höhe (h) von 10 µm oder mehr und mit einem Flanken-Neigungswin kel α auf wenigstens der einen Seite von etwa 45° oder mehr definiert.2. In many cases, the ridge line C of the sheet B has a ripple in the longitudinal direction of about 100 microns in the vertical direction. However, such a ripple does not mean a defect in the sheet B because it is pressed close to the light-receiving drum under a constant pressure force and the ridge line C of the sheet B closely contacts the circumference of the light-receiving drum despite such a ripple. Therefore, a defect of the sheet B shown in Figs. 8 (a) to (d) as the presence of a steep depression C1 or bump C2 with a depth (h) of 10 microns or more and with a flank inclination angle α defined on at least one side of about 45 ° or more.
Anhand von Fig. 1 wird die Wirkungsweise der beschrie benen Prüfvorrichtung nachstehend erläutert.Referring to Fig. 1, the operation of the beschrie surrounded test apparatus is explained below.
Wie bereits erwähnt, wird die Spitze 4a des Berührungs fühlers 4 mit einer bestimmten Kraft auf das eine Ende der Firstlinie C der Kante des Blattes B, das geprüft werden soll, gedrückt, wobei das Blatt am Ständer 1 angebracht ist und relativ zum Berührungsfühler 4 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit durch den Spindelan trieb 2 verschoben wird. Hierbei werden Änderungen der auf den Berührungsfühler 4 ausgeübten Andruckkraft bei Verti kalbewegungen des Berührungsfühlers 4 aufgrund einer Rauhigkeit der Firstlinie durch den den Berührungsfühler 4 haltenden piezoelektrischen Beschleunigungsumformer 5 in Spannungssignale umgeformt. Das umgeformte Span nungssignal wird durch den Signalverstärker 11 verstärkt. Das verstärkte Spannungssignal X wird mit dem eingestell ten Bezugsspannungssignal Y durch den Binärsignalgenera tor 12 verglichen, der ein 1-Signal erzeugt, wenn der Absolutwert des Spannungssignals X größer als die Bezugs spannung Y ist, und ein 0-Signal erzeugt, wenn er kleiner ist; auf diese Weise wird das Spannungssignal in ein zweiwertiges Signal bzw. ein Binärsignal umgesetzt.As already mentioned, the tip 4 a of the touch sensor 4 is pressed with a certain force onto one end of the ridge line C of the edge of the sheet B to be checked, the sheet being attached to the stand 1 and relative to the touch sensor 4 at a predetermined speed by the spindle drive 2 is moved. Here, the changes are applied to the contact sensor 4 pressing force at Verti kalbewegungen of the touch sensor 4 due to the roughness of the ridge line through the touch sensor 4 holding piezoelectric Beschleunigungsumformer 5 is converted into voltage signals. The converted voltage signal is amplified by the signal amplifier 11 . The amplified voltage signal X is compared with the set reference voltage signal Y by the binary signal generator 12 , which generates a 1 signal when the absolute value of the voltage signal X is greater than the reference voltage Y, and generates a 0 signal when it is smaller ; in this way the voltage signal is converted into a two-value signal or a binary signal.
Wenn der Absolutwert des Spannungssignals an einer be stimmten Stelle größer als das Bezugsspannungssignal Y ist und dem Signalprozessor 14 ein 1-Signal durch den Binärsignalgenerator 12 zugeführt wird, um das Er gebnis auf der Anzeigeeinheit 16 anzuzeigen, bedeutet dies, daß die Firstlinie C der Kante des Blattes B einen Fehler hat. Ferner wird gleichzeitig ein die Lage des Fehlers auf der Firstlinie C anzeigendes Signal durch den Lagefühler 13 dem Signalprozessor 14 zugeführt und die Lage des Fehlers auf der Firstlinie C auf der An zeigeeinheit 16 zur Bestätigung angezeigt. If the absolute value of the voltage signal at a certain point is greater than the reference voltage signal Y and the signal processor 14 is supplied with a 1 signal by the binary signal generator 12 in order to display the result on the display unit 16 , this means that the ridge line C of the edge sheet B has an error. Furthermore, a signal indicating the position of the error on the ridge line C is simultaneously fed to the signal processor 14 by the position sensor 13 and the position of the error on the ridge line C is displayed on the display unit 16 for confirmation.
Darüber hinaus wird die Lage des Fehlers auf der First linie C im Speicher 15 gespeichert, so daß der Fehler unmittelbar bestätigt werden kann, indem er mittels des Mikroskops 9 usw. im vergrößerten Maßstab an schließend überprüft wird.In addition, the location of the error on the first line C is stored in the memory 15 , so that the error can be confirmed immediately by checking it by means of the microscope 9 etc. on an enlarged scale.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Blatt B relativ zum Berührungsfühler 4 bewegt. Es ist jedoch auch mög lich, den Berührungsfühler 4 relativ zum Blatt B zu bewegen. Ferner kann der Berührungsfühler 4 beispiels weise seitlich gerichtet sein, vorausgesetzt, daß die Spitze 4a am Ende des Fühlers 4 die Firstlinie C des Blattes B senkrecht berührt.In this embodiment, the sheet B is moved relative to the touch sensor 4 . However, it is also possible to move the touch sensor 4 relative to the sheet B. Furthermore, the touch sensor 4, for example, be directed laterally, provided that the tip 4 a at the end of the sensor 4 touches the ridge line C of the sheet B vertically.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Prüfen der First linie elastischer Körper mit dem beschriebenen Aufbau hat die folgenden Vorteile:The device according to the invention for checking the ridge line elastic body with the structure described has the following advantages:
- 1. Die Vorrichtung stellt nur starke Rauhigkeitsänderun gen fest, die einen Fehler der Firstlinie der Kante elastischer Körper, z. B. eines Toner-Abstreifblattes, bedeuten, also keine Welligkeit, bei der es sich nicht um einen Fehler handelt. Ferner kann die Quali tät elastischer Körper leicht und eindeutig beurteilt werden, weil die Größe der Rauhigkeit der Firstlinie durch zwei Werte, 1 und 0, und nicht durch absolute Werte dargestellt wird.1. The device only makes strong changes in roughness conditions that indicate an error of the ridge line of the edge elastic body, e.g. B. a toner wiper blade, mean, so no ripple at which it is is not a mistake. Furthermore, the quali elastic body easily and clearly assessed be because of the size of the roughness of the ridge line by two values, 1 and 0, and not by absolute Values is displayed.
- 2. Die Vorrichtung ist zur Prüfung einer großen Anzahl elastischer Körper geeignet, da die zur Prüfung erfor derliche Zeit sehr kurz im Verhältnis zu herkömmlichen Prüfvorrichtungen ist (die erfindungsgemäße Prüfvor richtung benötigt etwa zwei Sekunden pro Stück, wäh rend die eingangs erwähnten herkömmlichen Prüfvorrich tungen a) und b) etwa 30 s pro Stück benötigen). 2. The device is for testing a large number elastic body suitable, because the required for testing time very short compared to conventional Test devices is (the test device according to the invention direction takes about two seconds each, wuh rend the conventional test device mentioned at the beginning a) and b) need about 30 s each).
- 3. Der Aufbau der Vorrichtung ist einfach, und die Her stellungskosten der Vorrichtung im Vergleich zu den eingangs erwähnten herkömmlichen optischen Prüfvor richtungen sind niedrig.3. The structure of the device is simple, and the fro cost of the device compared to the conventional optical test device mentioned at the beginning directions are low.
- 4. Staub auf der Firstlinie eines elastischen Körpers verursacht nicht sofort eine Fehlmessung, weil der Staub durch den Berührungsfühler entfernt wird.4. Dust on the ridge line of an elastic body does not immediately cause an incorrect measurement because of the Dust is removed by the touch probe.
Claims (3)
wobei der Berührungsfühler (4) die Firstlinie (C) des elastischen Körpers (B) mit konstanter Kraft berührt,
wobei während der Relativverschiebung von elasti schem Körper (B) und Berührungsfühler (4) eine Än derung der Berührungskraft des Berührungsfühlers (4) mittels des piezoelektrischen Beschleunigungs umformers (5) in ein Spannungssignal umgeformt wird,
wobei eine Einrichtung (12) das umgeformte Spannungssignal mit einem voreingestellten Bezugsspannungssignal vergleicht, um ein binäres Signal zu erzeugen, das zur Beurteilung der Qualität der Firstlinie (C) des elastischen Körpers (B) an zeigt, ob der Absolutwert des Spannungssignals hö her oder niedriger als das Bezugsspannungssignal ist,
und wobei die Breite (W) einer etwa keilförmigen, die Firstlinie (C) des elastischen Körpers (B) be rührenden Tastspitze (4a) des Berührungsfühlers (4) 0,2 bis 1,0 mm, der eingeschlossene Winkel (R) der Tastspitze (4a), von der Schmalseite gesehen, 60 bis 90°, der Radius (r) des Bogens an der Tastspit ze (4a), von der Schmalseite gesehen, 5 bis 8 µm, die Kraft, mit der der Berührungsfühler (4) auf den elastischen Körper (B) drückt, 9,81 × 10-3 N bis 19,62 × 10-3 N, entsprechend der Gewichtskraft von 1 bis 2 g, und die Laufgeschwindigkeit des elasti schen Körpers (B) 100 bis 200 mm/s beträgt.1. A device for testing a ridge line (C) elastic body (B) in the form of toner wipers or wiper blades, the device comprising: a stand ( 1 ) for attaching the elastic body to be tested (B), a touch sensor ( 4 ), which is held by means of a piezoelectric acceleration transducer ( 5 ) such that the touch sensor ( 4 ) can touch the ridge line (C) of an edge of the elastic body (B), and a displacement device ( 2 ) for displacing the elastic body (B) together with the stand ( 1 ) relative to the touch sensor ( 4 ),
wherein the touch sensor ( 4 ) touches the ridge line (C) of the elastic body (B) with constant force,
wherein during the relative displacement of the elastic body (B) and the touch sensor ( 4 ), a change in the contact force of the touch sensor ( 4 ) is converted into a voltage signal by means of the piezoelectric acceleration transducer ( 5 ),
means ( 12 ) comparing the transformed voltage signal with a preset reference voltage signal to produce a binary signal which, for assessing the quality of the ridge line (C) of the elastic body (B), indicates whether the absolute value of the voltage signal is higher or lower than the reference voltage signal is
and wherein the width (W) of an approximately wedge-shaped, the ridge line (C) of the elastic body (B) be touching probe tip ( 4 a) of the touch sensor ( 4 ) 0.2 to 1.0 mm, the included angle (R) Probe tip ( 4 a), seen from the narrow side, 60 to 90 °, the radius (r) of the arc on the probe tip ( 4 a), seen from the narrow side, 5 to 8 µm, the force with which the touch sensor ( 4 ) presses on the elastic body (B), 9.81 × 10 -3 N to 19.62 × 10 -3 N, corresponding to the weight of 1 to 2 g, and the running speed of the elastic body (B) 100 to Is 200 mm / s.
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