FR2533734A1

FR2533734A1 - HIGH SPEED OPTICAL SENSOR

Info

Publication number: FR2533734A1
Application number: FR8315267A
Authority: FR
Inventors: Nelson Friberg
Original assignee: Owens Illinois Inc
Current assignee: OI Glass Inc
Priority date: 1982-09-27
Filing date: 1983-09-26
Publication date: 1984-03-30
Also published as: GB2130362B; DE3331753A1; GB8324680D0; JPS5960684A; DE3331753C2; GR78994B; ES525275A0; FR2533734B1; GB2130362A; MX154292A; AU539002B2; IT8348995A0; IT1170502B; JPS6368065U; ES8600996A1; ES8503878A1; CA1207902A; ES537743A0; BR8305228A; AU1754983A

Abstract

LE CAPTEUR OPTIQUE SELON L'INVENTION COMPORTE UN ANALYSEUR 21 COMPRENANT UNE SOURCE LUMINEUSE 23 ET UN CAPTEUR DE LUMIERE 25, UN DISPOSITIF DE DETECTION 29 A PLUSIEURS SORTIES QUI ATTAQUENT UN RESEAU LINEAIRE 31 DE DIODES ELECTROLUMINESCENTES ET UN DISPOSITIF 34 DE COMMANDE DE SENSIBILITE DE LA DETECTION. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A LA DETECTION DE MARQUAGES SUR UNE BANDE D'ETIQUETTES IMPRIMEES A COUPER.THE OPTICAL SENSOR ACCORDING TO THE INVENTION INCLUDES AN ANALYZER 21 INCLUDING A LIGHT SOURCE 23 AND A LIGHT SENSOR 25, A DETECTION DEVICE 29 HAS SEVERAL OUTPUTS WHICH ATTACK A LINEAR NETWORK 31 OF LIGHT DIODES AND A CONTROL DEVICE 34 FOR THE SENSOR. DETECTION. THE INVENTION APPLIES IN PARTICULAR TO THE DETECTION OF MARKINGS ON A STRIP OF PRINTED LABELS TO BE CUT.

Description

-J l* en raison de marquages intempestifs entre les marquages-J l * due to improper markings between markings

de positionnement.positioning.

D'autres caractéristiques et avantages de Other features and benefits of

l'invention apparaîtront au cours de la description qui the invention will become apparent during the description which

va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue partiellement follow of an exemplary embodiment and with reference to the accompanying drawings in which Figure 1 is a view partially

schématique d'une machine à découper les étiquettes impri- schematic of a machine to cut the printed labels

mées comprenant un capteur optique selon l'invention, comprising an optical sensor according to the invention,

La figure 2 est une vue partiellement sché- Figure 2 is a partially sketched view of

matique d'une bande d'étiquettes imprimées se déplaçant par la machine à découper, et analysée par le capteur optique de la figure 1, et montre l'analyseur et le dispositif d'affichage du capteur optique selon l'invention, Les figures 3 A à 3 F sont une série d'images de l'affichage du capteur optique en regard des vues correspondantes de la bande d'étiquettes imprimées de la of a printed label strip moving through the cutting machine, and analyzed by the optical sensor of FIG. 1, and shows the analyzer and the display device of the optical sensor according to the invention, FIGS. A to 3 F are a series of images of the optical sensor display opposite the corresponding views of the printed label strip of the

figure 2, et montrant la réponse d'affichage selon l'inven- FIG. 2, and showing the display response according to the invention.

tion, La figure 4 est un schéma électrique du capteur optique de la figure 1, comprenant un analyseur FIG. 4 is an electrical diagram of the optical sensor of FIG. 1, comprising an analyzer

et un circuit d'analyseur selon l'invention. and an analyzer circuit according to the invention.

La figure 1 est donc une vue schématique en perspective d'une machine à découper des étiquettes imprimées, désignées globalement par 110 Une bobine 12-délivre une-bande 13 de matière sur laquelle sont imprimées des étiquettes 14 les unes derrière les autres, à une paire de rouleaux d'avance La bande 13 passe entre deux rouleaux 16 de cisaille rotative, entre lesquels les étiquettes individuelles 14 a sont découpées par la lame de coupe 16 a montée sur la périphérie de l'un des rouleaux 16 Le point particulier auquel les étiquettes 14 doivent être séparées est défini FIG. 1 is therefore a diagrammatic perspective view of a machine for cutting printed labels, generally designated 110. A coil 12 delivers a web 13 of material on which labels 14 are printed one behind the other, at a distance from one another. pair of feed rollers The band 13 passes between two rollers 16 of rotating shears, between which the individual labels 14a are cut by the cutting blade 16a mounted on the periphery of one of the rollers 16 The particular point at which the 14 tags must be separated is defined

par un mrquage de positionnement qui est un indice lisible - by positioning mocking which is a readable index -

imprimé sur un fond faisant contraste Le marquage de positionnement peut être par exemple un marquage sombre imprimé sur un fond clair ou un marquage clair sur-un fond sombre, le marquage de positionnement clair étant printed on a contrasting background The positioning marking may be for example a dark marking printed on a light background or a clear marking on a dark background, the clear positioning marking being

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généralement appelé un marquage visible Bien que l'inven- usually referred to as visible marking. Although the invention

tion soit conçue pour détecter aussi bien des marquages de positionnement sombres que clairs, chaque fonctionnement sera décrit en regard de la détection de marquage de positionnement clair pour faciliter les choses Une série de marquages de positionnement clairs 17 est imprimée le long du bord inférieur de la bande 13 Les marquages de positionnement 17 sont lus ou détectés individuellement par un capteur optique 18 qui peut être décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 04 266 123 précité Le capteur 18 est connecté électriquement à un circuit de commande de positionnement 19 qui est couplé électromécaniquement avec les rouleaux d'avance 15 et les rouleaux de coupe 16 comme l'indiquent respectivement les pointillés 19 a et 19 b afin de couper les étiquettes en position en réponse à un signal provenant du capteur * 1 p Un type de circuit de commande 19 qui convient est décrit dans le demande de brevet des EtatsUnis d'Amérique N O 208 712 déposée le 20 novembre 1980 It is designed to detect both dark and clear positioning markings, each operation will be described with regard to clear positioning marking detection to make things easier. A series of clear positioning markings 17 is printed along the bottom edge of the The positioning markings 17 are read or individually detected by an optical sensor 18 which can be described in the aforementioned US Pat. No. 4,266,123. The sensor 18 is electrically connected to a positioning control circuit 19 which is electromechanically coupled with the feed rollers 15 and the cutting rollers 16 as indicated respectively by the dotted lines 19a and 19b to cut the labels in position in response to a signal from the sensor * 1 p A type of The appropriate control circuit 19 is described in United States Patent Application No. 208,712 filed on January 20, 1948. November 1980

au nom de N Friberg.in the name of N Friberg.

La figure 2 montre de façon plus détaillée que le capteur 18 comporte un analyseur 21 et un circuit d'analyseur 22 L'analyseur 21 comporte essentiellement une source lumineuse 23 pour éclairer une surface d'inspection 24 sur la bande 13 et un photocapteur 25 réagissant à la lumière réfléchie par la surface d'inspection 24 Le capteur FIG. 2 shows in more detail that the sensor 18 comprises an analyzer 21 and an analyzer circuit 22. The analyzer 21 essentially comprises a light source 23 for illuminating an inspection surface 24 on the band 13 and a photosensor 25 that reacts. in light reflected from the inspection surface 24 The sensor

18 décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4 266. 18 described in U.S. Patent No. 4,266.

123 précité peut être utilisé dans de nombreuses applica- 123 above can be used in many applications.

tions de détection mais il ne réagit pas aux vitesses élevées de production en raison de la lente réponse de son circuit d'analyseur qui régleaautomatiquement l'intensité de la source lumineuse 23 pour éviter de saturer le photocapteur 25, Plutôt que de proposer des circuits plus élaborés pour que detection, but it does not react to high production speeds because of the slow response of its analyzer circuit which automatically adjusted the intensity of the light source 23 to avoid saturating the photosensor 25, Rather than propose more circuits elaborated for that

le capteur 18 réagisse aux vitesses plus élevées de pro- the sensor 18 responds to the higher speeds of

duction, l'invention propose un capteur 18 beaucoup plus simple comprenant moins de composants et avec un réglage manuel Par conséquent, le dispositif selon l'invention est également moins cher et plus fiable L'analyseur 21 selon l'invention comporte une source lumineuse 23 qui est duction, the invention proposes a much simpler sensor 18 comprising fewer components and with manual adjustment Therefore, the device according to the invention is also cheaper and more reliable The analyzer 21 according to the invention comprises a light source 23 who is

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une ampoule à incandescence et un photocapteur 25 qui est une cellule photoélectrique, comme par exemple du type 14 C 30 diffusé par Hird-Brown Company, Bloomfield, New Jersey, Etats-Unis d'Amérique La lumière de l'ampoule 23 est focalisée par une lentille (non-représentée) par un trou au centre de la cellule photoélectrique 25 pour éclairer la surface d'inspection 24 comme l'indique le trait mixte L La lumière qui rencontre la surface d'inspection 24 est réfléchie en arrière vers la cellule 25 qui délivre une tension directement proportionnelle à l'intensité de la lumière réfléchie Ainsi, la lumière réfléchie par un marquage de positionnement clair 17 est détectée par la cellule photoélectrique 26 qui produit un signal de tension Vs utilisé par le circuit d'analyseur 22 pour détecter le an incandescent bulb and a photosensor 25 which is a photoelectric cell, such as, for example, the 14 C type diffused by Hird-Brown Company, Bloomfield, New Jersey, USA The light of the bulb 23 is focused by a lens (not shown) through a hole in the center of the photocell 25 to illuminate the inspection surface 24 as indicated by the mixed line L The light that meets the inspection surface 24 is reflected back to the cell 25 which delivers a voltage directly proportional to the intensity of the reflected light. Thus, the light reflected by a clear positioning marking 17 is detected by the photocell 26 which produces a voltage signal Vs used by the analyzer circuit 22 to detect the

passage d'un marquage de positionnement 17. passage of a positioning marking 17.

L'analyseur 21 est connecté au circuit d'analyseur 22 par trois fils, 26, 27 et 28 Le circuit 22 comporte un dispositif d'affichage qui peut être par exemple un circuit 29 de graphique à barre à segments multiples en The analyzer 21 is connected to the analyzer circuit 22 by three wires, 26, 27 and 28. The circuit 22 comprises a display device which may be for example a multi-segment bar graph circuit 29.

combinaison avec un détecteur à seuil 30 Le circuit 29 - combination with a threshold detector 30 The circuit 29 -

de graphique à barre peut être par exemple du type LM 3914 provenant de National Semiconductor, comprenant un réseau linéaire 31 de N segments, un à dix, positionnés les uns au dessus des autres, comme représentés, chaque segment consitant en une diode électroluminescente Le nombre M des segments The bar graph may for example be of the LM 3914 type from National Semiconductor, comprising a linear array 31 of N segments, one to ten, positioned one above the other, as shown, each segment constituting a light-emitting diode. The number M segments

éclairés est proportionnel au signal de tension Vs prove- illuminated is proportional to the voltage signal Vs

nant de la cellule 25 Le graphique à barre 29 est connecté pour détecter si le signal de tension Vs dépasse une tension seuil Vt prédéterminée ou plus particulièrement, si un segment The bar graph 29 is connected to detect whether the voltage signal Vs exceeds a predetermined threshold voltage Vt or more particularly if a segment

seuil prédéterminé TS ou un segment au-dessus est éclairé. predetermined threshold TS or a segment above is illuminated.

Quand le graphique à barre 29 détecte un segment seuil TS éclairé, le circuit 22 produit un signal de marquage When the bar graph 29 detects an illuminated threshold segment TS, the circuit 22 produces a marking signal

visible détecté EDS pour le circuit de commande de posi- visible detected EDS for the positron control circuit

tionnement 19 Par exemple, si le graphique à barre 29 est connecté de manière que le sixième segment soit le segment seuil TS, le circuit 22 Produit un signal de For example, if the bar graph 29 is connected so that the sixth segment is the threshold segment TS, the circuit 22 generates a signal of

marquage visible EDS quand le sixième segment s'allume. Visible marking EDS when the sixth segment lights up.

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Le signal EDS est également appliqué au détecteur à seuil qui consiste en un indicateur de seuil 32, c'est-à-dire une diode électroluminescente La diode électroluminescente 32 est positionnée près du segment seuil TS du réseau linéaire 31 de manière à fournir une indication visible discrète et stationnaire d'un marquage de positionnement The EDS signal is also applied to the threshold detector which consists of a threshold indicator 32, ie a light-emitting diode. The light-emitting diode 32 is positioned near the threshold segment TS of the linear array 31 so as to provide an indication. visible discrete and stationary of a positioning marking

clair 17.clear 17.

Le contenu des informations visuelles est mieux représenté sur les figures 3 A à 3 C Quand l'analyseur 21 examine la surface entre les marquages 17 comme le montre la figure 3 A, le signal de tension Vs est à un niveau bas, ce qu'indique un seul segment éclairé, le premier segment du réseau linéaire 31 Quand le marquage de positionnement 17 arrive dans la surface d'inspection 24 de l'analyseur 21, le signal de tension Vs est à un niveau haut car l'intensité de la lumière réfléchie est augmentée, ce qu'indiquent sept segments éclairés, du premier au septième segments du réseau linéaire 31 En outre, The content of the visual information is better represented in FIGS. 3A to 3C. When the analyzer 21 examines the surface between the markings 17 as shown in FIG. 3A, the voltage signal Vs is at a low level, which indicates a single illuminated segment, the first segment of the linear array 31 When the positioning marking 17 arrives in the inspection surface 24 of the analyzer 21, the voltage signal Vs is at a high level because the intensity of the light is reflected, which is indicated by seven illuminated segments, from the first to the seventh segments of the linear network 31 In addition,

l'indicateur de seuil 32 s'éclaire pour donner une indica- the threshold indicator 32 lights up to give an indica-

tion visible discrète que le circuit de graphique à barre 29 a détecté un marquage visuel 17, et que le circuit 22 a produit un signal EDS pour le circuit de commande de positionnement 19 Même s'il y a des marquages intempestifs 33, par It is shown that the bar graph circuit 29 has detected a visual marking 17, and that the circuit 22 has produced an EDS signal for the positioning control circuit 19. Even if there are inadvertent markings 33,

exemple des fines impressions entre les marquages d'aligne- example of the fine impressions between the markings of

ment 17 comme le montre la figure 3 C, le signal de tension Vs n'est pas suffisamment élevé pour éclairer le segment seuil TS et pour que le circuit 29 de graphique à barre émette un signal de marquage visuel EDS si la sensibilité 17 as shown in FIG. 3C, the voltage signal Vs is not high enough to illuminate the threshold segment TS and for the bar graph circuit 29 to emit a visual marking signal EDS if the sensitivity

de l'analyseur 21, est correctement réglée. of the analyzer 21, is correctly set.

Le réseau linéaire 31 et l'indicateur de seuil 32 fournissent suffisamment d'informations visuelles à l'opérateur pour faciliter le réglage manuel de la sensibilité du capteur 18 Ainsi, le circuit d'analyseur 22 comporte une commande manuelle 34 pour régler la sensibilité du circuit d'analyseur 22 en réduisant le signal de tension Vs produit par la cellule photoélectrique 25 à une valeur de sensibilité acceptable V ' Avec la commande manuelle 34, l'opérateur peut régler la sensibilité du The linear array 31 and the threshold indicator 32 provide sufficient visual information to the operator to facilitate manual adjustment of the sensitivity of the sensor 18. Thus, the analyzer circuit 22 includes a manual control 34 to adjust the sensitivity of the sensor. analyzer circuit 22 by reducing the voltage signal Vs produced by the photocell 25 to an acceptable sensitivity value V 'With the manual control 34, the operator can adjust the sensitivity of the

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circuit d'analyseur 22 pour qu'un signal de tension Vse analyzer circuit 22 for a voltage signal Vse

produit par un marquage de positionnement 17 soit supé- produced by a positioning marking 17 is greater than

rieur à la tension seuil V tandis qu'un signal de tension Vsn produit par les marquages parasites 33 entre les marquages de positionnement 17 est inférieur à la tension seuil Vt; c'est-à-dire Vsn <Vt<V se En se référant plus particulièrement aux figures 3 B et 3 C, l'opérateur effectue le réglage de manière que le segment le plus élevé HS qui s'éclaire en réponse au signal de tension de marquage visuel Vse soit plus haut sur le réseau linéaire 31 que le segment seuil TS (c Dest-à-dire que le septième segment est au-dessus du sixième segment) tandis que le segment le plus haut LS qui s'éclaire en réponse au signal de tension parasite V 5 N provoqué par des marquages intempestifs 33 se trouve plus bas sur le réseau linéaire 31 que le segment seuil TS (&cest-à-dire que le second the voltage threshold V while a voltage signal Vsn produced by the spurious markings 33 between the positioning markings 17 is lower than the threshold voltage Vt; that is, Vsn <Vt <V By referring more particularly to FIGS. 3B and 3C, the operator performs the adjustment so that the highest segment HS which lights up in response to the signal of visual marking voltage Vse is higher on the linear array 31 than the threshold segment TS (c ie the seventh segment is above the sixth segment) while the highest segment LS which lights up in response to the parasitic voltage signal V 5 N caused by inadvertent markings 33 is lower on the linear network 31 than the threshold segment TS (ie, that the second

segment est plus bas que le sixième). segment is lower than the sixth).

Le même type de réglage est nécessire aux grandes vitesses de production Cependant, le réseau linéaire 31 se présente davantage comme un affichage à deux phases avec la phase supérieure apparaissant plus sombre comme le montre la figure 3 D Dans ce cas, l'opérateur règle la commande manuelle 34 pour que le segment le plus élevé HS (septième segment) qui s'éclaire faiblement en réponse au signal de tension de marquage visuel Vse se trouve plus haut sur le réseau linéaire 31 que le segment seuil TS (sixième segment) tandis que le segment le plus haut LS (second segment) qui s'éclaire plus brillament en réponse aux marquages parasites 33 se trouve plus bas sur le réseau The same type of adjustment is required at high production speeds. However, the linear array 31 is more like a two-phase display with the upper phase appearing darker as shown in FIG. 3D. In this case, the operator sets the manual control 34 so that the highest segment HS (seventh segment) which lights up weakly in response to the visual marking voltage signal Vse is higher on the linear array 31 than the threshold segment TS (sixth segment) while the highest segment LS (second segment) which lights up more brilliantly in response to parasitic markings 33 is lower on the network

linéaire 31 que le segment seuil TS Si le circuit d'analy- linear 31 that the threshold segment TS If the analysis circuit

seur 22 est trop sensible, de sorte que des signaux EDS parasites sont produits par les marquages parasites 33 comme le montre la figure 3 E, l'opérateur doit régler la commande manuelle 34 Pour réduire le signal de tension réglé V 5 s et obtenir l'affichage tel que représenté sur la figure 3 D. Si au contraire, le circuit d'analyseur 22 n'est pas assez sensible, de sorte que le signal de marquage visuel EDS 22 is too sensitive, so that parasitic EDS signals are produced by the parasitic markings 33 as shown in FIG. 3 E, the operator must set the manual control 34 To reduce the set voltage signal V 5 s and obtain the 3, on the contrary, the analyzer circuit 22 is not sensitive enough, so that the visual marking signal EDS

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n'est pas déclenché même par le marquage de positionnement - is not triggered even by positioning marking -

clair 17 comme le montre la figure 3 F, l'opérateur doit ré- as shown in Figure 3F, the operator must

gler la commande manuelle 34 Pour augmenter le signal de tension réglé Vs' et obtenir le niveau correct de sensibilité comme le montre la figure 3 D. La figure 4 représente plus en détail un schéma électrique du capteur 18 Dans le circuit d'analyseur 22, la lampe d'éclairage 23 est connectée depuis la masse par le fil 27 à une source de tension positive V par le fil 28 La source de tension positive V est d'environ ,0 Volts La cellule photoélectrique 25 est connectée entre la masse par le fil 27 et la commande manuelle 34, To increase the set voltage signal Vs' and to obtain the correct level of sensitivity as shown in FIG. 3 D. FIG. 4 shows in more detail a circuit diagram of the sensor 18 In the analyzer circuit 22, the illumination lamp 23 is connected from the ground by the wire 27 to a positive voltage source V by the wire 28 The positive voltage source V is about 0 volts The photocell 25 is connected between the mass by the wire 27 and the manual control 34,

à savoir une résistance variable à la masse par le fil 26. namely a variable resistance to ground by the wire 26.

Le curseur 34 a de la résistance variable 34 produit le The slider 34 has variable resistance 34 produces the

signal de tension réglé Vy 5 ayant une amplitude qui cor- regulated voltage signal Vy 5 having an amplitude which

respond à l'intensité réfléchie, détectée par la cellule 25. corresponds to the reflected intensity detected by the cell 25.

L'opérateur utilise le curseur 34 a pour commander la The operator uses the cursor 34a to control the

sensibilité du circuit d'analyseur 22 comme décrit ci-dessus. sensitivity of the analyzer circuit 22 as described above.

Le curseur 34 a est connecté à une extrémité d'un conden- The cursor 34a is connected to one end of a condenser

sateur 41 dont l'autre extrémité est connectée à l'entrée d'un préamplificateur 42 Le condensateur 41 est utilisé 41 whose other end is connected to the input of a preamplifier 42 The capacitor 41 is used

pour découpler la tension continue de l'amplificateur 42. to decouple the DC voltage from the amplifier 42.

Comme représenté, le pré-amplificateur 42 comporte un amplificateur opérationnel 43, une résistance d'entrée 44 connectée entre l'autre extrémité du condensateur 41 et l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel 43 et une résistance de réaction 45 connectée entre l'entrée inverseuse et la sortie de l'amplificateur opérationnel 43 Le préamplificateur 42 comporte en outre une résistance de source 46 connectée entre l'entrée non-inverseuse de l'amplificateur opérationnel 43 et de la source de tension positive V/2 La source de tension positive V/2 est d'environ 2,5 Volts Les valeurs de la résistance d'entrée et de la résistance de réaction 44 et 45 sont choisies pour obtenir un gain de l'ordre de 50 à 100, en fonction As shown, the pre-amplifier 42 comprises an operational amplifier 43, an input resistor 44 connected between the other end of the capacitor 41 and the inverting input of the operational amplifier 43 and a feedback resistor 45 connected between the Inverter input and the output of the operational amplifier 43 The preamplifier 42 further comprises a source resistor 46 connected between the non-inverting input of the operational amplifier 43 and the positive voltage source V / 2. The voltage source Positive V / 2 is about 2.5 Volts The values of the input resistance and the feedback resistor 44 and 45 are chosen to obtain a gain of the order of 50 to 100, depending

des caractéristiques de la cellule photoélectrique 25. characteristics of the photocell 25.

La sortie de l'amplificateur opérationnel 43 est la sortie du préamplificateur 42 qui est connectée à l'entrée d'un The output of the operational amplifier 43 is the output of the preamplifier 42 which is connected to the input of a

amplificateur 47 de valeur absolue.amplifier 47 of absolute value.

L'amplificateur 47 de valeur absolue comporte un amplificateur opérationnel 48, une résistance d'entrée 49 connectée à l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel 48 et une résistance de réaction 51 connectée entre l'entrée inverseuse et la sortie de l'amplificateur opérationnel 48 L'amplificateur 47 de valeur absolue comporte en outre une première diode 52 dont l'anode est connectée à l'autre extrémité de la résistance d'entrée 49 et dont la cathode est connectée à l'entrée non-inverseuse de l'amplificateur opérationnel 48 Et une seconde diode 53 dont la cathode est également connectée à l'entrée non-inverseuse de l'amplificateur opérationnel 48 et dont l'anode est connectée à la source de tension positive V/2 L'amplificateur 47 de valeur absolue comporte également une résistance de masse 54 connectée à l'entrée non-inverseuse de l'amplificateur The absolute value amplifier 47 comprises an operational amplifier 48, an input resistor 49 connected to the inverting input of the operational amplifier 48 and a feedback resistor 51 connected between the inverting input and the output of the amplifier The absolute-value amplifier 47 further includes a first diode 52 whose anode is connected to the other end of the input resistor 49 and whose cathode is connected to the non-inverting input of the input resistor 49. operational amplifier 48 And a second diode 53 whose cathode is also connected to the non-inverting input of the operational amplifier 48 and whose anode is connected to the positive voltage source V / 2 The amplifier 47 of absolute value also has a ground resistor 54 connected to the non-inverting input of the amplifier

opérationnel 48 pour que les diodes 52 et 53 soient suf- 48 so that the diodes 52 and 53 are sufficiently

fisamment polarisées dans le sens direct La sortie fisely polarized in the forward direction The output

de l'amplificateuropérationnel 48 est la sortie de l'ampli- of the operational amplifier 48 is the output of the amplifier

ficateur 47 de valeur absolue et délivre une tension de repos d'environ 2, 5 Volts pouvant varier jusqu'à environ ,0 volts sous l'effet de la présence de Vs Comme mentionné ci-dessus, le circuit d'analyseur 22 peut fonctionner avec des marquages de positionnement sombres ou clairs Cette caractéristique est obtenue par les diodes 52 et 53 dans l'amplificateur 47 de valeur absolue de sorte qu'il produit une variation de tension à partir de la tension de repos It is an absolute value meter 47 and provides a quiescent voltage of about 2.5 volts which can vary to about 0 volts under the effect of the presence of Vs. As mentioned above, the analyzer circuit 22 can operate. with dark or light positioning markings This characteristic is obtained by the diodes 52 and 53 in the absolute value amplifier 47 so that it produces a voltage variation from the quiescent voltage

jusqu'à 5,0 Volts, que la tension à la sortie du pré- up to 5.0 volts, that the voltage at the output of the pre-

amplificateur 42 diminue à partir de sa tension de 2,5 Volts sous l'effet d'un marquage de positionnement clair détecté, ou s'élève en réponse à un marquage de positionnement sombre détecté. La sortie de l'amplificateur 47 de valeur absolue est connectée à la masse par deux résistances 55 et 56 en série Les résistances 55 et 56 constituent un diviseur de tension pour le circuit 29 de graphique à barre pour amplifier 42 decreases from its voltage of 2.5 volts under the effect of a detected clear positioning marking, or rises in response to a detected dark positioning marking. The output of the absolute-value amplifier 47 is connected to the ground by two resistors 55 and 56 in series. The resistors 55 and 56 constitute a voltage divider for the bar graph circuit 29.

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produire un signal de réflexion RS au point commun Le point commun entre les résistances 55 et 56 est connecté à l'entrée du circuit 29 de graphique à barre Ce dernier comporte également un circuit de commande 57 et le réseau linéaire des dix diodes électroluminescentes 31 Le circuit de commande 57 du circuit 29 de graphique à barre LM 3914 peut être connecté pour produire un affichage linéaire sous la forme d'un graphique à barre ou d'un point mobile, le premier étant préféré Comme cela a été décrit ci-dessus, le nombre M des segments éclairés du réseau linéaire 31 varie en proportion du signal de tension réglée Vs' ou plus particulièrement, du signal de réflexion RS appliqué à l'entrée SIG du circuit de commande 57 La borne REF 0 et la borne RLO du circuit de commande 57 sont connectées à la masse par une résistance de contrôle 59 qui détermine la luminosité des diodes électroluminescentes du réseau linéaire 31 ainsi que la valeur inférieure de la plage de tension du circuit 29 de graphique à barre La borne REF A et la borne V(-) sont à la masse tandis que la borne V(+) et la borne RHI sont connectées respectivement aux sources de tensions positives V et V/2 Les valeurs des résistances 55 et 56 sont choisies pour que la plage de tension du signal de réflexion RF soit adaptée à la plage de tension du circuit 29 de graphique à barre défini par les tensions aux bornes d'entrée RHI et RLO La tension à la borne RHI est la tension de repos ayant une valeur d'environ 2,5 Volts tandis que la tension à la borne RLO produce a reflection signal RS at the common point The common point between the resistors 55 and 56 is connected to the input of the bar graph circuit 29 The latter also comprises a control circuit 57 and the linear array of the ten light-emitting diodes 31 Control circuit 57 of LM 3914 bar graph circuit 29 may be connected to produce a linear display in the form of a bar graph or moving point, the former being preferred. As described above, the number M of the illuminated segments of the linear array 31 varies in proportion to the regulated voltage signal Vs' or, more particularly, to the reflection signal RS applied to the SIG input of the control circuit 57. The REF 0 terminal and the RLO terminal of the circuit 57 are connected to ground by a control resistor 59 which determines the brightness of the light-emitting diodes of the linear array 31 as well as the lower value the voltage range of the bar graph circuit 29 The REF A terminal and the V (-) terminal are grounded while the V (+) terminal and the RHI terminal are respectively connected to the positive voltage sources V and V The values of the resistors 55 and 56 are chosen so that the voltage range of the RF reflection signal is adapted to the voltage range of the bar graph circuit 29 defined by the voltages at the RHI and RLO input terminals. at terminal RHI is the quiescent voltage having a value of about 2.5 Volts while the voltage at the RLO terminal

représente l'excursion, c'est-à-dire que la plage de ten- represents the excursion, that is, the range of

sion s'étend d'environ 1,7 Volts jusqu'à environ 3,4 Volts. It ranges from about 1.7 volts to about 3.4 volts.

Toutes les entrées 1 et 10-18 du circuit de All entries 1 and 10-18 of the circuit of

commande 57 sont individuelles et délivrent un courant conti- order 57 are individual and deliver a continuous current

nu régulé à chacune des diodes électroluminescentes cor- naked at each light emitting diode cor-

respondantes (le premier segment au dixième) du réseau linéaire 31 Etant donné que les diodes électroluminescentes successives du réseau 31 sont excitées quand le signal de réflexion RS augmente, l'une quelconque des sorties du circuit de commande 57 peut être utilisée pour détecter la tension seuil Vt ainsi que pour allumer le segment seuil correspondant TS Dans le présent mode de réalisation et comme cela a été décrit ci-dessus en regard des figures 3 A à 3 F, la borne de sortie 14 est connectée au segment seuil TS, le sicième segment et produit un signal de seuil chaque fois que le signal réfléchi RS dépasse une tension As the successive light emitting diodes of the array 31 are energized when the reflection signal RS increases, any of the outputs of the control circuit 57 can be used to detect the voltage. threshold Vt as well as to turn on the corresponding threshold segment TS In the present embodiment and as described above with reference to FIGS. 3A to 3F, the output terminal 14 is connected to the threshold segment TS, the sixth segment and produces a threshold signal whenever the reflected signal RS exceeds a voltage

seuil prédéterminée Vt d'environ 2,5 Volts ou point de repos. predetermined threshold Vt of about 2.5 Volts or point of rest.

La borne de-sortie 14 du circuit de commande 57 est également connectée à l'entrée d'un multivibrateur monostable 61 qui The output terminal 14 of the control circuit 57 is also connected to the input of a monostable multivibrator 61 which

comporte une porte NON-OU 62, un premier inverseur 63 con- has a NOR gate 62, a first inverter 63

necté entre la première entrée 62 a de la porte NON-OU et between the first input 62a of the NOR gate and

la borne de sortie 14 du circuit de commande 57, un conden- the output terminal 14 of the control circuit 57, a capacitor

sateur de temporisation dont une extrémité est connectée à la sortie de la porte NON-OU 62 et une résistance de temporisation 65 connectée entre l'autre extrémité du condensateur de temporisation 64 et la source de tension positive V Le multivibrateur comporte également un second inverseur 66 dont uneentrée est connectée au point commun entre le condensateur de temporisation 64 et la résistance de temporisation 65 dont la sortie est connectée à la seconde entrée 62 b de la porte NON-OU 62 La sortie du second A multivibrator also includes a second inverter 66 having one end connected to the output of the NOR gate 62 and a timing resistor 65 connected between the other end of the delay capacitor 64 and the positive voltage source V. whose input is connected to the common point between the delay capacitor 64 and the delay resistor 65 whose output is connected to the second input 62b of the NOR gate 62 The output of the second

inverseur 66 est également la sortie du multivibrateur 61. inverter 66 is also the output of multivibrator 61.

Les valeurs du condensateur de temporisation 64 et de la résistance de temporisation 65 sont choisies pour que la durée d'impulsions du multivibrateur 61 soient environ 40 ms Une résistance de seuil 67 est connectée entre la borne de sortie 14 du circuit de commande 57 et la cathode de la sixième diode électroluminescente du réseau linéaire 31 Cette résistance 67 garantit une diminution minimale de tension, au moins 2,4 Volts, nécessaire pour déclencher The values of the delay capacitor 64 and the delay resistor 65 are chosen so that the pulse duration of the multivibrator 61 is approximately 40 ms. A threshold resistor 67 is connected between the output terminal 14 of the control circuit 57 and the cathode of the sixth light emitting diode of the linear array 31 This resistor 67 guarantees a minimum voltage reduction, at least 2.4 volts, necessary to trigger

le premier inverseur 63 du multivibrateur 61. the first inverter 63 of the multivibrator 61.

La sortie du multivibrateur 61 est connectée à l'entrée d'un circuit d'attaque 71 Ce dernier comporte un amplificateur opérationnel 72, une diode 73 dont l'anode constitue l'entrée du circuit d'attaque 71 et dont la The output of the multivibrator 61 is connected to the input of a driver circuit 71. The latter comprises an operational amplifier 72, a diode 73 whose anode constitutes the input of the driver 71 and whose

cathode est connectée à l'entrée non-inverseuse de l'ampli- cathode is connected to the non-inverting input of the amplifier.

ficateur opérationnel 72, une résistance 74 connectée entre l'entrée noninverseuse de l'amplificateur opérationnel 72 Operational indicator 72, a resistor 74 connected between the non-inverting input of the operational amplifier 72

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et la source de tension positive V/2 et une résistance de réaction 75 connectée entre la sortie et l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel 72 Le circuit d'attaque 71 comporte en outre une résistance de charge 76 et un condensateur 77 connectés en parallèle entre la sortie de l'amplificateur opérationnel 72 et la masse, un transistor NPN 72 sont la base est connectée-d la sortie de l'amplificateur opérationnel 72 et dont le collecteur est connecté à la source de tension positive V, et une and the positive voltage source V / 2 and a feedback resistor 75 connected between the output and the inverting input of the operational amplifier 72. The driving circuit 71 further comprises a load resistor 76 and a capacitor 77 connected in parallel. parallel between the output of the operational amplifier 72 and the ground, an NPN transistor 72 is the base is connected-d the output of the operational amplifier 72 and whose collector is connected to the positive voltage source V, and a

résistance à la masse 79 connectée à l'émetteur du tran- resistance to the mass 79 connected to the transmitter of the

sistor 78 La sortie du circuit d'attaque 71 est l'émetteur du transistor 78 qui délivre le signal de marquage EDS au The output of the driver 71 is the emitter of the transistor 78 which outputs the EDS signal at

circuit de commande de positionnement 19 Quand le multi- positioning control circuit 19 When the multi-

vibrateur applique l'impulsion de 40 ms au circuit d'atta- vibrator applies the 40 ms pulse to the

que 71 ? de manière que la tension appliquée dépasse environ than 71? in such a way that the applied voltage exceeds

2,5 Volts, la diode 73 est débloquée de sorte que l'ampli- 2.5 volts, the diode 73 is unblocked so that the amplifier

ficateur opérationnel 72 délivre un signal de sortie entre 2,5 et 5,0 Volts Ce signal de sortie de l'amplificateur opérationnel 72 débloque le transistor 78 et produit un signal de détection de marquage EDS d'environ 5 Volts et une durée de 40 ms La sortie du circuit d'attaque 71 est également connectée à l'entrée du détecteur à seuil 30 qui comporte également un comparateur 82 avec une entrée inverseuse comme entrée du circuit à seuil 30 et une entrée non-inverseuse reliée à la source de tension positive V/2, ainsi qu'une résistance de sortie 83 connectée entre la sortie du comparateur 82 et la cathode de l'indicateur de seuil 32 L'anode de l'indicateur de seuil 32 est connectée à la source de tension positive V Quand le signal de marquage visuel EDS est appliqué à l'entrée inverseuse du comparateur 82, la sortie de celui-ci passe au niveau bas de sorte que l'indicateur de seuil 32 s'allume et indique de façon visible que le signal de marquage-EDS a été appliqué au circuit de comande d'alignement 19 Comme l'indique la flèche bidirectionnelle 84, l'indicateur de seuil 32 est positionné près du segment seuil TS, le sixième segment, pour donner une information visuelle supplémentaire indiquant que Operational indicator 72 outputs an output signal between 2.5 and 5.0 volts. This output signal from operational amplifier 72 unlocks transistor 78 and produces an EDS marking detection signal of about 5 volts and a duration of 40 seconds. ms The output of the driver 71 is also connected to the input of the threshold detector 30 which also comprises a comparator 82 with an inverting input as an input of the threshold circuit 30 and a non-inverting input connected to the voltage source positive V / 2, and an output resistor 83 connected between the output of the comparator 82 and the cathode of the threshold indicator 32 The anode of the threshold indicator 32 is connected to the positive voltage source V When the EDS visual marking signal is applied to the inverting input of the comparator 82, the output thereof goes low so that the threshold indicator 32 lights up and visibly indicates that the signal mark- EDS was ap As indicated by the bidirectional arrow 84, the threshold indicator 32 is positioned near the threshold segment TS, the sixth segment, to give additional visual information indicating that

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le signal de tension réglée Vs J' produit par la cellule 26 a dépassé la tension seuil Vt, ce qui indique la présence the set voltage signal Vs' produced by the cell 26 has exceeded the threshold voltage Vt, which indicates the presence

d'un marquage de positionnement clair 17. a clear positioning marking 17.

Bien entendu, de nombreuses modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit et illustré à titre d'exemple nullement limitatif sans Of course, many modifications can be made to the embodiment described and illustrated by way of non-limiting example without

sortir du cadre ni de l'esprit de l'invention. out of the frame nor the spirit of the invention.

Claims

1 optical sensor, characterized in that it comprises an analyzer (21) comprising a light source (23) for illuminating an inspection surface (24) and a light sensor (25) responsive to the intensity of the reflected light by said inspection surface, a detecting device (57) comprising a plurality of outlets (N)

and responsive to said light sensor by producing a plurality of

any parallel signals whose number (M) varies in proportion to the intensity of light reflected from said inspection surface and an output device (61,71)

connected to one of said plurality of outputs (N) of the arrangement

detection device for producing an output signal (EDS) in response to a corresponding one of said parallel signals (M) produced in response to a positioning marking

detected in said inspection surface.

2 optical sensor according to claim 1, characterized in that it further comprises a display device (31) connected to the outputs (N) of said detection device to produce several visual signals of a

linear array in response to said parallel signals (M).

Optical sensor according to claim 1

or 2, characterized in that it further comprises a provision

threshold device (30) connected to said output device for producing a visible threshold signal (32) in response to said

output signal (EDS) -

4 optical sensor according to claim 3, characterized in that said visible threshold signal (32) is adjacent to a corresponding one of several visible signals

linear networks associated with the output of the said

connector connected to said output device.

Optical sensor according to claim 1, characterized in that it comprises a control device (34) responsive to said light sensor and adjustable to change the sensitivity of said detection device (57) to said light sensor 1 so that said signal of output (EDS) is produced that when the positioning marking is present in said inspection surface 6 o Optical sensor according to claim 1, characterized in that said light sensor (25) is a photoelectric cell producing a voltage signal (Vs) proportional to the intensity of the light detected, and further comprising a pre-amplifier (42) and an absolute value amplifier (47) having an input connected to the output of said pre-amplifier, said

amplifiers being connected between said photocell

electrical and said detection device

pre-amplifier being connected to said photocell

the output of said absolute value amplifier being connected to said detection device to produce

a reflection signal (RS) whose amplitude varies in proportion

The optical sensor according to claim 6, characterized in that said detection device comprises a linear network (31) of N light-emitting diodes, each of which is connected to a corresponding one of the outputs N of said device. detecting means (57) for igniting in response to a corresponding one of said applied parallel signals (M), the number of said parallel signals (M) varying from (1 to N) in proportion to the intensity of the reflection signal ( RS) to produce a graphical display

beam on said linear array of light-emitting diodes

nescentes. 8 optical sensor according to claim 7, characterized in that said output device comprises a resistor (67) connected between a determined one of

outputs (N) of the detection device and one corresponding to

date of the light-emitting diodes of said linear array, a monostable multivibrator (61) with an input connected to the desired output of said detecting device, and an attacking device (71) controlled by said multivibrator for producing an output signal (EDS) when the amplitude

of the reflection signal (RS) exceeds a predetermined threshold value

terminated (Vt) so that a corresponding one of said plurality of parallel signals is applied to the desired output of the

16 2533734

detection device for triggering said multivibrator.

9 optical sensor according to claim 8, characterized in that it further comprises a device

control unit (34) connected between said photocell

said pre-amplifier for reducing the voltage signal (Vs) of said photocell to a set voltage (Vs ") so that a voltage signal produced by the detected positioning marking in the inspection surface is greater than the threshold (Vt) while the voltage signal produced between the positioning markings is less than the threshold (Vt) optical sensor according to claim 8, characterized in that it further comprises a threshold device (30) connected to the output said driver (71) to produce a visible signal (32) in response to

output signal (EDS).

Optical sensor according to claim 1, characterized in that said threshold device (30) comprises a comparator (82) with an inverting input connected to the output of said attack device (71) and a non-inverting input connected to a source of positive voltage (+ V / 2), a resistor (83) connected to the output of said comparator and a light-emitting diode (32) whose cathode is connected to said resistor and whose anode is connected to a positive voltage source (+ V) so that said diode lights up in response to

output signal (EDS).

Optical sensor according to claim 11, characterized in that said light-emitting diode (32) is close to the light-emitting diode of said linear array (31) connected to the desired output of said detection device (57) so that a discrete visible indication the output signal (EDS) is given together with the bar graph display of the

linear network.

Method for detecting the presence of a positioning marking in an inspection surface, characterized in that it consists essentially of illuminating (23) the inspection surface (24), detecting (25) the intensity of light reflected from the inspection surface, producing (57) at a plurality of outputs (N) plural parallel signals (M), the number of which varies in proportion to the intensity of the light detected, to be controlled (61) one of several outputs (N) and producing (71) an output signal (EDS) when the corresponding one of the plurality of parallel signals (N) is applied to the controlled output as a threshold signal in response to a marking

positioning detected in the inspection surface.

14 Method according to claim 13, characterized in that it further consists in displaying (31) the several parallel signals (M) produced in several

outputs (N).

The process according to claim 14, wherein

in that it further consists in displaying (32) the

threshold signal when applied to the controlled output.

Method according to Claim 15, characterized in that the threshold signal is displayed (32) near the corresponding one of the parallel signals (M).

which are displayed.

Method according to claim 13 or 16, characterized in that it further comprises providing an adjustable control (34) for adjusting the intensity of the detected light so that the output signal

(EDS) is produced only when the positioning marking

is present in the inspection area.