FR2766924A1 - Device for continuous inspection of a moving band of material - Google Patents

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FR2766924A1
FR2766924A1 FR9709986A FR9709986A FR2766924A1 FR 2766924 A1 FR2766924 A1 FR 2766924A1 FR 9709986 A FR9709986 A FR 9709986A FR 9709986 A FR9709986 A FR 9709986A FR 2766924 A1 FR2766924 A1 FR 2766924A1
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angular position
photosensitive
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Jean Pierre Redonnet
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REDONNET JEAN P
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REDONNET JEAN P
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    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
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Abstract

Device comprises a collimated laser (1), a rotating mirror (2) that ensures the laser scans a surface (3), from which light reflects towards a direction device (4) made up of photosensitive semiconductor elements. A synchronised stepper motor (5) controls the mirror's angular position (6). The material (3) is scanned tangentially (7), axially (8) and at mid-point (9) between cylinders (10).

Description

La présente invention concerne un dispositif pour contrôler à distance et automatiquement la surface de matériaux qui se présentent sous forme de feuille, film ou de bande continue. Ce dispositif s'applique plus particulièrement au contrôle en continu des matériaux qui diffusent la lumière. Le dispositif s'adapte sur des machines de production où ces matériaux relativement souples et minces défilent (par exemple, sur des machines d'enduction ou de découpe de films plastiques, de papiers, de tissus, de tôles métalliques, ou sur des machines d'inspection de ces mêmes matériaux). The present invention relates to a device for remote and automatic control of the surface of materials which are in the form of a sheet, film or continuous strip. This device applies more particularly to the continuous control of materials which scatter light. The device can be adapted to production machines where these relatively flexible and thin materials pass through (for example, on machines for coating or cutting plastic films, papers, fabrics, metal sheets, or on machines for inspection of these same materials).

Le dispositif de la présente invention présente l'originalité par rapport aux systèmes actuellement existant de combiner avec un seul appareil plusieurs contrôles:
1") La détection et la mesure de position des défauts en surface comme les plis, les trous et les bosses.
The device of the present invention has the originality, compared to currently existing systems, of combining several controls with a single device:
1 ") Detection and measurement of position of surface defects such as folds, holes and bumps.

2") La mesure de la largeur (laize) du matériau. 2 ") Measuring the width of the material.

3 ) La mesure de distance entre le dispositif de contrôle et différents points de la surface du matériau. 3) Measuring the distance between the control device and different points on the surface of the material.

Cette mesure permet de détecter un début de formation de plis.This measurement makes it possible to detect the start of fold formation.

4 ) La mesure du coefficient d'absorption d'une longueur d'onde déterminée en différents points de la surface, après étalonnage. Cette mesure permet de déterminer en continu le profil d'épaisseur d'un revêtement translucide déposé sur la feuille (par exemple la mesure du profil d'épaisseur de la couche d'adhésif sur un papier adhésif, d'une couche d'accrochage sur un film plastique). 4) The measurement of the absorption coefficient of a wavelength determined at different points on the surface, after calibration. This measurement makes it possible to continuously determine the thickness profile of a translucent coating deposited on the sheet (for example the measurement of the thickness profile of the layer of adhesive on adhesive paper, of a bonding layer on plastic film).

Le dispositif effectue une mesure en temps réel des paramètres listés ci-dessus. Il est directement relié à un micro-ordinateur, il est ainsi possible d'afficher sous forme graphique sur écran les paramètres mesurés, et d'effectuer une correction pratiquement instantanée des réglages de production. En outre, les paramètres mesurés par le dispositif sont enregistrés sur un support de stockage informatique (disquette, disque dur, ...). The device performs a real-time measurement of the parameters listed above. It is directly connected to a microcomputer, it is thus possible to display in graphical form on screen the measured parameters, and to carry out an almost instantaneous correction of the production settings. In addition, the parameters measured by the device are recorded on a computer storage medium (floppy disk, hard disk, etc.).

Principe de l'invention en référence à la figure 1:
Une source laser (1) émet un faisceau lumineux, lequel est alternativement dévié par un miroir rotatif (2) vers la surface du matériau (3) à inspecter. Le miroir rotatif tourne à grande vitesse, il en résulte un spot lumineux qui balaye transversalement le matériau qui lui-même défile longitudinalement. Le matériau opaque (papiers, films enduits, tissus ...) diffuse à l'endroit du spot laser un flux lumineux dans toutes les directions. Une partie du flux diffusée est collectée et dirigée par le même miroir que précédemment vers un ensemble de détection photosensible (4) constitué d'éléments photosensibles (photodiodes de préférence). Les signaux électriques en sorties des photodiodes sont amplifiés, convertie en signaux numériques pour être traité par une unité de calcul (U.C. de la fig.
Principle of the invention with reference to FIG. 1:
A laser source (1) emits a light beam, which is alternately deflected by a rotating mirror (2) towards the surface of the material (3) to be inspected. The rotating mirror rotates at high speed, this results in a luminous spot which sweeps across the material which itself runs longitudinally. The opaque material (papers, coated films, fabrics, etc.) diffuses a light flux in all directions at the location of the laser spot. Part of the diffused flux is collected and directed by the same mirror as previously to a photosensitive detection assembly (4) made up of photosensitive elements (preferably photodiodes). The electrical signals at the outputs of the photodiodes are amplified, converted into digital signals to be processed by a calculation unit (UC in fig.

6). La rotation du miroir est parfaitement maîtrisée, car à tout moment, il est nécessaire de connaître la face du miroir qui est dans le trajet optique, ainsi que la position angulaire du miroir. Dans ce but la rotation est assurée par un moteur synchrone (5) couplé à un codeur de position angulaire (6) ou par un moteur pas à pas. Le miroir rotatif (2) est constitué de plusieurs faces réfléchissantes légèrement inclinées par rapport à l'axe de rotation du miroir. Comme l'inclinaison est différente pour chacune des faces, il en résulte que chaque face donne lieu à un balayage à une position différente sur le matériau.6). The rotation of the mirror is perfectly controlled, because at all times, it is necessary to know the face of the mirror which is in the optical path, as well as the angular position of the mirror. For this purpose rotation is ensured by a synchronous motor (5) coupled to an angular position encoder (6) or by a stepping motor. The rotating mirror (2) consists of several reflecting faces slightly inclined with respect to the axis of rotation of the mirror. As the inclination is different for each of the faces, it follows that each face gives rise to a scan at a different position on the material.

Dans la pratique, trois angles différents sont choisis. Un premier angle permet de balayer tangentiellement (7) le matériau qui défile sur un cylindre. Un second permet de balayer le matériau dans l'axe du cylindre (8). Un troisième permet de balayer la surface du matériau à midistance (9) entre deux cylindres (10).In practice, three different angles are chosen. A first angle makes it possible to sweep tangentially (7) the material which travels on a cylinder. A second allows the material to be swept along the axis of the cylinder (8). A third allows the surface of the mid-distance material (9) to be swept between two cylinders (10).

a) Le balayage tangentiel (7) permet de détecter les défauts en relief comme les plis et les bosses. La présence de ce type de défaut provoque une réflexion diffuse de la lumière vers le miroir rotatif, qui lui-même dirige le flux lumineux vers l'ensemble de détection photosensible. a) The tangential scan (7) makes it possible to detect raised defects such as folds and bumps. The presence of this type of defect causes a diffuse reflection of light towards the rotating mirror, which itself directs the light flux towards the photosensitive detection assembly.

Il en résulte un accroissement du signal électrique en sortie des photodiodes lorsque le spot laser frappe un défaut en surface. La répartition de l'illumination sur l'ensemble des photodiodes dépend de la nature du défaut et de sa taille par rapport au spot laser. Le traitement de l'information délivrée par les photodiodes permet de discriminer le défaut.This results in an increase in the electrical signal at the output of the photodiodes when the laser spot hits a surface defect. The distribution of the illumination over all of the photodiodes depends on the nature of the defect and its size relative to the laser spot. The processing of the information delivered by the photodiodes makes it possible to discriminate the fault.

b) Le balayage axial (8) permet de détecter les trous, les cavités et de mesurer le profil d'épaisseur du matériau ou d'un revêtement. Deux méthodes peuvent être appliquées:
La longueur d'onde de la source laser est choisie pour correspondre à un maximum d'absorption caractéristique du matériau. Le cylindre sur lequel défile le matériau est constitué d'une surface réfléchissante non absorbante. Le matériau à l'endroit du spot absorbe une partie du flux lumineux, et ce d'autant plus que le matériau est épais. Il en résulte que le flux lumineux qui est renvoyée vers les photodiodes est d'autant plus faible que l'épaisseur du matériau est forte. Après étalonnage avec un matériau d'épaisseur connu, il est possible de mesurer l'épaisseur en continue sur toute la laize du matériau. Les trous ou cavités sont détectés par le fait que lorsque le spot tombe sur l'un de ces défauts, une grande partie du flux lumineux est réfléchie vers les photodiodes, ceci se traduisant par un pic de signal. Dans une variante: La longueur d'onde de la source laser est choisie pour correspondre à un minimum d'absorption, et le matériau est lui même particulièrement diffusant (papier, plastique chargé blanc ...). Le cylindre sur lequel défile le matériau est constitué d'une surface noire absorbante. Le matériau à l'endroit du spot diffuse et réfléchie une partie du flux lumineux alors qu'une autre partie du flux lumineux traverse le matériau pour être absorbée par la surface du cylindre. Il en résulte que le flux lumineux qui est renvoyé vers les photodiodes est d'autant plus important que le matériau est épais. Après étalonnage avec un matériau d'épaisseur connu, il est possible de mesurer l'épaisseur en continue sur toute la laize du matériau. Les trous ou cavités sont détectés par le fait que lorsque le spot tombe sur l'un de ces défauts, une grande partie du flux lumineux est absorbée par le cylindre et une très faible partie diffusée vers les photodiodes, ceci se traduisant par une baisse de signal.
b) The axial scan (8) makes it possible to detect the holes, the cavities and to measure the thickness profile of the material or of a coating. Two methods can be applied:
The wavelength of the laser source is chosen to correspond to a maximum absorption characteristic of the material. The cylinder on which the material runs consists of a non-absorbent reflecting surface. The material at the spot spot absorbs part of the light flux, all the more so when the material is thick. As a result, the light flux which is returned to the photodiodes is lower the greater the thickness of the material. After calibration with a material of known thickness, it is possible to measure the thickness continuously over the entire width of the material. Holes or cavities are detected by the fact that when the spot falls on one of these faults, a large part of the light flux is reflected towards the photodiodes, this resulting in a signal peak. In a variant: The wavelength of the laser source is chosen to correspond to a minimum of absorption, and the material itself is particularly diffusing (paper, white charged plastic, etc.). The cylinder on which the material travels consists of an absorbent black surface. The material at the spot diffuses and reflects part of the light flux while another part of the light flux crosses the material to be absorbed by the surface of the cylinder. It follows that the light flux which is returned to the photodiodes is all the greater the thicker the material. After calibration with a material of known thickness, it is possible to measure the thickness continuously over the entire width of the material. Holes or cavities are detected by the fact that when the spot falls on one of these faults, a large part of the light flux is absorbed by the cylinder and a very small part diffused towards the photodiodes, this resulting in a drop in signal.

c) Le balayage à mi-distance (9) entre deux cylindres (10) permet de mesurer la distance entre le dispositif et le matériau en tout point de la laize. Le dispositif permet de détecter un gondolage du matériau dans le sens du défilement qui résulte en général d'un problème d'alignement des cylindres guides ou de déformation par élongation du matériau en cours de production. Le gondolage est précurseur de plis ou peut entraîner une déformation permanente du matériau. Le dispositif de cette invention peut prévenir la formation de plis en détectant un début de gondolage et en agissant sur l'alignement d'un cylindre guide. c) The mid-distance scan (9) between two cylinders (10) makes it possible to measure the distance between the device and the material at any point along the width. The device makes it possible to detect a curling of the material in the direction of travel which generally results from a problem of alignment of the guide cylinders or of deformation by elongation of the material during production. Curl is a precursor of folds or may cause permanent deformation of the material. The device of this invention can prevent the formation of folds by detecting a beginning of curling and by acting on the alignment of a guide cylinder.

La mesure de distance est basée sur le principe que la taille de l'image d'un miroir qui est projetée sur un écran est dépendante de la distance entre la source lumineuse et le miroir. La distance est calculée en temps réel par le microprocesseur à partir des données constantes (dimension du miroir,distance entre le miroir et l'ensemble de photodétection), et des données variables (angle du miroir, dimensions de l'image). La mesure de la taille de l'image du miroir est assurée par un réseau linéaire de photodiodes. Le principe de mesure de distance est applicable à condition que le matériau soit suffisamment diffusant (papiers, plastiques chargés, tissus) pour disperser le flux lumineux dans toutes les directions. Le spot laser doit être suffisamment petit pour que le matériau éclairé par celui-ci se comporte comme une source lumineuse ponctuelle.  Distance measurement is based on the principle that the size of the image of a mirror which is projected on a screen is dependent on the distance between the light source and the mirror. The distance is calculated in real time by the microprocessor from constant data (dimension of the mirror, distance between the mirror and the photodetection assembly), and variable data (angle of the mirror, dimensions of the image). The size of the mirror image is measured by a linear array of photodiodes. The distance measurement principle is applicable on condition that the material is sufficiently diffusing (paper, charged plastics, fabrics) to disperse the light flux in all directions. The laser spot must be small enough for the material illuminated by it to act as a point light source.

d) La mesure de la laize du matériau est effectuée au cours du balayage axial (parag. b) ou entre les deux cylindres (parag. c). Il est basé sur la détection de la transition entre le cylindre ou l'arrière plan et le matériau. Le passage du spot laser du cylindre vers le matériau et inversement entraîne une forte variation du flux lumineux diffusé. L'angle de déviation du spot étant connu à tous moments, et la distance entre le miroir et le matériau étant aussi connue, la laize du matériau est automatiquement calculée par le microprocesseur. d) The width measurement of the material is carried out during axial scanning (paragraph b) or between the two cylinders (paragraph c). It is based on the detection of the transition between the cylinder or the background and the material. The passage of the laser spot from the cylinder to the material and vice versa causes a large variation in the scattered light flux. The angle of deflection of the spot being known at all times, and the distance between the mirror and the material being also known, the width of the material is automatically calculated by the microprocessor.

Les dessins annexés illustrent l'invention:
La figure 1 représente une vue d'ensemble du dispositif.
The accompanying drawings illustrate the invention:
Figure 1 shows an overview of the device.

La figure 2 représente la partie optique du dispositif.Figure 2 shows the optical part of the device.

La figure 3 représente un miroir rotatif à 6 faces inclinées.FIG. 3 represents a rotary mirror with 6 inclined faces.

La figure 4 représente l'ensemble de détection photosensible.FIG. 4 represents the photosensitive detection assembly.

La figure 5 représente une variante de l'ensemble de détection équipée de lentilles optiques.FIG. 5 represents a variant of the detection assembly equipped with optical lenses.

La figure 6 représente la partie électronique du dispositif.Figure 6 shows the electronic part of the device.

Un exemple selon une forme préférée de réalisation est donné figure 2. En référence à ce dessin, le dispositif est conçu selon le descriptif suivant: L'émission laser qui est issu d'une diode laser (11) de faible puissance (par ex. 20 mW) ou de tout autre dispositif émettant une lumière monochromatique et cohérente est collimatée à l'aide de lentilles (12) afin d'obtenir un faisceau étroit (environ lmm de diamètre) et très peu divergent. Le faisceau est ensuite dévié alternativement de gauche à droite à l'aide d'un miroir (2) à face multiple tournant à grande vitesse (par exemple 5000 à 10 000 trs/mn). Le miroir est constitué de 6 faces légèrement inclinées par rapport à l'axe de rotation (fig. 3). Par exemple 3 angles différents peuvent être choisis: 2 faces (b et b') à 0 , 2 faces (c et c') à 5 , et 2 faces (a et a') à 10 . (Ces angles sont donnés
à titre indicatif et dépendent de la distance entre le dispositif et le matériau à inspecter) . Un index magnétique (aimant sur l'axe de rotation et capteur à effet Hall monté fixe), ou un index optique est monté sur l'axe de rotation du miroir, il permet au microprocesseur de déterminer la face du miroir qui est dans le trajet optique. Dans une variante, un codeur absolu de position angulaire permet de déterminer la face du miroir dans le trajet optique. Le miroir (2) est entraîné par un moteur synchrone (5) piloté par quartz pour assurer une grande stabilité de la vitesse de rotation. Un codeur angulaire (6) est monté sur la l'axe de rotation du miroir, la position angulaire du miroir est ainsi connue. Dans une variante, Il est aussi possible de maîtriser la position du miroir par l'utilisation d'un moteur pas à pas pour assurer sa rotation, un système de comptage des impulsions (qui sont envoyés au moteur) donne après calcul la position angulaire du miroir. La position du spot laser sur le matériau est calculée en temps réel par le microprocesseur à partir de la position angulaire du miroir et de la distance entre le miroir et le matériau. La lumière diffusée par le matériau est dirigée par le même miroir rotatif (2) que précédemment vers un ensemble de détection photosensible (4). Selon la figure 4, cet ensemble est constitué d'une juxtaposition sur les deux axes d'éléments semi-conducteurs photosensibles (15). Les éléments semi-conducteurs photosensibles seront de préférence des photodiodes au silicium à réponse rapide et à faible bruit. Les éléments photosensibles (15) sont montés sur une platine (4) percée au centre d'un trou (14) de faible diamètre (1 à 5 mm) pour permettre le passage du faisceau laser. La platine constituant l'ensemble de détection photosensible (4) est installée dans le trajet optique entre la source laser (1) et le miroir rotatif (2). Cette disposition permet d'utiliser le même miroir pour diriger le faisceau laser vers le matériau, et renvoyer la lumière diffusée sur l'ensemble des éléments photosensibles.
An example according to a preferred embodiment is given in FIG. 2. With reference to this drawing, the device is designed according to the following description: The laser emission which comes from a low power laser diode (11) (eg. 20 mW) or any other device emitting monochromatic and coherent light is collimated using lenses (12) in order to obtain a narrow beam (approximately 1 mm in diameter) and very little diverging. The beam is then deflected alternately from left to right using a mirror (2) with multiple faces rotating at high speed (for example 5000 at 10 000 rpm). The mirror consists of 6 faces slightly inclined relative to the axis of rotation (fig. 3). For example, 3 different angles can be chosen: 2 faces (b and b ') at 0, 2 faces (c and c') at 5, and 2 faces (a and a ') at 10. (These angles are given
for information only and depend on the distance between the device and the material to be inspected). A magnetic index (magnet on the axis of rotation and Hall effect sensor mounted fixed), or an optical index is mounted on the axis of rotation of the mirror, it allows the microprocessor to determine which side of the mirror is in the path optical. In a variant, an absolute angular position encoder makes it possible to determine the face of the mirror in the optical path. The mirror (2) is driven by a synchronous motor (5) controlled by quartz to ensure high stability of the speed of rotation. An angular encoder (6) is mounted on the axis of rotation of the mirror, the angular position of the mirror is thus known. In a variant, it is also possible to control the position of the mirror by the use of a stepping motor to ensure its rotation, a system of counting the pulses (which are sent to the motor) gives after calculation the angular position of the mirror. The position of the laser spot on the material is calculated in real time by the microprocessor from the angular position of the mirror and the distance between the mirror and the material. The light scattered by the material is directed by the same rotating mirror (2) as previously to a photosensitive detection assembly (4). According to Figure 4, this assembly consists of a juxtaposition on the two axes of photosensitive semiconductor elements (15). The photosensitive semiconductor elements will preferably be fast-response, low-noise silicon photodiodes. The photosensitive elements (15) are mounted on a plate (4) pierced in the center of a hole (14) of small diameter (1 to 5 mm) to allow the passage of the laser beam. The plate constituting the photosensitive detection assembly (4) is installed in the optical path between the laser source (1) and the rotating mirror (2). This arrangement makes it possible to use the same mirror to direct the laser beam towards the material, and return the light scattered over all of the photosensitive elements.

La platine (4) est un circuit imprimé d'environ 100mmx100mm en verre-epoxy de préférence pour sa stabilité dimensionnelle. Suivant une variante fig. 5, la précision de mesure de distance peut être améliorée en installant des lentilles divergentes (16) sur les éléments photosensibles (15).The plate (4) is a printed circuit of approximately 100mmx100mm in epoxy glass preferably for its dimensional stability. According to a variant fig. 5, the distance measurement accuracy can be improved by installing diverging lenses (16) on the photosensitive elements (15).

La partie électronique du dispositif est schématisé par la figure 6. Les photodiodes (dl..dn) sont suivies d'un étage d'amplification (Al..An). Les signaux en sortie des étages d'amplification sont multiplexés par un multiplexeur (U1) puis numérisés par convertisseur analogique-numérique rapide (U2). Un compteur (U3) compte les impulsions provenant du codeur angulaire (P1), il est réinitialisé par le détecteur d'index (P2). Les circuits périphériques (U1, U2,
U3, P1 et P2) sont connectés à une unité de calcul (UC) par un port de communication (P4). L'unité de calcul (UC) est constituée de microprocesseur (U4), des composants nécessaires à son fonctionnement (mémoire vive (U5), mémoire morte (U6), circuits d'entrées-sorties (U7), circuits auxiliaires (U8)) . Cette unité assure le traitement des informations provenant des photodiodes (dl..dn), du codeur de position angulaire (P1) (ou du circuit de contrôle du moteur pas à pas), du détecteur d'index (P2). L'unité de calcul assure aussi la communication par le port d'entrée /sortie (P3) vers un micro-ordinateur. Le détecteur d'index (P2) et le codeur de position angulaire (P1) (ou le circuit de contrôle du moteur pas à pas) permettent au microprocesseur de calculer la position du spot laser sur le matériau et la position de balayage (tangentiel, axial ou midistant).
The electronic part of the device is shown diagrammatically in FIG. 6. The photodiodes (dl..dn) are followed by an amplification stage (Al..An). The signals at the output of the amplification stages are multiplexed by a multiplexer (U1) then digitized by fast analog-digital converter (U2). A counter (U3) counts the pulses coming from the angle encoder (P1), it is reset by the index detector (P2). Peripheral circuits (U1, U2,
U3, P1 and P2) are connected to a computing unit (UC) by a communication port (P4). The computing unit (UC) consists of microprocessor (U4), of the components necessary for its operation (random access memory (U5), read only memory (U6), input-output circuits (U7), auxiliary circuits (U8) ). This unit processes information from the photodiodes (dl..dn), the angular position encoder (P1) (or the stepper motor control circuit), the index detector (P2). The computing unit also ensures communication via the input / output port (P3) to a microcomputer. The index detector (P2) and the angular position encoder (P1) (or the stepper motor control circuit) allow the microprocessor to calculate the position of the laser spot on the material and the scanning position (tangential, axial or midistant).

L'ensemble photodétecteur (fig. 4 ou fig. 5) assure trois fonctions:
10) La mesure de la dimension de l'image du miroir qui est fonction du nombre d'éléments photosensibles illuminés.
The photodetector assembly (fig. 4 or fig. 5) performs three functions:
10) The measurement of the dimension of the mirror image which is a function of the number of photosensitive elements illuminated.

Le microprocesseur calcule la distance entre le matériau et le miroir à partir du nombre d'éléments qui délivrent un signal, de la position angulaire du miroir et de données constantes (dimension du miroir, distance entre le miroir et l'ensemble de détection photosensible).The microprocessor calculates the distance between the material and the mirror from the number of elements that deliver a signal, the angular position of the mirror and constant data (dimension of the mirror, distance between the mirror and the photosensitive detection assembly) .

2") La mesure de l'intensité lumineuse globalement reçue par les éléments photosensibles. Le microprocesseur calcule l'épaisseur du matériau à partir de l'intensité lumineuse moyenne reçue, après étalonnage avec un matériau d'épaisseur connue. 2 ") The measurement of the overall light intensity received by the photosensitive elements. The microprocessor calculates the thickness of the material from the average light intensity received, after calibration with a material of known thickness.

30) La mesure des différences d'intensité lumineuse reçue par les éléments photosensibles. Le microprocesseur calcule la différence d'amplitude des signaux délivrés par les éléments photosensibles, ceci afin de déterminer la nature du défaut. Un défaut est détecté par une variation importante et rapide de l'intensité lumineuse reçue par les éléments photosensibles. 30) The measurement of the differences in light intensity received by the photosensitive elements. The microprocessor calculates the difference in amplitude of the signals delivered by the photosensitive elements, this in order to determine the nature of the fault. A fault is detected by a large and rapid variation in the light intensity received by the photosensitive elements.

Dans une variante, un filtre coloré laissant passer préférentiellement la longueur d'onde du laser sera ajouté devant l'ensemble de détection photosensible afin de réduire l'effet de l'éclairage ambiant.  In a variant, a colored filter preferentially allowing the wavelength of the laser to pass will be added in front of the photosensitive detection assembly in order to reduce the effect of the ambient lighting.

Claims (3)

REVENDICATIONS 1") Dispositif pour inspecter la surface des matériaux en défilement et qui se présentent sous forme de feuille ou de film (papier, film plastique, tissu, tôle métallique), caractérisé en ce qu'il comporte une source laser (1) collimatée, un miroir rotatif (2) à plusieurs faces assurant en même temps le balayage de la surface à inspecter par un spot laser et le renvoi de la lumière diffusée vers un ensemble de détection photosensible (4). 2") Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la position angulaire du miroir (2) est déterminée par un codeur de position angulaire (6). 3 ) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la position angulaire du miroir (2) est déterminée par comptage des impulsions qui sont envoyées au un moteur (5) pas à pas assurant la rotation du miroir.CLAIMS 1 ") Device for inspecting the surface of moving materials which are in the form of a sheet or film (paper, plastic film, fabric, metal sheet), characterized in that it comprises a collimated laser source (1) , a rotary mirror (2) with several faces ensuring at the same time the scanning of the surface to be inspected by a laser spot and the return of the scattered light to a photosensitive detection assembly (4). 2 ") Device according to claim 1 characterized in that the angular position of the mirror (2) is determined by an angular position encoder (6). 3) Device according to claim 1 characterized in that the angular position of the mirror (2) is determined by counting the pulses which are sent to a motor (5) step by step ensuring the rotation of the mirror. 40) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les faces du miroir sont inclinées par rapport à l'axe de rotation. L'inclinaison des faces permettant consécutivement un balayage tangentiel, un balayage axial par rapport à un cylindre guide sur lequel défile le matériau, et un balayage entre deux cylindres guides. 40) Device according to claim 1 characterized in that the faces of the mirror are inclined relative to the axis of rotation. The inclination of the faces subsequently allowing a tangential scan, an axial scan relative to a guide cylinder on which the material passes, and a scan between two guide cylinders. 5 ) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un index magnétique ou optique est monté sur l'axe de rotation du miroir (2). 5) Device according to claim 1 characterized in that a magnetic or optical index is mounted on the axis of rotation of the mirror (2). 6 ) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un codeur absolu de position angulaire permet de déterminer la face du miroir qui est située dans le trajet optique. 6) Device according to claim 1 characterized in that an absolute angular position encoder makes it possible to determine the face of the mirror which is located in the optical path. 7") Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'ensemble de détection photosensible (4) est constitué d'une juxtaposition sur deux axes d'éléments semiconducteurs photosensibles (15). 7 ") Device according to claim 1 characterized in that the photosensitive detection assembly (4) consists of a juxtaposition on two axes of photosensitive semiconductor elements (15). 8 ) Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que des lentilles optiques (16) sont installées sur les éléments semi-conducteurs photosensibles (15).  8) Device according to claim 7 characterized in that optical lenses (16) are installed on the photosensitive semiconductor elements (15). 90) Dispositif selon l'une quelconque des revendication 1,7,8 caractérisé en ce qu'un filtre laissant passer préférentiellement la longueur d'onde de la source laser est ajouté devant les éléments semi-conducteurs photosensibles. 90) Device according to any one of claim 1,7,8 characterized in that a filter preferably allowing the wavelength of the laser source to pass is added in front of the photosensitive semiconductor elements. 100) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un système à microprocesseur effectue les calculs nécessaires pour déterminer la position du spot laser sur le matériau, pour déterminer la largeur du matériau, pour identifier les défauts de surfaces et déterminer leurs positions sur le matériau, pour déterminer l'épaisseur du matériau ou d'un revêtement sur celui-ci.  100) Device according to any one of the preceding claims, characterized in that a microprocessor system performs the calculations necessary to determine the position of the laser spot on the material, to determine the width of the material, to identify surface defects and determine their positions on the material, to determine the thickness of the material or a coating on it.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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ES2156093A1 (en) * 1999-10-25 2001-06-01 Univ Navarra Publica Optoelectric crack detector in moving metal surfaces
EP1596157A1 (en) * 2004-05-06 2005-11-16 Edye Thomas Interferometric thickness measuring apparatus for thin transparent layers on a moving substrate

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2156093A1 (en) * 1999-10-25 2001-06-01 Univ Navarra Publica Optoelectric crack detector in moving metal surfaces
EP1596157A1 (en) * 2004-05-06 2005-11-16 Edye Thomas Interferometric thickness measuring apparatus for thin transparent layers on a moving substrate
WO2005114098A1 (en) * 2004-05-06 2005-12-01 Thomas Edye Interferometer device for continuously measuring the thickness of thin transparent layers on a substrate

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