DE1296822B - Vorrichtung zur laufenden UEberwachung von Papier, Pappe, Folien oder sonstigen bahn- oder blattfoermigen Erzeugnissen auf optisch erkennbare Abweichungen (Fehlerstellen) - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur laufen- die Bahnränder verursachten Spitzen S in der Stromden Überwachung von Papier, Pappe, Folien oder kurve auszuschalten.

sonstigen bahn- oder blattförmigen Erzeugnissen auf Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, bei denen optisch erkennbare Abweichungen (Fehlerstellen), in den Intervallen zwischen den einzelnen Abbestehend aus einer fest angeordneten Lampe, einem 5 tastungen eine Austastung der Auswerteeinrichtung umlaufenden, vielflächigen Spiegelrad, Linsen und erfolgt. Bei diesen bekannten Vorrichtungen sind in Blenden zur Lichtstrahlbündelung, lichtempfindlichen der Nähe der Bahnränder Spiegel auf dem Weg des Einrichtungen (Fotozelle, Sekundärelektrodenverviel- Lichtstrahls eingefügt, die die Impulse für die Ausfacher od. dgl.) zur Aufnahme des von dem Erzeug- tastzeit liefern. Für die hier gestellte Aufgabe sind nis reflektierten und/oder durchgelassenen Lichtes, io diese vorgeschlagenen Lösungen nicht geeignet, da einer Auswerteeinrichtung, die Fehler weitergibt, die beim Übergang des abtastenden Lichtstrahls von der einen bestimmten Wert überschreiten, und nach- Oberfläche des zu prüfenden Erzeugnisses auf den geschalteten Registriervorrichtungen für Fehlermel- Spiegel und umgekehrt sich ein Impuls ergibt, ähnlich dung und/oder Schaltvorrichtungen für das Ausson- den in F i g. 1 schematisch dargestellten Spitzen 5. dem der mit weitergemeldeten Fehlern behafteten 15 Diese Veröffentlichung löst deshalb nicht die dieser Erzeugnisse. Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, auch diese

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht Randstörungen zu vermeiden.

darin, Störungen, die bei der Abtastung der Bahn- Nach der Erfindung wird die Möglichkeit zum

ränder auftreten können, auszuschalten und damit Entstehen solcher Spitzen dadurch verhindert, daß

das sichere Erfassen auch sehr geringer Fehler zu ao zur an sich bekannten Ausschaltung der Signalabgabe

ermöglichen. bei der Lichtfleckbewegung außerhalb der abzutasten-

Um das der Erfindung zugrunde liegende tech- den Fläche des Erzeugnisses unter Benutzung zusätz-

nische Problem zu veranschaulichen, wird in F i g. 1 licher fotoelektrischer Wandler in der Bahn des

zunächst die Art der Störung beschrieben, die be- quer bewegten Lichtstrahls auf dem Wege zur

seitigt werden soll. F i g. 1 zeigt schematisch eine as Abtastlinie ein lichtdurchlässiger Körper angeordnet

Stromkurve B, wie sie beim Abtasten mittels Licht- ist, von dessen Oberfläche während des gesamten

fleckes entlang der Abtastlinie erzeugt wird. Punkt α Abtastweges ein Teil dieses Strahls reflektiert wird

bezeichnet dabei den Beginn des Abtastvorganges am und dadurch, daß die zusätzlichen fotoelektrischen

Rand der zu prüfenden Bahn, Punkt b das Ende der Wandler im Bereich dieses reflektierten Strahlteils

Abtastung. Der zwischen Punkt b und dem folgenden 30 angeordnet sind.

Punkt α liegende Zwischenraum gibt die zwischen Von der Bewegung des Lichtstrahls quer zur Laufzwei Abtastvorgängen liegende Zeit wieder. Da auch richtung der Bahn werden durch die erfindungsgebei einem zu prüfenden fehlerfreien Normalerzeugnis mäße Vorrichtung Impulse abgeleitet, durch die die die von der Einrichtung aufgenommene Lichtenergie von der Abschneidestufe weitergegebenen Signale in schwankt, ist die Stromlinie B zwischen den Punk- 35 derjenigen Zeit ausgetastet, d. h. unterbrochen werten α und b keine Gerade, sondern eine Kurve mit den, die zwischen den beiden Zeitpunkten liegt, in Höchst- und Mindestwerten. Der Bereich zwischen der der Abtaststrahl beim Abtastende den Flächendiesen Höchst- und Mindestwerten wird im folgenden rand gerade noch nicht erreicht hat und in der der als Störpegel bezeichnet. Wird die Helligkeit des Abtaststrahl beim Abtastbeginn den Flächenrand Lichtflecks auf der Abtastlinie durch einen Fehler 40 gerade nicht mehr berührt.

auf der zu prüfenden Bahn vermindert, so entstehen Durch Beseitigung der Randabtasteinflüsse wird in der Stromkurve entsprechende Ausschläge F₁ bzw. die Möglichkeit geschaffen, auch diejenigen Fehler F₂. Bei dem Ausschlag F₁ handelt es sich um einen beim Sortiervorgang zu erfassen, die bisher im sehr groben Fehler, bei dem die Lichtmenge völlig Größenbereich der Ausschläge der Spitzen S lagen, absorbiert wird, also um einen schwarzen Fleck, der 45 Die Erläuterung der Erfindung erfolgt an Hand mindestens die Größe des abtastenden Lichtflecks eines Beispiels in den Zeichnungen F i g. 2 und 3. erreicht. Der Ausschlag F₁ erreicht damit die Null- F i g. 2 stellt schematisch den zeitlichen Ablauf des linie der Stromkurve. Beim Behler F₂ handelt es sich Verfahrens und die dabei verwendeten Teile dar. um eine kleinere Dunkelstelle, bei der die Helligkeit Der zu prüfende Bogen 10 ist im Querschnitt auf des Lichtflecks lediglich auf einen Bruchteil des 50 der Abtastlinie dargestellt. Das Spiegelrad 11 (im Normalwertes verringert wird. Der mit Kurve B dar- Beispiel mit acht Spiegelflächen) läßt den von einer gestellte Strom wird, wie im Hauptpatent beschrie- nicht eingezeichneten Lichtquelle ausgehenden Strahl ben, einer Abschneidestufe zugeführt. Diese Stufe über die Abtastlinie von links nach rechts laufen, gibt diejenigen Fehlerimpulse weiter, die die Linie Die oberhalb der Abtastlinie angegebenen Buch- C-C unterschreiten. Die Lage dieser Abschneidelinie 55 stäben bedeuten dabei die einzelnen Zeitpunkte, in ist einstellbar, kann jedoch nur bis zum Erreichen denen der abtastende Lichtfleck die angedeutete des Störpegels verschoben werden. Der Einstellbe- Stellung einnimmt. Die zugehörigen Strahleinrichreich ist mit A in der F i g. 1 angegeben. Um auch tungen sind mit den gleichen Buchstaben unter Zukleinste Fehler zu erfassen, ist man bestrebt, den satz des Index 1 bezeichnet, in der Zeit von α bis b, Störpegel möglichst schmal zu halten und die Ab- 60 in der sich der Strahl von Ci₁ nach b₁ bewegt, erfolgt schneidestufe möglichst dicht an den Störpegel her- das Abtasten eines schmalen Streifens auf der Oberanzuführen. Da aber durch die Bahnränder in der fläche des Körpers 10. Die anschließende Pause zwi-Regel größere Schwankungen in der Stromkurve sehen b und c gibt die Möglichkeit, auch Bahnen verursacht werden, die ähnlich wie kleinere Fehler oder Blätter von größerer Breite als bei 10 dargenach unten gerichtete Spitzen S aufweisen, war es 65 stellt, zu prüfen. Der Punkt δ ist also durch die bisher nicht möglich, die Abschneidestufe so dicht, Formatgröße in gewissen Grenzen festgelegt. Die wie erwünscht, dem Störpegel zu nähern. Es ist des- Fördereinrichtung ist dabei so ausgeführt, daß die halb wesentliche Aufgabe der Erfindung, die durch Bahn mit ihrem linken Rand stets an der Führung

12 anliegt, bei einem Formatwechsel wird also lediglich der Punkt b nach rechts oder links verschoben. Erreicht ein Strahl den Punkte, so hat der auf das Spiegelrad auftreffende Strahl die Kante zwischen zwei Spiegeln erreicht, und der vom nachfolgenden Spiegel erzeugte Strahl beginnt seinen Weg wieder am Punkt d. Nach dem Zeitpunkt d überquert der neue Abtaststrahl einen fest neben der Bahn des Erzeugnisses 10 angeordneten fehlerfreien Streifen 13, dessen Oberfläche in der Zeit von e-f abgetastet wird, worauf der abtastende Lichtfleck dann wieder die Bahn 10 auf dem Weg von a-b überquert.

Von der Bewegung des abtastenden Lichtstrahls werden Impulse zur Austastung der von der Abschneidestufe weitergegebenen Signale abgeleitet. Bei der in F i g. 2 dargestellten Vorrichtung ist zur Erzeugung dieser Impulse auf dem Wege des Strahls vom Spiegelrad zu abzutastenden Fläche eine lichtdurchlässige, planparallele geschliffene Glasplatte 14 angebracht, von deren Oberfläche ein kleiner Teil ao des Lichtes reflektiert wird. Erreicht der Strahl auf seinem Wege die Stellung e_v so trifft der reflektierte Teil des Strahls e₂ auf die fotoelektrische Einrichtung 15 und löst hier den ersten Impuls, der im Zeitpunkt e erfolgt. Er wird Verzögerungseinrichtungen zugeführt, in denen neue Impulse in den Zeitpunkten / und α gebildet werden. Die Zeitspannen e-f und e-a sind konstante Zeiten, da die Drehzahl des Spiegelrades für die Betriebsdauer konstant ist. Ein erneuter Impuls zu Beginn des Abtastens der Bahnbreite 10 im Zeitpunkt α ist daher nicht erforderlich, da die Verzögerungseinrichtung so eingestellt ist, daß die Austastung endet, wenn der Abtaststrahl im Zeitpunkte den Flächenrand schon um ein kleines Maß überschritten hat.

Zweckmäßig wird zur Erzeugung der in den Zeitpunkten / und α nötigen Vorgänge eine Schaltungsanordnung verwendet, beispielsweise ein Univibrator, der nach einer einstellbaren Zeit in den Ausgangszustand zurückkehrt. Der Rechteckimpuls entspricht der Zeitdauer von e-f. Ein weiterer, gleichzeitig abgeleiteter Impuls wird bis zum Zeitpunkt α verzögert und bewirkt dann die Beendigung der Austastung. Die Austastung erstreckt sich damit über den ganzen Zeitraum von b-a.

Zur Erzeugung des zweiten Impulses für den Wiederbeginn der Austastung ist eine weitere lichtelektrische Einrichtung 16 vorgesehen, die in der Seitenrichtung verstellbar ist. Erreicht der Lichtstrahl den Punkt b kurz vor dem Rand der zu untersuchenden Fläche, so wird durch den reflektierten Lichtstrahl b.₂ dieser zweite Impuls erzeugt.

Die weiter in F i g. 2 dargestellten Fotomultiplier 17 und 18 wandeln die auf der Abtastlinie durch den Abtaststrahl erzeugte Helligkeit in elektrischen Strom um. Zur Auffindung etwaiger Fehler wird er über Verstärker einer Auswerteeinrichtung zugeführt. Während es bei den Einrichtungen 15 und 16 zweckmäßig ist, daß sie in der Ebene der von der Glasplatte 14 direkt reflektierten Strahlen liegen, ist es für die Fotomultiplier 17 und 18 zweckmäßig, daß sie weder an der Glasplatte 14 noch von dem an der Bahn 10 durch direkte Reflektion erzeugten Strahl getroffen werden, also in einer anderen Ebene liegen.

In F i g. 3 sind schematisch durch die Kurven / bis V die von den fotoelektrischen Einrichtungen 15 und 16 ausgehenden Impulse in ihrer Zeitfolge dargestellt. Die in der obersten Zeile genannten Buchstaben entsprechen den Buchstaben in Fig. 2. Die Kurve / zeigt die Impulse aus der fotoelektrischen Einrichtung 16; die Kurve// die aus der fotoelektrischen Einrichtung 15; die Kurve /// die zu Rechteckimpulsen umgewandelten Impulse aus Kurve //; Kurve IV verzögerte Hilfsimpulse aus Kurve //, die die Beendigung der Abtastung des fehlerfreien Streifens 13, die nicht Gegenstand dieser Anmeldung ist, anzeigen; Kurve V verzögerte Impulse aus Kurve IV, wobei diese Verzögerung der Zeitspanne f-a entspricht und damit das Ende der Austastzeit angibt. Die Weitergabe irgendwelcher Fehlermeldungen zwischen den Zeiten b und α ist damit unterbunden.

Die Kurve VI in F i g. 3 stellt ein Bild des Stromes dar, der, von den fotoelektrischen Einrichtungen 17 und 18 nach F i g. 2 ausgehend, dem Eingang der zur Auswahl der zu berücksichtigenden Fehler dienenden Stufe der Auswerteeinrichtung zugeführt wird. Dargestellt wurde nur der wesentliche Stromverlauf zwischen den Zeiten e und / (Abtastung des Streifens 13) und den Zeiten α und b (Abtastung der Bahn 10) mit den gegebenenfalls auftretenden Fehlersignalen Z₁ und f_r Die Zwischenzeiten b-e und f-a sind ausgelassen, weil sie durch die vorbeschriebene Austastung keinen Einfluß auf den Sortiervorgang haben.

Wie aus Kurve VI hervorgeht, sind die in F i g. 1 dargestellten Spitzen 5 ausgetastet, so daß die Abschneidestufe dicht an den Störpegel herangeführt werden kann und damit das Erfassen auch sehr geringer Fehler durch Ausschalten der Störungen, die von der Randabtastung herrühren, möglich ist.

Im vorstehenden wurde die Erfindung durch ein Beispiel erläutert, bei dem der Impuls zur Beendigung des Austastens, also beim Abtastbeginn, in dem Zeitpunkt, in dem der Abtaststrahl erfindungsgemäß den Flächenrand gerade überschritten hat, aus einem anderen Impuls durch Verzögerungseinrichtungen gewonnen wird. Bei der Verwirklichung der Erfindung kommt es jedoch lediglich darauf an, daß die Impulse auf beliebige Art von der Bewegung des Lichtstrahls quer zur Laufrichtung der Bahn abgeleitet werden. Selbstverständlich schließt die Erfindung dabei auch andere Ausführungsformen ein, insbesondere auch solche, bei denen beide benötigten Impulse von vornherein zu den Zeitpunkten α und b unmittelbar ausgelöst werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur laufenden Überwachung von Papier, Pappe, Folien oder sonstigen bahn- oder blattförmigen Erzeugnissen auf optisch erkennbare Abweichungen (Fehlerstellen), bestehend aus einer fest angeordneten Lampe, einem umlaufenden, vielflächigen Spiegelrad, Linsen und Blenden zur Lichtstrahlbündelung, lichtempfindlichen Einrichtungen (Fotozelle, Sekundärelektronenvervielfacher o. dgl.) zur Aufnahme des von dem Erzeugnis reflektierten und/oder durchgelassenen Lichtes, einer Auswerteeinrichtung, die Fehler weitergibt, die einen bestimmten Wert überschreiten und nachgeschalteten Registriervorrichtungen für Fehlermeldung und/oder Schaltvorrichtungen für das Aussondern der mit weitergemeldeten Fehlern behafteten Erzeugnisse, dadurch gekennzeichnet, daß zur an sich bekannten Ausschaltung der Signalabgabe bei der Lichtfleckbewegung außerhalb der abzutastenden

Fläche des Erzeugnisses unter Benutzung zusätzlicher fotoelektrischer Wandler in der Bahn des quer bewegten Lichtstrahles {e_x bis C₁) auf dem Wege zur Abtastlinie ein lichtdurchlässiger Körper (14) angeordnet ist, von dessen Oberfläche während des gesamten Abtastweges ein Teil dieses Strahles reflektiert wird, und dadurch, daß die zusätzlichen fotoelektrischen Wandler (15,16) im Bereich dieses reflektierten Strahlteils angeordnet sind. ίο

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zusätzliche Wandler (15, 16) in solchen Stellungen angeordnet sind, daß der eine (16) durch den reflektierten Strahlteil belichtet wird, wenn der Lichtfleck auf der Abtastlinie beim Ende der Abtastung den Seitenrand des Erzeugnisses gerade noch nicht erreicht hat, während der andere (15) belichtet wird, wenn der Lichtfleck auf der Abtastlinie beim Beginn der Abtastung den anderen Seitenrand des Erzeugnisses gerade nicht mehr berührt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die in den zusätzlichen fotoelektrischen Wandlern entstehenden Impulse noch für andere in Abhängigkeit von der Strahlbewegung vorzunehmende Schaltvorgänge, wie etwa für die Steuerung einer sogenannten Klemmschaltung zwecks Aufrechterhaltung eines bestimmten Spannungsniveaus, am Eingang der Auswerteeinrichtung ausgenutzt werden sollen, gekennzeichnet durch die zusätzliche Anordnung von Impulsverzögerern am Ausgang der genannten Wandler, mit denen ein vor dem für das Austasten vorgesehenen Zeitpunkt entstehender [beispielsweise im Zeitpunkt (e) ausgelöster] Impuls bis zu dem für die Austastung vorgesehenen Zeitpunkt [beispielsweise bis zum Zeitpunkt (α)] verzögert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen