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DE19624905A1 - Piece goods quality control - Google Patents

Piece goods quality control

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DE19624905A1
DE19624905A1 DE1996124905 DE19624905A DE19624905A1 DE 19624905 A1 DE19624905 A1 DE 19624905A1 DE 1996124905 DE1996124905 DE 1996124905 DE 19624905 A DE19624905 A DE 19624905A DE 19624905 A1 DE19624905 A1 DE 19624905A1
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DE
Germany
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cameras
web
quality control
traversing
optoelectronic
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Withdrawn
Application number
DE1996124905
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German (de)
Inventor
Alfred Lubenow
Heinrich Panzer
Rolf Teubner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
L & P Elektroautomatisations G
Tema Teubner & Mandewirth GmbH
Original Assignee
L & P Elektroautomatisations G
Tema Teubner & Mandewirth GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

The apparatus for quality control of moving piece goods has one or more opto-electronic cameras (5-7) with lateral movement, to give a virtually complete image across the fabric (1) direction of travel (13) to detect changes in or on the material.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Qualitätskontrolle einer laufenden Warenbahn mittels oberhalb der Warenbahn angeordneten Kameras.The invention relates to a device for quality control a running web by means of above the web arranged cameras.

Derartige Vorrichtungen werden eingesetzt, um Veränderun­ gen, Fehler od. dgl. im oder auf dem Material der zu prüfenden Warenbahn festzustellen. Geprüft werden Warenbahnen aus Textil, Kunststoff, Papier, Folien, Bleche od. dgl. mehr Verände­ rungen können sein, Löcher, Verschmutzungen, Webfehler, Farbveränderungen, Zunder od. dgl. mehr.Such devices are used to change conditions, errors or the like in or on the material of the test item Determine the web. Goods webs are checked out Textile, plastic, paper, foils, sheets or the like. More changes There may be holes, dirt, weaving errors, Color changes, scale or the like. More.

Bisher werden optoelektronische Überwachungen von laufen­ den Warenbahnen mit fest installierten Zeilenkameras durchge­ führt. Es gibt jedoch Problematiken, die die bekannten Systeme bis heute nicht in der erforderlichen Sicherheit und mit einem bezahlbaren Aufwand an Systemen und Rechnerleistungen beherrschen, nämlichSo far, optoelectronic monitoring has been running the webs with permanently installed line cameras leads. However, there are problems with the known systems to date not with the necessary security and with one affordable expenditure on systems and computing power master, namely

  • a) hohe Bandgeschwindigkeiten, die zu einem hohen Syste­ maufwand mit vielen Kameras führen;a) high belt speeds leading to a high syste m effort with many cameras;
  • b) exakte Fehlererfassung und Fehlerauflösung, insbeson­ dere bei farbigen Materialien, wie bei Textilien. Dies führt zu Systemen mit komplexer Beleuchtung für jede einzel­ ne Kamera;b) exact error detection and error resolution, in particular with colored materials, such as textiles. this leads to to systems with complex lighting for each individual ne camera;
  • c) größere Bandbreiten bzw. Warenbreiten.c) larger bandwidths or product widths.

Weil mit den bekannten Kameras nur Zeilenausschnitte und damit nur kleine Ausschnitte diskontinuierlich erfaßt werden, muß eine Vielzahl von Kameras eingesetzt werden. Bei einer zu kontrollierenden Breite der Warenbahn von 2,0 m und mehr kommen bisher 15 Kameras zum Einsatz. Eine derart große Anzahl an Kameras kann nicht an einen Rechner zur Bildver­ arbeitung angeschlossen werden, so daß auch mehrere Rech­ ner und somit mehrere getrennte Systeme erforderlich sind. Die große Zahl an Kameras und Rechner in getrennten Systemen erfordert hohe Investitionskosten bei einer erhöhten Betriebs­ unsicherheit. Denn je mehr getrennte Systeme, um so anfälliger sind diese für Betriebsstörungen.Because with the known cameras only line sections and so that only small sections are recorded discontinuously, a variety of cameras must be used. At a Controllable width of the web of 2.0 m and more 15 cameras have been used so far. Such a big one Number of cameras cannot be connected to a computer for image processing work can be connected, so that several Rech ner and therefore several separate systems are required. The large number of cameras and computers in separate systems requires high investment costs with increased operation uncertainty. Because the more separate systems, the more vulnerable are these for malfunctions.

Bei Textilien kommen gegenüber anderen Bandmaterialien, wie Folien oder Papier, noch eine Reihe von zusätzlichen Proble­ men bei der Fehlererkennung hinzu. Zum einen sind es die Muster und Schattierungen, die optoelektronisch so verarbeitet werden müssen, daß zwischen Muster und Fehler in den Tex­ tilbahnen noch unterschieden werden kann. Zum anderen sind es die naturbedingte unebene und ungleichmäßige Oberflä­ chenbeschaffenheit, die durchaus erwünscht ist, jedoch die Er­ kennung, z. B. von Webfehlern, außerordentlich schwierig macht. Aus diesem Grund ist die Fehlererkennung bei laufen­ den Textilbahnen außerordentlich komplex und systemauf­ wendig.Textiles come over other tape materials, such as Foils or paper, a number of additional problems in error detection. On the one hand, there are  Patterns and shades processed optoelectronically must be that between pattern and error in the Tex tilbahnen can still be distinguished. On the other hand it the natural uneven and uneven surface nature, which is quite desirable, but the Er identifier, e.g. B. from web errors, extremely difficult makes. For this reason, the error detection is running the textile webs are extremely complex and system-based agile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Qualitätskontrolle einer laufenden Waren­ bahn kontinuierlich durchgeführt und dabei gleichzeitig die In­ vestitionskosten verringert und die Nachteile der bekannten Systeme vermieden werden.The invention has for its object a device create with the quality control of a running goods run continuously and at the same time the In investment costs reduced and the disadvantages of the known Systems are avoided.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zur optoelektro­ nischen Bilddatenerfassung für die Feststellung von Verände­ rungen im oder auf dem Material der laufenden Warenbahn quer zur Laufrichtung der Warenbahn eine oder mehrere opto­ elektronische Kameras zur Erzeugung eines virtuellen Ge­ samtbildes traversierend verfahrbar angeordnet sind. This object is achieved in that the optoelectro African image data acquisition for the detection of changes in or on the material of the running web one or more opto transversely to the direction of travel of the web electronic cameras for generating a virtual Ge velvet image are arranged traversably movable.  

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Oberfläche der Warenbahn kontinuierlich abgetastet und dabei Verände­ rungen digitalisiert einem Rechner zugeführt, der einen Ver­ gleich mit einem hinterlegten Muster durchführt. Diese Art der Anordnung von nur wenigen Kameras ermöglicht die aus­ schnittweise optoelektronische Erfassung einer Warenbahn. Durch das gleichmäßige Verfahren der Kameras quer zur Lauf­ richtung der Warenbahn ist es möglich, jede Stelle der Waren­ bahn optoelektronisch zu erfassen und somit Veränderungen und Fehler in der Warenbahn auszuwerten.With the device according to the invention, the surface the web continuously scanned and thereby changes digitized a computer fed a Ver immediately with a stored sample. That kind of The arrangement of only a few cameras enables this sectional optoelectronic detection of a web. By moving the cameras evenly across the barrel Direction of the web of goods, it is possible to move any point of the goods track optoelectronic and thus changes and evaluate errors in the web.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden zwei Ziele rea­ lisiert. Zunächst kann der Hardwareaufwand (in erster Linie Kameras und Beleuchtung) wesentlich verringert werden. Des­ weiteren kann die Rechnerleistung, gegenüber vergleichbaren Systemen, reduziert werden und die Bildverarbeitungsge­ schwindigkeit kann bei geringer Steigerung der Rechnerlei­ stung, gegenüber vergleichbaren Systemen, erhöht werden. Nur diese Ziele führen dazu, kostengünstigere und leistungs­ fähigere Systeme für die Qualitätssicherung von schnellaufenden Warenbahnen mit Hilfe von optoelektronischen Sy­ stemen einzusetzen. Two objectives are achieved with the device according to the invention lized. First of all, the hardware expenditure (in the first place Cameras and lighting) can be significantly reduced. Des furthermore, the computing power can be compared to comparable Systems, are reduced and the image processing ge Speed can increase with a slight increase in computing compared to comparable systems. Only these goals lead to more cost effective and performance more capable systems for quality assurance of fast-moving Product lines with the help of optoelectronic sy stemen.  

Der besondere Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß gegenüber den festinstallierten Zeilenkameras bei gleicher Flächenerfassung nur 1/5 an Kameras erforderlich wird und dies bei kontinuierlicher Abtastung der Oberfläche einer Wa­ renbahn.The particular advantage of the invention is that compared to the permanently installed line scan cameras at the same Area coverage only 1/5 of cameras is required and this while continuously scanning the surface of a Wa renbahn.

Einzelheiten der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:Details of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. Show it:

Fig. 1 eine Ansicht der Vorrichtung, Fig. 1 is a view of the device,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Warenbahn mit den überdeckenden Bereichen der Oberflächen­ ausschnitte, Fig. 2 is a plan view of cut-outs on the web with the overlapping regions of the surfaces,

Fig. 3 ein Schemata über die Wirkung der Erfindung. Fig. 3 is a diagram of the effect of the invention.

Eine Warenbahn 1 läuft in Richtung 13 über ein Traggestell 2. Dieses kann in an sich bekannter Weise eine Rollenbahn, meh­ rere Umlenkrollen, eine Führungsbahn od. dgl. sein. Oberhalb der Warenbahn 1 befindet sich ein Führungsbalken 4, der auf einem Ständer 3 abgestützt ist. Auf diesem Führungsbalken 4 sind Tragkörper 8 bis 10 angeordnet, die mit einer, von einem Motor 12 angetriebenen Gewindestange 11 verbunden sind. An den Tragkörpern 8-10 sind optoelektronische Kameras 5 bis 7 befestigt, die mit ihren Objektiven auf die Oberfläche der Wa­ renbahn 1 gerichtet sind und dort Oberflächenausschnitte 15 bis 17 erfassen. Mittels der Gewindestange 11 und nicht dar­ gestellter Muttern innerhalb der Tragkörper 8-10, sind die Ka­ meras 5-7 in Richtung 14 hin und her traversierend antreibbar. Mit dieser Anordnung sind die Abstände zwischen den Kame­ ras 5-7 gleichbleibend fixiert.A material web 1 runs in the direction 13 via a support frame 2 . This can be a roller conveyor, several deflection rollers, a guide track or the like in a manner known per se. Above the web 1 there is a guide bar 4 which is supported on a stand 3 . Supporting bodies 8 to 10 are arranged on this guide beam 4 and are connected to a threaded rod 11 driven by a motor 12 . On the support bodies 8-10 optoelectronic cameras 5 to 7 are attached, which are directed with their lenses at the surface of the Renbahn 1 Wa and capture surface cutouts 15 to 17 there . By means of the threaded rod 11 and not shown nuts within the support body 8-10 , the Ka meras 5-7 in the direction 14 back and forth can be driven traversing. With this arrangement, the distances between the cameras are fixed 5-7 .

Es gehört zum Wesen der Erfindung, daß die Kameras 5-7 oh­ ne Abstand hintereinander parallel zur Laufrichtung 13 der Wa­ renbahn 1 angeordnet sind. In diesem Falle sitzen die Kameras 5-7 auf einem der Tragkörper 8-10, der wiederum mittels der Gewindestange 11 traversierend quer zur Warenbahn 1 ange­ trieben wird.It is part of the essence of the invention that the cameras 5-7 oh ne distance in a row parallel to the direction 13 of the Wa renbahn 1 are arranged. In this case, the cameras sit 5-7 on one of the supporting bodies 8-10 , which in turn is traversed by means of the threaded rod 11 transversely to the web 1 .

Fig. 2 zeigt die Oberflächenausschnitte 15-17 in zwei Dar­ stellungen. Fig. 2a zeigt die Einstellung mit Endstand an der linken Kante der Warenbahn 1. Fig. 2b zeigt die Einstellung mit Endstand an der rechten Kante der Warenbahn 1. Die Ka­ meras 5-7 sind derart angeordnet, daß sich nach einem Wechsel der Fahrtrichtung 14 Überdeckungsbereiche a bis c einstellen. Damit ist die Abtastung der gesamten Oberfläche der Warenbahn 1 sichergestellt. Fig. 2 shows the surface cutouts 15-17 in two Dar positions. Fig. 2a shows the setting Full Time at the left edge of the web 1. FIG. 2b shows the setting Full Time at the right edge of the web 1. The Ka meras 5-7 are arranged such that 14 overlap areas a to c are set after a change in the direction of travel. This ensures that the entire surface of the web 1 is scanned.

In Fig. 3 ist die Wirkung der Erfindung mit einer Kamera 5 in zwölf Einzeldarstellungen 18 bis 29 aufgezeigt. Mit 15 ist der von der Kamera erfaßte Oberflächenausschnitt in der Einzeldarstellung 18 gekennzeichnet. Die Kamera verfährt in Richtung 14 und erfaßt jetzt den Oberflächenausschnitt 15-1 in 19. Gleichzeitig erreicht die Warenbahn 1 den Punkt 30. Im nächsten Schritt wird gemäß 20 der Oberflächenausschnitt 15-2 erfaßt, wobei die Warenbahn 1 den Punkt 31 erreicht. Dies geht weiter so wie in 21 bis 23 mit den Oberflächenausschnit­ ten 15-3 bis 15-5 und den Punkten 32 bis 34 für die Waren­ bahn 1 dargestellt ist. Jetzt wird die Fahrtrichtung 14 der Kamera umgekehrt, wie in 24 dargestellt. Wie in 25 bis 29 gezeigt, erfaßt die Kamera jeweils die Oberflächenausschnitte 15-6 bis 15-10. Die Warenbahn erreicht die Punkte 35 bis 39. Somit ist bei einer traversierenden Kamerafahrt in Richtung 14 die von den Positionen 40 bis 43 umfaßte Oberfläche der Warenbahn 1 kontinuierlich abgetastet und auf Qualität geprüft. Der be­ schriebene Vorgang wiederholt sich, so daß die Warenbahn 1 kontinuierlich optoelektronisch erfaßt und auf Qualitätsmängel überprüft werden kann. In Fig. 3, the effect of the invention with a camera 5 in twelve individual representations is indicated 18 to 29. The surface detail captured by the camera is identified by 15 in the individual representation 18 . The camera moves in the direction of 14 and now captures the surface cutout 15-1 in FIG . 19 . At the same time, web 1 reaches point 30 . In the next step, according to FIG. 20, the surface cutout 15-2 is recorded , the web 1 reaching point 31 . This continues as shown in FIGS. 21 to 23 with the surface cutouts 15-3 to 15-5 and points 32 to 34 for the web 1 . Now the direction of travel 14 of the camera is reversed, as shown in Fig.24. As shown in FIGS . 25 to 29 , the camera captures the surface cutouts 15-6 to 15-10, respectively. The web reaches points 35 to 39 . Thus, during a traversing tracking shot in direction 14, the surface of the material web 1 comprised by positions 40 to 43 is continuously scanned and checked for quality. The process described be repeated, so that the web 1 can be continuously optoelectronically detected and checked for quality defects.

Die Umkehrung der Fahrtrichtung 14 der Kameras 5-7 erfolgt in an sich bekannter Weise automatisch über Endschalter, die mit dem, in der Drehrichtung umkehrbaren Motor 12 verbunden sind.The reversal of the direction of travel 14 of the cameras 5-7 takes place automatically in a manner known per se via limit switches which are connected to the motor 12 which is reversible in the direction of rotation.

Claims (9)

1. Vorrichtung für die Qualitätskontrolle einer laufenden Wa­ renbahn mittels oberhalb der Warenbahn angeordneten Kame­ ras, dadurch gekennzeichnet, daß zur optoelektronischen Bild­ datenerfassung für die Feststellung von Veränderungen im oder auf dem Material der laufenden Warenbahn (1) quer zur Laufrichtung (13) der Warenbahn (1) eine oder mehrere opto­ elektronische Kameras (5 bis 7) zur Erzeugung eines virtuellen Gesamtbildes traversierend verfahrbar angeordnete sind.1. A device for quality control of a running web Ren web by means of Kame ras arranged above the web, characterized in that for optoelectronic image data acquisition for the detection of changes in or on the material of the running web ( 1 ) transverse to the direction ( 13 ) of the web ( 1 ) one or more optoelectronic cameras ( 5 to 7 ) are arranged such that they can be traversed to generate a virtual overall image. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die traversierend verfahrbaren Kameras (5-7) mit Abstand ne­ beneinander angeordnet sind.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the traversing movable cameras ( 5-7 ) are arranged next to each other at a distance ne. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die traversierend verfahrbaren Kameras (5-7) derart angeord­ net sind, daß die Warenbahn (1) in Oberflächenausschnitte (15-17) erfaßt werden, die sich bei der Hin-und Herfahrt (14) minimal in den Bereichen (a bis c) überdecken. 3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the traversing movable cameras ( 5-7 ) are angeord net such that the web ( 1 ) in surface cutouts ( 15-17 ) are detected, which during the back and forth ( 14th ) cover minimally in areas (a to c). 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die traversierend verfahrbaren Kameras (5-7) ohne Abstand hintereinander angeordnet sind.4. The device according to claim 1, characterized in that the traversing movable cameras ( 5-7 ) are arranged one behind the other without a gap. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kameras (5-7) auf dem Führungsbalken (4) eines Ständers (3) verfahrbar sind.5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the cameras ( 5-7 ) on the guide bar ( 4 ) of a stand ( 3 ) are movable. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die traversierend verfahrbaren Kameras (5-7) mittels pneumatischer, hydraulischer oder mechanischer Einrich­ tungen antreibbar sind.6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that the traversing movable cameras ( 5-7 ) by means of pneumatic, hydraulic or mechanical devices can be driven. 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 3 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die mit Abstand nebeneinander angeordne­ ten Kameras (5-7) an Tragkörpern (8 bis 10) befestigt sind, die mit einer auf dem Führungsbalken (4) gelagerten Gewindest­ ange (11) verbunden sind, die mittels eines Motors (12) an­ treibbar ist.7. Device according to claims 1, 2, 3 to 6, characterized in that the spaced next to each other th cameras ( 5-7 ) are attached to supporting bodies ( 8 to 10 ) which with a on the guide beam ( 4 ) stored thread are connected ( 11 ) which can be driven by means of a motor ( 12 ). 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 4 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kameras (5-7) auf einem traversierend antreibbaren Tragkörper (8) ohne Abstand hintereinander an­ geordnet sind.8. Device according to claims 1, 4 to 7, characterized in that the cameras ( 5-7 ) on a traversable drivable support body ( 8 ) are arranged one behind the other without a gap. 9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kameras (5-7) gegenüber der Laufge­ schwindigkeit der Warenbahn (1) mit maximal doppelter Ge­ schwindigkeit verfahrbar sind.9. Device according to claims 1 to 8, characterized in that the cameras ( 5-7 ) against the Laufge speed of the web ( 1 ) can be moved with a maximum double Ge speed.
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