DE2128379C3

DE2128379C3 - Vorrichtung zur Feststellung von Unregelmäßigkeiten in sich bewegendem, bogenförmigem Material

Info

Publication number: DE2128379C3
Application number: DE2128379A
Authority: DE
Inventors: Etienne Marie De Hamme Cock (Belgien)
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1970-06-08
Filing date: 1971-06-08
Publication date: 1980-10-30
Also published as: GB1343115A; US3743838A; FR2096033A5; CA950986A; JPS5533016B1; DE2128379A1; BE768212A; DE2128379B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Feststellung von Unregelmäßigkeiten in sich bewegendem, bogenförmigem Material gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In der deutschen Offcnlcgungsschrift 15 73 494 wird eine Vorrichtung zur BeguUkontrolle unbclichtctcr photographischcr Schichten beschrieben, welche imstande ist, einzelne Fehlerarten oder Fehlergruppen zu unterscheiden und getrennt zur Anzeige zu bringen. Dies wird dadurch erreicht, daß zwei vollelektronische Anordnungen den Anfang und das Ende des Fehlers auf einem Empfänger registrieren. Es ist mit dieser Einrichtung jedoch nicht möglich, die Intensität eines Fehlers festzustellen.

Eine Vorrichtung zur Feststellung von Unregelmäßigkeiten in sich bewegendem, bogenförmigem Material mit einer Quelle, die elektromagnetische Energie auf eine Oberfläche des Materials richtet und einer Reihe photoelektrischer Detektoren, die Veränderungen der Energie nach ihrer Reflexion von dem oder nach ihrem Durchtritt durch das Material feststellen, ist weiterhin aus der US-Patentschrift 34 54 160 bekannt. Bei einer Vorrichtung gemäß dieser Patentschrift ist es nicht möglich, Unterschiede der Fehler hinsichtlich Art, Größe und Länge festzustellen.

Die US-Patentschrift 31 35 867 beschreibt ein Gerät, das die Ausgangssignale des Detektors eines optischen Bahnabtasters verstärkt, filtert und abkappt, wodurch die Fehlererkennung und das Signal-Rausch-Verhältnis verbessert werden. Mit dieser Einrichtung läßt sich die Art des Fehlers feststellen, die für eine Entscheidung

2^r> über die Brauchbarkeit des fehlerhaften Materials wichtig ist.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Prüfvorrichtung zu schaffen, mit der Unterschiede der verschiedenen Fehler hinsichtlich Art, Größe (Intensi-

jii tat) und Länge festgestellt werden können, wobei der Ursprung des Fehlers verfolgt und beseitigt werden kann.

Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 wird diese Aufgabe dadurch gelöst, d^ß in an

Γ) sich bekannter Weise die photoelektrische Detektoreinrichtung aus einer Reihe ortsfester Detektoren besteht, deren Ausgangssignale einzeln verstärkt, gefiltert und abgekappt werden und danach einem Summenverstärker zugeführt werden, an den die Impulsformeinrichtung angeschlossen ist, und daß die diskriminierende Detektoreinrichiung einen monostabilen Multivibrator, der zwei logische Komplementärausgangsimpulse an seinen Ausgangsklemmen herstellen kann, und NOR-Tore aufweist, die mit den Eingangs- und Ausgangs-

•r, klemmen des Multivibrators so geschaltet sind, daß ein NOR-Tor nur dann einen Ausgangsinipuls herstellt, wenn das Eingangssignal der Detektoreinrichtung eine kürzere Dauer als die vorbestimmte Impulsperiode des Multivibrators hat, und daß ein NOR-Tor nur einen

-,ο Ausgangsimpuls herstellt, wenn das Eingangssignal der Detektoreinrichtung länger als die vorbestimmte Impulsperiode des Multivibrators ist.

In der folgenden Beschreibung sind unter »bogenförmigem Material« Materialstreifen, -bahnen oder -bogen,

Y, wie z. B. pholographische Filme, Kunststoffstreifen, Papierbahnen und Papierbogen zu verstehen.

In den Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen, ist
F i g. 1 eine schematische Ansicht der Strahlungsener-

ho giequellen und der Detektoren in Querrichtung des Bogen,

Fig. 2 eine elektronische Schaltung, teilweise als Blockschaltbild, eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,

h-j F i g. 3 ein Blockschaltbild eines Teiles der Schaltung g maß Fig. 2,

Fig. 4 die angenäherte Frcqucn/.ansprechkiirve der einzelnen Verstärker und Filter der Dhotoelektrischen

Detektoren.

Beim Messen von Unregelmäßigkeilen in sich bewegendem, bogenförmigem Material müssen verschiedenartige, störende Einflüsse in Betracht gezogen werden. Dazu gehören Schwingungen rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Materials, Wolkigkeit des Materials, d. h. Unregelmäßigkeiten in der Zusammensetzung des Materials, elektrische Störungen usw.

Eine Vorrichtung, mit der die Schwingungen des ^ich bewegenden Materials in der rechtwinklig zu seiner Laufrichtung verlaufenden Richtung verhindert werden können, ist in dem britischen Patent GB 13 43114 beschrieben. Mit dieser Vorrichtung können die gegenseitigen Abstände der Strahlungsenergiequelle. des Bogens und der Detektoren auf einem genau konstanten Wert gehalten werden.

Die Begrenzung des Einflusses von Wolkigkeil kann dadurch erzielt werden, daß die Ausgangssignale der Detektoren mit einem elektrischen Filter geprüft werden, weil bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit der Bahn die Wolkigkeit zu einem Signal führen kann, das ein Frequenzspektrum zeigt, welches mit Hilfe von Prüfungen für jedes Material festgelegt werden kann.

Die elektrischen Störungen können beschränkt werden, indem eine geeignete Abschirmung des gesamten Meßinstruments vorgesehen wird.

Um das Verhältnis des Signals zum Rauschen bei kleinen Fehlern zu erhöhen, kann die Anzahl photoelektrischer Detektoren pro cm Bahnbreite erhöht werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden bei- jo spielsweise 24 photoelektrische Detektoren pro Meß gruppe mit einer Gesamtbreite von 4 cm verwendet. Als photoelektrische Detektoren können Silicium-Phototransistoren dienen.

Bei der Anordnung gemäß F i g. 1 bewegt sich der zu S5 prüfende Bogen 60 in einer rechtwinklig zur Zeichenebene verlaufenden Ebene mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 0,5 bis I m/Sek. Die Phototransistoren sind in 7 Gruppen von jeweils 24 Pholotransistoren unterteilt, wobei jede Transistorgruppe an einer der Meßeinheiten 51 bis 57 angeordnet ist. Die Meßeinheilen sind mit Abstand über die Breite der Filmbahn 60 verteilt. In dieser Weise sinü die Transistoren 11 bis 34 der ersten Gruppe ausgerichtet an der Meßeinheit 51 angeordnet. Die Transistoren 11 bis 34 sind mit einem Abstand von beispielsweise 6 mm von der Filmbahn 6 angeordnet.

Gegenüber den Meßeinheiten 51 bis 57 sind sieben längliche Lampen 41 bis 47 angeordnet, die jeweils mit einer zylindrischen Linse versehen sind und eine to Lichtlinie auf den Filmbogen 60 werfen. Die Intensität der Lichtlinie kann dadurch gesteuert werden, daß die Anschlußspannung der Lampen 41 bis 47 eingestellt wird, und zwar vorzugsweise derart, daß die Phototransistoren in einem günstigen Gebiet ihres Arbeitsberei- 5^r> ches arbeiten. Bei der Prüfung von beispielsweise lichtempfindlichem Material kann Infrarotlicht angewendet werden, indem ein geeignetes optisches Filter zwischen den Lampen und ihren Linsen angeordnet wird, so daß das lichtempfindliche Material nicht w) verschleiert wird.

Fig. 2 ist ein elektrisches Schaltbild einer Ausführungsform der Erfindung. Die Ausgangssignale der Phototransistoren Il bis 34 der Meßeinheit 51 werden beispielsweise in einem Funktionsverstärker 61 einzeln t>^ri verstärkt und mittels eines Hochpaß-Filters gefiltert, welches beispielsweise aus zwei /?C-Kreisen 62-63 und 64-65 besteht, deren 3-dB-Punkt bei 50 Hz liegt und die sich unter 50 Hz um 12dB/oct verringern. Eine Rückkopplung zum Funktionsverstärker 61 findet derart statt, daß die Verstärkung über 1OkH/. sich um 6 dB/oci verringert. Auf diese Weise wird eine Frequenzansprechkurve gemäß F i g. 4 für die Serienschaltung des Funktionsverstärkers 61 und die beiden ÄC-Kreise erzielt. So werden die Niederfrequenzen, die grundsätzlich durch die Wolkigkeit des Materials verursacht werden, was an sich für die verschiedenen Anwendungszwecke des Materials nicht störend ist. nicht übertragen, während die Hochfrequenzen gleich abgeschnitten werden — wenn auch nicht so scharf, da diese Hochfrequenzen sehr kleinen Fehlern des Materials entsprechen, welche für das auszuwertende Material weniger wichtig ist. Durch Begrenzung des Frequenzbandes auf diese Art wird der Rauschabstand gut verbessert. Um das Verhältnis des Signals zum Rauschen noch weiter zu verbessern, wird das im Funktionsverstärker 61 verstärkte Signal beispielsweise mittels zweier antiparallel geschalteter Siliziumdioden

66 und 67 abgekappt.

Die soweit beschriebene Schaltung arbeitet folgendermaßen:

Das Ausgangssignal des Phototransistor;, Il wird derart verstärkt, daß das Rauschen etwa 400 mV beträgt. Danach wird das Signal von den Dioden 66 und

67 abgekappt, so daß nur Signale, die größer ah 400 mV sind, von den Dioden übertragen werden.

Die Signale der Phototransistoren 11 bis 34. die einzeln verstärkt, gefiltert und abgekappt werden. werden in einem Summierverstärker 68 summiert. dessen Ausgang am Eingang zweier parallel geschalteter Schmitt-Trigger 69 und 70 für die positiv bzw. negativ gerichteten Signale angeschlossen ist. Das Ausgangssignal des Schmitt-Triggers 70 wird in einem Wechselrichter 71 umgekehrt und zusammen mit dem Ausgangssignal des Schmitt-Triggers 69 an den Eingang einer Schaltung 72 gelegt, welche anhand von F i g. 3 näher beschrieben wird.

Die Schaltung gemäß F i g. 3 gestattet es. Unregelmäßigkeiten, deren Zeitdauer kleiner als eine bestimmte, einstellbare Einheitsperiode ist, von Unregelmäßigkeiten zu trennen, deren Zeitdauer langer als die Einheitsperiode ist. Die Einheit 73 ist ein monostabiier Multivibrator, der beispielsweise aufgrund eines an seinen Eingang angelegten, positiven Impulses der Einheiten 69 und 71 zwei logische Komplementärausgangsimpulse mit bestimmter Periode an seinen Ausgängen 77 und 78 liefert, z. B. einen negativ laufenden Impuls am Ausgang 77 und einen positiven Impuls am Ausgang 78. Zusammen mit dem Eingangssignal der Einheit 72 wird das Signal des Ausganges 77 an die beiden Eingänge eines NOR-Tors /4 angelegt, wobei das Tor 74 nur einen Ausgangsimpuls liefert, wenn das Eingangssignal der Einheit 72 kürzer als die Impulsperiode des Multivibrators 73 ist. Andererseits ist der Ausgang 78 des Multivibrators 73 mit einem Eingang eines zweiten NOR-Tors 75 zusammengeschaltet, während der andere Eingang des Tors 75 über ein drittes NOR-Tor 76 am Eingang der Einheit 72 angeschlossen ist, so daß das NOR-Tor 75 nur dann ein Ausgangssignal liefert, wenn das Eingangssignal der Einheit 72 langer ist als die Impulsperiode des Multivibrators 73.

Auf diese Weise können die Fehler genau in kleine und lange Fehler getrennt werden. Da die Trennung in kurze und lange Unregelmäßigkeiten von der Geschwindigkeit des Materials abhängig ist, ist die

Einheitsperiode des monostabilen Multivibrators vorzugsweise zur Laufgeschwindigkeit des Bogcns direkt proportional.

In der F i g. 2 ist die Klemme des Widerstandes 74. die nicht am Koni nsator 65 angeschlossen ist, an den entsprechender. Klemmen der entsprechenden Widerstände der elektrischen Schaltungen der Transistoren 12 bis 34 und außerdem an dem Eingang eines Summierverstärkers 80 angeschlossen. Der Ausgang des Verstärkers 80 ist an zwei Schmitt-Triggern 81 und 82 für positive bzw. negative Signale angeschlossen, wobei der Ausgang des Triggers 82 über einen Wechselrichter 83 am Ausgang des Triggeis 81 und an einem Eingang des AND-Tors 84 angeschlossen ist. Das AND-Tor 84 hat sieben Eingänge, die an den entsprechenden Knotenpunkten der zu den Meßeinheiten 51 bis 57 gehörenden Schaltungen angeschlossen sind.

Das Ausgangssignal des AND-Tors 84 zeigt Unregelmäßigkeiten an, die sich in Querrichtung des Bogens erstrecken. Diese Fehler können unter anderem durch Schwingungen des Bogens während dessen Herstellung verursacht worden sein.

Die Klemme des Widerstandes 62, die nicht am Transistor 11 angeschlossen ist, ist an den entsprechenden Knotenpunkten der entsprechenden Widerstände der anderen Phototransistoren und am Eingang des Verstärkers 85 angeschlossen. Der Ausgang des Verstärkers 85 ist an zwei Schmitt-Triggern 86 und 87 für positiv und negativ gerichtete Signale angeschlossen. Die Trigger 86 und 87 sind an einem Eingang von OR-Toren 88 und 89 angeschlossen. Die OR-Tore 88 und 89 haben jeweils sieben Eingänge, wobei die übrigen Eingänge jeweils an den entsprechende Knotenpunkten der Schaltungen der Meßeinheiten 5 bis 57 angeschlossen sind.

Das Ausgangssignal des OR-Tors 88 ist repräsentati ^ri für ein intensives Lichtsignal an wenigstens einem Te der Transistoren einer der Einheiten 51 bis 57, und in Falle der Messung eines pholographischen Filmes weis dieses Signal beispielsweise darauf hin, daß dieser FiIn wenigstens teilweise nicht mit Emulsion beschichtet is

ίο Das Ausgangssignal des OR-Tores 89 entspricht einen schwachen Lichtsignal an einem Teil der Transistoren welches beispielsweise durch sehr große Verunreinigun gen des Filmes verursacht wurde.

Die Ausgänge der Elemente 72, 84,88 und 89 sind ai

ι? einem Datenspeicher 90 angeschlossen, der seinerseil an einem Ausführungsinstrument 91, wie einer auloma tischen Schreibmaschine, angeschlossen ist. mit dei beispielsweise für eine Bogenlänge von 30 m die Anzah der festgestellten kurzen und langen Unregelmäßigkci ten sowie die Anzahl der in Querrichtung verlaufendet Unregelmäßigkeiten für jede Meßeinheit angezeig werden. Darüber hinaus kann das Instrument 9 anzeigen, daß in einem vorherbestimmten Teil einei Bogenlänge von 30 m von dem Element 88 und 89 eit Impuls empfangen wird, was auf die Anwesenhei ernster Fehler in diesem Teil des Bogens schließen läßt. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Verwendung eines Datenspeichers und einer Schreibmaschine: Es können vielmehr alle Instrumente angewandt werden, die es gestatten, die verschiedener Ausgangssignale der Schaltung gemäß Fig. 2 zum Messen oder Steuern zu verwenden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Feststellung von Unregelmäßigkeiten in sich bewegendem, bogenförmigem Material, bestehend aus einer Quelle, mit der elektromagnetische Energie auf eine Oberfläche des bogenförmigen Materials gerichtet wird, einer photoelektrischen Detektoreinrichtung, mit der die Strahlung nach Reflexion von der Oberfläche oder nach Durchtritt durch diese festgestellt wird, einer Verstärker- und Jmpulsformeinrichtung für die Ausgangssignale der photoelektrischen Detektoreinrichtung sowie einer diskriminierenden Detektoreinrichtung, mit der Impulse, die kürzer als eine vorbestimmte Zeitperiode sind, und Impulse, die länger als diese vorbestimmte Zeitperiode sind, festgestellt werden und zwischen diesen Impulsen unterschieden wird, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die photoelektrische Detektoreinrichtung aus einer Reihe ortsfester photoelektrischer Detektoren (11—34) besteht, deren Ausgangssignale einzeln verstärkt (61), gefiltert (62—65) und abgekappt (66, 67) werden und danach einem Summierverstärker (68) zugeführt werden, an den die Impuisformeinrichtung (69—7J) angeschlossen ist, und daß die diskriminierende Detektoreinrichtung (72) einen monostabilen Multivibrator (73), der zwei logische Komplementärausgangsimpulse an seinen Ausgangsklemmen (77, 78) herstellen kann, und NOR-Tore (74, 75) aufweist, die mit den Eingangs- und Ausgangsklemmen des Multivibrators so geschaltet sind, daß ein NOR-Tor (74) nur dann einen Ausgangsimpuls herstellt, wenn das Eingangssignal der Detektoreinrichtung eine kürzere Dauer als die vorbestimmte Impulsperiode des Multivibrators (73) hat, und daß ein NOR-Tor (75) nur einen Ausgangsimpuls herstellt, wenn das Eingangssignal der Detektoreinrichtung länger als die vorbestimmte Impulsperiode des Multivibrators ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Inverter (76) zwischen den Eingang des genannten monostabilen Multivibrators (73) und den Eingang des genannten NOR-Tores (75) geschaltet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeilperiode der Laufgeschwindigkeit des Bogenmaterials direkt proportional ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrischen Detektoren in eine Anzahl Gruppen (51—57) unterteilt sind, wobei jede Gruppe eine genannte diskriminierende Detckloreinrichlung (72) aufweist, die von den einzeln verstärkten und gefilterten Signalen der photoclektrischcn Detektoren dieser Gruppe gespeist wird.