DE3701775A1 - Dickenmonitor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Meß- und Positioniersysteme, die zur Verbesserung der Präzision und Genauigkeit verwendbar sind, mit der sich die Dicke einer Plattierschicht messen läßt.

In der Vergangenheit wurden Röntgenstrahl-Dickenmonitore zur Messung der Dicke einer Plattierschicht, wie zum Bei­ spiel einer Goldplattierschicht auf Bauteilen,verwendet. Die US-PS 39 84 679 offenbart einen solchen Dickenmonitor.

Die allgemeine Verfahrensweise, die bei solchen Röntgen­ strahl-Dickenmonitoren zur Verwendung kommt, besteht da­ rin, ein Röntgenstrahlbündel kleinen Durchmessers auf die zu messende Plattierschicht zu richten. Das auftref­ fende Röntgenstrahlbündel ruft eine sekundäre Röntgenstrahl­ emission hervor, die dann detektiert wird. Die Intensität dieser sekundären Röntgenstrahlemission oder Röntgenstrahl­ fluoreszenz variiert in Abhängigkeit von der Dicke der Plattierschicht.

Bei Beschreitung dieses Wegs zur Messung der Dicke der Plattierschicht eines sich bewegenden Anschlußstreifens, der aus einer Anordnung voneinander beabstandeter An­ schlüsse gebildet ist, entstehen zwei wesentliche Probleme. Das erste Problem besteht darin, daß die einzelnen Anschlüs­ se durch einen offenen Raum voneinander getrennt sind. Selbst­ verständlich erzeugt dieser offene Raum keine sekundären Röntgenstrahlen, die für die Plattierschicht charakteri­ stisch sind, und der Zählwert der sekundären Röntgenstrah­ len, die während eines Meßintervalls detektiert werden, wird somit durch das Verhältnis zwischen der Breite der Anschlüsse und der Breite des zwischen den Anschlüssen vor­ handenen leeren Raums beeinträchtigt.

In der Vergangenheit wurde versucht, dieses Problem da­ durch zu überwinden, daß man die Breite des freien Raums zwischen benachbarten Anschlüssen auf einer periodischen Basis mißt und man die gemessene Dicke in Abhängigkeit von dem gespeicherten Verhältnis zwischen der Breite der Anschlüsse und der Breite des zwischen den Anschlüssen vorhandenen Abstands korrigiert. Es wurde jedoch festge­ stellt, daß dieses Verhältnis zwischen Anschlüssen, die mit verschiedenen Formeinrichtungen hergestellt worden sind, und sogar zwischen Anschlüssen, die mit einer einzi­ gen Formeinrichtung zu verschiedenen Zeiten hergestellt worden sind, beträchtlich variiert. Außerdem kann dieser Lösungsweg keinen intermittierenden Variationen bei dem Messungs-Tastverhältnis Rechnung tragen, die zum Beispiel durch fehlende Anschlüsse verursacht werden. Auf diese Weise ist eine gelegentliche Messung des Verhältnisses zwischen der Breite der Anschlüsse und der Trennung bzw. Beabstandung zwischen benachbarten Anschlüssen nicht vollständig zufriedenstellend.

Ein zweites wichtiges Problem bei Dickenmessungen der vor­ stehend beschriebenen Art besteht in der korrekten Positio­ nierung des Röntgenstrahlbündels auf den Anschlüssen. Bei modernen Plattiervorgängen für elektrische Anschlüsse wer­ den häufig Plattierschichten, wie zum Beispiel Goldschichten, nur an gewünschten Bereichen des Anschlusses angebracht. Wenn die Röntgenstrahl-Dickenmessung auf diesen Plattier­ schichten nicht korrekt zentriert ist, ist die Dicken­ messung natürlich ungenau. Da die Position der gewünschten Messungsstelle in bezug auf den Trägerstreifen, an dem die Anschlüsse angebracht sind, häufig nicht präzise gesteuert ist, kann man nicht optimale Ergebnisse einfach dadurch erzielen, daß man das Röntgenstrahlbündel in einem vorbestimmten Abstand von dem Trägerstreifen positioniert.

Die vorliegende Erfindung schafft einen verbesserten Röntgenstrahl-Dickenmonitor, der (1) die Dicken­ messung in Abhängigkeit von dem gemessenen Verhältnis zwischen der Breite der Anschlüsse und der Trennung zwi­ schen benachbarten Anschlüssen automatisch korrigiert und (2) das Röntgenstrahlbündel in bezug auf die An­ schlüsse automatisch korrekt positioniert. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß die im folgenden beschriebenen Systeme der vorliegenden Erfindung nicht auf die Verwen­ dung bei Röntgenstrahl-Dickenmonitoren begrenzt sind, sondern auch bei anderen Systemen Verwendung finden können, bei denen es wichtig ist, daß man in der Lage ist, die Breite von Elementen bzw. Bauteilen zu bestimmen.

Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfin­ dung umfaßt ein System zum Überwachen einer Anordnung von­ einander beabstandeter Elemente einen Sensor, der in der Nähe der Elemente positioniert ist und dazu ausgelegt ist, ein Sensorsignal zu erzeugen, das in einem ersten Zustand ist, wenn sich irgend eines der Elemente an einer ausge­ wählten Stelle befindet, und das in einem zweiten Zustand ist, wenn sich keines der Elemente an der ausgewählten Stelle befindet. Es ist eine Einrichtung vorgesehen zum Schaffen einer Relativbewegung zwischen dem Sensor und den Elementen entlang einer Transportachse in einer derar­ tigen Weise, daß sich mehrere Elemente nacheinander an der ausgewählten Stelle vorbeibewegen, und es ist eine Einrichtung vorgesehen, die auf das Sensorsignal an­ spricht und zur Erzeugung eines zusätzlichen Signals aus­ gelegt ist, das nach Maßgabe der parallel zu der Trans­ portachse verlaufenden Breite der Elemente variiert.

Bei dem nachfolgend beschriebenen bevorzugten Ausführungs­ beispiel handelt es sich bei dem zusätzlichen Signal um ein Tastverhältnissignal, das die Proportion eines Meß­ intervalls angibt, während dessen sich das Sensorsignal in dem ersten Zustand befindet. Bei diesem Ausführungs­ beispiel handelt es sich bei den voneinander beabstandeten Elementen um Anschlüsse, und das Tastverhältnissignal wird zum Korrigieren oder Ausgleichen einer Messung der Dicke einer Plattierschicht auf den Anschlüssen verwendet. Auf diese Weise ist die Dickenmessung von der Breite der freien Räume oder Spalte zwischen einander benachbarten Anschlüssen unabhängig gemacht. Da das Tastverhältnis­ signal auf einer fortlaufenden Basis gemessen wird, be­ wirken Variationen bei der Breite der Spalte zwischen benachbarten Anschlüssen, die zum Beispiel durch Ver­ schleiß von Formwerkzeugen oder Austauschen von Formwerk­ zeugen verursacht werden, keine nachteilige Beeinträchti­ gung der Genauigkeit der Dickenmessung.

Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Er­ findung ist ein System des Typs, das eine Einrichtung zum Befördern einer Anordnung voneinander beabstandeter Elemente entlang einer Transportachse aufweist, mit einer Sensoreinrichtung zum Erzeugen eines Sensorsignals ver­ sehen, das eine gemessene Breite der Elemente an einer Erfassungsstelle bzw. einem Erfassungspunkt angibt. Es ist eine Einrichtung vorgesehen zum Vergleich des Sensor­ signals mit einem gespeicherten Signal, das eine Ziel­ breite angibt, sowie zum Erzeugen eines Steuersignals an­ sprechend auf den Vergleich. Es ist eine Einrichtung vor­ gesehen zum Bewegen der Erfassungsstelle ansprechend auf das Steuersignal entlang der Elemente in einer derartigen Weise, daß die gemessene Breite zur Annäherung an die Zielbreite veranlaßt wird, wodurch die Erfassungsstelle automatisch an einer ersten ausgewählten Stelle an den Elementen beibehalten wird.

Bei dem im folgenden beschriebenen bevorzugten Ausführungs­ beispiel wird ein Röntgenstrahl-Dickenmonitor zusammen mit dem Sensor bewegt, und das Röntgenstrahlbündel des Monitors wird auf einer ausgewählten Trennung bzw. in einem ausgewählten Abstand von dem Sensor gehalten. Diese ausgewählte Trennung ist derart gewählt, daß das Rückkopp­ lungssystem, das den Sensor auf den ausgewählten Stellen zentriert, das Röntgenstrahlbündel automatisch korrekt über dem zu messenden Teil des Anschlusses positioniert.

Es ist darauf hinzuweisen, daß der im folgenden verwendete Begriff "Röntgenstrahl" im Sinne von Röntgenstrahlbündel zu verstehen ist, dessen Strahlung in Form eines gebün­ delten Strahls vorliegt.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Ansicht von Bereichen des bevor­ zugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfin­ dung;

Fig. 2 eine schematische Ansicht des Tastverhältnis-Sen­ sors des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Frontansicht eines Röntgenstrahl-Dickenmoni­ tors, in den das bevorzugte Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 integriert ist;

Fig. 4 eine Seitenansicht entlang der Linie 4-4 der Fig. 3;

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 der Fig. 4;

Fig. 5A eine Schnittansicht entlang der Linie 5 A-5 A der Fig. 5;

Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 der Fig. 5;

Fig. 7 eine Draufsicht entlang der Linie 7-7 der Fig. 5;

Fig. 8 eine Ansicht entlang der Linie 8-8 der Fig. 7;

Fig. 9A bis 9C Blockdiagramme des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 bis 8;

Fig. 10A und 10B elektrische Schaltungsdiagramme eines Dunkelzeitzählers, der in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 9 beinhaltet ist;

Fig. 11A und 11B elektrische Schaltungsdiagramme eines Gesamtzeitzählers, der in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 9 beinhaltet ist; und

Fig. 12A bis 12E ein Ablaufdiagramm des Programms, das von dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 9 ausgeführt wird.

Im folgenden wird nun auf die Zeichnungen Bezug genommen, wobei Fig. 1 und 2 zur Erläuterung der allgemeinen Betriebs­ prinzipien des derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung verwendet werden und die übrigen Figuren und Flußdiagramme anschließend daran zur ausführ­ licheren Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels verwendet werden.

Wie in Fig. 1 und 2 schematisch dargestellt ist, ist das derzeit bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zur Verwendung in einem System ausgelegt, das die Dicke einer Plattierschicht auf einer Anordnung von An­ schlüssen 14 mißt. Die Anschlüsse 14 sind an einem Ende an einem Trägerstreifen 12 angebracht, so daß ein Anschluß­ streifen 10 gebildet ist. Jeder der Anschlüsse 14 definiert eine Schulter 16, und an dieser Schulterstelle ändert sich die Breite des Anschlusses 14 gemessen in Richtung der X-Achse abrupt. Außerdem definiert jeder der Anschlüsse 14 eine Krone bzw. einen Gipfel 20, die bzw. der mit einem Material wie zum Beispiel Gold plattiert ist. Die einzelnen Anschlüsse 14 sind durch zwischen ihnen befindliche offene Räume oder Spalte 18 voneinander getrennt. Bei der nach­ folgenden Erläuterung bezeichnet das Symbol D die Periode bzw. die von einer Kante eines Anschlusses zur entsprechenden Kante eines benachbarten Anschlusses vorhandene Beabstandung der Anschlüsse des Anschlußstreifens 10, das Symbol W bezeichnet die Brei­ te eines der Anschlüsse 14 an einer bestimmten Stelle entlang seiner Länge, und das Symbol G bezeichnet die Breite des Spalts 18 an dieser vorbestimmten Stelle entlang der Länge des Anschlusses 14. In Fig. 1 sind diese drei Symbole klar erläutert.

Das derzeit bevorzugte Ausführungsbeispiel beinhaltet einen herkömm­ lichen Röntgenstrahl-Dickenmonitor 30, der einen parallelen Röntgen­ strahl 36 erzeugt und die Röntgenstrahlfluoreszenz detektiert, um die Dicke der Plattierschicht auf der Krone 20 in herkömmlicher Weise zu messen.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, beinhaltet dieses Ausführungs­ beispiel einen Tastverhältnis-Sensor 90 sowie einen Schul­ terauffindungs-Sensor 120. Beide dieser Sensoren 90 und 120 arbeiten nach dem in Fig. 2 dargestellten allgemeinen Prinzip. In Fig. 2 ist der Anschlußstreifen 10 auf seiner Kante stehend dargestellt, und einzelne Anschlüsse 14 sind im Querschnitt dargestellt. Der Tastverhältnis-Sensor 90 beinhaltet eine Lampe 93, die einen parallelen Licht­ strahl über ein Lichtleiterkabel 94 auf die Anschlüsse 14 richtet. Ein Detektor 96 ist auf der entgegengesetz­ ten Seite des Anschlußstreifens 10 positioniert, und der Detektor 96 detektiert das in ein Lichtleiterkabel 98 eintretende Licht. Der Anschlußstreifen 10 ist derart positioniert, daß sich die einzelnen Anschlüsse 14 zwi­ schen den beiden Lichtleiterkabeln 94, 98 bewegen. Somit zeigt das Ausgangssignal des Detektors 96 für jede gege­ bene Zeit an, ob einer der Anschlüsse 14 zwischen den beiden Lichtleiterkabeln 94, 98 angeordnet ist. Da sich der Trägerstreifen 10 in der X-Richtung bewegt, wird das von der Lampe 93 und dem Lichtleiterkabel 94 ausgesandte Licht abwechselnd durch einen der Anschlüsse 14 an einem Erreichen des Detektors 96 gehindert sowie in die Lage versetzt, den Detektor 96 zu erreichen. Der Schulterauf­ findungs-Sensor 120 arbeitet in ähnlicher Weise.

Der Schulterauffindungs-Sensor 120, der Tastverhältnis- Sensor 90 sowie der Röntgenstrahl-Dickenmonitor 30 sind alle auf einem Y-Schlitten 42 montiert, der durch einen Y-Motor 46 in Richtung der Y-Achse bewegbar ist. Der Tast­ verhältnis-Sensor 90 ist mit dem Röntgenstrahl-Dicken­ monitor 30 derart ausgerichtet, daß dieselben Bereiche der Anschlüsse 14, die durch den Tastverhältnis-Sensor 90 gemessen werden, auch unter dem Röntgenstrahl 36 hindurchlaufen und durch den Röntgenstrahl-Dickenmonitor 30 gemessen werden. Der Tastverhältnis-Sensor 90 wird zum Messen des Verhältnisses W/D während eines Meßinter­ valls verwendet. Dieses Verhältnis, das in der vorliegen­ den Beschreibung manchmal als Tastverhältnis bezeichnet wird, zeigt den Bruchteil der Zeit an, über den der Röntgen­ strahl 36 mit den Kronen 20 ausgerichtet ist.

Wenn einer der Spalte 18 mit dem Röntgenstrahl 36 ausge­ richtet ist, werden, wie dies vorstehend erläutert wurde, keine sekundären Röntgenstrahlen emittiert, die für die Plattierschicht auf der Krone 20 charakteristisch sind. Aus diesem Grund ist die unkorrigierte Dickenmessung um einen Faktor, der dem Tastverhältnis W/D gleich ist, geringer als die tatsächliche Dicke der Plattierschicht. Durch Multiplizieren der gemessenen Plattierdicke, die durch den Röntgenstrahl-Dickenmonitor 30 festgestellt wurde, mit dem umgekehrten Tastverhältnis W/D, läßt sich die gemessene Plattierdicke derart korrigieren, daß die Dickenmessung von der Breite der Spalte 18 unabhängig ist.

Der Schulterauffindungs-Sensor 120 ist mit den Schultern 16 ausgerichtet. Das durch den Schulterauffindungs-Sensor 120 gemessene Tastverhältnis W/D ist stark abhängig von der Position des Schulterauffindungs-Sensors 120 entlang der Y-Achse. Wenn dieser von dem Trägerstreifen 12 weg bewegt wird, steigt das Tastverhältnis W/D an der Schul­ ter 16 abrupt an. Das im folgenden beschriebene bevorzug­ te Ausführungsbeispiel beinhaltet Einrichtungen zum Ver­ gleichen der mit dem Schulterauffindungs-Sensor 120 er­ zielten Tastverhältnismessung mit einem vorbestimmten Zielwert sowie zum Steuern des Y-Motors 46 in einer der­ artigen Weise, daß sich das gemessene Tastverhältnis bei dem Zielwert beibehalten läßt. Sobald die korrekte Ver­ setzung zwischen dem Schulterauffindungs-Sensor 120 und dem Röntgenstrahl 36 gewählt ist, läßt sich der Röntgen­ strahl 36 korrekt über der Krone 20 positionieren, indem man sicherstellt, daß der Schulterauffindungs-Sensor 120 korrekt über der Schulter 16 positioniert ist.

Die Versetzung zwischen der Schulter 16 und der Krone 20 variiert natürlich in Abhängigkeit von der speziellen Ausbildung des Anschlußstreifens 10. Für jede einzelne Ausbildung des Anschlußstreifens 10 wird diese Versetzung bei der Herstellung jedoch präzise gesteuert. Aus diesem Grund stellt die Schulter 16 einen ausgezeichneten Bezugs­ punkt zum korrekten Positionieren des Röntgenstrahls 36 dar. Aus diesem Grund arbeitet das im folgenden beschrie­ bene bevorzugte Ausführungsbeispiel automatisch, und zwar sowohl zum Korrigieren der Dickenmessung in bezug auf Schwankungen bei dem Spalt 18 zwischen benachbarten An­ schlüssen, als auch zum Positionieren des Röntgenstrahls in korrekter Weise auf der zu messenden Krone 20.

Nun wird auf die Fig. 3 bis 8 Bezug genommen, in denen der mechanische Aufbau des bevorzugten Ausführungsbei­ spiels der Fig. 1 und 2 ausführlicher beschrieben wird.

Wie in den Fig. 3 bis 6 gezeigt ist, beinhaltet der Röntgenstrahl-Dickenmonitor 30 ein Außengehäuse 32. Ein Röntgenstrahlkollimator 34 ragt aus dem Gehäuse 32 heraus, und der Röntgenstrahl 36 tritt in der in Fig. 6 gezeigten Weise aus dem Kollimator 34 aus. An dem Gehäuse 32 ist ein Mikroskop 38 montiert, um es einer Bedienungsperson zu ermöglichen, die Lage des Röntgenstrahls 36 visuell festzustellen. Geeignete Röntgenstrahl-Dickenmonitore sind dem Fachmann allgemein bekannt, und die Ausbildung, der Aufbau und der Betrieb des Dickenmonitors 30 bilden keinen Bestandteil der vorliegenden Erfindung. Ein Dicken­ monitor, der sich für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet erwiesen hat, ist zum Beispiel der von der Firma Daini Seikosha Company Limited unter der Bezeichnung Seiko Model SFT-156 vertriebene Dickenmoni­ tor.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, beinhaltet dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel einen Rahmen 40, der eine Y-Achsen­ führung 44 trägt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Y-Achse horizontal ausgerichtet, und zwar senkrecht zu der Kante 22 des Trägerstreifens 12. Der Y-Schlitten 42 ist auf der Y-Führung 44 derart montiert, daß der Y-Schlitten 42 bei der Translationsbewegung entlang der Y-Achse geführt ist. Ein Schrittmotor 46 ist an dem Rahmen 40 montiert, um den Y-Schlitten 42 in der Y-Füh­ rung 44 zu bewegen. Der Rahmen 40 beinhaltet Seitenwände 50, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, die sich nach oben um die Y-Achsenführung 44 erstreckt. Ein Paar oberer Flansche 48 ist in der in Fig. 6 gezeigten Weise an dem Y-Schlitten 42 montiert, um eine Gleitdichtung zwischen dem Y-Schlitten 42 und den Seitenwänden 50 zu schaffen, und zwar ohne eine störende Beeinträchtigung der Gleit­ bewegung des Y-Schlittens 42. Ein Paar Grenzschalter 52 ist an dem Rahmen 40 montiert, um die Bewegung des Y-Schlittens 42 zu begrenzen. Eine Strebe 54 wird ver­ wendet, um die Vibration des Röntgenstrahl-Dickenmoni­ tors 30 auf dem Y-Schlitten 42 auf einem Minimum zu hal­ ten. Nicht gezeigte Verriegelungsschalter werden verwen­ det, um sicherzustellen, daß der Röntgenstrahl abgeschal­ tet wird, wo immer irgendein Teil des Gehäuses 32 oder des Rahmens 40 entfernt wird, das Zugang zu dem Röntgen­ strahl gestatten würde.

Eine Führungsrollenanordnung 60 ist an dem Rahmen 40 mon­ tiert, um den Anschlußstreifen 10 bei seiner Bewegung un­ ter dem Röntgenstrahl 36 zu führen. Diese Führungsrollen­ anordnung 60 ist am besten in den Fig. 5, 5A und 6 zu sehen und beinhaltet eine horizontal ausgerichtete Trage­ stange 62, die drei parallele Achsen 64 trägt. Jede der Achsen 64 trägt eine entsprechende Rolle 70 über Nadel­ lager 72. Zwei voneinander beabstandete Kragen 66 sind an jeder der Achsen 64 befestigt, um die Position der Rollen 70 längs der Achsen 64 festzulegen. Drucklager 68 reduzieren die Reibung zwischen den Rollen 70 und den Kragen 66 auf ein Minimum. Die beiden äußeren Rol­ len 70 sind aus einem massiven Metall, wie zum Beispiel Aluminium, gebildet. Die mittlere Rolle 70, die mit dem Röntgenstrahlkollimator 34 ausgerichtet ist, ist aus einem zentralen metallischen Kern 74 gebildet, der von einer Hülse 76 umgeben ist. Die Hülse 76 ist vorzugs­ weise aus einem Material mit geringer Dichte gebildet, das die Röntgenstrahl-Fluoreszenz oder -streuung auf ein Minimum reduziert. Bei dem vorliegenden Ausführungsbei­ spiel ist die Hülse 76 aus einem Kunststoff gebildet, wie zum Beispiel Zytel 42, bei dem es sich um eine Art Nylon 6,6 handelt. Jede der Rollen 70 definiert einen ent­ sprechenden Flansch 78 sowie eine entsprechende abge­ schrägte Fläche 80. Die abgeschrägten Flächen 80 veran­ lassen den Anschlußstreifen 10, sich fest gegen die Flansche 78 zu setzen, und zwar derart, daß sich die Kante 22 in festem Kontakt mit den Flanschen 78 befin­ det. Auf diese Weise ist der Anschlußstreifen 10 in zu­ verlässiger und reproduzierbarer Weise in bezug auf den Röntgenstrahlkollimator 34 positioniert. Stellschrauben 82 werden zum in Position Halten der Kragen 66 und der Hülse 76 verwendet. Da der Anschlußstreifen 10 in der X-Richtung durch außerhalb des beschriebenen Ausführungs­ beispiels befindliche Einrichtungen bewegt wird, kann sich jede der Rollen 70 frei auf der ihr zugeordneten Achse 64 drehen. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Ver­ wendung von abgeschrägten Rollen zur Beibehaltung einer Bezugsfläche für eine akkurate Positionierung eines sich be­ wegenden Streifens nicht auf die Verwendung bei Röntgen­ strahl-Dickenmessungssystemen begrenzt ist. Abgeschrägte Rollen sind auch für andere Arten von Systemen geeignet, bei denen es erforderlich ist, eine akkurate Positionie­ rung der Kante eines sich kontinuierlich bewegenden Strei­ fens herzustellen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 ist zu sehen, daß der Tastverhältnis-Sensor 90 eine Gabel 92 beinhaltet. Die Lampe 93 und das Lichtleiterkabel 94 sind auf der einen Seite der Gabel 92 montiert, und der Detektor 96 und das Lichtleiterkabel 98 sind auf der anderen Seite der Gabel 92 montiert. Falls es erwünscht ist, kann der Detektor 96 in einem Konstanttemperaturofen 100 plaziert werden, um durch Temperaturschwankungen verursachte Variationen bei der Detektorempfindlichkeit zu reduzieren. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erzeugen die Lampe 93 und das Lichtleiterkabel 94 einen Erfassungsstrahl bzw. Sensorstrahl mit einem Querschnittsdurchmesser von 0,02 Inch (ca. 0,05 cm), und der Abstand zwischen den frei­ liegenden Enden der Lichtleiterkabel 94, 98 beträgt ca. 1/4 Inch (ca. 0,64 cm). Die Gabel 92 ist an einer Y- Achsen-Translationsstufe 102 montiert, die durch ein Mikrometer 103 von Hand gesteuert wird. Die Y-Achsen- Translationsstufe 102 ist wiederum an einer Z-Achsen- Translationsstufe 104 montiert, die über ein Mikrometer 105 ebenfalls von Hand gesteuert wird. Die Z-Achsen- Translationsstufe 104 ist über Befestigungsplatten 106, 108 an dem Y-Schlitten bzw. Y-Achsen-Schlitten 42 mon­ tiert. Die Mikrometer 103, 105 werden zum korrekten Positionieren der Gabel 92 verwendet, und zwar derart, daß sich der Anschlußstreifen 10 zwischen den freilie­ genden Enden der beiden Lichtleiterkabel 94, 98 hindurch­ bewegt; außerdem dienen die Mikrometer zum Sicherstellen, daß der Tastverhältnis-Sensor 90 denselben Bereich des Kontakts 20 überwacht, der auch unter dem Röntgenstrahl 36 passiert. Sobald der Tastverhältnis-Sensor 90 korrekt positioniert ist, bleibt er an dem Y-Schlitten 42 in Aus­ richtung mit dem Röntgenstrahl 36 fixiert.

Der Schulterauffindungs-Sensor 120 ist dem Tastverhältnis- Sensor 90 in vielerlei Hinsicht ähnlich. Der Schulter­ auffindungs-Sensor 120 beinhaltet eine Gabel 122, eine Lampe 123, einen Detektor 126 sowie Lichtleiterkabel 124, 128, wobei diese Elemente den vorstehend beschrie­ benen Elementen ähnlich sind. Die Gabel 122 ist an einer Z-Achsen-Translationsstufe 130 montiert, die ein von Hand betätigbares Mikrometer 132 beinhaltet, das sich zum Zen­ trieren der Gabel 122 an dem Anschlußstreifen 10 verwen­ den läßt. Die Z-Achsen-Translationsstufe 130 ist wieder­ um an einer Y-Achsen-Translationsstufe 134 montiert. Die Position der Y-Achsen-Translationsstufe 134 wird durch ein Mikrometer 136 gesteuert, und eine Riemenscheibe 138 ist an dem äußeren Ende des Mikrometers 136 montiert. Die Y-Achsen-Translationsstufe 134 ist über eine Befestigungs­ platte 140 an der Befestigungsplatte 108 derart montiert, daß sich die Y-Achsen-Translationsstufe 134 zusammen mit dem Tastverhältnis-Sensor 90 und dem Röntgenstrahl-Dicken­ monitor 30 auf dem Y-Schlitten 42 bewegt. Ein Schritt­ motor 142 ist an der Befestigungsplatte 108 montiert, und der Schrittmotor 142 treibt eine Antriebsriemen­ scheibe 144 rotationsmäßig an. Ein verzahnter Riemen 146 verbindet die Antriebsriemenscheibe 144 und die Riemen­ scheibe 138 derart, daß eine Rotation des Schrittmotors 142 eine Rotationsbewegung des Mikrometers 136 hervorruft. Wie im folgenden noch ausführlich erläutert wird, wird der Schrittmotor 142 gesteuert, um den in der Y-Richtung vor­ handenen Abstand zwischen dem Schulterauffindungs-Sensor 120 und dem Röntgenstrahl 36 einzustellen. Grenzschalter 148 sind an der Befestigungsplatte 140 montiert, und eine verstellbare Stellschraube 150 ist derart montiert, daß sie sich zusammen mit der Y-Achsen-Translationsstufe 134 bewegt. Die Grenzschalter 148 wirken derart mit der Stellschraube 150 zusammen, daß sie die Bewegungsgrenzen der Y-Achsen-Translationsstufe 134 sowie die Nullstellung oder Bezugsstellung für die Y-Achsen-Translationsstufe 134 definieren.

Nun wird auf die Fig. 5 und 6 Bezug genommen; dieses Aus­ führungsbeispiel beinhaltet einen Norm- bzw. Standard­ schlitten 160, der über eine X-Achsen-Führung 162 an dem Rahmen 40 montiert ist. Die X-Achsen-Führung 162 ist parallel zu der X-Achse bzw. Transportachse ausgerichtet, entlang derer sich der Anschlußstreifen 10 bewegt. Die Position des Normschlittens 160 in der X-Achsen-Führung 162 wird durch einen Schrittmotor 164 gesteuert. Grenz­ schalter 168 definieren die Bewegungsgrenzen des Norm­ schlittens 160 sowie auch die Null- bzw. Bezugsstellung des Normschlittens 160. Der Normschlitten 160 trägt eine Anzahl von Normeinrichtungen, die bei der Eichung des Röntgenstrahl-Monitors 30 verwendet werden.

Bei Fig. 9, die die Fig. 9A bis 9C umfaßt, handelt es sich um ein Blockdiagramm, in dem Funktionskomponenten des bevorzugten Ausführungsbeispiels veranschaulicht sind. Wie in diesen Figuren gezeigt ist, umfaßt dieses Ausfüh­ rungsbeispiel einen Computer 200, wie zum Beispiel einen Hewlett Packard HP 85-Computer. Der Computer 200 ist mit dem Röntgenstrahl-Dickenmonitor 30 über eine her­ kömmliche RS 232-Schnittstelle 202 verbunden, um es dem Computer 200 zu ermöglichen, Dickenmessungsdaten von dem Dickenmonitor 30 zu empfangen. Außerdem sendet der Compu­ ter 200 Signale an eine Eingangs-Ausgangs-Schnittstellen­ einheit 204 und empfängt Signale von dieser Eingangs-/ Ausgangs-Schnittstelleneinheit 204, bei der es sich zum Beispiel um eine Hewlett Packard HP 8940 handelt. Diese Schnittstelleneinheit 204 beinhaltet zwei 8-Bit-Eingangs­ ports bzw. -Eingangstore 400 und 401 sowie zwei 8-Bit- Ausgangsports bzw. -Ausgangstore 404 und 405. Das Ein­ gangsport 400 wird zum Empfangen von Zählstandinforma­ tion von im folgenden zu beschreibenden Zählern 222, 224 verwendet. Das Eingangsport 401 wird zum Empfangen von Statussignalen verwendet, die den Status des Dickenmoni­ tors 30 und der mehreren vorstehend beschriebenen Grenz­ schalter kennzeichnen. Das Ausgangsport 400 wird zum Steuern von zwei Ausgangsmultiplexern 216 verwendet. Die­ se Multiplexer 216 dekodieren die acht parallelen Aus­ gangsbits in dem Port 404 in einunddreißig binäre Aus­ gangsleitungen. Eine Anzahl dieser binären Ausgangs­ leitungen wird zum Steuern des Röntgenstrahl-Dickenmoni­ tors über eine Tastaturschnittstelleneinheit 217 verwen­ det. Das Ausgangsport 405 schließlich wird zum Abgeben von Motorpositionsbefehlen an den Y-Motor bzw. Y-Achsen­ motor 46, den Schulterauffindungsmotor 142 sowie den X- Motor bzw. X-Achsen-Motor 164 verwendet.

Die von dem Tastverhältnis-Sensor 90 und dem Schulter­ auffindungs-Sensor 120 erzeugten Sensorsignale werden parallel zu einem Schalter 218 geleitet, der von dem Computer 200 derart gesteuert wird, daß eines der beiden Sensorsignale zur Verwendung bei der Steuerung des Dunkel­ zeitzählers 224 verwendet wird. Sowohl der Dunkelzeit­ zähler 224 als auch der Gesamtzeitzähler 222 erhalten Taktimpulse von einem Oszillator 220. Der Gesamtzeitzähler zählt diese Tastimpulse während eines von dem Computer 200 festgelegten Meßintervalls, und der Dunkelzeitzähler 224 zählt diese Tastimpulse nur dann, wenn das ausgewählte Sensorsignal das Vorhandensein eines Anschlusses während der Meßperiode anzeigt. Somit ist das Verhältnis des in dem Dunkelzeitzähler 224 gespeicherten Zählwerts zu dem in dem Gesamtzeitzähler 222 gespeicherten Zählwert ein Maß für das vorstehend erläuterte Tastverhältnis W/D. Diese Zählwerte werden über das Eingangsport 400 unter Computersteuerung von dem Computer 200 gelesen. Eine Stroboskoplampe 226 spricht auf das von dem Tastver­ hältnis-Sensor 90 erzeugte Sensorsignal derart an, daß die Stroboskoplampe 226 einen Lichtblitz mit den sich be­ wegenden Anschlüssen synchronisiert.

Die Motorpositionsbefehle von dem Port 405 werden als Eingänge an eine X-Motor-Karte 230 und eine Y-Motor-Karte 232 gegeben. Die X-Motor-Karte formatiert die Positions­ befehle für den X-Motor 164 und überträgt diese Befehle über einen Adapter 238 an einen Motortreiber 236, der den Betrieb des X-Motors 164 direkt steuert. In gleich­ artiger Weise formatiert die Y-Motor-Karte 232 die Po­ sitionsbefehle von dem Port 405 und führt diese über einen Schalter 234 zu einen von zwei Adaptern 238. Diese beiden Adapter 238 steuern jeweils einen Motortreiber 236, die mit dem Schulterauffindungsmotor 142 bzw. dem Y-Motor 46 verbunden sind. Der Schalter 234 ist mit dem Schalter 218 identisch und wird zur Reduzierung der erforderlichen Hardware verwendet. In der Praxis werden der Y-Motor 46 und der Schulterauffindungsmotor 142 niemals gleichzeitig betrieben, und der Schalter 234 ermöglicht es der einzi­ gen Y-Motor-Karte 232, beide Motoren 142, 46 zu steuern.

Fig. 10, die die Fig. 10A und 10B umfaßt, zeigt ein de­ tailliertes schematisches Diagramm des Dunkelzeitzählers 224. Wie in diesen Figuren gezeigt ist, wird das Sensor­ signal von dem Detektor des ausgewählten Sensors der bei­ den Sensoren 90, 120 als Eingang auf einen Verstärker 240 gegeben. Der Verstärker 240 ist mit einem variablen Wider­ stand 241 verbunden, der eine variable Verstärkung für den Verstärker 240 schafft. Eine verstärkte Beleuchtung des ausgewählten Detektors führt dazu, daß das Ausgangs­ signal des Verstärkers 240 negativer wird. Dieses Aus­ gangssignal wird über einen Analogschalter 242 auf den nicht invertierenden Eingang eines zweiten Verstärkers 244 gegeben. Ein Kondensator 246 ist zwischen diesen nicht invertierenden Eingang des Verstärkers 244 und Erde ge­ schaltet, und ein Widerstand 248 schafft einen Leckweg an Erde für den Kondensator 246.

Das auf den nicht invertierenden Eingang des Verstärkers 244 gegebene Signal wird auch auf den nicht invertieren­ den Eingang eines Komparators 250 gegeben. Der invertie­ rende Eingang dieses Komparators 250 ist mit dem von dem Verstärker 240 erzeugten Ausgangssignal verbunden. Der Ausgang des Komparators 250 dient zur Steuerung des Ana­ logschalters 242 in einer derartigen Weise, daß der Schal­ ter 242 geschlossen wird, wenn das von dem Verstärker 240 erzeugte Signal negativer als das Signal ist, das als Eingangssignal auf den nicht invertierenden Anschluß des Verstärkers 244 gegeben wird.

In der Praxis veranlaßt dies den Kondensator 246 dazu, den von dem Verstärker 240 erzeugten negativen Spitzen­ wert zu speichern. Der Widerstand 248 schafft einen Leck­ weg an Erde, um sicherzustellen, daß die Spannung über dem Kondensator 246 das von dem Verstärker 240 in der jüngsten Vergangenheit erzeugte negative Spitzensignal anzeigt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 244 wird auf ein Potentio­ meter 252 gegeben, das vorzugsweise derart eingestellt ist, daß das auf den nicht invertierenden Eingang des Komparators 254 gegebene Signal ungefähr 50% des an dem Kondensator 246 gespeicherten negativen Spitzenwerts beträgt. Das auf den nicht invertierenden Eingang des Komparators 254 gegebene Signal setzt die Schwelle für den Komparator 254. Der in­ vertierende Eingang des Komparators 254 ist derart geschal­ tet bzw. angeschlossen, daß er das von dem Verstärker 240 erzeugte Signal empfängt.

Die Elemente 240 bis 252 arbeiten derart zusammen, daß sie eine Spitzendetektionsschaltung bilden, die die Schwelle für den Komparator 254 auf den halben Wert des von dem Ver­ stärker 240 erzeugten negativen Spitzenwerts setzt, um da­ durch sicherzustellen, daß der Komparator 254 an derselben Stelle in der durch den ausgewählten Sensor 90, 120 erzeug­ ten Wellenform umschaltet, und zwar unabhängig von der mo­ mentan vorherrschenden Spitzenamplitude des Sensorsignals. Auf diese Weise ist der Betrieb des Dunkelzeitzählers 224 beträchtlich weniger empfindlich für Schwankungen bei der Spitzenamplitude des Sensorsignals.

Das von dem Komparator 154 erzeugte Ausgangssignal wird auf ein Gatter 256 gegeben, und der Ausgang des Gatters 256 ist mit dem Takteingang eines ersten 4-Bit-Zählers 258 verbunden. Das Gatter 256 erhält als zweiten Eingang das Taktsignal von dem Oszillator 220 in einer derartigen Wei­ se, daß der Zähler 258 nur dann getaktet wird, wenn ein Taktimpuls von dem Oszillator 220 während einer Zeit­ dauer ankommt, wenn das ausgewählte Sensorsignal anzeigt, daß sich der entsprechende Detektor im Schatten eines An­ schlusses befindet. Der Zähler 258 ist mit Zählern 260, 262 und 264 verbunden, die zur Bildung eines 16-Bit-Zäh­ lers zusammenwirken. Die Ausgangssignale der Zähler 258, 260 werden als Eingänge auf eine erste 8-Bit-Halteschal­ tung 266 gegeben, und die Ausgangssignale der Zähler 262, 264 werden als Eingänge auf eine zweite 8-Bit-Halteschal­ tung 268 gegeben. Die Halteschaltungen 266, 268 werden durch entsprechende Leitungen von dem Ausgangsmultiplexer 216 derart gesteuert, daß der Computer 200 die Inhalte der Halteschaltung 266 oder der Halteschaltung 268 auf das Eingangsport 400 geben kann. Außerdem kann der Computer die Zähler 258 bis 264 über ein auf das Gatter 269 gege­ benes Signal rücksetzen.

Fig. 11, das die Fig. 11A und 11B umfaßt, zeigt ein detailliertes schematisches Diagramm des Gesamtzeitzählers 222 und des Oszillators 220. Wie in diesen Figuren gezeigt ist, erzeugt der Oszillator 220 bei diesem Ausführungs­ beispiel ein Taktsignal mit 6 KHz. Dieses Taktsignal wird als Eingang auf eine Impulsformungsschaltung 270 ge­ geben, die eine Reihe von Impulsen mit einer Breite von ca. 10 Mikrosekunden erzeugt. Es sind diese geformten Impulse, die die Taktsignale bilden, welche als Eingangs­ signale auf den Dunkelzeitzähler 224 sowie auf den Takt­ eingang eines Zählers 272 gegeben werden. Der Zähler 272 ist mit Zählern 274, 276 und 278 gekoppelt, um einen 16-Bit-Zähler zu bilden. Die von den Zählern 272 und 274 erzeugten Ausgangssignale werden als Eingang auf eine erste Halteschaltung 280 gegeben, und die von den Zählern 276, 278 erzeugten Ausgangssignale werden als Eingang auf eine zweite Halteschaltung 282 gegeben. Die Halteschal­ tungen 280, 282 werden von dem Computer 200 in einer Weise gesteuert, die der vorstehend in Verbindung mit dem Dunkelzeitzähler 224 beschriebenen Weise entspricht, um die jeweiligen in den Halteschaltungen befindlichen Sig­ nale unter Computersteuerung auf das Eingangsport 400 zu geben.

Der Computer erzeugt auch ein Rücksetzsignal an dem Aus­ gang 6 des Ausgangsmultiplexers 216, und dieses Rücksetz­ signal wird auf eine Impulsformungsschaltung 284 gegeben. Der geformte Rücksetzimpuls wird auf den Rücksetzeingang jedes Zählers 272 bis 278 gegeben und auf den Dunkel­ zeitzähler 224 übertragen, um die Zähler 258 bis 264 zu­ rückzusetzen.

Zur Durchführung einer Taktverhältnismessung stellt der Computer sowohl die in dem Gesamtzeitzähler 222 als auch in dem Dunkelzeitzähler 224 enthaltenen Zähler zuerst zurück. Das geeignete Sensorsignal wird über den Schalter 218 ausgewählt, und danach wird der Takt 220 für eine Meßperiode freigegeben. Während der Meßperiode zählt der Gesamtzeitzähler 222 jeden der Taktimpulse und der Dunkel­ zeitzähler 224 zählt jeden derjenigen Taktimpulse, die während der Zeit auftreten, wenn der Detektor des jewei­ ligen Sensors durch einen der Anschlüsse verdeckt ist bzw. sich im Schatten eines Anschlusses befindet.

Die Fig. 12A bis 12E zeigen ein Ablaufdiagramm des von dem Computer 200 ausgeführten Programms. Nachdem das Programm den Dickenmonitor 30 initialisiert hat, tritt das Programm in einen Abschnitt 300 ein, der den Dicken­ monitor 30 standardisiert bzw. normt. Wie in Fig. 12A ge­ zeigt ist, steuert das Programm zuerst die X- und Y- Motoren 164, 46, um den Kollimator 34 über einer Rein­ silber-Normeinrichtung zu positionieren, die auf dem Normschlitten 160 montiert ist. Dies wird bewerkstelligt durch Antreiben der X- und Y-Motoren in einer derartigen Weise, daß diese ihre jeweiligen Nullstellungen einneh­ men, die durch die jeweiligen Grenzschalter definiert sind. Der Dickenmonitor wird dann in der D-Korrektur- Betriebsweise gestartet, und das DCORR-Signal wird von dem Dickenmonitor über die RS 232-Schnittstelle gelesen. Ein Korrekturfaktor X wird dann nach folgender Formel berechnet:

X = (DCORR - 1) × 10.

Der Dickenmonitor beinhaltet eine herkömmliche Einrichtung zum Auswerten der von dem sekundären Röntgenstrahldetektor erzeugten Spannungsimpulse sowie zum Erzeugen des Signals DCORR als Funktion der gemessenen Spannung der Impulse. Der Korrekturfaktor X wird zum Ausgleichen von Variationen bei der Detektorempfindlichkeit verwendet, die in erster Linie durch Temperaturschwankungen verursacht werden.

Der Dickenmonitor 30 tritt dann in die X-Korrektur-Betriebs­ weise ein, die zum Überprüfen der Intensität des Röntgen­ strahls verwendet wird. Das Programm steuert den X-Motor 164 derart, daß er den Normschlitten 160 derart bewegt, daß ein Normteil bzw. eine Normeinrichtung, der bzw. die eine bekannte Dicke einer Goldplattierung aufweist, in Ausrichtung mit dem Röntgenstrahlkollimator 34 positioniert. Der Dickenmonitor 30 wird dann gestartet, und der durch den Dickenmonitor 30 erzielte Wert der Dickenmessung wird mit einem bekannten Standardwert bzw. Normwert verglichen. Falls der Meßwert nicht innerhalb von 6% des Normwerts liegt, wird die Standardisierungsmessung wiederholt. Falls die gemessene Dicke bei einem zweiten Durchlauf der be­ kannten Dicke wiederum nicht entspricht und mehr als 6% von dieser abweicht, wird ein Fehlerzustand angezeigt, und der Überwachungsvorgang wird gestoppt.

Es sei nun angenommen, daß die gemessene Dicke für die Goldnorm weniger als 6% von der bekannten Dicke abweicht; das Programm führt dann eine Rücksetzung eines in dem Computer 200 beinhalteten Echtzeittakts bzw. Echtzeit­ gebers aus und tritt in einen Abschnitt 310 des Programms ein, in dem der Schulterauffindungs-Sensor 120 exakt über den Schultern 16 der Anschlüsse 14 positioniert wird. In dem Abschnitt 310 besteht der erste Schritt darin, sicher­ zustellen, daß die erforderlichen Parameter, die für den Anschlußstreifen 10 charakteristisch sind, empfangen wor­ den sind. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bein­ halten diese Parameter den nominalen Abstand zwischen der Kante 22 des Trägerstreifens 12 und der Schulter 16, den Abstand zwischen der Schulter 16 und der Krone 20, den Zielwert T für das für die Schulter 16 charakteristische Verhältnis W/D, den theoretischen Wert für das Tastver­ hältnis an der Krone 20 sowie die von dem Dickenmonitor 30 zu verwendende Eichkurve. Vorzugsweise ist der Ziel­ wert T so eingestellt, daß er dem Tastverhältnis des breiteren Bereichs der Schulter multipliziert mit dem Faktor 0,903 gleich ist.

Sobald diese Parameter empfangen worden sind, positioniert das Programm die X-, Y- sowie die Schulterauffindungs- Motoren auf Null und bewegt dann den Y-Motor eine vorbe­ stimmte Anzahl von Schritten weiter, um den Tastverhält­ nis-Sensor 90 ungefähr über der Krone 20 zu plazieren. Diese vorbestimmte Anzahl von Schritten ist gleich der Summe des zuvor empfangenen Abstands zwischen der Kante 22 und der Krone 20 und einer gespeicherten Nullkorrektur. Danach wird der Schulterauffindungs-Sensor 120 über eine Distanz bewegt, die dem Abstand zwischen der Schulter 16 und der Krone 20 gleich ist, um dadurch den Schulter­ auffindungs-Sensor 120 ungefähr über der Schulter 16 zu plazieren. Nachdem diese Bewegungen ausgeführt worden sind, sind sowohl der Röntgenstrahl 36 als auch der Takt­ verhältnis-Sensor 90 zum Abtasten der Krone 20 positio­ niert, und der Schulterauffindungs-Sensor 120 ist zum Abtasten der Schulter 16 positioniert.

Der Schalter 218 wird dann derart gesteuert, daß er den Dunkelzeitzähler 224 dazu veranlaßt, auf den Schulterauffindungs-Sensor 120 anzusprechen, und der Gesamtzeitzähler sowie der Dunkelzeitzähler werden zurückgesetzt. Der Oszillator 220 wird dann gestartet und für eine Zeitdauer von 1,5 Sekunden in Betrieb gehalten, bevor er gestoppt wird. Der in dem Gesamtzeitzähler 222 gespeicherte Gesamtzeit-Zählstand CT und der in dem Dunkelzeitzähler 224 gespeicherte Dunkelzeit-Zählstand CD werden dann gelesen, und das Schulterauffindungs-Verhältnis CD/CT wird berechnet. Falls dieses Verhältnis CD/CT kleiner als 0,1 oder größer als 0,975 ist, zeigt das Programm die Botschaft "Fertigungsbahn gestoppt" an und kehrt zur Messung des Verhältnisses CD/CT zurück. Ansonsten wird das gemessene Verhältnis CD/CT angezeigt, und ein Fehlerprozentsatz E zwischen CD/CT und dem Zielwert T wird nach folgender Formel berechnet:

E = (T - CD/CT) × 100 × 1/T.

Falls der Fehlerprozentsatz E innerhalb eines Bereichs von + oder - 5 liegt, wird der Schulterauffindungs-Sensor 120 als korrekt auf der Schulter 16 zentriert betrachtet. Falls das Verhältnis E außerhalb dieses Bereichs liegt, berech­ net das Programm die Anzahl der Schritte, die zum Bewegen des Y-Schlittens 42 erforderlich sind, um das gemessene Verhältnis CD/CT dem Zielwert T gleich zu machen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel veranlaßt ein Schritt des Y-Motors 46 den Y-Schlitten 42 zu einer Bewegung von 0,001 Inch (ca. 0,0254 mm), ein Schritt des X-Motors 146 veran­ laßt den Normschlitten 160 zu einer Bewegung von 0,001 Inch (ca. 0,0254 mm), und acht Schritte des Schulterauffindungs-Motors 142 veranlassen den Schulterauffindungs- Motor-Sensor 120 zu einer Bewegung von 0,001 Inch (ca. 0,0254 mm). Es wurde festgestellt, daß durch Bewegen des Y-Motors 46 um eine Anzahl von Schritten von gleich 0,2×E das gemessene Verhältnis CD/CT an der Schulter 16 dazu veranlaßt wird, sich dem Zielwert T anzunähern.

Sobald der Schulterauffindungs-Sensor 120 korrekt über der Schulter 16 positioniert ist, tritt das Programm dann in einen Abschnitt 320 ein, in dem das Tastverhältnis an der Krone 20 gemessen und zur Korrektur der mit dem Dicken­ monitor 30 erzielten Dickenmessung verwendet wird. In dem Abschnitt 320 wird die Meßanzeige beleuchtet. Der Dunkelzeit- und der Gesamtzeitzähler 222, 224 werden zu­ rückgesetzt, der Dickenmonitor 30 wird zur Ausführung einer Dickenmessung in Betrieb gesetzt, und der Oszillator 220 wird gestartet. Nach einem Zeitintervall von 15 Sekunden, der typischerweise geringer ist als die von dem Dickenmonitor 30 zur vollständigen Ausführung einer Dickenmessung benötigte Zeit ist, wird der Oszillator 220 gestoppt. Während diesem Zeitintervall von 15 Sekun­ den spricht der Dunkelzeitzähler 224 auf den Tastver­ hältnis-Sensor 90 an. Die gemessene Dicke wird dann von dem Dickenmonitor 30 gelesen, und der Gesamtzeit-Zählstand CT sowie der Dunkelzeit-Zählstand CD werden von dem je­ weiligen Zähler 222, 224 abgelesen. Das Tastverhältnis wird dann gleich dem errechneten Verhältnis CD/CT ein­ gestellt, und das Tastverhältnis wird mit einem theore­ tischen Wert verglichen, der für die Krone 20 charakte­ ristisch ist. Falls das gemessene Tastverhältnis um mehr als 5% von dem theoretischen Wert abweicht, wird das Tastverhältnis derart eingestellt, daß es dem theoreti­ schen Wert entspricht, und außerdem wird eine Fehlerbot­ schaft angezeigt.

Der Abschnitt 310 des Programms wird dann nochmals ausge­ führt, um die Schulterposition zu überprüfen, und danach wird der gemessene Dickenwert unter Verwendung des Tast­ verhältnisses und des zuvor bestimmten Korrekturfaktors X korrigiert. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die korrigierte Dicke derart eingestellt, daß sie der Summe aus der durch das Tastverhältnis dividierten gemes­ senen Dicke und dem Korrekturfaktor X gleich ist. Da wie vorstehend erläutert wurde, die Spalte 18 zwischen den Kronen 20 die durch den Dickenmonitor 30 gemessene Röntgen­ strahlintensität reduzieren, ist die gemessene Dicke um einen zu dem Tastverhältnis proportionalen Faktor geringer als die tatsächliche Dicke der Plattierschicht auf der Krone 20. Durch Dividieren der gemessenen Dicke durch das Tastverhältnis wird die korrigierte Dicke von der Größe der Spalte 18 unabhängig gemacht. Die verstrichene Zeit wird dann überprüft und, falls sie mehr als 30 Minuten beträgt, wird wieder der Norm- bzw. Standardisierungs­ programmabschnitt 300 ausgeführt. Ansonsten fährt das Programm fort, das Schulterpositions-Tastverhältnis an der Krone 20 sowie die Dicke in der vorstehend beschrie­ benen Weise zu überwachen.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu erkennen, daß ein verbesserter Dickenmonitor beschrieben wurde, der einen automatischen Ausgleich der Dickenmessung in bezug auf Schwankungen bei der Geometrie der gemessenen Anschlüs­ se schafft und der den Röntgenstrahl in automatischer und zuverlässiger Weise korrekt über den Kronen positioniert. Außerdem schafft das erfindungsgemäße System automatisch eine Standardisierung des Dickenmonitors auf einer perio­ dischen Basis, und zwar ohne daß dazu ein Eingreifen einer Bedienungsperson erforderlich ist. All dies ist in einem Echtzeitmonitor erzielt, der eine rasche und exakte Überprüfung der Plattierdicke schafft, so daß Plattier­ schichten, die außerhalb der Toleranz liegen, prompt erkannt und Aus­ schuß sowie Verzögerungen auf ein Minimum reduziert werden.

Die vorstehende ausführliche Beschreibung beschreibt das bevorzugte Aus­ führungsbeispiel in allen funktionsmäßigen Einzelleiten. Bei den übrigen Komponenten handelt es sich um im Handel erhältliche Standardeinrichtungen. Zum Beispiel handelt es sich bei den Motoren und den Motortreibern dieses Ausführungsbei­ spiels um SLO/SYN-Translationsmodule des Typs STM 101, die von der Firma Superior Electric Company of Crystal, Connecticut, hergestellt werden. Geeignete Translationsstufen sind von der Firma Daedal erhältlich, und die bei dem Tastverhältnis-Sensor und dem Schulterauffindungs-Sensor verwendeten Lampen- und Detektoranordnungen können von der Firma Scan-O-Matic unter den Teilenummern S 58101 und P 56001 bezogen werden.

Es ist natürlich darauf hinzuweisen, daß sich bei den vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen viele Veränderungen und Modifikationen vornehmen lassen. Zum Beispiel kann die exakte Ausbildung der Einrichtung zum Erfassen des Anschlußstreifens stark variiert werden. Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen optischen Sen­ soren können auch kapazitive, magnetische sowie induktive Sensoren bei alternativen Anwendungen gut geeignet sein. Bei Verwendung von optischen Sensoren läßt sich die Wellenlänge des Sensorstrahls so wählen, daß sie für den speziellen Anwendungsfall geeignet ist, und die Wellen­ länge kann ultraviolette, infrarote sowie sichtbare Sensorstrahlen beinhalten. Außerdem ist es nicht bei allen Ausführungsbeispielen notwendig, daß der Anschlußstreifen zwischen der Lichtquelle und dem Detektor hindurch läuft, und in manchen Anwendungsfällen kann es zu bevorzugen sein, den von der Lampe kommenden Sensorstrahl von dem Anschlußstreifen weg auf den Detektor zu reflektieren. Selbstverständlich können die vorstehend erläuterten Lichtleiteranordnungen durch Linsensysteme oder Laser­ strahlen ersetzt werden. In einigen Anwendungsfällen kann es sogar zu bevorzugen sein, einen Röntgenstrahl­ sensor zum Erfassen des Röntgenstrahls 36 zu verwenden, um die Breite der Spalte zwischen den Anschlüssen zu messen. Außerdem können die zur Festlegung des Tastver­ hältnisses verwendeten speziellen Verhältnisse bei ande­ ren Anwendungsfällen ohne weiteres variiert werden. An­ statt des vorstehend erläuterten Verhältnisses W/D kann auch das Verhältnis W/G oder D/W oder irgendein anderes diesbezügliches Verhältnis für bestimmte Anwendungs­ fälle geeigneter sein.

Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung bei Röntgen­ strahl-Dickenmeßsystemen begrenzt, sondern sie ist auch für andere Arten von Meß- und Steuersystemen geeignet. Zum Beispiel beeinflußt bei Plattiervorgängen das Verhält­ nis zwischen der Breite W der Krone und dem Abstand D zwischen benachbarten Kronen die Fläche des zu plattieren­ den Metalls und somit verschiedene Parameter des Plattier­ vorgangs. Der vorstehend beschriebene Tastverhältnis- Sensor läßt sich in einfacher Weise für eine automatische Steuerung eines Plattiervorgangs auslegen.

Bei Verwendung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einem Dickenmeßsystem ist es möglich, die Dickenmes­ sung durch Verlängern der Meßzeit zu kompensieren, anstatt dies durch Multiplizieren der mittels einer vorher einge­ stellten Meßzeit erzielten gemessenen Dicke mit einem Tastverhältnis-Korrekturfaktor zu tun. Bei Beschreitung dieses alternativen Weges kann es zu bevorzugen sein, den Tastverhältnis-Sensor zur Sicherstellung zu verwenden, daß die Meßzeit derart torgesteuert ist, daß sie bei oder nahe bei der in Förderrichtung vorangehenden Kante jeder Krone beginnt.

Claims (10)

1. Dickenmonitor des Typs mit einer Einrichtung zum Befördern einer Anordnung voneinander beabstandeter Ele­ mente (14), die durch Spalte (18) voneinander getrennt sind, entlang einer Transportachse, mit einer Einrichtung (30) zum Erzeugen eines Strahlungsbündels, das derart ausgerichtet ist, daß es auf die Elemente (14) bei deren Bewegung entlang der Transportachse trifft, und mit einer Einrichtung zum Detektieren von sekundärer Strahlung, die von den Elementen (14) ansprechend auf das Strahlungs­ bündel (36) emittiert wird, und zum Erzeugen eines De­ tektionssignals ansprechend darauf, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sensoreinrichtung (90) in der Nähe der Transport­ achse positioniert ist und zur Erzeugung eines Sensor­ signals ausgelegt ist, das in einem ersten Zustand ist, wenn sich irgendeines der Elemente (14) an einer ausge­ wählten Stelle entlang der Transportachse befindet, und das in einem zweiten Zustand ist, wenn sich keines der Elemente (14) an der ausgewählten Stelle befindet, und daß eine auf das Sensorsignal ansprechende Einrichtung ein korrigiertes Detektionssignal erzeugt zwecks Ausgleichs des Detektionssignals in bezug auf die zwischen benach­ barten Elementen (14) vorhandenen Spalte (18) in einer derartigen Weise, daß das korrigierte Detektionssignal im wesentlichen unabhängig von der Breite (G) der Spalte (18) entlang der Transportachse ist.

2. Dickenmonitor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Strahlungsbündel (36) um ein Röntgen­ strahlbündel handelt.

3. Dickenmonitor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen eines korrigierten Detek­ tionssignals aufweist:
eine Einrichtung zum Messen eines Tastverhältnisfaktors, der die Proportion der Zeit angibt, während der sich das Sensorsignal während eines Meßintervalls in dem ersten Zu­ stand befindet, und
eine Einrichtung zum Korrigieren des Detektionssignals um den Tastverhältnisfaktor.

4. Dickenmonitor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Messen des Tastverhältnisfaktors aufweist:
einen Oszillator (220), der eine Reihe von Taktimpulsen erzeugt,
eine Einrichtung (222) zum Zählen der Taktimpulse während des Meßintervalls zur Bestimmung eines ersten Zählwerts,
eine Einrichtung (224) zum Zählen der Taktimpulse während des Meßintervalls, wenn sich das Sensorsignal in dem ersten Zustand befindet, zur Bestimmung eines zweiten Zählwerts, und
eine Einrichtung zum Festsetzen des Tastverhältnisfaktors als Funktion des Verhältnisses des zweiten Zählwerts zu dem ersten Zählwert.

5. Dickenmonitor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (90) eine Lichtquelleneinrichtung (93) zum Richten eines Lichtstrahls auf die Elemente (14) an der ausgewählten Stelle sowie eine Lichtdetektoreinrich­ tung (96) zum Erfassen des Lichtstrahls in dem durch die Elemente (14) modulierten Zustand aufweist.

6. Monitor des Typs mit einer Einrichtung zum Beför­ dern einer Anordnung voneinander beabstandeter Elemente (14) entlang einer Transportachse, und mit einer Einrich­ tung (30) zum Überwachen der Elemente (14) an einer Über­ wachungsstelle bei deren Bewegung entlang der Transport­ achse, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Sensoreinrichtung (120) ein Sensorsignal erzeugt, das eine gemessene Breite der Elemente (14) in einer aus­ gewählten Richtung an einer Erfassungsstelle angibt,
daß eine Einrichtung das Sensorsignal mit einem gespeicher­ ten Signal vergleicht, das eine Zielbreite angibt und an­ sprechend auf den Vergleich ein Steuersignal erzeugt,
daß eine erste Einrichtung (130) die Erfassungsstelle an­ sprechend auf das Steuersignal derart entlang der Elemente (14) bewegt, daß die gemessene Breite zur Annäherung an die Zielbreite veranlaßt wird, wodurch die Erfassungs­ stelle automatisch an einer ersten ausgewählten Stelle (16) an den Elementen (14) gehalten wird, und
daß eine zweite Einrichtung die Überwachungsstelle derart bewegt, daß eine ausgewählte Trennung zwischen der Über­ wachungsstelle und der Erfassungsstelle beibehalten wird, wodurch die Überwachungsstelle automatisch an einer zwei­ ten ausgewählten Stelle (20) an den Elementen (14) gehal­ ten wird.

7. Monitor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (30) eine Einrichtung zum Richten eines Röntgenstrahlbündels (36) auf die Überwachungs­ stelle aufweist zwecks Messung eines Dickenparameters der voneinander beabstandeten Elemente, daß das Strahlenbündel (36) derart ausgerichtet ist, daß es auf aufeinander fol­ gende Elemente (14) an der zweiten ausgewählten Stelle (20) entlang der Längsabmessung der Elemente (14) bei deren Bewegung entlang der Transportachse trifft, und daß die Überwachungseinrichtung (30) eine Einrichtung zum Detek­ tieren von sekundären Röntgenstrahlen aufweist, die an­ sprechend auf das Röntgenstrahlbündel von den Elementen (14) emittiert werden.

8. Monitor nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (120) und die Überwachungsein­ richtung (30) in einem Schlitten (42) montiert sind, der zur Ausführung einer Bewegung parallel zur Längsabmessung geführt ist und sich nahe bei der Transportachse befindet, daß die Überwachungseinrichtung (30) derart an dem Schlit­ ten (42) montiert ist, daß eine ausgewählte Trennung entlang der Längsabmessung zwischen der ersten und der zweiten ausgewählten Stelle (16, 20) beibehalten ist, und daß der Schlitten (42) ansprechend auf das Steuersignal derart bewegt wird, daß die gemessene Breite zur Annähe­ rung an die Zielbreite veranlaßt wird, wodurch die erste und die zweite ausgewählte Stelle (16, 20) automatisch an entsprechenden vorbestimmten Stellen an den Ele­ menten (14) gehalten werden.

9. Monitor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (30) außerdem aufweist:
eine Einrichtung zum periodischen und automatischen Aus­ richten des Röntgenstrahlbündels (36) bei einem Röntgenstrahl­ standard in einem Standardisiervorgang zur Erzielung eines gemessenen Dickenwerts,
eine Einrichtung zum Speichern eines Standardwerts,
eine Einrichtung zum automatischen Vergleichen des gemesse­ nen Dickenwerts mit dem Standardwert während des Standardi­ siervorgangs sowie zum Erzeugen eines Vergleichssignals, das das Vergleichsergebnis angibt, und
eine Einrichtung zum Anzeigen eines Fehlerzustands in dem Fall, daß das Vergleichssignal eine übermäßige Diskrepanz zwischen dem gemessenen Dickenwert und dem Standardwert anzeigt.

10. Monitor des Typs mit einer Einrichtung zum Beför­ dern eines kontinuierlichen Streifenelements entlang einer Transportachse und mit einer Einrichtung (30) zum Über­ wachen des Streifenelements an einer Überwachungsstelle bei dessen Bewegung entlang der Transportachse, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Transportachse eine Rolleneinrichtung (70) posi­ tioniert ist, die zum Positionieren einer Kante des Streifen­ elements an einer exakten Stelle in bezug auf die Über­ wachungseinrichtung (30) ausgelegt ist, und daß die Rollen­ einrichtung (70) wenigstens eine Rolle beinhaltet, die eine abgeschrägte Fläche (80) und einen Flansch (78) an dem obersten Rand der abgeschrägten Fläche (80) aufweist, wo­ durch die Kante des Streifenelements dazu veranlaßt wird, sich fest anliegend gegen den Flansch (78) zu setzen und dadurch eine zuverlässige und reproduzierbare Bezugsfläche für die Überwachungseinrichtung (30) geschaffen ist.