DE19733431A1

DE19733431A1 - Arrangement for defect monitoring of sheet=like material, especially transparent or opaque foils

Info

Publication number: DE19733431A1
Application number: DE19733431A
Authority: DE
Inventors: Rolf Teubner
Original assignee: Tema Teubner & Mandewirth GmbH
Current assignee: Muehlbauer GmbH and Co KG
Priority date: 1997-03-13
Filing date: 1997-08-01
Publication date: 1998-09-17

Abstract

The arrangement monitors material (2) as it is moved in a single layer relative to a video camera (5). The material is illuminated simultaneously with transmitted light and reflected light, in a transmitted light (a) or a reflected light region (b), and the arrangement of the video camera is selected so that both regions are monitored simultaneously by the video camera. The two regions of both types of light are separated from each other by a partition (8). The partition essentially extends along the viewing direction of the video camera. The partition is arranged essentially in the middle with respect to the video camera.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Fehlerüberwa chung bei bahnförmigem Material, insbesondere transpa renten oder opaken Folien, wobei das bahnförmige Materi al in einlagiger Form relativ zu einer Videokamera bewegt ist.The invention relates to an arrangement for fault monitoring chung with web-shaped material, in particular transparent annuity or opaque films, the web-shaped material al in single-layer form relative to a video camera is moved.

Derartige Anordnungen sind bereits vorgeschlagen wor den. Sie sollen dazu dienen, Fehler oder Fehlstellen in dem bahnförmigen Material insbesondere im Zuge einer Produktion zu erfassen. Die zur Verfügung stehende Videokameratechnik ermöglicht es, daß das bahnförmige Material mit hoher Geschwindigkeit relativ zu der Video kamera bewegt werden kann und gleichwohl noch eine ausreichende Erfassung und auch Dokumentation durch eine solche Videokamera erfolgen kann.Such arrangements have already been proposed the. They are intended to serve for mistakes or missing parts in the web-shaped material, in particular in the course of a To capture production. The one available Video camera technology allows the web Material at high speed relative to the video camera can be moved and yet another sufficient recording and documentation through such a video camera can be done.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß verschiedene Fehlstel len nicht oder in nicht zufriedenstellender Weise er faßt werden. Jedenfalls dann nicht, wenn man nicht einen sehr hohen gerätetechnischen Aufwand haben will.However, it has been shown that various errors len or unsatisfactorily be grasped. At least not if you don't wants to have a very high expenditure on equipment.

Im Hinblick auf die vorstehend beschriebene technische Problematik stellt sich der Erfindung die Aufgabe, eine Anordnung zur Fehlerüberwachung bei bahnförmigem Materi al anzugeben, die in möglichst zuverlässiger Weise bei begrenztem gerätetechnischen Aufwand die Detektierung von Fehlstellen ermöglicht.With regard to the technical described above The problem is the object of the invention Arrangement for error monitoring with web-shaped material al to indicate the most reliable way at limited detection effort of defects possible.

Diese technische Problematik ist zunächst und im wesent lichen beim Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, daß das bahnförmige Material gleichzeitig mit einem Durchlicht und einem Auflicht beaufschlagt ist, in einem Durchlicht- bzw. einem Auf lichtbereich, und daß die Anordnung der Videokamera so gewählt ist, daß beide Bereiche zugleich durch die Videokamera erfaßt sind. Dadurch, daß beide Bereiche zugleich durch die (selbe) Videokamera erfaßt sind, ist nur eine Videokamera zur Erfassung erforderlich. Dies bedeutet jedoch nicht notwendig, daß nur eine Videokame ra vorgesehen ist. Bspw. bei relativ breitem bahnförmi gen Material können eine Mehrzahl von derartigen Video kameras in Breitenrichtung des bahnförmigen Materials nebeneinander angeordnet sein. Hierbei ist davon ausge gangen, daß sich der Durchlicht- und der Auflichtbe reich in Bahnrichtung hintereinander, benachbart zuein ander befinden. Weiter erbringt die gleichzeitige Erfas sung des Durchlicht- und des Auflichtbereiches in einer Videokamera auch sofort eine unzweideutige Zuordnung des etwa dedektierten Fehlers in dem Durchlichtbereich zu einem dedektierten Fehler im Auflichtbereich und umgekehrt. Es kann in einfacher Weise über eine automa tische Auswertung rechnerisch der Zusammenhang herge stellt werden, da die Verhältnisse unzweideutig bekannt sind. Dadurch, daß ein Durchlicht und ein Auflichtbe reich, in Nebeneinanderanordnung, vorgesehen ist, ist es auch ermöglicht, auf eine jeweilige Lichtbeaufschla gung hin unterschiedlich reagierende oder in Erschei nung tretende Fehlstellen zu erfassen. In manchen Anwen dungsfällen kann es bspw. von Bedeutung sein, ob ein im Durchlichtbereich erfaßter Fehler auch im Auflichtbe reich detektierbar ist (und umgekehrt) oder nicht.This technical problem is first and foremost Lichen solved in the subject of claim 1, wherein is based on the fact that the web-shaped material simultaneously with transmitted light and incident light is applied in a transmitted light or in an up light area, and that the arrangement of the video camera so is chosen that both areas simultaneously by the Video camera are captured. Because both areas are simultaneously captured by the (same) video camera only one video camera required for capture. This however, does not necessarily mean that only one video came ra is provided. E.g. with a relatively broad web material can be a variety of such video cameras in the width direction of the sheet material be arranged side by side. Here it is assumed that the transmitted light and the reflected light rich in the direction of the web one after the other, adjacent to each other other. The simultaneous recording also provides solution of the transmitted light and incident light area in one Video camera also immediately an unambiguous assignment of the approximately detected error in the transmitted light area to a dedicated error in the reflected light area and vice versa. It can be done easily via an automa arithmetical evaluation of the relationship be made known as the circumstances unambiguously are. Because a transmitted light and an incident light rich, side by side, is provided it also enables a respective light beam differently reacting or in error defects that occur. In some applications For example, it can be important whether an Transmitted light range detected errors also in reflected light is richly detectable (and vice versa) or not.

Die technische Problematik ist im weiteren auch dadurch gelöst, daß, bevorzugt im Falle einer im wesentlichen transparenten Bahn, in bezug auf die Videokamera unter halb der Bahn eine Mattscheibe angeordnet ist und die Bahn mit Auflicht beaufschlagt ist. Da üblicherweise das Auflicht bei einer (vollständig) transparenten Bahn etwa erfaßte Fehlstellen nicht oder nur in sehr gerin gem Zustand ausleuchtet oder durch die Beleuchtung hervorheben kann, ist durch die darunter angeordnete Mattscheibe ein Hintergrund gegeben, auf welchem die Fehlstellen deutlich als Schatten erscheinen. Die Video kamera kann sogleich auf die Mattscheibe fokussiert sein. Es kann sich auch ein Vergrößerungseffekt hin sichtlich der eventuellen Fehlstellen ergeben.The technical problem is also due to this solved that, preferably in the case of an essentially transparent web, with respect to the video camera below a screen is arranged half the way and the Web with incident light. Because usually incident light on a (completely) transparent sheet for example, missing or only very little Illuminated according to condition or by lighting can emphasize is due to the arranged below Given a background on which the Defects appear clearly as shadows. The video camera can immediately focus on the focusing screen be. There may also be an enlargement effect apparent of any defects.

Es versteht sich, daß die Eigenschaft "transparent" auch mit dem verwendeten Licht im Zusammenhang zu sehen ist. Es sind Materialien denkbar, die zwar bei üblichem Tageslicht nicht transparent sind, in bezug auf ein besonders gewähltes Licht, etwa ein Infrarotlicht, je doch technisch insoweit transparent erscheinen. Glei ches gilt auch hinsichtlich des weiter oben benutzten Begriffes opak.It is understood that the property "transparent" also to be seen in connection with the light used is. Materials are conceivable that are common Are not transparent with respect to daylight specially selected light, such as an infrared light, each but technically appear transparent in this respect. Same This also applies to what is used above Concept opaque.

In weiterer Ausgestaltung des zunächst beschriebenen Gedankens, wobei auch beide Ausführungsformen nebenein ander und ergänzend vorgesehen sein können, ist auch bevorzugt, daß die beiden Bereiche durch eine Trennwand voneinander gesondert sind. Diese Trennwand ist geeigne terweise im wesentlichen in Blickrichtung der Videokame ra ausgerichtet. Die Videokamera erfaßt die Trennwand also im wesentlichen linienartig. Bei einer üblichen Anordnung wird sich die Trennwand in einer Ebene senk recht zur Bahnebene erstrecken. Eine solche Trennwand kann geeigneterweise auch unterhalb der Bahn, in bezug auf die Videokamera, vorgesehen sein, um bei gewisser Transparenz nicht eine unliebsame Lichtvermischung zu erreichen. In a further embodiment of the first described Thought, with both embodiments next to each other can also be provided differently and additionally preferred that the two areas be separated by a partition are separate from each other. This partition is suitable essentially in the viewing direction of the video camera ra aligned. The video camera captures the partition essentially line-like. With a usual Arrangement will lower the partition in one plane extend right to the railway level. Such a partition can suitably also below the web, in relation on the video camera, be provided to at some point Transparency does not allow for an unpleasant mix of light to reach.

Hinsichtlich des verwendeten Lichtes wird bevorzugt von hochfrequenten Leuchtstoffröhren Gebrauch gemacht. Diese sind, abgestimmt auf die verwendete Videokamera, weniger geeignet, ein unliebsames Flimmern oder Flak kern in dem Überwachungsfilm zu erzeugen.Regarding the light used, it is preferred by high-frequency fluorescent tubes. These are, coordinated with the video camera used, less suitable, an unpleasant flicker or flak to produce core in the surveillance film.

Bezüglich des Auflichtes ist es auch bevorzugt, daß die Lichtquelle sich in einer Ebene senkrecht zu der Bahn ebene erstreckt. Hierbei ist es im übrigen auch bevor zugt, daß die Lichtintensität bzw. die Intensität der Lichtquelle von einer Bahnferne zu einer Bahnnähe hin abnimmt. Geeigneterweise kann dies durch unterschied lich starke Leuchtstoffröhren, die jeweils parallel zu der Bahn angeordnet sind, erreicht werden. Die bahnfer nen Leuchtstoffröhren besitzen hierbei eine höhere Lichtintensität als die bahnnahen Leuchtstoffröhren.With regard to incident light, it is also preferred that the Light source is in a plane perpendicular to the web level stretches. It is also coming up here that the light intensity or the intensity of the Light source from a distance from a train to a train station decreases. Suitably this can be differentiated by Lich strong fluorescent tubes, each parallel to the track are arranged can be achieved. The bahnfer NEN fluorescent tubes have a higher one Light intensity than the near-fluorescent tubes.

Nachstehend ist die Erfindung desweiteren anhand der beigefügten Zeichnung, die jedoch lediglich schemati sche Ausführungsbeispiele darstellt, erläutert. Hierbei zeigt:The invention is further based on the following attached drawing, however, only schemati represents cal exemplary embodiments explained. Here shows:

Fig. 1 eine erste Anordnung bei welcher ein opakes Bahnmaterial mit Durchlicht- und Auflicht beaufschlagt ist; Fig. 1 shows a first arrangement in which applied an opaque sheet material with transmitted light and reflected light;

Fig. 2 eine Anordnung bei welcher transparentes Bahn material mit Auflicht beaufschlagt ist. Fig. 2 shows an arrangement in which transparent web material is exposed to incident light.

Dargestellt und beschrieben ist, zunächst mit Bezug zur Fig. 1 eine Anordnung 1 zur Fehlerüberwachung bei bahn förmigem Material 2. Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine opake Kunststoffolie. Shown and described, initially with reference to FIG. 1, an arrangement 1 for error monitoring in the case of web-shaped material 2 . The exemplary embodiment is an opaque plastic film.

Das bahnförmige Material 2 wird - einlagig - über eine Umlenkrolle 3, in sodann im wesentlichen horizontaler Ebene geführt und nach der Anordnung über eine weitere Umlenkrolle 4 abgeleitet.The web-shaped material 2 is guided in one layer over a deflection roller 3 , then in a substantially horizontal plane and, after the arrangement, is derived via a further deflection roller 4 .

Oberhalb des bahnförmigen Materials 2 sind Videokameras 5 angeordnet. Die Videokameras 5 sind nebeneinander in einer Breitenrichtung B des bahnförmigen Materials 2 angeordnet. Beim Ausführungsbeispiel sind drei Videoka meras 5 nebeneinander angeordnet.Video cameras 5 are arranged above the web-shaped material 2 . The video cameras 5 are arranged side by side in a width direction B of the web-like material 2 . In the embodiment, three Videoka meras 5 are arranged side by side.

Unterhalb des bahnförmigen Materials 2 ist - in Bewe gungsrichtung V des bahnförmigen Materials gesehen - zunächst ein mit Leuchtstoffröhren 6 bestückter Kasten 7 angeordnet, der bezüglich des bahnförmigen Materials 2 ein Durchlicht erzeugt. Die Leuchtstoffröhren 6 sind hierzu in Bahnrichtung V nebeneinander angeordnet. Es wird ein Durchlichtbereich a bezüglich des bahnförmigen Materials 2 erzeugt.Below the sheet-like material 2 - seen in the direction of movement V of the sheet-like material - is initially a box 7 equipped with fluorescent tubes 6 , which generates a transmitted light with respect to the sheet-like material 2 . For this purpose, the fluorescent tubes 6 are arranged next to one another in the web direction V. A transmitted light area a is generated with respect to the sheet-like material 2 .

Der Kasten 7 kann oberseitig mit einer Mattscheibe abgedeckt sein, so daß sich ein im wesentlichen gleich förmiges, hinsichtlich der einzelnen Leuchtstoffröhren 6 nicht unterscheidbares Licht ergibt. Im Bewegungsrich tung V des bahnförmigen Materials 2 ist im weiteren eine lichtundurchlässige Trennwand 8 angeordnet. Die Trennwand 8 ist oberhalb und unterhalb, fluchtend zuein ander, bezüglich des bahnförmigen Materials 2 angeord net und erstreckt sich im wesentlichen senkrecht zu der Bewegungsrichtung V des bahnförmigen Materials 2. Zwi schen den einzelnen Teilen der Trennwand 8 ist ein Schlitz belassen, welcher das bahnförmige Material durchsetzt. Beim Ausführungsbeispiel ist die Trennwand aus einem Stahlblechteil gebildet. The box 7 can be covered on the top with a matt screen, so that there is a substantially uniform, with respect to the individual fluorescent tubes 6 indistinguishable light. In the direction of movement V of the sheet-like material 2 , an opaque partition 8 is further arranged. The partition 8 is above and below, aligned with each other, net angeord with respect to the sheet material 2 and extends substantially perpendicular to the direction of movement V of the sheet material 2nd Between the individual parts of the partition 8 , a slot is left, which passes through the web-shaped material. In the embodiment, the partition is formed from a sheet steel part.

Die Videokameras 5 sind im wesentlichen in derselben Ebene der Trennwand 8 und oberhalb der Trennwand 8 angeordnet. Wie ersichtlich ist ein Sichtkegel 9 einer Videokamera 5 so beschaffen, daß er das bahnförmige Material 2 beidseitig der Trennwand 8 erfaßt.The video cameras 5 are arranged essentially in the same plane of the partition 8 and above the partition 8 . As can be seen, a viewing cone 9 of a video camera 5 is such that it captures the web-like material 2 on both sides of the partition 8 .

Weiter ist in Bewegungsrichtung V des bahnförmigen Materials 2 hinter der Trennwand 8 ein weiterer Licht kasten 10 angeordnet. In dem Lichtkasten 10 sind weite re Leuchtstoffröhren 6 vertikal übereinander angeord net. Die Leuchtstoffröhren 6 sind in einer Vertikalebene angeordnet, die im wesentlichen senkrecht zu der Bewe gungsrichtung V des bahnförmigen Materials 2 ausgerich tet ist.Next, another light box 10 is arranged in the direction of movement V of the sheet material 2 behind the partition 8 . In the light box 10 far re fluorescent tubes 6 are arranged vertically one above the other. The fluorescent tubes 6 are arranged in a vertical plane which is aligned substantially perpendicular to the direction of movement V of the sheet-like material 2 .

Die Leuchtröhren 6 in dem Leuchtkasten 10 erzeugen ein auf die Trennwand 8 zu gerichtetes Auflicht bezüglich des bahnförmigen Materials 2, so daß ein Auflichtbe reich b gegeben ist. Die Lichtverhältnisse in dem Durch lichtbereich a und dem Auflichtbereich b sind im Hin blick auf die Blendeneinstellung der (einen) Kamera 5 aufeinander abgestimmt.The fluorescent tubes 6 in the light box 10 generate a incident light directed towards the partition 8 with respect to the web-shaped material 2 , so that a Auflichtbe rich b is given. The lighting conditions in the transmitted light area a and the incident light area b are coordinated with one another in view of the aperture setting of the (one) camera 5 .

Die Kästen 7 und 10 sind durch eine Halterung 13 mitein ander verbunden und auf dem Boden abgestützt.The boxes 7 and 10 are connected by a bracket 13 mitein other and supported on the floor.

Wie bereits ausgeführt erfaßt ein Sichtkegel 9 einer Videokamera 5 in gleicher Weise den Durchlichtbereich a wie den Auflichtbereich b.As already stated, a viewing cone 9 of a video camera 5 captures the transmitted light area a in the same way as the incident light area b.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind hinsichtlich der Führung des bahnförmigen Materials 2' etwa gleiche Verhältnisse gegeben. Es handelt sich um eine gleiche Anordnung von Videokameras 5 oberhalb des bahnförmigen Materials 2'. In the embodiment according to FIG. 2 there are approximately the same conditions with regard to the guidance of the web-like material 2 '. It is an identical arrangement of video cameras 5 above the web-like material 2 '.

Das bahnenförmige Material 2' ist hier hinsichtlich der Lichtbeaufschlagung transparent.The web-like material 2 'is transparent here with regard to the exposure to light.

Unterhalb des bahnförmigen Materials 2 ist eine Matt scheibe 11 angeordnet. Die Mattscheine 11 ist etwa mittig, in bezug auf die Videokameras 5 angeordnet. Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich um die Abdec kung eines Lichtkastens wie er zuvor als Lichtkasten 7 bezüglich Fig. 1 beschrieben ist.Below the sheet-like material 2 , a matt disc 11 is arranged. The matt notes 11 are arranged approximately in the center with respect to the video cameras 5 . In the embodiment, it is the cover of a light box as previously described as a light box 7 with reference to FIG. 1.

Weiterhin ist wesentlich, daß beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 oberhalb des bahnförmigen Materials 2', bspw., wie angedeutet, durch neben den Videokameras 5 angeordnete Leuchtstoffröhren 6' ein Auflicht bezüglich des bahnförmigen Materials 2' erzeugt wird. Dieses Auflicht hat zur Folge, daß eine etwaige Fehlstelle in dem bahnförmigen Material 2' sich als - hier übertrie ben groß dargestellter - Schatten 12 auf der Mattschei be 11 darstellen. Die Videokameras 5 sind sogleich auf die Mattscheibe 11 fokussiert und erfassen so mittelbar die Fehlstellen des bahnförmigen Materials 2' in Form der sich abbildenden Schatten 12.Furthermore, it is essential that in the embodiment of FIG. 2 above the sheet material 2 ', for example, as indicated, by means of fluorescent tubes 6 ' arranged next to the video cameras 5 , incident light is generated with respect to the sheet material 2 '. This incident light has the result that a possible flaw in the web-shaped material 2 'are shown as - here exaggerated ben large - shadow 12 on the matt screen 11 be. The video cameras 5 are immediately focused on the focusing screen 11 and thus indirectly detect the defects in the web-like material 2 'in the form of the shadows 12 being formed .

Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Priori tätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhalt lich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.All the features disclosed are essential to the invention. In the disclosure of the application is hereby also the Disclosure content of the associated / attached priori full documents (copy of the pre-registration) Lich included, also for the purpose of characteristics of this Documents in claims of the present registration with to record.

Claims

1. Arrangement for error monitoring in sheet-like material ( 2 , 2 '), in particular transparent or opaque foils, the sheet-like material ( 2 , 2 ') is moved in a single-layer form relative to a video camera ( 5 ), characterized in that web-shaped material ( 2 , 2 ') is simultaneously subjected to transmitted light and incident light, in a transmitted light or incident light region (a, b) and that the arrangement of the video camera ( 5 ) is selected such that both regions (a , b) are simultaneously captured by the video camera ( 5 ).

2. Arrangement according to claim 1 or in particular according thereto, characterized in that the two areas (a, b) are separated from one another by a partition ( 8 ).

3. Arrangement according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the partition ( 8 ) extends substantially in the viewing direction of the video camera ( 5 ).

4. Arrangement according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the partition ( 8 ) is arranged substantially centrally with respect to a video camera ( 5 ).

5. Arrangement according to one or more of the preceding the claims or in particular according thereto, thereby records that the reflected or transmitted light from high frequencies fluorescent tubes is generated.

6. Arrangement according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the incident light is arranged one above the other in a plane extending substantially perpendicular to a direction of movement V of the web-like material ( 2 , 2 ') Fluorescent tubes is generated.

7. Arrangement according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the fluorescent tubes arranged one above the other ( 6 ) have a different brightness.

8. Arrangement according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the brightness increases with increasing distance from the web-like material ( 2 , 2 ').

9. Arrangement according to the features of the preamble of claim 1 or in particular according thereto, preferably in the case of a substantially transparent web, characterized in that with respect to the video camera ( 5 ) below the web-shaped material ( 2 , 2 ') a matt disc ( 11 ) is arranged and that the web-shaped material ( 2 , 2 ') is acted upon by incident light.