DE2535543A1 - Wandernder-lichtfleck-ueberpruefungsvorrichtung fuer zusammenhaengende materialbahnen - Google Patents
Wandernder-lichtfleck-ueberpruefungsvorrichtung fuer zusammenhaengende materialbahnenInfo
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Description
PatentanwSltejN
Dr. Ing. Wafer Abitz
Dr. Dieter F. Morf
Dr. Hans-A. Brauns
Dr. Hans-A. Brauns
t HOKiMU Se, PiwuMUMttir. 21
8. August 1975 ED 0287
E.I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY 10th and Market Streets, Wilmington, Del. I9898, V.St.A,
Wandernder-Lichtf leck-Überprüfungsvorrichtung
für zusammenhängende Materialbahnen
Die Erfindung betrifft Wandernder-Lichtfleck-Überprüfungsvorrichtungen
für zusammenhängende Materialbahnen.
Die optisch-elektrische Materialbahnen -Überprüfungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann mit dem optisch-elektrischen
Materialbahnen-Überwachungssystem vereinigt werden, das Gegenstand der Anmeldung P 2 436 110 ist.
Die Herstellung zusammenhängender Materialbahnen hoher Qualität, wie z. B. Röntgenfilme, unbedruckte Gewebe, Metallfolien
und dergleichen, erfordert eine sehr zuverlässige Überprüfung und vorzugsweise eine Unterscheidung der
Fehlerarten.
Die Erfindung stellt ein verbessertes Lichtfleck-Abtastsystem
für Materialbahnen dar, das entweder in der Strahlung s-Transmissions- oder Reflexions-Betriebsweise verwendet
werden kann, um transparente oder durchscheinende Materialbahnen, wie z. B. fotografische Filme, Polymeri-
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sat-Verpackungsmaterial oder lichtundurchlässiges Material,
wie Aluminiumfolien, Textilgewebe oder dergleichen zu untersuchen, wobei mittels Strahlungs-Transmission
Löcher oder Einschlüsse in der Materialbahn und mittels der Strahlungsreflexion Oberflächenfehler
oder -zustände angezeigt werden können.
Für die vorliegende Beschreibung wird eine Röntgenfilmbahn als.detailliertes Beispiel gewählt, da sie nach
sehr hohen Qualitätsanforderungen hergestellt werden muß und das dabei vorzugsweise verwendete Überprüfungssystem sowohl in der Strahlungs-Transmissions- als auch
in der Strahlungs-Reflexions-Betriebsweise arbeitet.
Das in der oben genannten Anmeldung P 2 436 110 beschriebene System hat sich beim Erkennen und Unterscheiden von
drei Fehlerhauptklassen von Röntgenfilmen bewährt. Außer bei Filmen werden auch bei verschiedenen anderen
vergleichbaren Materialbahnen diese Fehlerklassen angetroffen, d, h, erstens scharfrandige Fehler, die meistens
von kleiner Größe sind und bei Röntgenfilmen Gel-Pocken,
Basis-Kohlenstof f, Nadellöcher, beschichteten
Schmutz und dergleichen und für Textilgewebe Löcher, Spinndüsenspuren und Faserklumpen umfassen, zweitens
diffusrandige Fehler, die meistens größer sind als scharfrandige Fehler, jedoch weniger genau festgelegte
Ränder besitzen und für Röntgenfilme Troc jcnungs schlieren
und unterbrochene Beschichtungen und für Textilgewebe
große Klumpen und Änderungen des Basisgewichts umfassen,
-und drittens sich, über eine längere Dauer erstreckende
Fehler, die z« B, aus Anomalien bestehen, die sich über
die gesamte Bahnbreite erstrecken, wie z, B, Überlappungen, Fehlen der Beschichtung bei größeren Flächen, Xn-
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ed 0287 2b35543
derungen der Bahndicke und dergleichen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt das Erkennen und Unterscheiden
einer Fehlerklasse, die willkürlich als "Querfehler" bezeichnet wird und im allgemeinen aus
feinen Ungleichförmigkeiten besteht, die quer über einen Teil oder die gesamte Breite der Bahn laufen und
im allgemeinen eine Breite (gemessen in Maschinenrichtung oder Bewegungsrichtung der Bahn) von der Stärke eines
Haares bis etwa 0,6 bis 10 cm besitzt. Bei Röntgenfilmen können solche Fehler durch örtlich beschränktes Dünner-
oder Dickerwerden der fotografischen Emulsion hervorgerufen werden, wenn das Fließband anhält und der frischbeschichtete Film nahe an die Verarbeitungswalzen oder
in Berührung mit diesen kommt, wovon die Bezeichnungen "Walzenmarkierung" und "Haftmarkierung" für diese Fehler
abgeleitet sind. Unabhängig jetzt von der Röntgenfilmherstellung sind diese Fehler gewöhnlich die Folge einer
Erschütterung oder Vibration von Rakel-Streichmaschinen,
die bei normaler Arbeitsweise gleichmäßig Material auf Substrate aufbringen, die quer zu ihnen bewegt
werden, Querfehler, wie sie hier bezeichnet werden, werden folglich beim dünnen Beschichten von Stahlstreifen
angetroffen und zeigen sich als Querwellen, die bei Glasscheiben während der Herstellung in Erscheinung treten.
Eine exzentrische Walze in einem Fließband kann ferner eine Dehnung oder Kompression auf eine durchlaufende Materialbahn
ausüben, wodurch relativ dünne oder dicke lokale Querbereiche geschaffen werden. In der Papierindustrie
bestehen als weitere Art von Querfehlern unerwünschte Wasserzeichen, die durch unterbrochenen Walzen-
- 3 tv
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• V.
kontakt mit dem Papierbrei bei der Ablage auf dem Sieb gebildet werden, oder Prägungen aufgrund exzentrischer
Walzen.
Querfehler konnten als länger andauernde Fehler der obigen dritten Klasse erkannt werden, die Empfindlichkeit des
Emulsionsfehler-Schaltkreises war jedoch vor allem wegen der Unebenheit des Signalsockels beschränkt. Eine solche
Unebenheit verursacht, daß der Integralwert des gerade geprüften Sockels minus dem Durchschnittswert vieler Sockel
ungleich Null ist. Es hat sich gezeigt, daß diese Unebenheit des Sockels bei einem normalen Erzeugnis ein Signal
erzeugen kann, das einem Walzenmarkierungsfehler ähnelt, wodurch das Erzeugnis, das durchaus handelsfähig ist,
fälschlicherweise als Ausschuß klassifiziert wird. Es
bestand demnach ein Bedürfnis für einen Detektor, der ausschließlich für Querfehler vorgesehen ist und eine
verbesserte Unterscheidungsfähigkeit besitzt. Ein solcher Detektor ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Ein
Vorteil bestand ferner darin, den Rollenmarkierungsdetektor dem überprüfüngssystem der Anmeldung P 2 436 110 ohne
Störung der Betriebsweise des letzteren und im Idealfall mit vollständiger gegenseitiger Kompatibilität hinzuzufügen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein überprüfungssystem zu schaffen, das brauchbare und
fehlerhafte Bereiche von Materialbahnen dadurch erkennen kann, daß Querfehler mit schmaler Breite (in Richtung der
Bahnbewegung) und erheblicher Länge (in Querrichtung zur Bahnbewegung), wie z. B. Walzenmarkierungsfehler, erkannt
und solche Fehler als eine Klasse unterschieden werden.
Erfindungsgemäß wird ein verbessertes Wandernder-Licht-
- 4 ~
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fleck-überprüfungssystem für Materialbahnen geschaffen,
insbesondere ein solches gemäß P 2 436 110.2, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Nachweiseinrichtung zusätzlich
elektronische Einrichtungen enthält, die zum Erkennen von Querfehlern oder in Abtastrichtung verlaufenden
Fehlern entweder in der Reflexions- oder der Transmissions-Arbeitsweise gegenüber der Materialbahn ansprechen.
In der Zeichnung, die Teil der Anmeldung ist, zeigen:
Fig. 1 in einem Blockschaltbild das gesamte Überprüfungssystem,
Fig. 2 in einem Blockschaltbild die Anordnung der Digitallogik und der Torschaltung,
Fig. 3 in einem Blockschaltbild den Detektor und Prozessor für diffusrandige Fehler (DED), zusammen mit den
dazugehörenden Signalwellenformen,
Fig. 4 in einem Blockschaltbild einen Detektor für Fehler längerer Dauer (PDD), entsprechend einem Emulsionsfehler (EF) oder einer Überlappung beim Beispiel
eines Röntgenfilmes, zusammen mit einem Hilfs-Haltestromkreis
und unter Hinzufügung der erfindungsgemäßen Verbesserung,
Fig. 4 A in einer schematischen Darstellung einige der elektrischen Signalwellenformen, die in bestimmten
Teilen der Schaltung von Fig. 4 vorhanden sind,
Fig. 5 in einem detaillierten Schaltbild die erfindungsgemäße
Schaltung, und
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Fig. 5 A in einer schematischen Darstellung die elektrischen Signalwellenformen, die in bestimmten Teilen
der Schaltung von Fig. 5 vorhanden sind.
Der Walzenmarkierungsfehler-Detektor der vorliegenden Erfindung
kann in Verbindung mit dem Wandernden-Lichtfleck-Überprüfungssystem
der Anmeldung P 2 436 110 verwendet werden, das Fehler der folgenden drei Hauptklassen erkennt
und unterscheidet: 1. scharfrandige Fehler, 2. diffusrandige Fehler und 3. sich über eine längere Zeitdauer erstreckende
Fehler, die durch einen amplitudenverschobenen Sockel des optisch-elektrischen Übertragungssignals,
das bei der Abtastung der Bahn erzeugt wird, gekennzeichnet sind. Der optische Abtaster und die automatische Kalibrierungseinrich-tung
können dabei für das System als Ganzes gemeinsam verwendet werden.
Die Erfindung umfaßt eine Schaltung, die erstens das Emulsionsfehler-Zeitunterschied-Integral am Ende jeder
Abtastung (anstatt während der gesamten Abtastung), jedoch vor dem Rücksetzen des Integrators prüft, zweitens
bei Vorhandensein eines Langzeit-Versetzungseingangssignals eine gleichförmige Empfindlichkeit für Walzenmarkierungsfehler
schafft und drittens ein anpaßbares Referenzsignal zum Vergleich schafft, das eine kürzere Zeitkonstante
besitzt als das zeitlich gemittelte Referenzsignal in dem Emulsionsfehler-Schaltkreis, jedoch eine längere
Zeitkonstante, als sie sich bei einem Fehler der Walzenmarkierungsart zeigen würde. Das System kann unabhängig
von der Vorrichtung der Anmeldung P 2 436 110 arbeiten, wird jedoch aus wirtschaftlichen Gründen in
einen Hilfsschaltkreis dieser Vorrichtung eingebaut.
Wenn dies geschieht, so ist der erfindungsgemäße Hilfs-
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schaltkreis geeignet, bei dem Erkennen solch feiner Fehler wie Walζenmarkierungsfehler bei wesentlich niedrigeren
Signalschwellenwerten zu diskriminieren.
Der Grundgedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, das Differenzsignal des augenblicklichen, kalibrierten,
zugeführten Sockelsignals und des zeitlich über mehrere Abtastungen gemittelten Wertes zu integrieren,
den gehaltenen Integralwert am Ende jeder Abtastung zu prüfen, ein kurzzeitiges Zeitmittel dieser geprüften
Integralwerte zu erhalten, das kurzzeitige Zeitmittel des geprüften Wertes mit dem augenblicklichen Integralwert
zu vergleichen, unter Verwendung eines bipolaren Diskriminators mit vorgewählten (+) und (-} Schwellenwerten die
Differenzen zu unterscheiden und ein Warnsignal für jedes Signal abzugeben, das die vorgewählten Schwellenwerte im
Augenblick der Prüfung übersteigt.
Da die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung die optische und elektrische übertragungseinrichtung gemeinsam
mit der der Anmeldung P 2 436 110 verwendet, wird wegen der vollständigen Details der Konstruktion und Arbeitsweise
der Schaltung auf die Beschreibung dieser Anmeldung verwiesen. Es soll hier lediglich so viel wiederholt werden, wie ohne überflüssige Wiederholung zum Verständnis
der grundsätzlichen Konstruktion notwendig ist.
Zusammengefaßt enthält die Vorrichtung der Anmeldung P 2436 110, die vorzugsweise mit der vorliegenden Erfindung
kombiniert wird, ein Analog/Digital-überprüfungssystem, das. Einrichtungen, die dazu dienen, bei jeder Abtastzeile
automatisch von neuem zu kalibrieren, und Schaltkreise zum Erkennen scharfrandiger, diffusrandiger und
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sich über eine längere Dauer erstreckender Fehler aufweist, sowie aufgrund der vorliegenden Erfindung zum Nachweis von
Walzen- oder Haftmarkierungsfehlern. Diese Schaltkreise erhalten von einer einzigen Fotodetektoranordnung (eine Anordnung
für jeden Überprüfungskanal) Informationssignale. Die Kalibrierung und Fehlererkennung und -identifizierung
werden jedoch unter Verwendung zweier korrespondierender, jedoch unterschiedlicher Formen des gleichen Kalibrierungssignals in der Weise durchgeführt, daß jede die Nachteile
sowohl der kurz- als auch der langzeitigen Systemparameterschwankungen bei der Auswertung einer bestimmten Fehlerklasse
ausschaltet.
Da Walzenmarkierungsfehler durch jeden der drei Überprüfungskanäle des Systems der Anmeldung P 2 436 110 erkannt werden
können, wird hier nur der in Transmission arbeitende Kanal dieser Anmeldung im Detail beschrieben.
Gemäß den Figuren 1, 2, 3 und 4 verwendet der Lichtpunktabtaster, der insgesamt mit 20 bezeichnet ist, eine Laserquelle
(im einzelnen nicht dargestellt) r die auf einen rotierenden
Spiegelreflektor mit vielen Facetten (nicht gezeigt) gerichtet ist, der zusammen mit einer bündelnden
Optik (im einzelnen nicht dargestellt) ein stark kollimiertes Strahlungsbündel für die Abtastung erzeugt. Dieses Bündel
überstreicht mit einem Strahlungsfleck 21 quer die fortlaufende
Materialbahn 22 mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit, um sicherzustellen, daß aufeinanderfolgende
Abtastungen in einer für eine vollständige Materialüberprüfung ausreichenden Weise überlappen.
Bei jeder Abtastung überstreicht das Bündel unmittelbar vor der Abtastung der Materialbahn ein Strahlungsdämpfungs-
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filter, dessen Aufbau in Fig, 1 insgesamt mit 23 bezeichnet
ist und das eine automatische Kalibrierungseinrichtung enthält, die im folgenden als "AUTOCAL-Filter" bezeichnet
wird. Dieses erzeugt das Kalibrierungssignal, das dem Analogdetektor 24 für scharfrandige Fehler und
dem Prozessor 25 für diffusrandige Fehler zugeleitet wird. Der Detektor 30 für Emulsionsfehler (er ist bei dem
Überprüfungssystem für Röntgenfilme das Gegenstück des Detektors für sich über eine längere Dauer erstreckende
Fehler der allgemeinen Beschreibung) wird mittelbar unter Bezugnahme auf das AUTOCAL-Kalibrierungssignal geeicht.
Dies ist alles in der Anmeldung P 2 436110 beschrieben.
Ein die Strahlung zuführender Stabsammler 32 (nicht im Detail dargestellt) leitet die Strahlungsenergie des Bündels,
das durch das AUTOCAL-Filter (nicht gezeigt) durchgelassen
wird, sowie des Bündels, das von der durchlaufenden Materialbahn 22 reflektiert oder durchgelassen worden
ist, zu einem Photomultiplier (PM) 33. Entsprechend den Figuren 4 A und 5 A wird hierdurch ein elektrisches Zeitfolgesignal
A für jede Abtastung erzeugt, bei dem von links nach rechts ein AUTOCAL-Impuls 45 erscheint, dem
ein Sockelsignal 46 des Produktes folgt. Die AUTOCAL-Komponente 45 dieses Signals wird in der Schaltkreisanordnung
dazu verwendet, ein zugrundeliegendes Referenz-Spannungssignal und Ansprech- oder Empfindlichkeitswerte in
den verschiedenen Fehlererkennungs-Schaltkreisen für die
Untersuchung des nachfolgenden Produkt-Sockelbereiches jeder Abtastwellenform aufzustellen.
Die Einzelheiten des Dreikanal-Überprüfungssystems und der
vollständigen, hier verwendeten optischen Anordnung sind
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in der Anmeldung P 2 436 110 beschrieben, auf die wiederum Bezug genommen wird, und werden daher hier nicht wiederholt.
Gemäß Fig. 1 ist eine geeignete Stufe 43 zur Vorverstärkung und automatischen Verstärkungsregelung zwischen der
PM-Röhre 33 und den Fehlererkennungs-Schaltkreisen eingeschaltet.
Diese Stufe verstärkt die Signalamplitude und isoliert den Photomultiplier 33 gegenüber möglichen Belastungseffekten
der nachfolgenden Überprüfungsstufen, während die automatische Verstärkungsregelung (AVR) sicherstellt,
daß die Ausgangssignalamplitude innerhalb vorgewählter Grenzen bleibt, damit Veränderungen der Laser-Intensität
oder des Wirkungsgrades der PM-Röhre das Verhalten des Systems nicht verschlechtern.
Gemäß den Figuren 1 und 2 enthält der Digital-Logik- und
Gatter-Schaltkreis 44 einen Zählerabschnitt 44a, einen Decoderabschnitt
44 b und einen Logikabschnitt 44 c und erzeugt alle Zeitgatter für den nachfolgend beschriebenen
Analogabschnitt, Ein nicht gezeigter Schaltkreis innerhalb des Schaltkreises 44 konditioniert die Fehlersignale
zusätzlich in der Weise, daß durch sie ein Computer zum Einschalten einer Warnvorrichtung, zum Auslösen der Kennzeichnungs-.
Schlitz- und Schneidvorgänge, die notwendig sind, um an einer geeigneten Stelle des Fertigstellungsvorganges ein fehlerhaftes Produkt von fehlerfreien zu
trennen, und zum Durchführen einer Datenanalyse aufgrund der erkannten Fehler gesteuert werden kann.
Fig. 2 zeigt die wesentlichen Ein- und Ausgänge des Schaltkreises 44, die mit Buchstaben bezeichnet sind und den in
den Figuren 3, 4 A und 5 A gezeigten Wellenformen ent-
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* to*
sprechen. Die Eingänge bestehen folglich aus dem Zeitfolge-Vorverstärkungssignal
C, dem Emulsionsfehler-Signal Y, dem Abtastungs-Nachweissignal B und den hochfrequenten,
stabilen Taktsignalen, die die zeitliche Koordination des gesamten Überprüfungssystems bewirken.
Das Abtast-Nachweissignal B löst den Rücksetzimpuls G
aus, während die Kombination einer Vorderflanke des AUTOCAL-Impulses 45, von Taktimpulsen, einem Zähler und
geeigneten Decodern Flip-Flops setzen und rücksetzen, um das AUTOCAL-Gatter H für scharfrandige Fehler, das nicht
weiter beschrieben wird, und das AUTOCAL-Gatter N für diffusrandige Fehler zu erzeugen. Das Überprüfungsgatter J,
das nicht weiter beschrieben wird, und das Produkt-Gatter Q und das Abfragesignal ZZ werden in ähnlicher Weise gebildet,
abgesehen davon, daß die Vorderflanke des Produkt-Sockels 46 anstelle des AUTOCAL-SignaIs 45 verwendet
wird, um die Bildung dieser Gatter auszulösen. Das Emulsionsfehler-Haltesignal X wird in dem Moment ausgelöst,
in dem ein Emulsionsfehler; Y erkannt wird. Zum Rekalibrieren der Emulsionsfehler-Schaltung zu Beginn eines
neuen Produktdurchlaufes löst die Bedienungsperson von Hand ein Emulsionsfehler-Rekalibrierungssignal Z aus.
Die Gatter oder Tore, die - wie beschrieben - gebildet werden, besitzen äußerst exakte Breiten, die benötigt
werden, um ausgewählte Bereiche des AUTOCAL-Impulses und des Sockelbereichs des eine hohe Wiederholungsfrequenz
besitzenden, aufeinanderfolgenden Vorverstärkersignals C passieren zu lassen. In diesem Zusammenhang: jede Abtastung erfordert, daß das AUTOCAL-Gatter N für diffusrandige
Fehler genau in die Grenzen des AUTOCAL-Impulses 45 fällt, der 1 bis 2 Mikrosekunden schma,l sein kann.
Gemäß Fig. 1 erhält der Prozessor 25 für diffusrandige
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Fehler das sequentielle, vorverstärkte Eingangssignal C und verwendet das Produkt-Gatter Q, das DED-AUTOCAL-Gatter
N des Digital-Logik- und Gatter-Schaltkreises 44 zur Erzeugung eines kalibrierten Ausgangssignales S. Wie
nachfolgend beschrieben, ist das kalibrierte Signal S nicht nur zum Erkennen diffusrandiger Fehler, die hier
nicht weiter beschrieben werden, sondern auch zum Erkennen der Emulsionsfehlerklasse und feiner Querfehler, für
die die Walzenmarkierungsfehler als Beispiel gewählt wurden, d. h. für den Gegenstand der vorliegenden Erfindung
wesentlich.
Fig. 3 zeigt eine bevorzugte AusfOhrungsform des Prozessors
25 für diffusrandige Fehler und die charakteristischen
elektrischen Signalwellenformen, die zum Verständnis der Arbeitsweise dieser Schaltung beitragen.
Das sequentielle, vorverstärkte Eingangssignal C zeigt
einen scharfrandigen Fehler 74, der einem größeren, wellenlinienförmigen
Produktfehler 75 überlagert ist, der während zwei aufeinanderfolgender Abtastperioden t.. und
t2 erscheint« Das Signal der zweiten Abtastperiode, das
mit t~ bezeichnet ist, zeigt infolge einer Änderung der einfallenden Beleuchtung, die z. B. durch einen Unterschied
im Reflexionsvermögen von zwei benachbarten Facetten des rotierenden Abtastspiegels verursacht wird, AUTO-CAL-
und Sockel-Komponenten, die in der Amplitude reduziert sind.
Die Amplitude des nachfolgenden AUTOCAL-Impulses A (t.,)
wird während des Intervalls des AUTOCAL-Gatters N geprüft und dann gehalten, um den AUTOCAL-Referenzwert P
für diffusrandige Fehler zu erzeugen. Die Wellenformen CC,
- 12 -
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NN und PP, die den Wellenformen C, N bzw. P entsprechen,
sind vergrößerte Darstellungen der AUTOCAL-Signalformen für diffusrandige Fehler. Der AUTOCAL-Prüfwert-Haltestromkreis
76 hält diesen Bezugswert A (t..), bis er durch den nächsten Prüfwert A (t2) ersetzt wird. Gleichzeitig
folgt ein Nachlauf-Haltestromkreis 80 den Schwankungen des Produkt-Sockels P (x, t..) , der infolge des
Produkt-Gatters Q durchgelassen wird, und hält den Produkt-Endwert P (x, t..) , bis das nächste Produkt-Gattersignal
Q auftritt, wodurch P (x, t2) erzeugt wird, das
in der Wellenform R gezeigt ist. Für die beschriebene Situation sinken infolge der Verringerung der Abtastbeleuchtung
der AUTOCAL-Wert P für diffusrandige Fehler und die Amplitude R des Produkt-Sockels.
Unter Verwendung herkömmlicher Verfahren zum Differenzieren der Logarithmen zweier Faktoren zur Erzeugung des Logarithmus
ihres Verhältnisses werden das AUTOCAL-Signal P und das Produkt-Sockelsignal R für diffusrandige Fehler
durch Log-Verstärker 81 bzw. 82 logarithmisch verarbeitet und wird durch den Differenzverstärker 83 ihre Differenz
gebildet, wodurch das logarithmische Verhältnis (-) Log [P(χ* t)/A(t)J erzeugt wird, das durch die Signalwellenform
S dargestellt wird.
Da die Signale P(x, t) und A(t) beide durch den gleichen Systemproportionalitätsfaktor K (s, t) beeinflußt werden,
der in der Anmeldung P 2 436 110 beschrieben wird, kürzt sich dieser Faktor bei der Bildung des Verhältnisses heraus
und enthält die Wellenform S folglich die kalibrierte Fehlerinformation. Fehleramplituden sind demnach als Anteil
oder Bruchteil des Produktsignales, nicht des Produkt-Plus-Rauschsignalwertes definiert.
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Um dies zu erreichen, ist es jedoch notwendig, durch passende Wahl des AOTOCAL-Strahlungsahschwächungsfilters 23
die Hohe des AUTOCAL-Signales P für diffusrandige Fehler so vorzuwählen, daß man den geeigneten Gewinn erhält, der
mehr oder weniger die Fehler als einen Bruchteil der Höhe des Produktsockelsignals hervorhebt. (Die Wellenform S
verdeutlicht den Fall, in dem die Fehler angehoben wurden.)
Jeder Unterschied zwischen den Signalwerten V. und V_ in
der logarithmisch verarbeiteten Verhältnis-Signalwellenform S während zwei aufeinanderfolgender Abtastperioden
zeigt das Vorhandensein eines Emulsionsfehlers, einer Überlappung oder eines feinen Querfehlers (z. B. Walzenmarkierung)
an, was durch eine Änderung der Sockelhöhe ohne entsprechende Änderung der AUTOCAL-Impulshöhe erkannt
wird. Diese spezielle Fehlerklasse (sich über eine längere Dauer erstreckende Fehler) wird durch die nachfolgend
beschriebenen Detektoren für Emulsionsfehler oder
Querfehler erkannt (jedoch nicht notwendigerweise identifiziert) .
Fig, 4 zeigt zusammen mit den in Fig, 4 A gezeigten Wellenformen der verwendbaren Signale eine bevorzugte Ausführungsform
des Emulsionsfehler-Detektors 30 zum Unterscheiden dieser Fehlerart.
Die Signalwellenform A von Fig, 4 A stellt eine Aufeinanderfolge von vier Abtastungen in einem Transmissionskanal dar, bei welcher in den letzten beiden Abtastungen
ein Emulsionsfehler 93, im vorliegenden Fall ein Fehlen der Emulsion, oder ein Walzenmarkierungsfehler auftritt.
Dieser Fehler ist unmittelbar erkennbar, da die Sockel-
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höhe plötzlich über die Höhe des AUTOCAL-Impulses 45 ansteigt.
(Umgekehrt würde ein vergleichsweise niedriges Sockelsignal eine anomal dicke Emulsion oder eine Überlappung
anzeigen.) Da die Arbeitsweise des Detektors für scharfrandige Fehler, der hier nicht beschrieben wird,
von der Differenzierung des Sockelsignals und die Arbeitsweise des Detektors für diffusrandige Fehler, der hier
nicht beschrieben wird, von dem Filtrieren eines nichtpulsierenden Gleichspannungssignals mittels eines Hochpaßfilters
abhängt, wird keines der beiden Detektorsysteme die Klasse der Querfehler (z. B. Walzenmarkierung)
unterscheiden, die eine Änderung der Sockelhöhe gegenüber der Amplitude des AUTOCAL-Signals 45 verursacht. Zum Unterscheiden
dieser Fehlerklasse arbeitet der Emulsionsfehler-Detektor 30 in der Weise, daß er das augenblickliche,
logarithmisch verarbeitete und kalibrierte Signal S mit dem zeitlichen Mittelwert U vieler Abtastungen vergleicht,
so daß das sich ergebende zeitlich integrierte Differenzsignal V zum Erkennen eines Fehlers verwendet
wird. Dieses zeitlich integrierte Differenzsignal V kann
zum Erkennen feiner Querfehler verwendet werden, die noch innerhalb der Emulsionsfehlerschwellenwerte 100 bleiben,
deren Werte entsprechend dem Grad der Unebenheit des Sokkels eingestellt werden.
Das logarithmisch verarbeitete Verhältnissignal S, das
von dem vorausgehend beschriebenen Prozessor 25 für diffusrandige Fehler kommt, hat eine AnfangSamplitude V- und
gelangt über einen FET-Schalter Nr. 1 mit der Bezugsziffer 24, der im Ruhezustand geschlossen ist, zu einem Zeitmittelwert-Haltestromkreis
95. Das Ausgangssignal U dieses Schaltkreises ist der über viele Bahnabtastungen zeitlich
gemittelte Wert von S, und besitzt eine Amplitude
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. 1b ·
die etwa gleich Vq ist.
Die Differenz zwischen den Amplituden der beiden Signale S und U wird durch den Differenz-Zeitintegrator-Schaltkreis
96 während der Zeitdauer zeitlich integriert, während der dieser Schaltkreis durch das Produkt-Gatter Q
aktiviert ist. Am Ende jeder Produktabtastung schaltet der Rücksetzimpuls G den Integrator-Schaltkreis 96 in
der Weise, daß sein Ausgangssignal zum Grundlinienwert zurückkehrt, wodurch der angesammelte Wert zur Erzeugung
der Ausgangswellenform V entladen wird. Wenn das Signal V die zuvor eingestellten Schwellenwerte 100 der Wellenform
VV in dem bipolaren Diskriminator 101 übersteigt, wie es bei 93 a gezeigt ist, wird ein entsprechendes positives
Fehlersignal 93 b in der Wellenform Y erzeugt. Fehlersignale negativer Polarität erzeugen entsprechende
negative Gegenstücke in der Wellenform Y, und die Signaldauern entsprechen für beide Polaritäten der Schwere der
Fehler. Der Abschnitt 102 der Emulsionsfehlerlogik nimmt das Emulsionsfehlersignal Y auf und erzeugt als Antwort
das entsprechende Alarm- und Produktausschlußsignal 109, das den Digitallogik- und Gatter-Schaltkreis 44 c zur Erzeugung
eines Emulsionsfehler-Haltesignals X veranlaßt.
Das Signal X hat mehrere Wirkungen, nämlich (1) öffnet
es den FET-Schalter Nr. 1, 94, und (2} veranlaßt es den Zeitmittel-Haltestromkreis 95, die Mittelung des log-verarbeiteten
Verhältnissignales S einzustellen und dieses Signal durch ein "fehlerfreies Produkf-Referenzsignal XX
mit der Amplitude VAVE zu ersetzen, das durch den Emulsionsfehler-Haltestromkreis
31 erzeugt wird. Mehrere Abtastungen nach dem Löschen des Emulsionsfehler-Zustandes
(typischerweise werden zwei fehlerfreie Abtastungen als
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ED °287 2 S 3 5 5 4 3
Löschintervall gewählt) läßt der Digitallogik- und Gatterschaltkreis
44 das Emulsionsfehler-Haltesignal X zu seinem Grundlinienwert zurückkehren, wodurch der FET-Schalter
Nr. 1, 94, geschlossen wird und der Zeitmittel-Haltestromkreis
95 seine Arbeit wieder aufnimmt.
Das Aufrechterhalten einer langzeitigen Stabilität der
"fehlerfreies Produkf-Signalamplitude XX ist notwendig, da dieser Wert für die Bedienungsperson die beste, innerhalb eines Produktlaufes verfügbare Information für gute Produktqualität ist. Da kurz- und langzeitige Schwankungen bereits berücksichtigt worden sind, stellt das Signal XX eine absolute Vergleichsnorm für das Transmissions- bzw. das Reflexionsvermögen eines fehlerfreien
Produktes dar.
"fehlerfreies Produkf-Signalamplitude XX ist notwendig, da dieser Wert für die Bedienungsperson die beste, innerhalb eines Produktlaufes verfügbare Information für gute Produktqualität ist. Da kurz- und langzeitige Schwankungen bereits berücksichtigt worden sind, stellt das Signal XX eine absolute Vergleichsnorm für das Transmissions- bzw. das Reflexionsvermögen eines fehlerfreien
Produktes dar.
Zusätzlich erregt das Emulsionsfehler-Haltesignal X den
Emulsionsfehler-Haltestromkreis 31, der in der folgenden Weise arbeitet:
Emulsionsfehler-Haltestromkreis 31, der in der folgenden Weise arbeitet:
Das zeitgemittelte Signal U, das vom Emulsionsfehler-Detektorabschnitt
30 abgegeben wird, wird durch einen Verstärker 103 verstärkt und dann durch den Analog/Digital-Wandler
104 zu dem Zeitpunkt geprüft, indem die Vorderflanke 105 der Stufe des Emulsionsfehler-Haltesignals X
passiert. Diese geprüfte Signalamplitude wird durch den
Analog/Digital-Wandler 104, der das digitale Register erregt und lädt, in digitale Form umgesetzt. Solange das Emulsionsfehler-Haltesignal X besteht, hält das Digital-Register 106 seinen geladenen Wert unverändert, und zwar ohne Rücksicht auf die nachfolgenden Signalschwankungen, die am Eingang des Analog/Digital-Wandlers 104 bestehen. Ein Digital/Analog-Wandler 107 überführt das digitale Re-
passiert. Diese geprüfte Signalamplitude wird durch den
Analog/Digital-Wandler 104, der das digitale Register erregt und lädt, in digitale Form umgesetzt. Solange das Emulsionsfehler-Haltesignal X besteht, hält das Digital-Register 106 seinen geladenen Wert unverändert, und zwar ohne Rücksicht auf die nachfolgenden Signalschwankungen, die am Eingang des Analog/Digital-Wandlers 104 bestehen. Ein Digital/Analog-Wandler 107 überführt das digitale Re-
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gisterausgangssignal wieder zurück in die analoge Form, die nach dem Durchgang durch den FET-Schalter Nr. 2, 108,
nun das Referenzeingangssignal XX, Vav„, für ein fehlerfreies
Produkt wird, und dieses Signal wird zu dem Emulsionsfehler-Nachweisabschnitt 30 geführt. Die Wellenform
XX zeigt, daß sich das "fehlerfreies Produkt"-Referenzsignal,
bis zum Auftreten des Emulsionsfehler-Haltesignals X auf den Grundwert befindet, dann jedoch auf einen Wert
VÄVE springt, der der letzten bekannten zeitgemittelten
Signalamplitude 110 unbeeinflußt von dem Erkennen eines Emulsionsfehler-Zustandes 93 entspricht.
Der FET-Schalter Nr. 2, 108, der beim Auftreten des Emulsionsfehler-Haltesignals
X schließt, bewirkt die Substitution des "fehlerfreies Produkf'-Referenzsignals XX für
das zeitgemittelte, log-verarbeitete Verhältnissignal S
in dem Zeitmittelungs-Haltestromkreis 95, Das Ausgangssignal des Schaltkreises 95 wird nun das eine feste Amplitude
besitzende "fehlerfreies Produkt"-Referenzsignal XX,
dessen Wert gleich dem des zeitgemittelten Signals U ist, das genau zu dem Zeitpunkt die Amplitude 110 besitzt, an
dem die Vorderflanke 105 des Emulsionsfehler-Haltesignals X durchläuft.
Man erkennt, daß bei normalen räumlichen Schwankungen des Produkts oder des optischen Systems, die zu Unebenheiten
des Sockels beitragen, wie es in der Wellenform A von Fig. 5 A gezeigt ist, der Differenz-Zeitintegrator-Schaltkreis
96 einen im wesentlichen integrierten Differenzwert erzeugt, nämlich die Wellenform V. Die Emulsionsfehler-Signalhöhe
100 müßte folglich dann auf einen ausreichend hohen Wert gesetzt werden, um die Erzeugung falscher Fehlersignale
bei der Abtastung eines normalen Produktes zu
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verhindern, wodurch die Empfindlichkeit des Emulsionsfehlerschaltkreises
begrenzt würde. Dieses Problem wird durch den erfindungsgemäßen und anschließend beschriebenen
Detektor 200 für Querfehler (einschließlich insbesondere der Walzenmarkierungsfehler) beseitigt.
Gemäß Fig. 4 besteht der Walzenmarkierungs-Detektor 200
aus drei Hauptkomponenten, nämlich einer Präzisionsklemmschaltung 202, die die zeitlich veränderliche Wellenform
V prüft und die Werte dieser Prüfungen zur Bildung einer Vorspannung mittelt,die zum Halten des Signals V über
einen Grundlinienwert von 0 Volt notwendig ist, einem bipolaren Diskriminator 210 und einem UND-Gatter 212.
Die Elemente der Präzisionsklemmschaltung 202 sind unter anderem ein Prüf-Zeitmittler 204 und ein Differenzbildner
205. Zum Verständnis der Funktionen des Querfehler-Detektorschaltkreises wird auf die Wellenformen der Figuren
3, 4 A und 5 A Bezug genommen.
Das zeitintegrierte Differenzsignal V des Emulsionsfehler-Detektors
30 ist gleichzeitig das Eingangssignal der Prüf- und Zeitmittlungsschaltung
204 und des Differenzbildners 205. Da die Wellenform V das Ergebnis des zeitlichen Integrierens
der Differenz zwischen dem durch, das Produktgatter Q festgelegten
Bereich des Log-verarbeiteten Signals S und dessen zeitlichem Mittelwert U ist, erzeugen schwache Änderungen
der Sockelhöhe des Zeitfolgesignals A, die eine Walzenmarkierung anzeigen, die im vorliegenden Fall als
eine Amplitudenerhöhung des mittleren, unebenen Sockels 216 von Fig. 5 A gezeigt ist, eine deutliche Änderung des
integrierten Endwertes bei dem Punkt 217 des korrespondierenden
Signals in der Wellenform V. Besonders signifikant ist, daß infolge der Unebenheit des Produktsockels (s. WeI-
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* oiO .
lenform A) sich die maximalen Amplituden der drei Spuren
der Wellenform V nur geringfügig verändern und daher unterhalb der Nachweisgrenzen des Emulsionsfehler-Detektors
30 bleiben. Der Abfrageimpuls ZZ, der in dem Digitallogik- und Gatterschaltkreis 44 entsteht, tritt in dem Intervall
zwischen dem Ende des Produktgatters Q und dem Rücksetzsignal
G des Fehlererkennungs-Differenz-Zeitintegrators auf und wird zum Triggern des Prüf- und Zeitmittelungsschaltkreises
204 verwendet, um die charakteristischen Endwerte jeder Abtastung in der Wellenform V zu prüfen und über
mehrere Abtastungen zu mitteln und dadurch eine Wellenform BB zu erzeugen, die dann zur Bildung der Klemm-Vorspannung
in der Differenz-Schaltung 205 verwendet wird.
Die geklemmte Signal-Ausgangswellenform RR (Fig, 5 A), die durch die Differenz-Schaltung 205 erzeugt wird, passiert
den bipolaren Diskriminator 210, dessen Schwellenwerte entsprechend dem Spannungsteiler 224 (Fig. 5) eingestellt
sind. Diejenigen Bereiche der Wellenform RR, die die zuvor eingestellten Schwellenwerte übersteigen, z. B. der
schraffierte Bereich 218, veranlassen den bipolaren Diskriminator 210, das in der Wellenform SS gezeigte Logiksignal zu erzeugen. Man erkennt aufgrund der benachbarten
Pulse in der Wellenform RR, daß nicht ebene Sockelauslenkungen von Bereichen dieser Impulse über die festgesetzten
Schwellenwerte verursachen können, und zwar sogar dann, wenn ein Querfehler (oder ein Walzenmarkierungsfehler)
nicht vorhanden ist. Um diese Unsicherheit zu vermeiden, arbeitet das UND-Gatter 212 in der Weise, daß nur der Teil
des Ausgangssignals des bipolaren Diskriminators 210 durchgelassen
wird, der zeitlich am Ende jeder Produktabtastung mit dem Abfragesignal ZZ zusammenfällt, wodurch das Signal
FF für Querfehler oder Walzenmarkierungsfehler erzeugt wird.
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• Λ4! -
Man erkennt, daß dann, wenn eine kleine, konstante Versetzungsspannung,
die nicht mit der Produktabtastung zusammenhängt, am Eingang des Differenz-Zeitintegrators 96 vorhanden
ist, ein Differenz-Eingangssignal des Wertes Null für diesen Schaltkreis eine von Null verschiedene integrierte
Ausgangswellenform V ergeben würde. In diesem Fall würde das Signal V, wenn es ausreichend groß ist, die
Emulsionsfehler-Schwellenwerte 100 übersteigen und die Emulsionsfehler-Warnvorrichtung 109 auslösen. Der Detektor
für Quer- oder Walzenmarkierungsfehler wird dadurch jedoch nicht beeinträchtigt, da eine Änderung der Klemmsignalhöhe
BB die Erhöhung der Amplitude der Wellenform V so versetzt, daß das Signal RR innerhalb der vorher
eingestellten Schwellenwerte des Diskriminators für Queroder Walzenmarkxerungsfehler bleibt.
Fig. 5 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausfuhrungsform
der Detektorschaltung für Quer- oder Walzenmarkxerungsfehler. Die Elemente, die die Präzisionsklemmschaltung
202 enthält, sind als zwei einzelne Untergruppen durch unterbrochene Linien dargestellt, nämlich als der Prüf-
und Zeitmittler 204 und der Differenzbildner 205, um deren getrennte Funktionen deutlicher aufzuzeigen. Die
oben erwähnte Präzisionsklemmschaltung 202 besitzt eine mehrfache Funktion. Das Differenz-Zeitintegrator-Ausgangssignal
V gelangt auf zwei parallelen Wegen zu einem Differenzverstärker 215 mit dem Verstärkungsfaktor 1. Der
Funktionsverstärker 215 kann z. B. der Typ 141410 der
Philbrick Division, Teledyne, Inc. sein. Der erste Weg zu dem Ausgang des Verstärkers 215 über die 10-kOhm-Widerstände
213 und 214 spricht in hohem Maße auf das Signal V an. Der zweite Weg über den Widerstand 220 und den
FET-Schalter 223 (z. B. die Type CAG-10 der Crystalonics
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Division, Teledyne, Inc) zu dem nichtinvertierenden Anschluß
des Verstärkers 215 spricht infolge der Zeitmittelung, die durch die kombinierten Werte der 10-kOhm-Widerstände
220 und 221 und des 1,O-Mikrofarad-Kondensators
220 wesentlich weniger auf das Signal V an. Wenn der FET-Schalter 223 geschlossen ist, prüft der Kondensator 222
das Signal V durch die Widerstandsteiler 220 und 221 und lädt auf den Wert 1/2 V auf. Wie oben erwähnt, ist das
Signal V während jedes Zeitpunkts im wesentlichen konstant, zudem der FET-Schalter 223 geschlossen ist. Die
effektive Mittelwertbildung von 1/2 V von einem Schließen des Schalters bis zum nächsten ist unmittelbar proportional
den Werten der Widerstände 220 und 221 und des Kondensators 222>
jedoch umgekehrt proportional zu dem Zeitanteil, den der Schalter geschlossen ist (typischerweise
eine Einschaltdäuer von 1 %, geschlossene Periode von 5 Mikrosekunden). Wenn der FET-Schalter öffnet, wird
der Mittelwert von 1/2 V bei dem nichtinvertierenden (+) Eingang des Verstärkers 215 durch den Kondensator 222
aufrechterhalten,
Wegen des hohen Verstärkungsverlaufs des Verstärkers 215
und infolge des Rückkopplungswiderstandes 214 wird der invertierende Eingang des Verstärkers 215 auf dem gleichen
Potential wie der nichtinvertierende Eingang gehalten. Da die Widerstände 213 und 214 die gleichen Werte
besitzen, wird ferner der Unterschied zwischen der Eingangsspannung V und dem Ausgangssignal RR über diese Widerstände
gleich verteilt und erscheint er wieder an dem invertierenden (-) Eingang. Da der nichtinvertierende Eingang
bei 1/2 V gehalten wird, muß das Ausgangssignal
RR gleich - (V - VÄTTT,) sein, einem invertierten, nullbe-
AV£i
zogenen walzenmarkierungs- oder Querfehlersignal.
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Die Fähigkeit dieses Schaltkreises, ein Signal genau an einen Null-Grundlinienwert zu klemmen, wird am besten
durch ein Beispiel verdeutlicht. Es sei angenommen, daß das Signal V in Fig. 5 einen konstanten Gleichspannungswert von +2,0 Volt besitzt, und daß der FET-Schalter
geschlossen ist. Die Widerstände 220 und 221 bilden einen einfachen Spannungsteiler, da der Kondensator 222 als ein
offener Kreis erscheint. An der nxchtxnvertierenden (+) Klemme des Verstärkers 215 tritt folglich ein Gleichspannungssignal
von 1,0 Volt auf. Infolge der Rückkopplung tritt ein identisches Signal von +1,0 Volt an der invertierenden
(-) Klemme des Verstärkers auf. Die Widerstände 213 und 214 bilden ebenfalls einen Spannungsteiler
zwischen dem Verstärkerausgang (RR) und dem Eingang von 2,0 Volt, Da die Spannungsdifferenz an dem Widerstand
213 1 Volt ist und der auf diese Weise erzeugte Strom vollständig
durch einen gleichen Widerstand 214 fließt, tritt an dem Widerstand 214 eine gleiche Spannungsdifferenz von
1 Volt auf. Das Ausgangssignal RR ist demnach 0 Volt für ein Eingangsignal V von 2,0 Volt.
Das Restsignal RR, das nicht nullbezogen ist, gelangt als
nächstes zu den parallelgeschalteten Komparatoren 232 und 233 (z. B, die Type AD 351 k der Analog Devices, Inc.),
die durch die Widerstände 230, 231 und 225 entsprechend vorgespannt werden, so daß sie als ein bipolarer Diskriminator
210 dienen, wobei die (+)- und (-)-Schwellenwerte verwendet werden, die durch das Potentiometer 224 a der
Walzenmarkierungs- oder Querfehler-Höheneinrichtung 224 eingestellt werden. Das ODER-Gatter 211 läßt Fehlersignale
beider Polaritäten durch, das UND-Gatter 212 bewirkt jedoch, daß nur solche Fehlersignale als Walzenmarkierungsoder
Querfehler registriert werden, die die zuvor einge-
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stellten Schwellenwerte 224 zum Zeitpunkt des Abfragimpulses ZZ übersteigen.
Entsprechend insbesondere den Figuren 1 und 5 A läßt sich die Arbeitsweise des gesamten Überprüfungssystems beim
Erkennen typischer Walzenmarkierungs- oder Querfehler folgendermaßen zusammenfassen:
Unter Verwendung eines laseroptischen Systems 20 wird mittels eines wandernden Lichtfleckes eine Abtastung 21 erzeugt,
die über ein optisches AUTOCAL-Filter 23 mit bestimmten
Strahlungsdämpfungseigenschaften und von dort
über eine Produkt- oder Materialbahn 22, die sich in der angegebenen Richtung bewegt, läuft. Die PM-Röhre 33 erzeugt
eine sequentielle Wellenform A aufgrund der von der Materialbahn (Fig, 1) durchgelassenen Energie, die über
einen die Strahlung zuführenden Stabsammler 32 zu der PM-Röhre 33 geleitet wurde. Ein Abtastungsende-Detektor
34 in Form einer unabhängigen Sonnenzelle erzeugt ein Signal B, das ein Maß für die Energie des Überprüfungsbündels
ist und die Bildung eines Rücksetzimpulses G auslöst, der durch den Digitallogik- und Gatter-Schaltung 44 erzeugt
wird. Der Vorverstärker und AVR-Schaltkreis 43 erzeugt eine invertierte, jedoch verstärkte sequentielle Wellenform
C (Fig. 3), die die AUTOCAL- und die Sockel-Information enthält, die zum Unterscheiden oder Diskriminieren
der breiten Vielfalt oben genannter Fehler bezüglich des Erkennens von scharfrandigen Fehlern, diffusrandigen Fehlern
und Emulsionsfehlern (sich über eine längere Dauer erstreckende Fehler) notwendig ist.
Wie in der Anmeldung P 2 436 110 beschrieben ist, hängt die Arbeitsweise des Detektors 24 für scharfrandige Fehler und
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der zugeordneten Waren- und Produkt-Ausschlußvorrichtung 64 von den Ergebnissen des Differenzierens der sequentiellen
Wellenform C ab, das zum Erkennen von Fehlern dient, die gewöhnlich sehr klein sind und scharfe Ränder
besitzen.
Da ein diffusrandiger Fehler kein ausreichend starkes
differenziertes Signal erzeugt, sondern infolge der diffuseren Randbedingungen ein schräg ansteigendes, anstatt
eines steil ansteigenden Signals erzeugt, wird er durch den Detektor 24 für scharfrandige Fehler nicht erkannt.
Um aus der sequentiellen Wellenform C die Information hinsichtlich diffusrandiger Fehler zu extrahieren, verwendet daher der Prozessor 25 für diffusrandige Fehler
das für diffusrandige Fehler bestimmte AUTOCAL-Gatter N, das durch die Digitallogik- und Gatterschaltung 44 erzeugt
wird, und die Amplitude des AÜTOCAL-Gegenstückes des Impulses 45, die Wellenform A, zu prüfen und dadurch
einen AUTOCAL-Referenzspannungswert aufzustellen. Wie oben
beschrieben, wird der Logarithmus des Verhältnisses dieses Referenzsignals A (t) zu dem Produktsockelbereich
des sequentiellen Signals C gebildet, das durch das Produktgatter Q eingeblendet wurde, das durch die Digitallogik-
und Gatterschaltung 44 gebildet wird. Das kalibrierte Log-Verhältnis-Ausgangssignal S wird über ein
Hochpaßfilter dem Detektor 26 für diffusrandige Fehler
zugeführt, und die verbleibende Wechselspannungskomponente wird diskriminiert. Das Auftreten von Signalen für
diffusrandige Fehler löst eine Warnvorrichtung 92 und den Produktausschluß aus, wie es oben für das Erkennungssystem
scharfrandiger Fehler beschrieben wurde.
Um dem kalibrierten Log-Verhältnis-Ausgangssignal Signal S
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die Emulsionsfehler-Information zu entnehmen, integriert der Emulsionsfehler-Detektor 30 die Differenz zwischen
dem Produktsockelbereich des Signals S, der durch das Produktgatter Q eingeblendet wird, und dessen zeitlichen
Mittelwert U auf. Das Rücksetzsignal G beendet das Ansammeln der Differenzsignale V« Sollte der angesammelte
Wert während einer bestimmten Abtastung die zuvor gewählten Schwellenwerte überschreiten, so wird ein Emulsionsfehlersignal
Y erzeugt, das seinerseits die Digitallogik- und Gatterschaltung 44 veranlaßt, ein Emulsionsfehler-Haltesignal
X auszusenden und Warnvorrichtungen 109 und Produktausschlußvorgänge ausgelöst, wie es oben für
scharfrandige und diffusrandige Fehler beschrieben wurde.
Dieses Signal hält die weitere Bildung des zeitlichen Mittelwertes an und ersetzt das zeitgemittelte Ausgangssignal
durch ein "fehlerfreies Produkt"-Referenzsignal XX, das in dem Emulsionsfehler-Halteschaltkreis 31 erzeugt
wurde. Das "fehlerfreies Produkf-Referenzsignal XX stellt das letzte bekannte, am besten kalibrierte, zeitgemittelte
Signal vor der den Fehler enthaltenden Abtastung dar. Das Emulsionsfehler-Haltesignal X und das "fehlerfreies
Produkt"-Referenzsignal XX bleiben so lange bestehen, bis
der Emulsionsfehlerzustand 93 a (Fig. 4 A) nicht mehr besteht, worauf die Digitallogik- und Gatter-Schaltung 44
das Emulsionsfehler-Haltesignal X löscht, wodurch die Bildung des zeitlichen Mittelwertes des Signals S wieder aufgenommen
wird.
Zum Erkennen eines schwachen Walzenmarkierungs*- oder Querfehler signales bei einer Produktabtastung, das durch das
Vorhandensein eines unebenen Sockels verdeckt wird, erhält schließlich noch der Detektor 200 für Querfehler einen Abfrageimpuls
ZZ von der Digitallogik- und Gatter-Schaltung 44,
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der dazu verwendet wird, den Endwert des zeitintegrierten Differenzsignals V dieser Abtastung (Fig. 5 A) zu prüfen,
das in dem Emulsionsfehler-Detektor 30 erzeugt wird. Der über mehrere Abtastungen (typischerweise über 200 Abtastungen,
entsprechend etwa einer Bahnbewegung von 25 cm) gebildete Mittelwert BB dieser zu bestimmten Zeitpunkten
geprüften Werte bildet die 0-Volt-Klemmhöhe, die zum Erzeugen
eines "fehlerfreies Produkt"-Referenzsignales benötigt
wird, zum Festlegen der Schwellenwerte für Walzenmarkierungs- oder Querfehler. Die Werte des Differenzsignales
V, die die zuvor aufgestellten Schwellenwerte überschreiten, z. B. das Signal 218 der Wellenform RR (Fig. 5 A),
erzeugen Fehler- und Ausschlußsignale SS. Nur solche Fehlersignale, die während den Abfragezeitintervallen ZZ bestehen,
werden als Walzenmarkierungs- oder Querfehlersignale FF registriert. Das Auftreten eines Walzenmarkierungs-
oder Querfehlers löst dann eine Warnvorrichtung 201 aus und
bewirkt den Produktausschluß, wie es oben für die vorausgehenden Fehlerklassen beschrieben wurde.
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Claims (1)
- PatentanspruchWandernder-Lichtfleck-überprüfungsvorrichtung für Materialbahnen, insbesondere nach Patent ... (Aktenzeichen der Anmeldung: P 2 436 110.2-52), dadurch g e kennze ichnet , daß die Nachweiseinrichtung eine Elektronik (200) enthält, die auf das Strahlenbündel in Reflexionsbetriebsweise oder in Transmissionsbetriebsweise gegenüber der Materialbahn anspricht und zum Erkennen des Vorhandenseins von Querfehlern oder Fehlern, die in Richtung der Abtastung verlaufen, dient.- 28 -609809/0895
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