DE2935941A1

DE2935941A1 - Messung des volumens und der form eines glaspostens

Info

Publication number: DE2935941A1
Application number: DE19792935941
Authority: DE
Inventors: William Howard Ryan
Original assignee: Owens Illinois Inc
Current assignee: OI Glass Inc
Priority date: 1978-11-08
Filing date: 1979-09-06
Publication date: 1980-05-14
Also published as: BE878188A; PH16260A; FR2440922A1; CH645984A5; HU180904B; GB2037980A; DD147279A5; ES485177A1; PL219433A1; IT7950423A0; BR7907076A; US4205973A; GB2037980B; ZA794655B; SE7909197L; AU5248079A; DE2935941C2; CA1130091A; PT70233A; NL7907399A

Description

²P 727 M. «pi. Ing. H. Hauck

Dipl. Ppys. _w schmi

2935941 oipi. mg. ::. nmr if_S

P fifj. VV. Wahrer*

Owens-Illinois, Inc. Dip!. '^ -«. v·.' ' .,

P. O. Box 1035 BEZEICHNUNG Dr Irnv"' ^;".^:: ^S

Toledo, Ohio 43666 r,;,^; , '^a

^{U S A} 2000 H^iihun,' 36

MESSUNG DES VOLULIENS UlJD DI2R PORL' EIIIES GLASPOSTENS

Hamburg, k. Sept. 1979 KURZFASSUNG D5R OFFSNBARUffG

Apparatur und Methode zur L'essun^ des Volumens und der Form eines fallenden Glaspostens. Zur schrittweisen L:es3ung des horizontalen Ausmaßes des sich bewegenden Postens sind z-.vei Kameras vorgesehen. Zeitlich sind die Messungen so gesteuert, daß sie in gleichen Abständen der Postenbewegung durchgeführt v/erden. Die Messungen v/erden 90 getrennt voneinander mit Bezug auf den Posten durchgeführt und zur Bestimmung des Voluaens jedes einzelnen Querschnitts des Postens benutzt. Die Volumen der einzelnen Postenquerschnitte v/erden dann zur Bestimmung des Gesamtvolumens des Postens addiert. Zur Erleichterung der Bestimmung der Postenform wird ein Abbild des Postens auf einem Fernsehbildschirm erzeugt.

HIHTSRGRUITD D2R BRFIHDUKG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Messung des Volumens und der Form eines gleichmäßig beschleunigten Gegenstandes. Inabesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Messung des Volumens und der Form eines freifallenden Gegenstandes. Nach spezifischer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Messung dee Volumens und der Form eines fallenden Glaspostens, der von einer Aufgabevorrichtung einer Glasformmaschine zugeführt wird.

Beim Formen von Glasgegenständen wird ein Posten geschmolzenen Glases

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von einer Aufgabevorrichtung in eine Glasformmaschine fallen gelassen. Das Volumen (oder Gewicht) und die Form des Postens sind Paktoren, die zur Gewährleistung der korrekten Formung des endgültigen Glasgegenstandes der Kontrolle bedürfen. Deshalb müssen diese Faktoren überwacht werden, um festzustellen, ob die Posten annehmbar sind. Bisher wurden Stichproben durchgeführt, indem ein fallender Posten in einem Gießlöffel gefangen und gewogen wurde. Da die Dichte dea Glases bekannt ist, konnte dann da3 Volumen des Postens bestimmt werden. Postenformen wurden qualitativ durch Sichtbeobachtung des fallenden Postens eingeschätzt. Die Glasaufgabevorrichtung wurde dann von der die Maschine bedienenden Person justiert, um Posten der richtigen Größe und Form zu erhalten.

Nachteile der oben beschriebenen Methode bestehen darin, daß die Posten gestoppt werden müssen, um gewogen zu werden, und daß eine Sichtbeobachtung des fallenden Postens zur Bestimmung seiner Form nicht sehr genau ist. So ist bisher die Einstellung der Größe und Form von Posten*weitgehend ein empirisches Ermittlungsverfahren gewesen.

KURZFASSUNG DER ERFINDUNG

Offenbart wird eine Apparatur und Methode zur Messung des Volumens und der Form eines fallenden Glaspostens, dessen Querschnittsforra entweder kreisförmig oder leicht elliptisch ist. Bei der Bewegung des Postens an einem Kontrollpunkt vorbei werden zwei mit Bezug auf den Posten um 90° voneinander entfernte Kameras zur Messung des horizontalen Ausmaßes aea Postens benutzt. Es werden aufeinanderfolgende Messungen durchgeführt, die gleichlangen Bewegungsschritten des Postens entsprechen. Zeitlich werden diese Messungen von einem frequenzveränderlichen Taktgeber gesteuert, um für die Beschleunigung des Postens zu kompensieren. Die Meßdaten werden solange in einem Speicher gespeichert, bis der ganze Posten den Kontroll-

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r 6

punkt passiert hat. Dann wird ein Komputer zur Bestimmung des Volumens des Postens eingesetzt. Der Inhalt jeder der aufeinanderfolgenden Messungen entsprechenden Querschnittsfläche wird dadurch ermittelt, daß die beiden durch jede Messung erhaltenen Werte miteinander und das Produkt mitTT/4 multiplizier werden. Dieser Flächeninhalt wird dann mit der Entfernung zwischen Messungen multipliziert, um ein Maß für das Volumen jeder einzelnen aufeinanderfolgender "Scheibe" des Postens zu erhalten. Zur Ermittlung des Gesamtvolumens des Postens werden dann die Volumen aller in dem Posten enthaltener "Scheiben" addiert.

Die von den Kameras erhaltenen Informationen werden auch zum Antrieb eines Anzeigegerätes benutzt, das der Bestimmung der Form des Postens dient· Außerdem dient das Anzeigegerät zur Bestimmung der Orientierung des Postens, d.h. der Neigung seiner Längsachse zu seiner Bev/egungsbahn. '-.

KÜRZE BESCHREIBUNG DER ZEICHiroHSEH

In den Zeichnungen ist
Figur 1 eine schematische Darstellung des Kontrollsystems der vorliegenden Erfindung,

Figur 2 eine Draufsicht eines Glaspostens im Schnitt, Figur 3 ein Blockschema des Meßsystems der vorliegenden Erfindung, Figur 4 ein Prinzipschaltbild des Geschwindigkeits- und Längenmeßkreises der Erfindung,

Figur 5 ein Schaubild der zeitlichen Steuerung des Stromkreises der Figur 4j Figur 6 ein Prinzipschaltbild des Datenerfassungs-Steuerkreises der

Erfindung und
Figur 7 ein Prinzipschaltbild des Konturmeßkreises der Erfindung.

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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DSR ZEICHNUNGEN

Wie aus Figur 1 hervorgeht, fällt ein Posten geschmolzenen Glases 10 von einer Glasaufgabevorrichtung 9 entlang einem durch eine gestrichelte Linie gekennzeichneten Wege herab. Zwei parallel verlaufende, durch Laser 14 bzw.

15 erzeugte Laserstrahlen 12 bzw. 13 sind so gerichtet, daß sie die Linie 11 schneiden. Der Abstand zwischen den Laserstrahlen 12 und 13 ist durch eine Linie X gekennzeichnet. Nach Kreuzung der Linie 11 treffen die Laserstrahlen 12 und 13 auf ein Paar von Photozellensensoren 16 bzw. 18 auf. Diese Sensoren

16 und 18 erzeugen eine Logik ¹¹O", wenn sie von den Laserstrahlen 12 und 13 getroffen werden, und eine Logik "1", wenn sie nicht von den Laserstrahlen 12 und 13 getroffen werden. Beim Herabfallen des Postens 10 unterbricht dieser die Bahn der Laserstrahlen 12 und 13, wodurch er deren Auftreffen auf die Sensoren 16 und 18 verhindert. Folglich erzeugt jeder de'r Sensoren 16 und 18 eine ^M1" immer dann, wenn der Posten 10 die Bahn des entsprechenden Laserstrahls 12 oder 13 unterbrochen hat. Ist der Posten tief genug gefallen; so treffen die Laserstrahlen 12 und 13 wieder auf den ihnen jeweils zugeordneten Sensor 16 bzw. 18 auf, wodurch die Ausgänge der Sensoren 16 und 18 wieder "0" führen.

Durch Messung der Zeitspanne zwischen der Erfassung der Vorderkante des Postens 10 durch jeden der Sensoren 16 und 18 wird die Bestimmung der Durchschnittsgeschwindigkeit der Vorderkante des Postens 10 beim Vorbeifallen an den Laserstrahlen 12 und 13 möglich (da ja der Abstand X bekannt ist). Der Abstand X ist verhältnismäßig gering, so daß die Geschwindigkeit als momentan angesehen werden kann. Die Geschwindigkeit der Hinterkante des Postens 10 kann ebenfalls durch Messung der Zeit bestimmt werden, die während des Vorbeifaliens der Hinterkante an den Laserstrahlen verstreicht. Außerdeta ■ kann die Zeit gemessen werden, die der ganze Posten 10 braucht, um an den Laserstrahlen 12 und 13 vorbeizufallen, und aus dieser Messung läßt sich die

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Länge des Postens bestimmen (durch die Gleichung L=V + i/2 at , worin

V die Anfangsgeschwindigkeit des Postens 10, a die Beschleunigung durch die Schwerkraft, t die für das Vorbeifallen des ganzen Postens 10 an Laserstrahl 13 benötigte Zeit und L die Länge des Postens bedeuten).

Beim V/eiterfallen des Postens 10 wird dieser von zwei verschiedenen Winkeln aus von einem Kamerapaar 20 und 22 angepeilt. Die Kameras 20 und 22 sind so angeordnet, daß sie Ansichten 90° auseinander und von einer Entfernung

Y vorn Laserstrahl 13 aus (entlang der Linie 11 gemessen) aufnehmen. Die Kameras sind üblicher Art im Stand der Technik und enthalten eine horizontale Anordnung von 7^9 (nicht gezeigter) Photodioden. Die Kameras 20 und 22 liefern jeweils eine digitale Ausgangsgröße, d.h. jede Photodiode der Anordnung liefert entweder eine Logik "1" oder ¹¹O", je nachdem ob die betreffend Photodiode Licht vom Posten 10 oder vom Hintergrund erfaßt. Der ,Schwellwert der Photodiodenanordnung ist einstellbar, damit der Kontrast zwischen dem vom Posten 10 und vom Hintergrund empfangenen Licht erkennbar gemaoht werden kann. Während des Fallens des Postens 10 wird die Photodiodenanordnung in Schnellintervallen abgetastet. Die Abtastgeschwindigkeit ist derart, daß praktisch jede Abtastung horizontal über den Posten 10 hinweggeht. Alle von den Kameras 20 und 22 geschossenen Aufnahmen schließen mehr als die gesamte Querschnittsausdehnung des Postens 10 und einen sehr kleinen Bruchteil seiner Länge in sich ein. Jede Photodiode ist einer bestimmten Breite zugeordnet, d.h., deckt das Blickfeld jeder Kamera 20 und 22 eine Breite von ^6B mm, so wäre jeder Photodiode 1 mm dieses Blickfeldes zugeordnet. Aufeinanderfolgende Abtastungen werden entsprechend gleichgroßer Schrittweiten der Bewegung des Postens 10 durchgeführt (z.B. eine Abtastung je lüllimeter der Bewegung des Postens 10). In der vorliegenden Ausführungsfοrm der Erfindung führen die Kameras 512 Abtastungen aus, die mit der Erfassung des Vorbeifallena des Postens 10 durch den Sensor 18 beginnen. Die Abtastungen finden in Intervallen statt, die es den KamoLraq, 20. upA ,22 gestatten, die gesamte Länge des

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Postens 10 aufzunehmen. Durch Kombination der aufeinanderfolgenden At>tastur._o der Kameras 20 und 22 läßt sich die ganze Kontur des fallenden Postens 10 bestimmen.

Die Kameras 20 und 22 können also aufeinanderfolgende "Scheiben" oder Abschnitte des Postens 10 während seines Herabfallens abtasten. Die durch diese Abtastungen erhaltenen ließwerte können zur Bestimmung der Querschnittsfläche benutzt werden , die der jeweiligen Abtastung entspricht. Die Querechnittsform des Postens 10 ist entweder kreisförmig oder nahezu kreisförmig (d.h. elliptisch uit einer großen und einer kleinen Achse, die nicht mehr air. 15 Prozent voneinander verschieden sind). Ist der Querschnitt tatsächlich kreisförmig, so kann sein Flächeninhalt unter Benutzung nur einer der Kameras 20 oder 22 bestimmt werden. Die Ausgangsgröße der Kamera 20 oder 22 entspricht dann dem Querschnittsdurchmesser. Der Flächeninhalt des Querschnitt.: wird errechnet, indem der Durchmesser zum Quadrat erhoben und cifif//. multipliziert wird. Bei elliptischem Querschnitt werden, wie in Figur 2 gezeigt, beide Kameras 20 und 22 zur Erhöhung der Genauigkeit der Querschnittsflächenbestimmung benötigt. In diesem Falle entsprechen die Ausgangsgrößen der Kameras 20 und 22 im allgemeinen den jeweiligen Werten der großen und kleinen Achse der elliptischen Form. Da die Ellipse nahezu kreisförmig ist, wird dadurch, daß die Kamerablickfelder nicht bezüglich der Achsen der Ellipse ausgerichtet sein mögen, ein vernachlässigbar kleiner Fehler in die Flächenbestimmung eingeführt. Die beiden Meßwerte aus den Kameras v/erden zur Bestimmung des Flächeninhalts des elliptischen Querschnitts zunächst miteinamlc und dann mit 1^/4 multipliziert. Es sei darauf hingewiesen, daß zwei Kameras auch dann benutzt werden können, wenn der Querschnitt kreisförmig ist, da eii Kreis ja nichts anderes al3 eine Ellipse mit gleichgroßer großen und kleinen Achse ist.

In Figur 2 wird eine Querschnittsscheibe des Postens 10 gezeigt, die eine leicht elliptische Form aufweist^ .ifs XQfl den Kameras 20 und 22 aufgenorcir.ei ■

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Meßwerte orgeben die Ablesungen '7, bsw. VL. Obwohl diese ließwerte der großen und kleinen Achse der elliptischen Form nicht immer genau entsprechen, so ist der durch diese Fehlausrichtung hervorgerufene Fehler doch minimal.

ITachdem der Flächeninhalt jeder aufeinanderfolgenden Scheibe des Postens 10 auf diese Vfeise bestimmt worden ist, kann das Volumen jeder Scheibe durch Multiplikation des Flücheninhalts mit der Höhe (d.h. dem Abstand zwischen Messungen) errechnet werden. Da der Abstand zwischen Abtastungen relativ gering ist, hat der Umstand, daß die Wände jeder Scheibe nicht genau vertikal sein mögen, einen vernachlässigbaren Einfluß auf die Volumenbestimaung. Das Volumen des ganzen Postens 10 läßt sich durch Addieren der Volumen der einzelnen Scheiben errechnen. Ebenso läßt sich durch Multiplikation des Volumen des Postens 10 mit der bekannten Dichte des darin enthaltenen Glases das Gewicht des Postens 10 bestimmen.

Zusammengefaßt kann das Volumen des Postens 10 unter Verwendung einer Kamera für die Messung des Durchmessers und unter Annahme einer kreisförmigen Querschnittsforra annäherungsweise bestimmt v/erden. Da jedoch im allgemeinen die Querschnitt3form etwas elliptisch ist, läßt eich die Annäherung durch den Einsatz zweier 90 voneinander bezüglich des Postens 10 angeordneter Kameras verbessern, deren Ausgangswerte Annäherungen der Achsen der elliptischen Querschnitte darstellen. Für die Zwecke dieser Beschreibung werden die Messungen von Durchmessern sowohl wie von Ellipsenachsen als Horizontalausmaßmessungen bezeichnet.

In Figur 3 ist ein Blockschema des Steuersystems der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Ausgänge der Sensoren 16 und 18 werden einem Stromkreis 30 zugeführt, der der Bestimmung der Geschwindigkeit und der Länge des fallenden Postens 10 dient. Außerdem 3ind die Ausgänge der Sensoren 16 und 18 nit einei Schaltung 32 verbunden, die die Erfassung der Daten von den Kameras 20 und 22 sowie vom Stromkreis 30 steuert. Diese Eingänge zur Schaltung 32 sind mit Rückstellfreigabe und Zyklu3start beschriftet und durch Linien 48 bzw. 49

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gekennzeichnet. Die Daten vom Geschwindigkeits- und Längenmeßkreis 30 werden einem Komputer 34 zugeführt. Ein weiterer durch, eine Linie 35 gekennzeichneter Ausgang des Stromkreises 30 ist an einen JFrequenzveränderlichen Taktgeber 36 angeschlossen. Ebenso ist der Ausgang des Sensors 18 mit dem frequenzveränderlichen Taktgeber 36 verbunden. Dieser liefert eine Ausgangsgröße mit veränderlicher Frequenz, mit der der Datenerfassungssteuerkreis 32 beaufschlagt wird. Der frequenzveränderliche Taktgeber 36 dient der Steuerui.^ der Abtastgeschwindigkeit der Kameras 20 und 22 derart, daß trotz veränderlicher Fallgeschwindigkeit des Postens 10 eine Abtastung für gleichgroße Bowegungsschritte des Postens 10 erfolgt. Der Wert dieses Bewegungsschrittes ist gleich der Höhe jeder Scheibe des Postens 10. Ein mit Abtaststart beschrifteter und durch eine Linie 37 gekennzeichneter Ausgang des Datenerfassungssteuerkreises 32 ist an ein Paar identischer Stromkreise 38 und 40

angeschlossen, die der Messung der Kontur des Postens 10 dienen. Ein ebenfalls vom Datenerfassungssteuerkreis 32 erzeugtes Rückstellsignal ist über eine Leitung 4I mit den Stromkreisen 30, 38 und 40 sowie mit dem frequenzveränderlichen Taktgeber 36 verbunden.

Sobald die Konturmeßkreise 38 und 40 Vera Datenerfassungsteuerkreis 32 das Abtaststartsignal empfangen, erzeugen sie jeweils ein durch die Beschriftung Kamerastart/Abtastende und durch die Linien 42 und 43 gekennzeichnetes Signal. Die Leitungen 42 bzw. 43 sind mit den Kameras 20 bzw. 22 verbunden sowie auch mit dem Datenerfassungssteuerkreis 32. Das Signal Kamerastart/Abtastende veranlaßt die Kameras 20 und 22, eine Abtastung durchzuführen und ermöglicht auch dem Datenerfassungsteuerkreis 32 die Erzeugung des nächsten Abtaststartsignals. Der Ausgang der Kameras 20 und 22 ist jeweils mit dem entsprechende: Konturmeßkreis 38 bzw. 40 verbunden. Die von den Konturmeßkreisen 38 und 40 erhaltenen Daten werden einem Speicher 44 zugeführt. Der Ausgang des Speiche-44 ist an ein Anzeigegerät 46 und an den Komputer 34 angeschlossen. Der Ausgang des Komputers 34 ist ebenfalls an das Anzeigegerät 46 angeschlossen.

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Der Betrieb des soeben beschriebenen Systems beginnt mit der Erfassung der Vorderkante des Postens 10 durch den Sensor 16. Das Rückstellfreigabesignal vom Sensor 16 veranlaßt den Datenerfassungssteuerkreis 32 zur Erzeugung des Rückstellsignals. Uach Erzeugung dieses Signals sind die Stromkreise 3p, 38 und 40 zum Empfang von Daten bereit, und der frequenzveränderliche Taktgeber 36 ist zurückgestellt. Der Geschwindigkeits- und Längenmeßkreis 30 bestimmt die Zeitintervalle zwischen der Erfassung verschiedener Abschnitte des Postens 10 durch die Sensoren 16 und 18. Dann werden Signale, die diese Zeitintervalle darstellen, dein Komputer 34 zugeführt, der die Eintrittsgeschwindigkeit, Austrittsgeschwindigkeit und Länge des Postens 10 errechnet. Das Eintrittsgesclroindigkeitssignal wird auch dem frequenzveränderlichen Taktgeber 36 zugeführt. Bei Erfassung der Vorderkante des Postens 10 durch den Sensor 18 veranlaßt das Zyklu3startsignal den Datenerfassungssteuerkreis 32 zur Erzeugung des Abtaststartsignals an die Konturmeßkreise 38 und 40. Daraufhin beginnen die Stromkreise 38 und 40» Signale von den Kameras 20 und 22 zu empfangen. Während des Herabfallens des Postens 10 werden die Kameras 20 und 22 abgetastet, wobei die Stromkreise 38 und 40 die Lage der Kanten und der T.'itte des Postens 10 für jede Abtastung bestimmen. Die Kameras 20 und 22 werden in gleichlangen Bewegungsintervallen des Postens 10 abgetastet. Die Abtastgeschwindigkeit wird vom frequenzveränderlichen Taktgeber 36 gesteuert. Nach 512 Abtastungen der Kameras 20 und 22 hört der Datenerfassungssteuerkreis 32 mit der Erzeugung von Abtaststartsignalen auf. Eine neue Abtastfolge beginnt mit dem Empfang der nächsten Rückstellfreigabe- und Zyklusstartsignale.

Nach jeder Abtastung der Kameras 20 und 22 werden die von den Konturneekreisen aufgenommenen Daten im Speicher 44 gespeichert. Sind alle Daten in Speicher 44 gespeicherb, so wird ein durch die Linie 50 gekennzeichnetes ZL'hlerrückstellsignal an den Datenerfassungsteuerkreis 32 gesandt. Der Stromkreis 32 wiederum erzeugt ein an die Stromkreise 38 und 40 gehendes

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Zehlerrückstcllsigr.al zur Rückstellung der in diesen Stromkreisen enthaltener. Datenzähler. Dieses Signal hat die Beschriftung C-Rückstellung und ist durcl. eine Linie 51 gekennzeichnet. Die in Speicher 44 gespeicherten Informationen werden dem Anzeigegerät 46 zugeführt, das die beiden Abbildungen des Postenc 10 auf einen Bildschirm erscheinen läßt. Der Komputer 34 nutzt die im Speicher 44 gespeicherten Inforaationen zur 3estianung des Volumens und des Gewichtes des Postens 10. Diese Informationen werden dann den Anzeigegerät 46 übermittelt.

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Die Figur 4 zeigt den Geschv,-indigkeit3:neßkrei8 30. Anfänglich erzeugt der Sensor 16 ein Ausgangssignal der Logik "1", wenn der j era.bf allende Posten 10 die Bahn des Laserstrahls 12 unterbricht. Der Ausgc-oig des Sensors 16 ist über eine Leitung 48 mit ('eai Steuerkreis 32 sov/ie einem Eingang eines Und-Gatters 60 und einem Wechselrichter 62 verbunden. Der Rückotellausgang des Steuerkreise3 32 schaltet auf Logik "1", wenn der Ausgang des Sensors 16 "1¹¹ führt. Der Rückstellausgang ist an einen invertierten Rückstelleingang eines Flip-Flcps 64 und an einen Eingang eines Und-Gatters 68 angeschlossen. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 64 ist mit dem anderen Eingang des Und-Gatters 68 verbunden. Anfänglich führt der Ausgang des Flip-Flops 64 die Logik ¹¹V. Wenn daher das Rückstellsignal ¹¹I" wird, so wird "1·· am Ausgang des Und-Gatters 68 erzeugt. Der Ausgang des Und~Gatters 68 ist mit Eingängen von Und-Cattern 60, 7² und 74 verbunden. Damit sind die Und-Gatter 60, 72 und 74 freigegeben: wenn der Ausgang des Und-Gatters 68 "1" führt.

Der Ausgang des Sensors 18 ist mit je einem Eingang der'Und-Gatter 72 und 74 sowie der,: Eingang eines '.'Wechselrichters 76 verbunden. Der Ausgang des \7e c hs ο 1 richte rs 76 ist mit einem Eingang des Und-Gatters 60 und dem JPakteingang des Flip-Flops 64 verbunden. Der Flip-Flop 64 ist also getaktet 1 wenn das Aus gang» ignal des Wechselrichters von "0" auf ¹¹I" schaltet» was eintritt, wenn die Hinterkante dee Postens 10 am Sensor 18 vorbeifällt. Der Ausgang des Flip-Flops 64, der zurückgestellt war, als das Rückstellsignal "0" war 1 schältet auf "0", wenn an seinem Takteingang eine "1" enpfangen wire¹ Da» wiederum veranlaßt den Ausgang de3 Und-Schalters 68 auf "0" zu schalten. Folglich führt der Ausgang de3 Und-Gatters 68 ¹M" in der Zeitspanne zwischen der ersten Erfassung des Postens 10 durch den Sensor 16 und der letzten Erfassung des Postens 10 durch den Sensor 18,

Der Ausgang des Und-Gatters 60 führt "1", wenn der Ausgang des Sensors 16 ¹¹1" führt, und der Ausgang des Sensors 18 führt "0" (wenn angeneommen wird, daß das Ausgangesijnal des Und-Gatters 68 "1" ist). Das entspricht der

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Zeitspanne zwischen der Erfassung der Vorderkante des Postens 10 durch jeden der beiden Sensoren 16 und 18. Das Ausgangssignal des Und-Gattors 7² ist "1" wenn das Aus gangs signal des Sensors 16 "0" und das Ausgangssi^-nal des Sensor:: 18 "1" ist (wiederum unter der Annahme, daß das Ausgangssignal des Und-Sattc. 68 "1" ist). Das entspricht der Zeitspanne zwischen der Erfassung der Hinter kante des Postens 10 durch jeden der beiden Sensoren 16 und 18. Das Ausgangr signal des Und-Gatters 74 ist "1", wenn das Aus gangs signal des Und-Gatters ob ¹M" und der Ausgang des Sensors 18 "1" ist. Das entspricht der von ganzen Posten 10 benötigten Zeit, am Sensor 18 vorbeizufallen, d.h. der Transitzeit.

Die Ausgänge der Und-Gatter 60, 72 und 74 sind jeweils mit den Dateneingängen von Flip-Flops 78 bzw. 80 bzw. 82 verbunden. Der Ausgang eines Taktgebers 84 iat mit den jeweiligen Takteingängen der Flip-Flops 78, 80 und 02 verbunden. Bei Empfang eines Taktsignals v/erden die Daten jeder dieser Flip-Flops 781 80 und 82 zua Ausgang durchgelassen, wodurch die Ausgänge der Und-Gatter.. 60, 72 und 74 ßit dem Taktsignal synchronisiert wer'den. Der Ausgang des Taktgebers 84 ist außerdem mit dem Eingang eines Jechselrichters 85 verbunden. Der Ausgang des Wechselrichters 85 ist jeweils mit einem Eingang dreier Und-Gatter 86, 88 und 90 verbunden. Die Ausgänge der Flip-Flops 78» 80 und 82 sind jeweils an die übrigen Eingänge der Und-Gatter 86 bzw. 88 bzw. 90 angeschlossen. Somit geht das invertierte Taktsignal dem Ausgang eines jeden der Und-Gatter 86, 88 und 90 zu, wenn "1" am Ausgang des entsprechenden Flip-Flops 78 bzw. 80 bzw. 82 ansteht. Die Ausgänge der Und-Gatter 86, 88 un 90 sind jeweils mit den Takteingängen dreier Zähler 92."bsv· 94 bzw. 96 verbunden. Folglich zählen die Zähler 92, 94 und 96 die Anzahl der Taktimpulse, die während der Zeitspannen auftreten, in denen die Ausgänge jeder der Flip-Flops 78, 80 und 82 die Logik "1" führen. Die Rückstellung der Zähler 92, Q._r und 96 erfolgt beim Empfang des Rückstellsignals vom Steuerkreia 32.

Aus dem Vorausgehenden geht hervor, daß die Zähler 92, 94 und 96 die Anzahl der Taktimpulse zählen, die während der Zeit auftreten, in der der

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Jeweilige Ausgang der Und-Gatter 60, 72 und 74 die Logik "1" führt, (nach Synchronisierung mit dem Taktgeber 84). Der Zähler 92 zählt also Impulse, die zwischen der Erfassung der Vorderkante des Postens 10 durch beide Sensoren 16 und 18 erzeugt v/erden. Da sowohl die Frequenz des Taktgebers und die Entfernung, die der Posten 10 zwischen den Sensoren 16 und 18 zurücklegen muß, bekannt sind, kann der Zählerstand des Zählers 92 zur Bestimmung der Durchschnittsgeschwindigkeit des Postens 10 zwischen der Erfassung seiner Vorderkante durch die beiden Sensoren 16 und 18 benutzt werden. Dieser Wert stellt die Eintrittsgeschwindigkeit dar. In gleicher 7/eise kann der Zählerstand des Zählers 94 zur Bestimnung der Durchschnittsgeschwindigkeit der Hinterkante des Postens 10 beim Vorbeifallen an den beiden Sensoren 16 und benutzt werden, was die Austrittsgeschwindigkeit darstellt. Der Zähler zählt Impulse, die während der Zeit erzeugt werden, in der der Sensor 18 den Posten 10 erfaßt, d.h. der Zähler $6 mißt die Transitzeit. Der Ausgang jeder der drei Zähler 92, 94 und 96 ist mit dem Komputer 34 verbunden. Außerdem ist der Ausgang des Zählers 92 an den frequenzveränderlichen Taktgeber 36 angeschlossen.

Die Ausgangsgröße des Zilhlers 92 ist der Eintrittsgeschwindigkeit des Postens 10 proportional und wird zur Bestimmung der Anfangsfrequenz des frequenzveränderlichen Taktgebers 36 herangezogen. Die digitale Ausgangsgröße des Zählers 92 wird in einem als Teil des frequenzveränderlichen Taktgebers 36 ausgebildeten Speicher gespeichert. Die Ausgangsgröße dieses Speichers ist eine digitale Darstellung der Geschwindigkeit. Sie wird von einem Digital/Analog-7/andler in eine analoge Spannung umgewandelt. Somit ist die analoge Spannung der Eintrittsgeschwindigkeit des Postens 10 proportional. Die Spannung steuert einen spannungsgesteuerten Oszillator. Von ihrem Ausgangswert aus wird die Spannung geradlinig zur Erhöhung der Frequenz des Oszillators zur Kompensation für die Beschleunigung des Postens

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10 erhöht. Die Ausgangsfrequenz des frequenzveränderlichen Taktgebers 36 beginnt daher bei einen Anfangswert, der der Eintrittsgesclwindigkeit des Postens 10 proportional ist und erhöht sich in Abhängigkeit von der Beschleunigung des Postens 10. Auf diese V/eise veranlassen die vom frequenzveränderlichen Taktgeber 36 kommenden Steuersignale, daß Abtastungen in gleichgroßen und bekannten Bewegungsschritten des Postens 10 erfolgen.

In Figur 5 ist ^e^ⁿ Teilschaubild der zeitlichen Steuerung der Schaltung

nach Figur 4 dargestellt. Zum Zeitpunkt t. wechselt die Ausgangsgröße des Sensors 16 von "0" auf "1". Das entspricht der Erfassung der Vorderkante des Postens 10 durch den Sensor 16. Bei der Erfassung der Vorderkante des Postens 10 durch den Sensor 18 zum Zeitpunkt t„ wechselt dessen Ausgangsgröße von "O¹¹ auf "1". Die Ausgangsgrößen der Sensoren 16 und 1Θ kehren zu den Zeitpunkten t, bzw. t. auf "0" zurück, was der Erfassung der Hinterkante des Postens 10 entspricht. Zwischen den Zeitpunkten t,. und t. ist die Ausgangsgröße des Und-Gatters 68 "1". Die Ausgangsgröße des Und-Gatters 60 ist "1" zwischen t.. und t„, die Ausgangsgröße des Und-Gatters "]2 ist "1" zv/ischen t, und t., und die Ausgangsgröße des Und-Gatters 74 ist "1" zv/ischen t„ und t.. Die Taktimpulse, die nicht im richtigen Maßstab eingezeichnet sind, (in der vorliegenden Ausfiihrungsform der Erfindung wird ein 5 KHz-Taktgeber benutzt) werden während dieser Zeitspannen von den entsprechenden Zählern 92 bzw. 94 bzw. 96 gezählt (nach Synchronisierung durch die Flip-Flops 76» 80 und 82).

In Figur 6 ist der Datenerfassungs3teuerkreis 32 dargestellt. Die das Rückstellfreigabesignal führende Leitung 48 ist mit dem Takteingang eines Flip-Flops 100 verbunden, dessen Q-Ausgang vorher auf "1" voreingestellt wurde. Beim Wechsel des Ruckstellfreigabesignals von ¹¹O" auf "1" taktiert

am/
es den Flip-Flop 100 und läßt ein/Dateneingang liegendes "0" zum Q-Ausgang des Flip-Flops 100 durch. Dieser Ausgang iet mit dem Eingang eines Wechselrichters 102 verbunden. Die Ausgangsgröße des Wechselrichters 102 ist das

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+8

Rückstellsignal 41· ^Der Ausgang des Wechselrichters 102 ist außer den mit einem invertierten Rückstelleingang eines Flip-Flop3 108, dem Eingang eines Wechselrichters 110 und einem Eingang eines Und-Gatters verbunden. Der Ausgang des ',Ve chs el richte rs 110 ist an den LÖ3cheingang eines Zählers II4 angeschlossen. Der CJ-Au3gang des Flip-Flops 108 ist an den anderen Eingang deo Und-Gatters 112 und der Ausgang des Und-Gatters 112 an einen invertierten Rückstelleingang eines Flip-Flops IO6 angeschlossen. Anfänglich ist die Q-Ausgangsgröße des Flip-Flops 108 "1", und die Q-Ausgangsgröße des Flip-Flop. 106 ist "0".

Wenn die Ausgangsgröße des 7/e chs el richte rs 102 von "0" auf "1" wechselt ■ (d.h. nach den Taktieren des Flip-Flops 100 durch das Rückstellfreigabesignal] wird der Zähler II4 durch den V/echselrichter 110 gelöscht, und die Ausgangsgröße des Und-Catters 112 schaltet von "0" auf "1". Die Leitung 49 ist mit : den Takteingang des Flip-Flops 106 verbunden und veranlaßt somit, daß der Flip-Flop 106 durch das Zyklu3startsignal getaktet wird. Beim Wechsel des Zykluastartsignals von "0" auf "1" wird ein am Dateneingang des Flip-Flops 106 anstehendes "1"-Signal zu dessen Q-Ausgang durchgelassen. Dieser Ausgang ist mit einem Eingang eines Und-Gatters II6 und einem Eingang eines Und-Gatters 118 verbunden. Der Au3gang des frequenzveränderlichen Taktgebers 36 ist mit dem anderen Eingang des Und-Gatters Ho verbunden, so daß beim Wechsel der Ausgangsgröße Q des Flip-Flop3 106 auf "1" da3 Und-Gatter 116 da3 Au 3 gang's signal des frequenzveränderlichen Taktgebers 36 durchläßt. Der Ausgang des Und-Gatters 116 ist an den Takteingang des Zählers II4 angeschlossen und ist gleichzeitig das Abtaststartsignal, mit dem die Konturmeßkreise 38 und 39 beaufschlagt werden. Somit veranlaßt jeder nach dem Wechsel de3 Zyklus3tartsignals auf "1" auftretender Impuls des frequenzveränderlichen Taktgebers 36 die Erzeugung eines Abtaststartsignals und die Hinzufügung eine: Zählung zum Stand des Zählers II4. Nach der Erzeugung der Gesamtanzalil der geviünschten Abtaststartsignale erzeugt der Zähler II4 eine "1", mit der der

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Flip-Flop 108 beaufschlagt wird. Wie vorher bereits ausgeführt, beträgt die Anzahl der Abtastungen in der vorliegenden Ausführunjsform der Erfindung 512. weshalb der Zähler 114 eins "1" erzeugt, nachdem er 512 Abtastungen gezählt hat.

Nach Beendigung jeder Abtastung v/erden Abtastendsignale der Logik "1" in den Leitungen 42 und 43 erzeugt, die mit den Eingängen eines Oder-Gatters 12L verbunden sind. Der Ausgang des Oder-Gatters 120 ist mit einem Eingang des Und-Gatters 118 verbunden. Daher führt der Ausgang de3 Und-Gatters 118 "1", wenn der Q-Ausgang des Flip-Flops 106 "1" führt (d.h. das Zyklusstartsignal ist empfangen worden), und ein Abtastendsignal wird erzeugt. Der Ausgang des Und-Gatters 118 ist mit dem Speicher 44 verbunden, und eine "1" von Und-CJatte 118 veranlaßt den Speicher 44 zur Aufnahme von Daten von den Konturmeßkreiser. 38 und 40. Das Verfahren, wie der Speicher Daten von den Schaltungen 38 und 40 erfaßt, ist konventionell und braucht hier nicht erörtert zu werden. Die Aufnahmegeschwindigkeit des Speichers 44 ist derart, daß alle Daten lange vor der Erzeugung des nächsten Abtaststartsignals gespeichert sind, liachdom dec Speicher 44 seine Datenaufnahme beendet hat, wird ein Eingang eines Und-Gatters 104 mit einer "1" beaufschlagt. Der "q-Ausgang des Flip-Flop3 100 iat mit dem anderen Eingang des TJnd-Gatters 104 verbunden und führt "1" während der ganzen Zeitspanne, in der der Speicher 44 Daten aufnimmt. Der Ausgang des Und-Gatters 104 schaltet daher von "0" auf "1", wenn der Speicher 44 die Daten von allen Abtastungen aufgenommen hat. Der Ausgang des Und-Gatters 104 ist die Leitung 51» die mit den Konturmeßkreisen 38 und 40 verbunden ist.

Die Steuerfunktion der in Figur 6 dargestellten Schaltung ist derart, daß Abtaststartsignale erzeugt werden, die die Kameras 20 und 22 zur Durchführung aufeinanderfolgender Abtastungen veranlassen. Nach Beendigung jeder Abtastmv werden die dadurch gewonnenen Daten im Speicher 44 gespeichert. Wenn der Speicher 44 seine Datenspeicherung beendet hat, wird ein Signal an die Konturme ßkreise 38 und 40 erzeugt, das diese zur Aufnahme von Datenmessungen für

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die nächste Abtastung vorbereitet. Dann r?rd das nächste Abtaststartsignal

erzeugt und die Prozedur wiederholt. Nach Beendigung der gesamten gewünschten Anzahl von Abtastungen erzeugt der Zähler 114 eine "1" zur Taktierung des Flip-Flops 100. Dadurch wird eine "1" vom Dateneingang zum Q-Ausgang des Flip-Flops 108 durchgelassen und der Q-Ausgang des Flip-Flops 108 veranlaßt, auf "0" zu schalten. Dadurch wechselt der Ausgang des Und-Gatters 112 von "1" auf "0", wodurch der Flip-Flop 106 zurückgestellt wird, so daß sein Q-Ausgang ¹¹O" führt. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 108 ist mit dem Eingang eine Wechselrichters 122 verbunden. Der Ausgang des Wechselrichters 122 ist an einen invertierten Voreins telleingang des Flip-Flops 100 angeschlossen* Wird daher der Flip-Flop 108 getaktet, so schaltet der Ausgang des Wechselrichters

100/
von "1" auf ¹¹O" und gibt dem Flip-Floi/seine Voreinstellung. Das veranlaßt den Q-Au3gang des Flip-Flops 100 von "1" auf "0" zu schalten, was wiederun den Ausgang des Und-Gatters 104 veranlaßt, "0" zu führen. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 100 schaltet von "0" auf "1", wodurch der Ausgang des Wechsel-

richters von "1" auf "0" geschaltet und damit der Flip-Flop 109 sowie verschiedene andere an die Leitung 41 angeschlossene Bauteile des Systems zurückgestellt v/erden. Dies ist die Anfangs stellung, und der Zyklus wiederholt sich, beginnend mit dem nächsten Rückstellfreigabesignal.

Die Funktion der Konturmeßkreise 38 und 40 soll nunmehr unter Bezugnahme auf die Figur 7 beschrieben v/erden. Die Schaltungen 38 und 40 sind identisch weshalb nur die Schaltung 38 beschrieben wird. Die vom Steuerkreis 32 ausgehende Leitung 37 ist mit dem Takteingang eines Flip-Flops 123 verbunden. Bei Erzeugung eines Abtaststartsignals wird der Flip-Flop 123 taktiert und eine am Dateneingang liegende "1" zum Q-Ausgang durchgelassen. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 123 ist mit dem Dateneingang eines Flip-Flops 124 verbunden. Der Ausgang eines Taktgebers 126 ist an den Takteingang des Flip-Flops 124, die Takteingänge von drei weiteren Flip-Flops 144 j 148 und 154 und die Eingänge eines i'/echselrichterpaares 128 und 129 angeschlossen. Daher veranlaßt

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das erste vom Flip-Flop 124 nach dem V/echsel der Ausgangsgröße des Flip-Flop:; 123 auf "1" empfangene Taktsignal, daß eine "1" auf Dateneingang zum Q-Ausga:. des Flip-Flops 124 durchgelassen wird. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 124 ist an jeweils einen Eingang der Und-Gatter 130, 132 und 154» den Einstelleimgan, eines R-S-Flip-Flops I36 und den invertierten Voreinstelleingang eines Flip-Flops 138 angeschlossen. Der Ausgang des V/echsel richte rs 128 ist axt dem anderen Eingang des Und-Gatters I30 verbunden. Wenn daher der Q-Ausgang des Flip-Flops 124 auf "1^M schaltet, wird das invertierte Taktsignal zum Ausgang des Und-Gatters I30 durchgelassen. Der Ausgang des Und-Gatters 13Ο ist mit dem Zähleingang eines Zählers 14Ο verbunden. Folglich zählt der Zähler 14Ο die invertierten Taktimpulse.

Der Ausgang der Kamera 20 ist mit dem Eingang eines Wechselrichters 142, dem Dateneingang eines Flip-Flops 144 und einem invertierten Ruck's te 1 Ieingan_t; eines Flip-Flops I46 verbunden. Der Ausgang des V/echselrichters I42 i3t an den R-Eingang des R-S-Flip-Flops I36 und den Takteingang des Flip-Flops 138 angeschlossen. Die Ausgangsgröße der Kamera 20 besteht aus einer Zeitabtastu der Photodiodenanordnung, und die Abtastgeschwindigkeit ist gleich und synchron mit der Frequenz des Taktgebers 126. Das Ausgangssignal jeder Photodiode in der Anordnung ist "1" in der Anwesenheit eines Postens und "0" in dc^ Abwesenheit eines Postens. Daher ist die Ausgangsgröße der Kamera 20 "0", wenn die von ihr abgetastete Photodiode keinen Posten erfaßt und "1", trenn die von ihr abgetastete Photodiode wohl einen Posten erfaßt. Da3 vom Wechselrichter 142 kommende invertierte Kamerasignal ist "1" bis zur Erfassung der ersten Kante des Postens 10, "0" von der ersten Kante bis zur zweiten Kante des Postens 10 und ¹¹I" nach der Erfassung der zweiten Kante des Postens 10.

Zu Beginn der Abtastung führt der Q-Ausgang des Flip-Flops I24 "0" und der Ausgang des V7echselrichters 142 "1". Daher führt auch der Ausgang des Flip-Flops 136 "1". Bei Empfang des Abtaststartsignals schaltet der Q-Ausgang des

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Flip-Flops 124 auf "1", und der Ausgang des Flip-Flops 136 bleibt auf ^M1··. \7enn der Ausgang ^es Wechselrichters I42 von "1" auf "0" schaltet (d.h. bei Erfassung der ersten Kante des Postens 10), schaltet der Ausgang des Flip-Flops 136 ebenfalls auf "0". Der Ausgang dieses Flip-Flops ist mit einem Eingang des Und-Gatters 132 verbunden. Wie bereits vorher erläutert, ist der Q-Ausgang des Flip-Flops 124 an den anderen Eingang des Und-Gatters 132 angeschlossen. Daher führt der Ausgang des Und-Gatter3 132 "1¹· vom Zeitpunkt des Empfangs eines Abtaststartsignals (das den Q-Au3gang des Flip-Flops 124 veranlaßt, auf "1" zu schalten) bis zur Erfassung der ersten Kante des Postens 10 (was den Ausgang des Wechselrichters I42 und somit den Flip-Flop I36 veranlaßt, auf "0" zu schalten). Der Ausgang des Und-Gatters 132 ist mit den Dateneingang eines Flip-Flops 148 verbunden. Der Flip-Flop 148 wird vom Taktgeber 126 getaktet) so daß der Ausgang des Und-Gatters 132 mit dem Taktgeber 126 synchron ist. Das synchronisierte Ausgangssignal des Flip-Flops 148 wird einem Eingang eines NAND-Gatters I50 zugeführt. -Der Ausgang des Wechselrichters 129 (d.h. das invertierte Taktsignal) ist an den anderen Eingang des ITAITD-Gatters I50 angeschlossen. Der Ausgang des NAND-Gatters ist iait dem Takteingang eines Zählers 152 verbunden. Folglich, zählt der Zähler 152 die invertierten Taktimpulse, die während der Zeitspanne auftreten in der die Ausgangsgröße des Flip-Flops I48 "1" ist.

Wenn die Ausgangsgröße des Wechselrichters I42 von "0" auf "1" schaltet (d.h. bei Erfassung der zweiten Kante des Postens 10), wird der Flip-Flop getaktet, und der Q-Ausgang, der anfänglich "1" führte, schaltet auf "0". Der Q-Ausgang des Flip-Flops 138 ist mit einem Eingang des Und-Gatters 134 verbunden. Da der Q-Ausgang des Flip-Flops 124 mit dem anderen Eingang des Und-Gatters 134 verbunden ist, wird die Ausgangsgröße des Und-Gatters 134 "1" vom Zeitpunkt des Empfangs eines Abtaststartsignals (das den Q-Ausgang des Flip-Flop3 124 veranlaßt, auf "1" «u schalten) bis zur Erfassung der zweiten Kante des Postens 10 (was den Q-Ausgang des Flip-Flops 138 veranlaßt, auf

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"O" zu schalten). Das entspricht der zwischen dea Anfang einer Abtastung und der Erfassung der zweiten Kante des Postens 10 verstreichenden Zeit. Der Ausgang des Und-Gatters 134 ist an den Dateneingang des Flip-Flops 154 angeschlossen, der derselben Synchronisierungsfunktion dient wie der Flip-Flop 148. Der Ausgang des Flip-Flops 154 ist mit einen Eingang eines IIAND-Gatters 156 verbunden, während der Ausgang des Wechselrichters 12°. an den anderen Eingang des NAND-Gatters I56 angeschlossen ist. Der Ausgang des KAND-Gatters 156» das derselben Funktion wie das NAND-Gatter I50 dient, ist mit dem Takteingang eines Zählers I58 verbunden. Folglich zählt der Zähler 158 invertiert Taktimpulse 1 die während der Zeit auftreten, in der der Flip-Flop 154 auf "1" steht.

Der Ausgang des NAND-Gatters I56 ist außerdem mit dem Eingang eines Wechselrichters I60 und dem Takteingang des Flip-Flops I46 verbunden. Der Ausgang des Wechselrichters I60 und der Q-Au3gang des Flip-Flops 146 sind mit den Eingängen eines Und-Gatters 162 verbunden. Der Wechselrichter I60 dient einer Verzögerungsfunktion zur Synchronisierung seiner Ausgangsgröße mit der des Flip-Flops 146· Anfänglich ist die Ausgangsgröße der mit einem invertierten Rückstelleingang des Flip-Flops I46 verbundenen Kamera 20 "0", wodurch der Q-Ausgang des Flip-Flops I46 auf "1" gehalten wird. Dadurch v/erden Impulse vom Wechselrichter I6O durch das Und-Gatter 162 hindurchgelassen. Die Ausgangsgröße des Und-Gatters 162 wird von einem Wechselrichter I64 invertiert, dessen Ausgang das Zählen eines Zählers I68 steuert. Die Aufgabe des Wechselrichters 164 ist die Synchronisierung der Zähltätigkeiten der Zähler 168 und 158. Der Zähler I68 zählt also alle Taktimpulse, die zwischen dein Beginn einer Abtastung und der Erfassung der ersten Kante des Postens 10 auftreten. Bei Erfassung der ersten Kante des Postens 10 schaltet der Ausgang der Kamera 20 auf "1". Das veranlaßt den Flip-Flop I46 jedesmal umzuschalten, wenn an seinem Takteingang ein Impuls vom ITAITD-Gatter I56 empfangen wird. Der Flip-Flop 146 arbeitet also wie ein Frequenzteiler, und seine Ausgangsgröße besteh'

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aus e:.ner Impulsreihe mit der halben Fru^uem- der Ausgangsfrequenz des NAND-Gatters 156. Deshalb schaltet der Ausgang des Und-Gatters 162 nur bei Empfang jedes zweiten Impulses vom V/echselrichter I60 auf "1" um. Bei Erfassung der zweiten Kante de3 Postens 10 schaltet der Ausgang der Kamera 20 auf "0", und v;eitere Ic:pulse vom NAND-Gatter 156 werden nicht mehr empfangen. Daher entspricht der Stand des Zählers I68 allen vom Beginn einer Abtastung bis nur Erfassung der ersten Kante des Postens 10 auftretenden Taktiiapulsen und der Hälfte der zvn.sch.en der Erfassung der ersten und der zweiten Kante des Postens 10 auftretenden Taktinpulse. Diese Zählung entspricht also der Mitte des Postens 10 für diese bestimmte Abtastung.

Der Ausgang der Kamera 20 ist unmittelbar mit dem Dateneingang des Flip-Flops 144 verbunden, der vom Taktgeber 126 getaktet v/ird. Der Ausgang des Flip-Flops 144 ist an ein NAND-Gatter I70 angeschlossen. Der Ausgang des Wechselrichters 129 ist an den anderen Eingang des NAND-Gatters I70 angeschlossen. Der Ausgang des NAND-Gatters I70 ist mit dem Ta,kteingang eines Zählers I72 verbunden. Daher.werden während der Zeitspanne_f in der das von der Kamera 20 kommende Signal "1" ist (nach Synchronisierung mit den Taktgeb·.· 126), invertierte Taktimpulse durch das NAND-Gatter I70 hindurchgelaasen und vom Zähler 172 gezählt. Da der Kämeraausgang "1" ist, wenn ein Posten erfaßt wird, entsprechen die Zählerstände des Zählers 172 der Breite des Postens für diese bestimmte Abtastung.

Die Kapazität des Zählers I40 ist der Anzahl der in der Kameraanordnung vorhandenen Photodioden gleich, in der vorliegenden Ausführungeform der Erfindung also 768· -Da die Frequenzde3 den Zähler 14Ο steuernden Taktgebers 126 und die Abtastgeschwindigkeit der Photodiodenanordnung gleich sind) entspricht jede Zählung des Zählers 14Ο der Abtastung einer Photodiode in der Anordnung. Erreicht der Zählerstand des Zählers I40 also 7^8, so sind alle Photodioden in der Anordnung abgetastet worden. Zu diesem Zeitpunkt wird vom Zähler 140 eine "1" erzeugt und einem Wechselrichter I74 zugeführt.

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Das veranlaßt den Ausgang des mit einem invertierten Rückstelleingang dea Flip-Flops 122 verbundenen Wechselrichter 174 von "1" auf "0" zu schalten, wodurch der Q-Ausgang des Flip-Flops 122 veranlaßt wird, auf "0" zu schalten. Da3 wiederum veranlaßt den Q-Ausgang des Flip-Flops 124» auf "0" zu schalten, wodurch der Flip-Flop 138 voreingestellt wird (so daß sein Q-Ausgang "1" führt) und der Ausgang des Flip-Flops I36 auf "1" wechselt. Außerdeia schalte die Ausgänge der Und-Gatter 130, 132 und 134 entweder auf "0" oder sie bleib; auf "0". Der Q-Ausgang des Flip-Flops 124 ist mit dem Eingang eines Wechselrichters 176 verbunden und schaltet von "0" auf "1" ura. Bei Empfang des nächsten Abtaststartsignals schaltet der Q-Ausgang des Flip-Flops 124 von "1" auf "0" und der Ausgang des "Wechsel richte rs I76 von "0" auf "1" um. Dieses Signal dient als Kamerastartsignal für die nächste Abtastung und als Abtastendsignal für die vorhergegangene Abtastung. Das Abtastendsignal wird den Datenerfassungssteuerkreis 32 zugeführt und ermöglicht die Eingabe der Zähler stände der Zähler I52, I58, 168 und I72 in den Speicher 44.' Ist der Speicher 44 geladen, so wird auf der Leitung 51 das C-Rückstellsignal erzeugt, und die Zähler I40, I52, 158, I68 und I72 werden gelöscht. Das Beladen des Speicherr 44 und das LÖ3chen der Zähler I40, I52, 158, I68 und I72 erfolgen, ehe das nächste Abtaststartsignal den Flip-Flop 122 taktiert und die nächste Abtastfolge startet.

Aus der obigen Beschreibung kann der Ablauf der Postenmessung wie folgt zusammengefaßt werden. Beim Herabfallen eines Postens unterbricht dieser die Bahn eines Laserstrahls zur Einleitung eines Keßzyklu3es. Im Verlauf eines Meßzykluses werden 512 horizontale Abtastungen in gleichen Schrittlängen entlang einer vertikalen Achse des Postens durchgeführt. Die Abtastgeschwindigkeit wird von einem frequenzveränderlichen Taktgeber gesteuert. 7/ährend jeder einzelnen der 512 Abtastungen v/ird die gesamte in jeder Kamera enthaltene, aus 768 Photodioden bestehende Anordnung serienweise abgetastet.

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Vier Zähler, deren Zählgeschv/indigkeit gleich der Abtastgeschwindigkeit der Photodiodenanordnung ist. zählen bi3 zu Y/erten, die das horizontale Ausmaß des Postens sowie die Lage der Kanten und der Mitte des Postens darstellen. Nach jeder der 512 Abtastungen werden die Werte in den Zählern in einen Speicher geladen. Daraufhin werden die Zähler zurückgestellt und die nächste Abtastung durchgeführt. Nach Beendigung aller 512 Abtastungen und nach Eingabe der Vierte für jede einzelne Abtastung aus den Zählern in den Speicher nutzt ein Konputer diese Informationen zur Bestimmung des Volumens und der Form des zu messenden Postens. Für jede Abtastung der Kameras multipliziert der Komputer die Horizontalausmaßiaessungen miteinander und das Produkt dann mit Υ/Α zur Bestimmung des Querschnittsflächeninhalts des Postens an jeder Abtaatstelle. Dieser Flächeninhalt wird dann mit dem Abstand zwischen den Abtastungen (d.h. der Höhe jeder Scheibe des Postens) zur Bestimmung des durch jede Abtastung vertretenen Volumens des Postens multipliziert. Die Volumen aus allen 512 Abtastungen werden dann addiert, um das Volumen des ganaon Postens zu erhalten.

Die im Speicher 44 gespeicherten Daten können zusätzlich zu ihrem Verv/endung3zweck, nämlich der Bestimmung des Volumens des Postens 10, auch noch zur Bildung eines Abbildes des Postens auf dem Bildschirm eines Anzeigegeräts benutzt v/erden. Das gestattet eine genauere Prüfung der Form des Postens 10, a^s durch Sichtbeobachtung des fallenden Postens möglich ist. Jede Horzontalausmaßme3sung wird zum Antrieb einer Zeile im Anzeigegerät 46 ausgenutzt. Die Anzeige wird bei einer der ersten Kante des Postens 10 entsprechenden Schirmlage eingeschaltet und bei einer der zweiten Kante des Postens 10 entsprechenden Schirmlage ausgeschaltet. Dabei wird eine jeder der beiden Kameras entsprechende Anzeige erzeugt. Die endgültige Anzeige enthält daher zwei Bilder des Postens 10, die von zwei um 90° voneinander getrennten Ansichten herstammen.

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Lie von Komputer 34 errechneten Volumen- und Gewichts informationen werden den Anzeigegerät 46 zur Herstellung einer ablesbaren Anzeige zugeführt. Außerdem werden die im Speicher 44 geepeicherten llittellinienciessungen vom Konputer 34 zur Bestimmung der relativen Kippung des herabfallenden Postens 10 benutzt. Ausgesuchte Mittelpunkte werden analysiert, um dadurch den Neigungswinkel einer durch sie hindurchgelegten Linie relativ sur Vertikalen zu bestimmen. Eine ablesbare Anzeige dieser Informationen wird ebenfalls auf den Anzeigegerät 46 erzeugt.

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Claims

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ΡΑΤΕΙΠ?Α!Ι5 PRUCIIE

1 . Ein System zur Bestimmung des Volumens eines fallenden Postens geschmolzenen Glases, enthaltend

eine Glasaufgabevorrichtung zur Bildung und Anlieferung eines Glaspostens,

Mittel zur Messung de3 horizontalen Ausmaßes des Postens in vorbestimmten Schrittlängen do3 von der besagten Aufgabevorrichtung herabfallender Glaspostens und

Mittel zur Bestimmung des Volumens des Postens in Abhängigkeit von den besagten Schrittlängen und den besagten Horizontalausmaßmessungen.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten lleßjnittel Taktgeberraittel zur zeitlichen Steuerung des besagten Horizontalaus inaßmessunge η enthalten.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangsfrequenz der besagten Taktgebernittel eine Funktion der Geschwindigkeit des an einen Bezugspunkt vorbeifallenden Postens ist.
4· System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten tleßmittel Kameramittel zur Beobachtung des fallenden Postens enthalten, wobei die Kamoramittel Photosensorenmittel zur Bildung einer digitalen, das

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horizontale Ausmaß des Postens an einem bestimmten Punkt entlang seiner Länge darstellenden Ausgangsgröße enthalten.
5« System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin l.Üttel zur Messung der Länge de3 fallenden Postens enthält.
6. System nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Lüngenmeßmittel Kittel zur Herstellung eines quer zur Bahn des fallenden Postens gerichteten Lichtstrahls sowie Mittel zur Feststellung, wann der Strahl unterbrochen ist, und Mittel zur !.!essung der Zeitspanne, während der der Strahl durch don fallenden Posten unterbrochen ist, enthalten*
7· System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Lichtstrahl ein Laserstrahl ist.
8. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Meßmittel Mittel zur Aufnahme erster und zweiter Horizontalausraaßmes3ungen enthalten, die bezüglich des Postens etv/a 90 voneinander getrennt sind.
9. System nach-Anspruch 1, 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin LIittel zur Erzeugung, in Abhängigkeit von den besagten Horizontalausmaßmessungen, einer Abbildung der Form des Postens enthält.
10. System nach Anspruch 1, 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin Mittel zur Bestimmung, in Abhängigkeit von den basagten Horizontalausmaßmessungen, der relativen Kippung des Postens bezüglich seiner Bewegungsbahn enthält.
11. Methode zur Bestimmung des Volumens eines von einer Glasaufgäbevorrichtung angelieferten Postens geschmolzenen Glases, bestehend aus den folgenden Verfahrensschritten:

Abtrennung eines Postens, so daß er frei von der besagten Glasaufgabevorrichtung herabfallen kann,

Erzeugung von Takt signaler., die vorbestimmten Schrittlängen in der Bewegung des Postens entsprechen,

aufeinanderfolgende, durch die besagten Takteignale ausgelöste Me

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lrvon i'eißpunk

des horizontalen Ausnaßes des Postens an einer !.lehrzahlrvon i'eißpunkten entlang seiner Länge und

elektronische Bestimmung des Voluir.Gns des Postens in Abhängigkeit von den besagten Horizontalausnaßnessungen und den besagten vorbestimmten Schrittlängen.
12. Methode nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin den Verfahrensschritt der Bestinmung der Länge des fallenden Postens enthält.

13· Methode nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin den Verfahrensschritt der Erzeugung, in Abhängigkeit von den besagten Horizontalausmaßmessungen, einer Abbildung der Form des Postens enthält.

14· Ilethode nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Meßverfahrens schritt die Aufnahme erster und zweiter Horizontalausnaßrcessuncv in sich einschließt, die bsüglich des Postens etwa 90° von einander entfernt sind.

15· Methode nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet daß der weitere Verfahrensschritt der elektronischen Bestimmung der relativen K des Postens bezüglich seiner Bewegungsbahn vorgesehen ist.

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