DE586698C

DE586698C - Verfahren zum Pruefen und Sortieren von Gegenstaenden

Info

Publication number: DE586698C
Application number: DEW86577D
Authority: DE
Original assignee: Westinghouse Electric and Manufacturing Co
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1930-07-30
Filing date: 1931-07-25
Publication date: 1933-10-25

Description

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15 NOV. 1933

AUSGEGEBEN AM
25. OKTOBER 1933

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und

eine Vorrichtung zum Prüfen und Sortieren von Gegenständen nach Maßgabe des von deren Oberfläche auf lichtelektrische Zellen reflektierten Lichtes einer Lichtquelle.

Durch das Patent 475 612 ist eine Sortiervorrichtung dieser Art bekanntgeworden, bei der das Licht der Lichtquelle einen Streifen des zu untersuchenden Gegenstandes beleuchtet, der das Licht auf eine Vielzahl von nebeneinanderliegenden lichtelektrischen Zellen wirft.

Bei dieser bekannten Vorrichtung hat es sich als sehr schwierig erwiesen, den vom Licht getroffenen Streifen gleichmäßig zu beleuchten. Weiter wurde die Empfindlichkeit dadurch verringert, daß das Licht von dem beleuchteten Streifen auf eine Mehrzahl von Zellen, nicht nur auf die unmittelbar gegenao überliegende geworfen wurde.

Die Erfindung will diese Nachteile der bekannten Einrichtung beseitigen.

Gemäß der Erfindung geschieht das dadurch, daß jeweils nur eine Elementarfläche des zu prüfenden Gegenstandes durch ein Strahlenbündel der Lichtquelle beleuchtet wird. Dieses Strahlenbündel wird quer zur Vorschubrichtung des Gegenstandes verschoben, so· daß es eine quer zu dieser liegende Elementarlinie bestreicht. Das reflektierte Licht wirkt unter Vermittlung der es auffangenden Zellen in an sich bekannter Weise auf Einrichtungen ein, die die Vorschubbewegung des zu prüfenden Gegenstandes herbeiführen. Schwankungen im Reflexionsvermögen des untersuchten Gegenstandes, z. B. Rostflecke in untersuchten Weißblechplatten, haben hierbei eine erheblich stärkere Einwirkung auf das Leitvermögen der Zellen, weil diese nicht gleichzeitig Lichtstrahlen ausgesetzt sind, die von benachbarten, normal reflektierenden Oberflächenteilen ausgehen.

Die Erfindung ist durch die Zeichnung beispielsweise dargestellt.

Es zeigen -

Fig. ι und 9 schaubildlich zwei Ausführungsformen der Erfindung,

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung einer Verstärkereinrichtung;

Fig. 3 und 6 sind im großen Maßstab ge-

haltene Querschnitte durch zwei Ausführungsformen der Abtasteinrichtung;

Fig· 4. Sj 7 ^un<i 8 zeigen schematisch andere Anordnungen der Abtasteinrichtung. Bei der beispielsweise in Fig. ι dargestellten Ausführungsform sind zwischen Ständern 5 einer Grundplatte ι mit Flanschen 3 Walzenpaare 9, 10 drehbar, zwischen denen die zu prüfenden plattenförmigen Gegento stände 11 hindurchgeführt werden, und zwar von rechts nach links in Fig. 1. Die unteren Walzen werden durch, einen Schnurtrieb 13, 14 von der vom Motor 17 aus gedrehten Scheibe 15 unmittelbar oder mittelbar angetrieben. Die Prüfeinrichtung ist in einem in Fig. 3 in größerem Maßstab im Querschnitt wiedergegebenen Gehäuse 21 untergebracht, das durch Leisten 19 an der Grundplatte befestigt ist. Die untersuchten Platten werden durch die Rollen 9 und 10 weitergeführt und je nach Einstellung einer in Ständern 7 der Grundplatte um eine waagerechte Achse drehbar gelagerten Tischplatte 35 entweder über diese zu einem Aufnahmebehälter oder unter ihr entlang auf eine Platte 34 geleitet.

Die Verstellung der Tischplatte 35 erfolgt

mittels einer Zugstange 37, die mit dem Anker 39 einer Schaltspule 41 verbunden ist, die in der unten näher beschriebenen Weise gesteuert wird.

In der Prüfeinrichtung sind, wie das Schaltungsschema nach Fig. 2 erkennen läßt, lichtelektrische Zellen 71 pai"allel geschaltet, die im Eingangskreis eines Verstärkers 31 liegen. Die Ausgangsklemmen des Verstärkers sind an Gitter bzw. Kathode einer Glimmröhre 77 angeschlossen, deren Ausgangskreis eine Wechselstromquelle 79 und ein Relais 47 enthält.

Die Abtastung des zu prüfenden Gegenstandes erfolgt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 3. Die Strahlen einer punktförmigen Lichtquelle 83 werden über eine umlaufende Blende 85 einer Spiegeltrommel 89 zugeführt, die ebenso wie die Blende von einem Motor 91 in Umlauf gesetzt wird. Der Lichtstrahl wird durch die Spiegeltrommel .quer über die zu prüfenden Gegenstände 11 hinweggeleitet und von den getroffenen Flächenstellen auf die nebeneinander gemäß Fig. 2 angeordneten, parallel geschalteten Zellen 71 geworfen. Die Kathoden der Zellen sind gestaffelt so angeordnet, daß sie sich überlappen und daß immer wenigstens eine Zelle 71 unter normalen Umständen stromführend ist. Es entstehen entsprechend der Unterbrechung durch die Blende 85 einzelne Stromstöße in einer Frequenz, die von der Umlaufszahl der Blende 85 abhängt. Dieser pulsierende Strom gelangt in den Eingangsstromkreis des Verstärkers 31.

Gewöhnlich ist wenigstens eine der Zellen 71 erregt. Dann führt der Ausgangskreis der Röhre 77 keinen Strom; sobald aber das auf eine der Zellen 71 von dem zu prüfenden Gegenstand reflektierte Licht abnimmt, fällt die Spannungsdifferenz zwischen Gitter 73 und Kathode 75 der Röhre yy. Die Röhre wird leitend, das Relais 47 spricht an und schließt den Kontakt 49.

Die Schließung des Kontaktes 49 schaltet einen Kreis 53 parallel zu einem Kreis 55, der die obenerwähnte, auf die Tischplatte 35 einwirkende Spule 41 enthält. Durch die Parallelschaltung wird der Strom durch die Spule 41 verringert, so daß die Spule ihren Anker 39 fallen läßt. Dabei schließt dieser einen Widerstandskreis 61 parallel zur Relaiswicklung, und zwar über einen von einem Kontaktnocken 69 abhängigen Unterbrechungskontakt 67. Hierdurch wird die Spule 41 so lange gehindert, ihren Anker wieder anzuziehen und die Tischplatte 35 zurückzuschwenken, bis die fehlerhaft befundene Platte unterhalb dem Tisch 35 hindurchgegangen ist und auf den Nocken 69 drehend eingewirkt hat. Alsdann kehrt die Platte wieder in die Normallage gemäß Fig. 1 zurück. Die Platten 11 laufen, wie Fig. 3 andeutet, mit einem gewissen Abstand voneinander an go der Abtaststelle vorbei. Ein Reflektor 97 verhindert, daß an den Unterbrechungsstellen das Relais 47 jedesmal anspricht und etwa die geschilderte Umstellung des Tisches 35 herbeiführt.

Statt der gestaffelten lichtelektrischen Zellen kann auch eine einzige Zelle mit langgestreckter Kathode Anwendung finden, ohne daß die Wirkung der Anordnung sich ändert. Die Herstellung einer Vielzahl von Zellen, die gleichmäßig auf gegebene Beleuchtung ansprechen, oder auch die Herstellung einer Zelle mit langgestreckter Kathode, die über die ganze Oberfläche hin gleichmäßig empfindlich ist, bereitet bisweilen Schwierigkeiten. Diese Schwierigkeiten vermeidet eine Anordnung gemäß Fig. 4 und 5, bei der eine einzige kleine lichtelektrische Zelle verwendet wird. Das erreicht man dadurch, daß die zu prüfende Platte, die hier bei 99 angedeutet ist, zylindrisch gebogen wird, derart, daß sie die Abtaststrahlen von der Spiegeltrommel 89 zu der in ihrer Achse liegenden Kathode 103 einer Zelle 105 reflektiert. Es ist für die Wirkung der Vorrichtung unerheblieh, ob die zu prüfenden Gegenstände zylindrische Form dauernd aufweisen oder für die Prüfung nur zylindrisch gebogen werden. Ist eine solche Biegung unmöglich, so kann eine Vorrichtung gemäß Fig. 6 am Platze sein, bei der die reflektierten Abtaststrahlen auf einen zylindrischen Reflektor 197 fallen,

Claims

der sie auf die in seinem Brennpunkt liegende Kathode einer lichtelektrischen Zelle 173 wirft. Bei der Ausführung nach Fig. 7 und 8 ist ein zylindrischer Reflektor 153 vorgesehen, der das von dem Prüfgegenstand reflektierte Licht sammelt und mittels eines Spiegels 155 auf eine Zylinderlinse 175 wirft, die das Licht auf die Kathode 199 der Zelle 173 gelangen läßt. Die Prüfstrahlen werden in jedem Falle nur in der Richtung gesammelt, in der sie die Oberfläche des zu prüfenden Gegenstandes bestreichen. In der Querrichtung werden Randstrahlen durch eine Schlitzblende abgefangen. Bei der Ausführung nach Fig. 9 soll eine Platte 109 größerer Länge untersucht werden, von der mittels einer Schneidvorrichtung • in, die periodisch von dem Kurbelzapfen eines umlaufenden Zahnrades 115 in Tätigkeit gesetzt wird, einzelne Stücke 107 abgeschnitten werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel schließt der Kontakt 49 den Stromkreis einer Spule 119. Diese Schaltspule öffnet durch ihren Anker 121 ein Ventil 125, durch das aus einem Behälter 127 isolierende Flüssigkeit auf die Kante der Platte an der Stelle gespritzt wird, an der durch die Abtastung eine fehlerhafte Stelle festgestellt wurde. An der Kante der Platte läuft eine Kontaktrolle 133 im Erregungskreis der Schaltspule 41. Wenn die isolierte Stelle einer abgeschnittenen Platte 107 an der Kante der Rolle 133 vorbeiläuft, wird in der oben geschilderten Weise die Spule 41 ihren Anker fallen lassen und die Verstellung des Tisches 35 bewirken, so daß die fehlerhafte Platte einen anderen Weg geleitet wird als die fehlerlosen Platten. Es sei bemerkt, daß die Nockeneinrichtung 69 so ausgeführt ist, daß sie eine Umdrehung in dem Zeitraum zwischen Antrieb der Vorderkante der Prüfplatte in den Raum zwischen den Platten 34, 35 und dem Austritt der Hinterkante der Platte ausführt. Patentanserüche:

1. Verfahren zum Prüfen und Sortieren von Gegenständen nach Maßgabe des von deren Oberfläche auf lichtelektrische

■ Zellen reflektierten Lichtes einer Lichtquelle nach Patent 475 612, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils nur eine Elementarfläche des zu prüfenden Gegenstandes (11) durch ein Strahlenbündel der Lichtquelle beleuchtet wird, das quer zur Vorschubrichtung des zu prüfenden Gegenstandes verschoben wird, so daß es eine quer zur Vorschubrichtung liegende Elementarlinie bestreicht, und daß das reflektierte Licht unter Vermittlung der es auffangenden Zellen (71) in an sich bekannter Weise auf die Vorschubbewegung des Gegenstandes steuernde Einrichtungen wirkt.

2. Vorrichtung zur Ausführung der Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Hchtelektrischen Zellen (71), die einzeln durch das reflektierte Strahlenbündel erregbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtelektrischen Zellen (71) parallel geschaltet sind.

4. Vorrichtung zur Ausführung der Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen das vom Gegenstand reflektierte Licht auffangenden Reflektor, der das auf ihn fallende Licht auf eine einzige lichtelektrische Zelle wirft, deren lichtempfindliche Fläche im oder in der Nähe des Reflektorbrennpunktes liegt.

Hierzu r Blatt Zeichnungen

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