DD215399A1 - METHOD AND DEVICE FOR DETECTING ERRORS ON SURFACE LAYERS - Google Patents

Abstract

Das Verfahren und die Vorrichtung zur Erkennung von Fehlern auf Oberflaechen wird eingesetzt zur Erkennung von Fehlern auf Oberflaechen von vorwiegend bandfoermigen Materialien beispielsweise beim Walzprozess oder in der Weiterverarbeitung solcher Baender. Ziel der Erfindung ist es, die Fehler auf der Oberflaeche von Materialien sicher zu ermitteln, um damit die Qualitaetsanforderungen an das Endprodukt besser zu erfuellen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, welche bei hoechsten Anforderungen an das Aufloesungsvermoegen die Unterscheidung verschiedener Fehlerarten einschliesslich der Unterscheidung von mechanischen Beschaedigungen und farblichen Oberflaechenveraenderungen ohne Anwendung aufwendiger optischer Filtereinrichtungen gestatten. Das erfindungsgemaesse Verfahren besteht darin, dass mit einer optischen Einrichtung, die zeilenweise einen Laserstrahl ueber die zu pruefende Oberflaeche fuehrt, die Helligkeit des von der zu pruefenden Oberflaeche direkt reflektierten Laserstrahls von einem Fotoempfaenger gemessen wird, waehrend gleichzeitig die Helligkeit des in der Umgebung des direkt reflektierten Strahls auftretende Streulicht von mehreren Fotoempfaengern gemessen wird, wobei die erhaltenen Signale nach bekannten Verfahren registriert und ausgewertet werden. Das Verfahren eignet sich besonders zur Kontrolle der Qualitaet von Aluminiumbaendern und -blechen waehrend des Walzprozesses und ihrer Weiterverarbeitung.The method and the device for detecting defects on surfaces is used to detect defects on surfaces of predominantly belt-shaped materials, for example during the rolling process or in the further processing of such ribbons. The aim of the invention is to reliably determine the defects on the surface of materials in order to better meet the quality requirements of the end product. The invention has for its object to develop a method and apparatus which allow the highest requirements for the resolution ability to distinguish different types of errors including the distinction of mechanical damage and color surface changes without the use of expensive optical filter devices. The inventive method is that with an optical device that performs a laser beam line by line over the surface to be tested, the brightness of the directly to be tested from the surface to be tested laser beam is measured by a photoreceptor, while at the same time the brightness of the in the vicinity of the direct Reflected beam occurring scattered light is measured by a plurality of photoreceptors, wherein the signals obtained are registered and evaluated by known methods. The method is particularly suitable for controlling the quality of Aluminiumbaendern and sheets during the rolling process and their further processing.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Fehlern auf Oberflächenschichten Method and device for detecting defects on surface layers

Anwendungsgebiet fler Application area

Das Verfahren zur Erkennung von Fehlern auf Oberflächen wird eingesetzt zur Erkennung von Fehlern auf Oberflächen von vorwiegend bandförmigen Materialien beispielsweise beim Walzprozeß oder in der Weiterverarbeitung solcher Bänder, bei denen es neben der reinen Erfassung der Fehlerstellen noch erforderlich ist, verschiedene Fehler nach ihrer Art und ihrer Herkunft zu beurteilen und in entsprechende Klassen einzuordnen. Das Verfahren eignet sich speziell zur Überwachung desThe method for detecting defects on surfaces is used to detect defects on surfaces of predominantly strip-shaped materials, for example, during the rolling process or in the further processing of such bands, where it is still required in addition to the mere detection of flaws, various errors according to their nature and their To judge the origin and classify it into appropriate classes. The method is especially suitable for monitoring the

Kaltwalzprozesses metallischer Werkstoffe auch bei zwischengeschalteten Wärmebehandlungsstufen und bei derCold rolling process of metallic materials also in intermediate heat treatment stages and in the

Weiterverarbeitung dieser Materialien zu Halbzeugen oder Endprodukten.Further processing of these materials into semi-finished products or end products.

Weiterhin sind Anwendungsmöglichkeiten vielfältiger Art vorhanden, wenn die zu prüfende Oberfläche einen Mindestreflexionsgrad, der von Beleuchtungsstärke und Empfindlichkeit der Fotoempfänger bestimmt wird, aufweist.Furthermore, there are a variety of applications possible if the surface to be tested has a minimum reflectivity, which is determined by illuminance and sensitivity of the photoreceptor has.

pharakteji^ffi Lösungen pharakteji ffi solutions

Auk? der Vielzahl der existierenden Verfahren zur Oberflächenprüfung sollen nur die erwähnt werden, bei denen mittels eines Lichtstrahles die Oberfläche des zu prüfenden Materials zellenförmig senkrecht zu einer Bewegungsrichtung abgetastet und das reflektierte oder gestreute Licht über Fotoempfänger in elektrische Signale umgewandelt wird.Auk? the plurality of existing methods for surface inspection should be mentioned only those in which by means of a light beam, the surface of the material to be tested scanned cell-shaped perpendicular to a direction of movement and the reflected or scattered light is converted via photoreceptor into electrical signals.

Bei verschiedenen Meßverfahren wird mittels einer geeigneten optischen Vorrichtung das multispektrale Licht einer Lichtquelle auf die Oberfläche des Prüflings in einem Abtastfleck fokussiert und das bei fehlerhafter Oberfläche auftretende Streulicht über Sammeleinrichtungen einem oder mehreren Fotoempfängern zugeleitet. Xn der OS 28 27 704 werden farbige Fehler auf der Oberfläche dadurch erkannt, daß aus dem multispektralen Licht der Abtasteinheit verschiedene Farbauszüge ausgefiltert werden und die Oberfläche mit mehreren Lichtstrahlen unterschiedlicher Spektralbereiche gleichzeitig geprüft wird. Die Auswertung des Streulichts der einzelnen Lichtstrahlen gestattet die Unterscheidung eines Farbfehlers von mechanischen Beschädigungen.In various measuring methods, the multispectral light of a light source is focused onto the surface of the test object in a scanning spot by means of a suitable optical device and the scattered light occurring in the case of a faulty surface is fed via collection devices to one or more photoreceivers. Xn of OS 28 27 704, colored defects on the surface are recognized by the fact that different color separations are filtered out of the multispectral light of the scanning unit and the surface is checked simultaneously with several light beams of different spectral ranges. The evaluation of the scattered light of the individual light beams allows the distinction of a color error from mechanical damage.

Diese prinzipiell gute Prüfmethode weist aber einige Wachteile auf, die allen Verfahren der Erzeugung von Lichtstrahlen aus einer multispektralen Lichtquelle eigen sind. Die Erzeugung eines parallelen Strahlenbündels auf eine größere Entfernung ist aus einer multispektralen Lichtquelle nicht möglich,, so daß der auf dem Prüfling fokussierte Lichtstrahl divergiert und über Sammeleinrichtungen dem Fotoempfänger zugeleitet oder eine reine Streulichtmessung durchgeführt werden muß· Je nach Einfallswinkel des Lichtstrahles auf dieHowever, this principle good test method has some wax parts that are inherent in all methods of generating light rays from a multispectral light source. The generation of a parallel beam to a greater distance is not possible from a multispectral light source, so that the light beam focused on the DUT diverges and fed via collection devices the photoreceiver or a pure scattered light measurement must be performed · Depending on the angle of incidence of the light beam on the

zu prüfende Oberfläche erzeugt ein mechanischer Oberflächenfehler, beispielsweise ein Kratzer, entsprechend seiner lagenmäßigen Orientierung und seiner örtlichen Lage auf der Oberfläche bei gleichartigen Fehlern eine recht unterschiedliche Streuung des lichtstrahls und damit recht unterschiedliche Signalamplituden· Eine Fehlererkennung ist damit zwar möglich, jedoch kaum eine ausreichende Klassierbarkeit nach Fehlerintensität· Außerdem sind die zur Verfügung stehenden optischen Filter relativ breitbandig, so daß auch die damit erzeugten Teillichtstrahlen noch eine größere Bandbreite besitzen, wodurch das Auflösungsvermögen insgesamtsurface to be tested generates a mechanical surface defect, such as a scratch, according to its positional orientation and local location on the surface with similar errors quite different scattering of the beam and thus quite different signal amplitudes · A fault detection is thus possible, but hardly enough Klassierbarkeit error intensity · In addition, the available optical filters are relatively broadband, so that the partial light beams thus generated still have a wider bandwidth, whereby the total resolution

eingeschränkt wird·is restricted ·

Die beschriebenen Nachteile besitzt ein optisches Oberflächenpriifsystem, welches zur Abtastung den hinreichend parallelen und streng monochromatischen Lichtstrahl eines Lasers verwendet, nicht· Da mit einer Laseranordnung höchstes Auflösungsvermögen bezüglich der Fehlergröße bis in die Nähe der Walzstruktur erreichbar ist, arbeiten heute zahlreiche Geräte nach diesem Verfahren. Nachteilig bei der hier notwendigerweisen Verwendung des streng monochromatischen Lichtstrahles ist das zunächst fehlende Unterscheidungsvermögen zwischen mechanischen und farblichen Fehlern. Entsprechend dieser Einsatzcharakteristik finden derartige Geräte hauptsächlich dort Anwendung, wo auf hohes Auflösungsvermögen, z. B. Textilbahnen, Fadenrißkontrolleinrichtungen usw·, und weniger auf die Fehlerursache geachtet werden muß·The described disadvantages have an optical Oberflächenpriifsystem, which uses for scanning the sufficiently parallel and strictly monochromatic light beam of a laser, not · Since with a laser arrangement highest resolution with respect to the error size in the vicinity of the rolling structure can be reached, today many devices work according to this method. A disadvantage of the necessarily necessary use of the strictly monochromatic light beam is the lack of discrimination between mechanical and chromatic aberrations. According to this application characteristics such devices are mainly used where high resolution, z. Textile webs, yarn breakage inspection devices, etc., and less attention must be paid to the cause of the defect.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Fehler auf der Oberfläche von Materialien sicher zu ermitteln, um damit die Qualitätsanforderungen an das Endprodukt besser zu erfüllen·The aim of the invention is to reliably determine the defects on the surface of materials in order to better fulfill the quality requirements for the end product.

fleg,, fl ,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, welche bei höchsten Anforderungen an das Auflösungsvermögen die Unterscheidung verschiedener Fehlerarten einschließlich der Unterscheidung von mechanischen Beschädigungen und farblichen Oberflächenveränderungen ohne Anwendung aufwendiger optischer PiItereinrichtungen gestatten· Es wurde gefunden, daß mit einer geeigneten optischen Einrichtung über die zu prüfende Oberfläche ein laserstrahl geführt und die Messung der Helligkeit des Lichtfleckes auf der zu prüfenden Oberfläche durch mehrere lichtempfindliche Einrichtungen erfolgt, wobei die Helligkeit des von der zu prüfenden Oberfläche direkt reflektierten Laserstrahls von einem Fotoempfänger gemessen wird, während gleichzeitig die Helligkeit des in der Umgebung des direkt reflektierten Strahles auftretenden Streulichtes von mehreren, vorwiegend zwei, Weiteren Fotoempfängern gemessen wird, in der Weise, daß die das Streulicht messenden Fotoempfänger ein Summen-, Differenz- und/oder Verhältnissignal liefern, welches über eine geeignete elektronische Auswerteschaltung mit dem Signal des Fotoempfängers, welcher die Helligkeit des direkt reflektierten Laserstrahles mißt, derart verknüpft ist, daß aus den unterschiedlichen Signalpegeln der genannte Fotoempfänger sich Entscheidungen über Intensität, Umfang, Art und Herkunft der Fehler ableiten lassen, daß sich insbesondere trotz Verwendung des monochromatischen Laserstrahls Oberflächenverfärbungen von mechanischen Oberflächenfehlern und riefenförmigen Fehlern von matten oder blanken Stellen unterscheiden lassen·The invention has for its object to develop a method and an apparatus which allow the highest resolution requirements to distinguish different types of errors, including the distinction of mechanical damage and color surface changes without the use of expensive optical PiItereinrichtungen · It has been found that with a suitable a laser beam is guided over the surface to be tested and the brightness of the light spot on the surface to be tested is measured by a plurality of photosensitive devices, wherein the brightness of the laser beam directly reflected by the surface to be tested is measured by a photoreceptor while at the same time the brightness of the scattered light occurring in the vicinity of the directly reflected beam is measured by a plurality of, mainly two, further photoreceivers, in such a way that the scattered light t photoreceivers provide a sum, difference and / or ratio signal, which is linked via a suitable electronic evaluation circuit with the signal of the photoreceptor, which measures the brightness of the directly reflected laser beam, such that from the different signal levels of said photoreceptor decisions on the intensity, extent, nature and origin of the defects that, in particular despite the use of the monochromatic laser beam, it is possible to distinguish surface discolorations from mechanical surface defects and ridge-shaped defects from dull or blank areas.

AusführungsbeiapielAusführungsbeiapiel

In Pig. 1a bis Pig. 1e ist jeweils ein Ausschnitt der Pötoempfängerebene mit dem Gesichtsfeld von mindestens drei Fotoempfängern dargestellt« Das zweckmäßigerweise quadratische Gesichtsfeld des Potoempfängers 1 liegtIn Pig. 1a to Pig. 1e is a section of the Pötoempfängerebene with the field of view of at least three photoreceptors shown «The expediently square field of view of the Potoempfängers 1 is located

genau im reflektierten Hauptstrahl, während die runden Gesichtsfelder der Potoempfanger 2 und 3 der Erfassung des Streulichtes dienen.exactly in the reflected main beam, while the round fields of the photoreceptor 2 and 3 are used to detect the scattered light.

Pig« 1a zeigt die optische Erscheinung bei der Prüfung einer einwandfreien polierten Pläche. Der Laserstrahl wird von der Oberfläche reflektiert und trifft punktförmig auf dem Potoempfanger 1 auf. Streulicht ist nicht vorhanden.Pig «1a shows the visual appearance when testing a perfectly polished surface. The laser beam is reflected by the surface and impinges punctiform on the photoreceptor 1. Stray light is not present.

Pig. 1b stellt die optische Erscheinung bei der Abtastung von fehlerfreiem Walzgut dar. Der reflektierte Hauptstrahl wird durch die Walzstruktur der Oberfläche zu einem leuchtenden Band mit hoher Leuchtdichte aufgefächert und in der Umgebung erscheint ein schwaches diffuses Streulicht, welches von den Potoempfängern 2 und 3 erfaßt wird.Pig. Fig. 1b illustrates the optical appearance in the scanning of faultless rolling stock. The reflected principal ray is fanned by the rolling structure of the surface into a luminous band having a high luminance, and in the vicinity, a weak diffused scattered light appears, which is detected by the photoreceivers 2 and 3.

Pig. 1c zeigt die optische Erscheinung bei einem Farbfehler auf dem Walzgut· Da Anlauffarben, Glühschatten und ähnliche Parberscheinungen immer einen größeren Spektralbereich umfassen, wird auch das Reflexionsvermögen für den monochromatischen Laserstrahl verändert und der reflektierte Hauptstrahl gegenüber der in Pig. Tb dargestellten Weise gedämpft· Da aber die Oberflächenstruktur erhalten geblieben ist, wird im Farbfehlerbereich auch das Streulicht im gleichen Verhältnis wie der reflektierte Hauptstrahl gedämpft.Pig. 1c shows the optical appearance in the case of a color defect on the rolling stock. Since tarnish colors, incandescent shadows and similar parabolic phenomena always encompass a larger spectral range, the reflectivity for the monochromatic laser beam is also changed and the reflected principal ray is changed from that in Pig. Tb shown muted · However, since the surface structure is retained, the scattered light is attenuated in the same proportion as the reflected main beam in the color error range.

Pig· 1d stellt die optischen Verhältnisse beim Auftreten von riefenartigen Fehlern, Kratzern usw, dar· Der reflektierte Hauptstrahl wird nach Intensität des Fehlers mehr oder weniger gedämpft, während das Streulicht in gleicher Weise verstärkt wird· Gleichzeitig erscheint im Streu» lichtfeld ein von den Kratzerflanken reflektierter Teilstrahl, der den gleichen Winkel zum reflektierten Hauptstrahl aufweist wie die Kratzerrichtung zur Walzstruktur.Pig · 1d represents the optical conditions in the occurrence of ridge-like defects, scratches, etc. · The reflected principal ray is more or less attenuated by the intensity of the error, while the scattered light is amplified in the same way. · At the same time, one of the scratch edges appears in the scattering field reflected partial beam having the same angle to the main reflected beam as the scratch direction to the rolling structure.

Fig. 1e zeigt schließlich das Fehlerbild einer ausgedehnten mechanischen Beschädigung, wie es von Blasen, Schleif spuren, matten Stellen und Überwalzungen hervorgerufenFig. 1e finally shows the defect image of extensive mechanical damage caused by blisters, sanding marks, dull spots and rolling over

wird· Der vom Fotoempfänger 1 aufzunehmende reflektierte Hauptstrahl ist stark bedämpft, während ein starkes Streulicht die Gesichtsfelder aller drei Fotoempfänger fast gleichmäßig ausleuchtet·· The reflected main beam to be picked up by the photoreceiver 1 is strongly attenuated, while a strong scattered light illuminates the fields of view of all three photoreceivers almost evenly ·

Eine geeignete optische Vorrichtung zur Nutzung der in Fig· 1a bis 1e geschilderten optischen Erscheinungen ist in Fig. 2 dargestellt· Die zellenförmige Abtastung einer Oberfläche durch ein System, weiches aus einem Laser, einem rotierenden Polygonspiegel oder oszillierenden Kippspiegel, einem Plan- und einem Zylinderspiegel besteht, ist bekannt· Zur Sammlung des gestreuten oder reflektierten Lichtes werden teilweise Lichtleitstäbe, Faseroptiken, weitere Spiegel oder Linsen eingesetzt, die aber jeweils nur die Nutzung eines Teiles der in Fig. 1a bis 1e dargestellten Erscheinungen gestattet. Ein Sonderfall der in Fig. 2 dargestellten optischen Einrichtung gestattet jedoch die meßtechnische Auswertung aller in Fig. 1a bis 1e gezeigten Erscheinungen und damit die Beurteilung der Fehler nach Art und Herkunft ohne weitere optische Einrichtungen zur Sammlung des gestreuten oder reflektierten Lichtes. Im gewünschten FallA suitable optical device for utilizing the optical phenomena described in Figs. 1a to 1e is shown in Fig. 2. The cellular scanning of a surface by a system consisting of a laser, a rotating polygon mirror or oscillating tilting mirror, a plan and a cylindrical mirror It is known · to collect the scattered or reflected light, light guide rods, fiber optics, further mirrors or lenses are used in part, but each only allows the use of a part of the phenomena shown in FIGS. 1a to 1e. A special case of the optical device shown in Fig. 2, however, allows the metrological evaluation of all phenomena shown in Fig. 1a to 1e and thus the assessment of errors by type and origin without further optical means for collecting the scattered or reflected light. In the desired case

wird der sich drehende Polygonspiegel derart angeordnet, daß die Strecke Polygonspiegel - Planspiegel - ZyIlad@rspiegel gleich der doppelten Brennweite, d. h· dem Spiegelradius entspricht· In diesem Fall wird der von der zu prüfenden Oberfläche reflektierte Hauptstrahl unabhängig von seinem jeweiligen Ort auf der zu prüfender^ Oberfläche immer einen Schnittpunkt im Raum aufweisen, in welchem der Fotoempfänger 1 angeordnet ist· Die Entfernung Zylinderspiegel - zu prüfende Oberfläche - Fotoo empfänger 1 entspricht damit gleichfalls dem Radius des Zylinderspiegels·the rotating polygon mirror is arranged such that the distance polygon mirror - plane mirror - ZyIlad @ rspiegel equal to twice the focal length, d. In this case, the principal ray reflected from the surface to be inspected will always have an intersection in the space in which the photoreceptor 1 is located, regardless of its location on the surface to be inspected. The distance from the cylindrical mirror to be inspected Surface - Fotoo receiver 1 also corresponds to the radius of the cylinder mirror

Weitere im Streulichtbereich angeordnete Fotoempfanger₉. Fotoempfänger 2 und 3 in Fig· 2, erfassen gleichseitig den Streulichtanteil,so daß aus den Signalamplituden der einzelnen Fotoempfänger bei einer geeigneten elektronischen Auswertung die in Fig. 1a bis 1e gezeigten Verhältnisse erfaßt werden und in entsprechender logischer Verknüpfung die Fehler in bestimmte Klassen nach Art und Herkunft eingeordnet werden können·Further arranged in the scattered light area photo receiver ₉ . Photoreceivers 2 and 3 in FIG. 2, detect the stray light component on the same side, so that the ratios shown in FIGS. 1a to 1e are detected from the signal amplitudes of the individual photoreceptors with a suitable electronic evaluation and the errors in certain classes according to Art and origin can be classified ·

Da im Gegensatz zum reflektierten Hauptstrahl die ä Streulichtverteilung von der örtlichen Lage des Oberflächenfehlers abhängig ist, soll zunächst aus den Signalen der Streulichtfotoempfänger ein Summensignal zur weiteren Verarbeitung gebildet werden· Wird von den Streulichtempfängern 2 und 3 oder einer entsprechenden Gruppenanordnung zusätzlich noch das Differenzsignal oder der Quotient gebildet, kann man auf die Lage der Längsachse eines Fehlers schließen·Since, in contrast to the reflected main beam, the ä scattered light distribution is dependent on the local position of the surface defect, will first be formed from the signals of the scattered light photoreceptor, a sum signal for further processing · Is of the scattered light receivers 2 and 3, or equivalent arrangement additionally the difference signal or the Quotient, one can infer the position of the longitudinal axis of a fault.

Bei den nachstehenden Betrachtungen zur Unterscheidung verschiedener Fehler muß beachtet werden, daß eine einwandfreie polierte Oberfläche kein Streulicht liefert und damit an den Streulichtempfängern ein elektrischer Nullpunkt erhalten wird, während der reflektierte Haupt»In the following considerations to distinguish between different errors, it should be noted that a perfectly polished surface does not produce stray light and thus an electrical zero is obtained at the stray-light receivers, while the reflected principal »

strahl eine hohe Helligkeit aufweist und der entsprechende Potoempfänger einen hohen elektrischen Signalpegel erzeugt. Fehler erzeugen somit bei den Streulichtempfängern ein ansteigendes elektrisches Signal bei gleichzeitigem Absinken des Signalpegeis des Empfängers für den reflektierten Hauptstrahl.beam has a high brightness and the corresponding photoreceiver generates a high electrical signal level. Errors thus generate in the scattered light receivers an increasing electrical signal while lowering the signal level of the receiver for the reflected main beam.

Die üblichen Blechoberflächen erzeugen infolge einer gewissen Oberflächenstruktur bereits im Normalzustand einen geringen Streulichtanteil, der jedoch nur einen minimalen, nicht störenden Grundpegel bei den Streulichtempfängern bewirkteAs a result of a certain surface structure, the usual sheet metal surfaces already produce a low proportion of stray light in the normal state, but this only causes a minimal, non-disturbing basic level in the scattered-light receivers

Von einwandfreien Oberflächen lassen sich nach einmaliger Kalibrierung unterscheiden:Perfect surfaces can be distinguished after a single calibration:

1. Farbfehler1. Color error

Das Verhältnis des Summensignales der Streulichtfotoempfänger und des Signales des Fotoempfängers bleibt gegenüber dem einer einwandfreien Oberfläche annähernd konstant, während beide Signalamplituden geringer werden·The ratio of the sum signal of the scattered light photoreceptor and the signal of the photoreceptor remains approximately constant with respect to that of a perfect surface, while both signal amplitudes become smaller.

2. Riefen, Kratzer und Risse2. Scores, scratches and cracks

Das Summensignal der Streulichtfotoempfänger erhöht sich gegenüber dem einer einwandfreien Oberfläche, während der Fo toeaipfanger 1, der den reflektierten Hauptstrahl erfaßt, ein schwächeres Signal liefert.The sum signal of the scattered light photoreceptor increases with respect to that of a flawless surface, while the photo-catcher 1, which detects the reflected main beam, provides a weaker signal.

3. ausgedehnte mechanische Das Summensignal der Streu-Pehler, matte Stellen lichtfotoempfänger wird sehr usw. hoch, während sich das Signal3.Extensive mechanical The sum signal of the scattering Pehler, dull spots photo receiver will be very high, etc., while the signal

des Fotoempfängers 1 stark verringert, wobei alle Fotoempfänger bei gleicher Empfindlichkeit annähernd gleiche Signalamplituden liefern·of the photoreceiver 1 is greatly reduced, with all the photoreceptors providing approximately the same signal amplitudes with the same sensitivity.

Unbeschadet von der Einordnung in die drei genannten Hauptklassen können innerhalb dieser Hauptklassen in bekannter Weise über einstellbare Verstärker mit Kippverhalten, Trigger usw. weitere Klassierungen nach Intensität und/oder Ausdehnung dieser Fehler erfolgen·Regardless of the classification into the three mentioned main classes, further classifications according to intensity and / or extension of these errors can take place within these main classes in a known manner via adjustable amplifiers with tilting behavior, triggers, etc.

Das Blockschaltbild einer geeigneten elektronischen Auswerteeinheit ist in Fig. 3 für den speziellen Fall der Prüfung von Aluminiumbändern dargestellt, wobei die Anwendung dieser Schaltung keinesfalls auf diesen Einsatzfall beschränkt ist.The block diagram of a suitable electronic evaluation unit is shown in Fig. 3 for the specific case of testing aluminum strips, wherein the application of this circuit is by no means limited to this application.

Das Signal des Fotoempfängers 1 wird durch den Verstärker auf einen weitervererbe!tbaren Pegel angehoben und mehreren Schwellwertschaltern 5·1 bis 5·η auf bekannter Weise zugeführt. Einelaus η-Logik ist Bestandteil der Logikeinheit 6, die ihrerseits die Signalbereitstellung für die Zähler 13.1 bis I3.n bewirkt. Um die geforderte Abtrennung der Farbfehler und der breiten mechanischen Fehler von Kratzern, Riefen und Rissen zu ermöglichen, wird das verstärkte Signal des Fotoempfängers 1 durch ein Filter 7 von schmalen Impulsspitzen befreit und im Verstärker 8, der die Filterverluste ausgleicht, verstärkt einem weiteren Schnellwertschalter 9 zugeführt·The signal of the photoreceiver 1 is raised by the amplifier to a further transferable level and supplied to a plurality of threshold switches 5 · 1 to 5 · η in a known manner. Einelaus η logic is part of the logic unit 6, which in turn causes the signal provision for the counters 13.1 to I3.n. In order to enable the required separation of the color aberrations and the wide mechanical errors of scratches, grooves and cracks, the amplified signal of the photoreceptor 1 is freed by a filter 7 of narrow pulse peaks and amplified in the amplifier 8, which compensates the filter losses, another high-speed switch. 9 fed ·

Parallel dazu wird im Summierverstärker 10 die Signaladdition der Streulichtfotoempfängersignale 2 und 3 vorgenommen und ebenfalls einem Schwellwertschalter 11 aufgeschaltet*Parallel to this, in the summing amplifier 10, the signal addition of the scattered light photoreceiver signals 2 and 3 is made and also connected to a threshold value switch 11 *

Die Signale der Kippverstärker 9 und 11 werden in der Logikeinheit 12 so verarbeitet, daß die Trennung von Farbfehlern und breiten mechanischen Fehlern erfolgt· Zur weiteren Verarbeitung werden diese Signale dann der Logikeinheit 6 aufgeschaltet, die die Verknüpfung mit den Signalen der Kippverstärker 5*1 bis· 5·η und die Ausgabe in den einzelnen Fehlerklassen bewirkt. Die elektronische Auswerteeinheit kann den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden.The signals of the Kippverstärker 9 and 11 are processed in the logic unit 12 so that the separation of color errors and wide mechanical errors occurs · For further processing, these signals are then the logic unit 6 is switched, the linkage with the signals of the Kippverstärker 5 * 1 to · 5 · η and the output in each error class causes. The electronic evaluation unit can be adapted to the respective requirements.

Claims (5)

Erfindungsanspruchinvention claim 1 und 2, gekennzeichnet dadurch.1 and 2, characterized by . daß sie aus mehrflächigen Drehspiegel (16), Planspiegel (17), Zylinderspiegel (18) und Fotoempfänger (i) besteht, wobei die Entfernung Drehspiegel (16) - Planspiegel (17) - Zylinderspiegel (18) genau dem Radiusthat it consists of multi-plane rotating mirror (16), plane mirror (17), cylindrical mirror (18) and photoreceptor (i), wherein the distance rotating mirror (16) - plane mirror (17) - cylindrical mirror (18) exactly the radius des Zylinderspiegels (18) entspricht und die Entfernung Zylinderspiegel (18) - zu prüfende Oberfläche (19) - Fotoempfänger (1) gleich dem Radius des Zylinderspiegels (18) ist·corresponds to the cylinder mirror (18) and the distance is cylindrical mirror (18) - surface to be tested (19) - photoreceiver (1) is equal to the radius of the cylinder mirror (18) 1. Verfahren zur Erkennung von Fehlern auf Oberflächen», insbesondere von Folien, Blechen oder sonstigen bandförmigen Erzeugnissen mit einer geeigneten Optischen Einrichtung, die zeilenweise einen Laserstrahl über die zu prüfende Oberfläche führt, gekennzeichnet dadurch.1. A method for detecting defects on surfaces », in particular of films, sheets or other band-shaped products with a suitable optical device that leads line by line a laser beam over the surface to be tested, characterized by . daß die Helligkeit des von der zu prüfenden Oberfläche direkt reflektierten Laserstrahls von einem Fotoempfanger (1) gemessen wird, während«gleichzeitig die Helligkeit des in der Umgebung des direkt reflektierten Strahls auftretende Streulicht von mehreren Fotoempfängern (2) und (3) gemessen wird, wobei die erhaltenen Signale nach bekannten Verfahren registriert und ausgewertet werden, daß aus den unterschiedlichen Signalpegeln der Fotoempfänger sich Entscheidungen über Intensität, Umfang, Art und Herkunft des Fehlers ableiten lassen, daß sich insbesondere trotz Verwendung des monochromatischen Laserstrahls Oberflächenverfärbungen von mechanischen Oberflächenfehlern und riefenförmige Fehler von matten oder blanken Stellen unterscheiden lassen·in that the brightness of the laser beam directly reflected by the surface to be tested is measured by a photoreceptor (1) while simultaneously measuring the brightness of the scattered light occurring in the vicinity of the directly reflected beam from a plurality of photoreceivers (2) and (3) the received signals are registered and evaluated by known methods that can be derived from the different signal levels of the photoreceptor decisions on intensity, extent, nature and origin of the error that in particular despite the use of monochromatic laser beam surface discoloration of mechanical surface defects and riefenförmige error of matte or distinguish bare spots · 2· Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch.2 · Method according to item 1, characterized by . daß mindestens zwei weitere Fotoempfänger (2) und (3) zur Messung des Streulichtes eingesetzt werden·at least two further photoreceptors (2) and (3) are used for measuring the scattered light. « 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt«3. Device for carrying out the method according to point 4· Vorrichtung nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Gesichtsfeld des den von der zu prüfenden Oberfläche direkt reflektierten Laserstrahl messenden Fotoempfanger (1) durch eine Blende quadratisch oder rechteckförmig eng um den direkt reflektierten Strahl begrenzt wird.4. The device according to item 3, characterized in that the field of view of the laser beam directly measuring the laser beam from the surface to be tested photo receiver (1) is limited by a diaphragm square or rectangular closely around the directly reflected beam. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1 bis 3, ,^ekennzeichnet „dadurch. daß durch eine elektronische Auswerteeinheit, die neben den üblicherweise verwendeten Verstärkern (8) und Schwellwertschaltern (11) ein Filter (7) zur Trennung von breiten und schmalen Fehlerimpulsen in einem zweiten Signalweg des Fotoempfängers (1) mit nachfolgendem Verstärker (8) und dem Kippverstärker (9),einem Summier- oder Rechenverstärker (10) im Signalzweig der Potoempfanger (2) und (3) und/ oder weiteren Fotoempfängern mit nachgeschaltetem Schwellwertschalter (11) und einer Logikeinheit (12), in der die Entscheidung zwischen Oberflächenfehlern durch Farbabweichungen und mechanischen Beschädigungen getroffen wird und eine weitere Logikeinheit (6) zur Klassierung und Ausgabe der Daten aufweist·5. Apparatus for carrying out the method according to item 1 to 3, characterizes "dad urch. that by an electronic evaluation unit, in addition to the commonly used amplifiers (8) and threshold switches (11), a filter (7) for the separation of wide and narrow error pulses in a second signal path of the photoreceiver (1) with subsequent amplifier (8) and the Kippverstärker (9), a summing or arithmetic amplifier (10) in the signal branch of the phototransmitters (2) and (3) and / or further photoreceivers with downstream threshold value switch (11) and a logic unit (12) in which the decision between surface errors by color deviations and mechanical damage is made and has a further logic unit (6) for classifying and outputting the data IfeerzuJSL ...Seiten ZeichnungenIfeerzuJSL ... pages drawings