DE1448409A1 - Geraet zum automatischen Pruefen eines Gegenstandes - Google Patents

Description

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Dr. Hu₉O WH*·!! ₍₂4α) LOBECK, den **' Juli 1963

Breite Strato 52/54 Fernruf ι LObeck 227«

Curoy 210 (Privat)

•Anmelder:

David Blythe Foster, White House, Sunninghill Hoad, Windlesham, Surrey ( England)

Gerät zum automatischen Prüfen eines Gegenstandes

Die Srfinfluni.¹, bezieht sich auf ein Gerät zum automatischen Prüfen von Gegenständen·*· Ein solches Gerät kann auch zum Prüfen von Abmessungen von Gegenständen gegenüber einer Standartgröße verwendet werden»

Man muß sioh vorstellen, daß ein vielseitiges mit hoher Geschwindigkeit arbeitendes Inspektions- und Auswurfsystem für die vielfältigen Zusaiumensetzteile zur Herstellung moderner Produkte erforderlich ist, um zu gewähr leisten, daß diese l'oile für den automatischen Zusammenbau passen_e Diesos trifft besonders für Teile zu, die durch plastische Be h:\nci lungs verfahr en hergestellt sind, ζ·Β« Glasbehälter, Behälter aus plastischen Kunststoffen, Kappen aus ^lastikmaterialien, Gummiteile mit unbestimmter Abinessungsgenauigkeit usw.

Die Erfindung ist auf die gleichen Prinzipien fotoelektriacher Kombinationsdenksysteme basiert, wie sie für optische Eigenschaftprüfungen verwendet werden und sie besitzt den besonderen Vorteil, daß Gegenstände in Bezug auf das Profil, geometrische Fehler und Abmessungen inspiziert werden können, während sie sich noch duroh einen Produktions- oder Haniihabungsgang be~

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wegerio Andererseits ist die Erfindung jedoch nicht notwendigerweise auf die Inspektion des Profils oder die Abmessungsgenauigkeit sich bewegender Gegenstände begrenzt, sondern kann auch für stationäre Gegenstände verwendet werden₀ lach der Erfindung besteht das Gerät zur automatischen.

energie-Prüfung eines Gegenstandes aus mindestens einem Paar/übertragenden Vorrichtungen, die in festgelegten Abstandsgrenzen angeordnet sind, welche eine Abmessung bezogen auf cfcen Gegenstand darstellen, aus Mitteln zur wahlweisen Bestrahlung und Abblendung der erwähnten Übertragungsvorrichtungen in Abhängigkeit von der Stellung des Gegenstandes gegenüber diesen Vorrichtungen und aus SOlgerungsmitteln zur "Behandlung der durch die Ubertragungsvorrichtungen zugeführten Information zur Abgabe eines elektrischen Ausgangssignals, welches zur Prüfung des Gegänstandes benutzbar ist.

In einer vorzugsweisen Ausführung bestehen die Bnergie-Übertragungsvorrichtungen aus fotoelektrischen Vorrichtungen, die durch lichtquellen bestrahlt werden, wobei der Gegenstand zwischen den Lichtquellen und fotoelektrisohen Vorrichtungen liegte Ein solches System macht es besonders leicht, geeignete Signale zu erhalten, aber wenn es gewünscht wird, oder als geeigneter festgestellt wird, kann ein System, welches Strahlen einer Ultraschallquelle in Verbindung mit geeigneten Ultraschallleitern, oder ein System, welches Infrarotstrahler mit geeigneten Detektoren benutzt, verwendet werden» Im allgemeinen wird daher die Art der Energie und die besondere Art der die Energie übertragenden benutzten Vorrichtungen den Gegenständen angepaßt

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zu denen eine Prüfung erwünscht ist« Unter bestimmten Umständen sind einige besondere Energieformen mehr geeignet als andere. Wenn z*B· die Gegenstände selbst sich im heißen Zustand befinden oder wenn es vielleicht erwünscht ist, sie in passender Weise zu erhitzen, können Ultrarotdetektoren als Energieüber- · tragungsvorrichtungen benutzt werden ₉ wobei die Gegenstände schwache Energiesender darstellen, ohne daß hierfür besondere Vorrichtungen notwendig sindo Die Erfindung kann auch nicht nur zur Prüfung von Gegenständen oder zur Bestimmung ihrer Abmessungen gegenüber einer Standardgröße sondern auch zur feststellung von Fehlern ododgl· auf einer Oberfläche der Gegenstände verwendet werden«

Nach einer Aufgabe der Erfindung soll ein Gerät vorgesehen werden, welohes in der Lage ist, die Gegenstände auf ihr Profil zu prüfen oder zu kontrollieren und eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Gerät vorzusehen, welches das Profil und/oder die Abmessungen von Gegenständen in Bezug auf eine Standartausführung prüft·

Weitere Aufgaben und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden eingehenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten schematisohen Zeichnungen , die bestimmte Ausführungs-.formen beispielsweise wiedergeben, und zwar zeigen:

M.g·, 1 eine Ansicht eines Gerätesystems zur Prüfung der Abmessungen eines sich durch eine Beihe von Energieübertragenden Vorrichtungen in dem Gerät bewegenden Gegenstandes,

2 eine perspektivische Ansicht einer Liohtleiterausführiing, wobei fotoelektrisch Zellen die in dem Gerät benutzten energieUbertragenden Vorrichtungen bilden»

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Pig« 3 eine perspektivische Ansicht einer zweiten

Jüchtleiterart. in ¥er"bindung mit einei? foto'-elektrischen Vorrichtung,

· 4 Ms 8 verschiedene Geräte zur Prüfung der Abmessung iroa Gegenständen»

e 9 eins AusführsaEg zur Ermittlung von Abweichungen eines Gegenstandes iron einem Stan&artprofil,

Pig· 10 ein GeMät sua? Ermittlung von Pehlern auf der Oberfläche eines Gegenstandes, -

Pig*l1 ein Beispiel £Wc eine Beine von energieübei?- tragenden Torrichtungen, speziell f Dielektrischer Yorsiehtiingen, diü als zu ersetzende Steuereinheit ausgebildet sind«

In den Pig· bezeichnen, gleiche Bezugszeichen gleiche

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Seile« Keine/Pigflist maßstäl)lloh₉u2id'die verschiedenen Pig· ,sind nicht unbedingt im gleichen Maßstab dargestellt·

In einem ersten Sex-ätesystem nach d©r iErfindung, welches zur automatische«. Prüfung w*<a §egsiistänelen geeignet« ist, werden mehrere Mehtleltea? _benuts*e₉ T^a denen Jjeder die Sigeneohaft hatj, Ilolit auf eine fotoelektrisch© gell© zu übertragen, die vosaiigsweisa von der Art eines Fototransistors oflsr einer Fotodiode ist,» wie sie in der feeliaik bekannt sinds Me lichtleiter können eins P©ria besitzeß, wie sie in i©r 3?ototeohnik benutz* werden, wobei _ JMe^ aus einer- imz&ML· Sflas*ass3?n besteht, dis in geeignete*¹ ;W*dse abgedeckt. aa®* sueammengebtUideXt sind, so daß das Idoht mi* holism ivixlctutgegarad voß eiasm Bade des.Leiters «sum anderen- ^bea?tragen wird* m&M$.m§±g dsfeas ob der Leiter eelbst ■gsaäliaig, kurirenförmig. odes febögsa vexlftttft· Joes zu piüfende Gt-egenstand-wird Tor eina -Mn^@-g%hsB.oht_$ die mit eiaem igtiiseiiesi Systoa earn, ^ralüilaiaciiea des Btrahlsngasgea

^: ■■■'■■ ■ von Systemen ■ odes? vor ein© &ü£sahl3aBB&i _f wobei die JÜchtstrahlen

veranlaßt werden, rechtwinklig derart auf den Gegenstand zu treffen, daß der Schaf fenwurf des Gegenstandes eine Kopie der- . Wenigen Merkmale ist, deren Prüfung gefordert wird« Der Schaffen-

wurf wird durch eine Beine von Fotozellen abgenommen, denen die Sohaifeninformation duroh die Lichtleiter übermittelt wird, die hierzu vorgesehen werden·

Sie äußeren Saden der Lichtleiter sind in einem entweder auf den Gegenstandssohatten oder auf dessen Nähe bezogenen Muster so angeordnet, dafl eine folgerichtige Kombination von I&ohtsignalen innden Leitern, die entweder dunkel oder hell sind, ein einziges folgerichtiges Mister verglichen mit anderen Gegenständen bilden, au. denen die Identität gefordert wird« BLe inneren Enden der Lichtleiter sind so angeordnet, daß sie auf den empfindlichen Teil kleiner Fotozellen* z.B· Fototransistoren oder Fotodioden scheinenj und der Ausgang aus diesen Seilen wird einem kombinierten elektronischen Polgerungssjstem zugeleitet* Solche System sind In ihres Art in der elektronischen Technik bekannt und bestehen la allgemeinen aus einer Zusammenschaltung von Transistoren und Widerständen· Da solche Vorrichtungen generell bekannt sind, brauohen sie nicht gesondert erläutert zu werden, ι aumal sie sich als Einheiten im Handel befinden· Wenn es erforderlioh oder erwünscht ist, können diese Folgerungssohaltungen baw* Denksohaltungen in zwei unterschiedlichen Hinsiohten unterteilt werden, wobei sioh die eine mit der Prüfung der anwesneheit eines Gegenstandes befaßt, z.B* duroh Abdecken zweier der Lichtleiter, im anzuaeigen, daß ein Körper von mindestena exheblioher Länge vorhanden ist, wobei dieses verursacht, daß ein

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zweites lolgerungssystem in. Tätigkeit tritt, dessen Zweck darin besteht, im einzelnen die tatsächlichen unterscheidenden Merkmale festzustellen, die" durch das erste Folgerungssyatem als vorhanden bekannt sind· Auf grund solcher folgerichtigen Berechnungen kann das System durch übliche elektronische Methoden ausgeführt werden, um ein einzelnes Signal zu liefern, mit der Wirkung, daß der in Prüfung befindliche Gegenstand einer gewünsohten Klasse ist. Gegünschtenfalls Eann das System komplizierter hergestellt werden, um die folgerichtige Anordnung der hellen und dunklen Signalt zu benutzen,' die durch die lichtleiter ankommen und in geeigneter geometrischer Weise gegenüber mehreren möglichen Schatten angeordnet werden j um mehrere Gegenstände zu prüfen bzw· zu erkennen· Diese endgültigen Ausgangsprüfsignale können dann als Basis zum Sortieren von Gegenständen in unterschiedliche Kategorien benutzt werden. Solche Sortier vorrichtungen sind in der !Technik bekannt und"werden in vielen technischen Büchern erläutert, z.B. in dem Buch des Anmelders betitelt "Modern Automation¹¹, veröffentlicht in London» Jänuer 1963 duroh Sir Isaac Pitman & Sons Ltd. in Verbindung mit Bowes Muir Publications itd. Seite 136·" '

In einer typischen praktischen Anwendung des Systems können die Gegenstände an den* Fotozellen und licht leitern vox-* übe*-} z.B· auf einer Fördere*,bewegt werden , wobei die Prüf· inspektion ohnt* Unterbrechung des Gegenstandes stattfinden kann« Gewünschtenfalle kann aber auch die Prüfung an stationären Gegenständen vorgenommen werden·

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. Die" Barf induhg kann jedoch .weitergehend benutzt werden . als lediglioh zum Erkennen oder Prüfen eines Gegenstandes und SIg, 1.zeigt sohematisoh ein System zum Prüfen der tatsächlichen Abmessungen einee Gegenstandes und nicht nur des Profile desselben« In dieser Aufsicht nach Üg. 1 ist 1 der zu prüfende Gegenstand, der auf ingendeihe gewünschte Art auf einem beweglichen Förderband 2 angeordnet wird» In einem solchen System wird angenommen, daß die Klasse der Gegenstände bekannt ist, daß aber kleine Abänderungen der Abmessungen, z.B· aus einem Mengenherstellongs- , verfahren, identifiziert werden sollen« Das System besteht daher im wesentlichen aus einem automatischen Inspektionssystern·

Das System nach Hg· 1 besteht aus mehreren Einheiten, aus Fotozellenvorrichtungen und lichtleiterr., die schematisoh mit 3,4,5 ucd 6 angedeutet sind and die durch Lichtquellen 7|8, 9 und 10 angestrahlt werden» um aus den Zellen elektrische Signale in bekannter Weise zu erhalten· Wenn es auch nicht wesentlich ist, kann erwünscht sein, die durch die Fotzellenvorrlohtungen erzeugten Ausgangesignale zu untersuchen, bevor die Information aus ihnen mittels üblioher Vorverstärker behandelt wird, welohe mit 11 angedeutet sind· Diese Torwerstärksr, Hs alle elektronischen hier benutzten elektronischen Schaltungen«sind vorzugsweise Transistorschaltungen» Die Zellen 2 und 4- begrenzen | .«wischen sioh einen Spalt, (in der Zeichnung übertrieben dargestellt) um ,die Begrenzung (15) einer Abmessung des Gegenstandes 1 anzuzeigen»und di· Fotozellen 5 und 6 im gleiohen Abstand werden dazu btnutat, die gegenüberliegende Begrenzung 16 des Oegenetandti zu definieren, die im dargestellten System die Kopfkante des dargestellten Gegenstandes it« Hinter den Vorverstärkern (wenn

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vorgesehen) wird die Schaltung aus ;jeder Zelle mit einem impulsfomnienden Verstärker versehen, die mit 17 angedeutet sind_e

Unter Benutzung der üblichen Homenklatur in üblichen Folgerungssystemen baw_e Denkeystemen, gibt der erste Verstärker 17 in Leitriohtung einen Ausgang ^H1?, der zweite* Verstärker 1? einen Ausgang ¹¹O", der dritte Verstärker 1? einen Ausgang "0^H und der vierte Verstärker 17 einen Ausgang "1^B« Soweit es erwünscht ist, die Signale miteinander zu kombinieren., um einen resultierenden Ausgang zu erhalten, der anzeigt, Wb der Gegenstand erkannt bsw» geprüft ist oder nicht, 1st es verstän&lioh₉ daß das resultierende kombinierte Signal entweder ⁿt^e oder ¹¹O" sein mu3« Die Signale aus dem zweiten und dritten Verstärker 17 müssen dahes? durch den Wechselrichter*St umgakehrt werden, bevor sie der 4- X ⁿ1* AlB gats {Ausblendetufe 13) zugefükst werden* Is kann irgendeine "bekannte Weohselrlchtersohaltung feenutzt werden« dio geeignet 1st« Wenn daher der Gegenstand 1 in die Abmessungswttnsohe gelangt, die durch die iage äex gelle 3 und 6 festgelegt siisd| werden der Ausblendstufe 23 vlea? ¹¹I*¹ - Signale zugeführt^ aber wenn irgendeine Abweißhuag von übt Abmessungsgenauigkeif innerhalb dar fesigelegtea üreiien vor liegt _s wird einAs dieser Signale eiti «0&-8±gnal sein* iSaiier wird die Ausblsndstufe 23 einen Ausgang ⁿ1^H erzeugen, warni der Gegenstand die genautn Abmessungen besitzt und eiaea "©l-Äuegang erzeugen, wenn dea; Segenstand eins ungtaaue Abmessiiag" aufweist«

Dies® '«AHD'W-usblendBtuf en sind la äaa? elektronisohen üJechnik*liblloh und so bekannt»¹ daß sie nio&t weiter beschrieben zu werden brauchen« Sie sind beispielsweise auf Seite 34 des vorerwähnten Buohes des Ajimelders zusammen mit anderen Beispielen ·

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von elektronischen Denfceinrichtungen beschrieben»

Be ist zu "bemerken, daß die Verstärker 17 so ausgeführt werden können, daß sie ihre ^M1" und *0"-Signale als helle oder dunkle Impulse, oder umgekehrt abgehen« Die durch die Schaltung 23 erzeugte Information kann in üblicher Weise zum Betrieb von Auswählmitteln verwendet werden, um zu gewährleisten, daß die Gegenstände einem Annahmelager oder einem Aussohußlager_?zugeführt werden können. Dieses ist die übliche Praxis und wird beispielsweise auf Seite 136 des oben erwähnten Buches erläutert, somdaß sie nicht weiter beschrieben zu werden brauoht, da dieses nicht Teil der Erfindung ist«

Ss ist zu bemerken, daß die Zellen 3 bis 6 mit Lichtleitern verbunden sind, um das Lieht auf die Zellen zu konzentrieren, aber diese Leiter» sind in Hg· 1 nicht speziell angedeutet* Da es erwünscht ist, daß die begrenzten Spalte zwischen den Potozeü lenpaaren ao klein wie möglich sein pollen, ist eine Abänderung des üblichen oben erwähnten Lichtleiters als erwünscht festgestellt worden«

Mg· 2 zeigt eine Ausführungsform eines Lichtleiters, die '

in bestimmten fällen geeignet ist, und bei der die Glasfasern des

gespreizt Bündels an ihren Enden zu einer Linie üfctpaobixsägäc sind, wobei die Fasern 24 zu diesem Zweok übereinander angeordnet sind, um einen Liohtaufnahmebereioh sehr schmaler Abmessung zu bilden« Das andere Ende des Bündels besitzt bei 25 im wesentlichen noch Xrei»querschnitt und ist innig mit dem Llohtaufnahmende dex fotozelle verbunden·

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Der Lichtleiter nach Fig· 2 kann am aufgespleißten Ende eine Dicke von etwa 1/1000 Zoll und eine länge von 1/2 Zoll aufweisen und kann als mikremetischer Lichtleiter "bezeichnet werden, infolge der sehr kleinen Breite am lichtaufnähmeende

Es ist sehr schnell zu bemerken, daß die Kombination dieser mikremetischen lichtleiter¹ in geeigneter gegenseitiger Lage es möglich macht, ein fotoelektrisches Meßsystem für Abmessungen zu schaffen, welches in der Lage ist, mit einer Genauigkeit in der Größenordnung von 1/1000 Zoll zu arbeiten» Solche Leiter können daher typisch für das Messen von Gegenständen verwendet

werden, die aus dünnen Eechteckplatten bestehen, z.B» 1 Zoll im Quadrat sind_f wobei diese Abmessung genau bis auf 1/1000 Zoll durch das Folgerung3system meßbar ist»

Die Lichtleiter können entlang der laufbahn des Gegenstandes angeordnet werden, wenn es erforderlich ist, ihn in sich bewegenden Zustand zu inspizieren« Zwei solche Lichtleiter könnrten einen Abstand von 0,999 Zoll zwisohen ihren Mittellinien besitzen und ein zweites Paar solcher Leiter könnte einen Abstand von 1,0001 Zoll aufweisen und so angeordnet sein, daß es sich rittlings symmetrisch auf das erste Lichtleiterpaar setzt, um ' eine relative Trennung von 1/1000 Zoll an jedem Ende zu ergeben· Es wird somit ζ·Β_β aus der Ausführung nach Pig» 1 zu bemerken sein, daß» wenn ein Gegenstand eine Länge von einem Zoll aufweist, dann bei^ Kreuzen des Systems ein einziger Zustand vorhanden sein wird, da dann, wenn beide inneren Lichtleiter 4,5 um 0,999 Zoll voneinander getrennt sind,die Zellen 4 u.5 verdunkelt werden und diese Fotozellen kein Ausgangssignal.ergeben, während zur gleichen Zeit die beiden äußeren lichtleiter 3 u,6, getrennt

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um 1,0001 Zoll Idoht aufnehmen, welches auf die beiden Fotozellen 3 und 6 übertragen wird© Somit *ird durch Aufnahme des Ausganges aus. den vier Zellen 3»4,5 und 6 durch das elektronische kombinierte Folgerungssystem oder die Ausblendechaltung 23 ein einziges erzeugtes Signal »orhanden sein, welches diese einzige Abmessung anzeigt· Dieses 'einzige Signal kann dann die Basis für die Abmessungseortierung von Gegenständen bilden.

Eine weitere Ausführungsform von einein lichtleiter, die sehr geeignet ist, ist in Fig. 3 dargestellt· Biese Vorrichtung enthält nioht länger ein BIiMeI Glasfaser sondern sieht einen engen verdeckenden Schlitz vor, um wirksam den ausgesetzten Bereich der Fotozelle zu begrenzen, und zwar auf eine Länge von 0,10 Zoll und eine Breite von etwa 0,002 Zoll· Wenn die Fotozellen in naher Nachbarschaft verwendet werden sollen, für den Zweck der Feststellung der genauen AbmessungsdifferenK, wird es Schwierig, solohe engen Bablitze in dem Gesamtraum,der von den Zellen eingenommen wird, mechanisch herzustellen « Es ist stark erwünscht, daß Fotozellen kleinen Durchmessers verwendet werden und eine geeignete Zelle ist unter der Bezeichnung "Philips OAP 12¹* bekannt, die einen Durchmesser von nur etwa 1,0 Zoll besitzt· Diese spezielle Zvlle besitzt auch eine hohe Frequenzempfindllohkeit, so daß sie die allgemeinen Anforderungen eines foroelektrleohen Systeme befriedigt, wenn Gegenstände mit Geschwindigkeiten in der Größenordnung von einigen FuS pro Sekunde bewegt werden» Zur Herstellung der Vorrichtung nach Fig« wird ein Bundstrang aus Aluminium oder Kupfer mit sehr dünner Wandung in der Größenordnung von o,005 Zoll Mcke hergestellt, wobei, ein Ende des Stranges blind und das andere Ende offen 1st»

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Diese Stränge sind ähnlich aber kleiner als solche, wie sie für ATDtasttransistoren "benutzt werden« Das Ende 26 des Stranges ist mit einem engen Sägeeinschnitt versehen und in diesen Einschnitt :

einem
wird ein Stück aus/iastlehreri-Material von dör erforderlichen ScHÜtzbreite eingesetzte Dieses vorerwähnte Ende des Stranges wird dann zusammengedrückt, Ms die Breite- des Einschnittes auf diejenige Breite der eingeklemmten Tastlehre verringert ist. Wenn die Tastlehre anschließend heraufgezogen wird, so ergibt dies einer verdeckten Sohlitz 27, der gewünsohten Abmessung* Auf diese Weise können enge Schlitze mit großer Genauigkeit hergestellt werden und die Schlitzseiten sind sehr sauber· Auf diese Weise sind Schlitze hergestellt worden, die Breiten in dem Bereich von 0,030 bis 0,001 Zoll bei. Längen von der Größenordnung 0,1 ZoIH besitzen und das Verfahren zur Herstellung dieser Abschirmungen ist als sehr wirtschaftlich festgestellt worden» Die Kappe 28 wird über die .Fotozelle 3 nach Hg» '3 gezogen, um eine Einheit herzustellen, die aus einer Zelle und einem eingebauten Abdeckenden Schlitz besteht« Es ist offensichtlich, daß eine solche Einheit zusätzlich zum Durchmesser der Fotozelle nur um einige tausendstel Zoll aufträgt, wodurch mehrere solcher Zellen mit ihren Schirmen sehr mwütat. dicht beieinander montiert werden können und sie können in geeigneter relativer lege fixiert werden, und zwar in einfacher Weise durch Bohren einer Montageplatte zur Erzeugung von löchern einer solchen Größe, d.aß diese das Zellengehäuse in Paisitz aufnehmen· Gewünschtenfalls können die Einheiten zusätzlich verkittet werden« Ein eolohes Gehäuse wird

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später in Verbindung mit Figo 11 erläutert. Um zu verhindern, daß Staub in die Schlitze eintritt und diese verdunkelt oder abdeckt, können die Schlitze durch eine transparente Materiailage, ζ·Β· Glas oder Plastikmaterial,abgedeckt werden«,

Es wurde als besonders wirksam festgestellt, dafi Ende des Lichtleiters direkt mit dem empfindlichsten Teil der Fotozelle zu verkitten bzw_e zu verbinden. Der empfindlichste Teil der kleinen Fotodioden oder vorzugsweise Fototransistoren befindet sich an der Außenfläche derselben Dies sichert einen maximalen elektrischen Ausgang aufgrund des Lichts in dem Lichtleiter und diese Verkittung kann wirksam durchgeführt werden, indem man einen geeigneten transparenten Kitt verwendet, dessen Basis ein transparentes Plastikmaterial ist, z,S, Polystyrol, Zelluloseacetat oder Polyester» Alternativ kann der Kitt auch ein geeignetes Wasserglas (Fatriumsilikat)sein_e

Bs wurde weiterhin festgestellt, daß es das Verkitten und die Anlage des Lichtleiters am empfindlichsten Teil der Zelle erleichtert, wenn die äußerste Spitze und in üblicher Weise unerwünschte Beflektionsflächen der Diode oder des Fototransistors durch eine Diamantscheibe oder ein anderes Schneidwerkzeug entfernt wird·

Wenn mit der Fotozelle Philips OAP 12 gearbeitet wird, ist die Auflösegenauigkeit der Zelle und der Abschirmeinheit erheblich größer, als die der nominalen Schlitzbreite, vorausgesetzt, daß das System auf elektronische ii'rigger-Verstärker mit Impulsformung derart einwirkt, wie es in der elektronischen'

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Technik bekannt ist und wie bereits zu Punkt 1? der Pig» 1 erläutert wurde. Bin typisches Handelsbeispiel dieser Impulsformungsverstärker ist unter der Bezeichnung "Philips PS 1" bekannt»

Der G-rund für dieses unerwartete Ergebnis ergibt sich

daraus, daß die Genauigkeit der die Dimensionsschattenlage zur

einer

Schaffung einer Signalabschaltung in/Kombination aus einer !Fotozelle und einem Impulsformungsverstärker, häufig besser als 1/10000 Zoll ist aber, daß infolge der TemperaturverSchiebung in der Zelle und den zugehörigen elektronischen Schaltkreisen diese Genauigkeit nicht über eine wesentliche Zeitdauer, z_eB<» eine Stunde, wiederholt werden kann«, Damit besteht die Wirkung des darüber liegenden Schirmschlitzes darin, die "VerSchiebungserscheinungen .in der Kombination aus Zelle und Impulsformungsverstärker zu begrenzen, und zwar infolge der Begrenzung der gesamten in die Zelle einfallenden lichtmenge duroh Verringerung der Schlitzweite» In der Praxis ist festgestellt worden, daß diese kombinierte und komplexe Effekt die äußerste Genauigkeit der Abmessungsunterschiede auf eine Größe von einem Viertel der Schlitzweite stabilisiert, so daß, wenn Abschirmschlitze von 0,004 Zoll verwendet werden, die praktische und wiederholbare Genauigkeit der Systemunterscheidung etwa 0,001 Zoll beträgt»

Fm die Genauigkeit des Systems nach fig, 1 zu vergrößert, wurde eine Verbesserung darin gefunden, eine einzelne Fotozelle zu isolieren, die als Trigger-Zelle bezeichnet werden kann, und deren einziger Zweck darin besteht, daß sie aktiviert wird durch einen fallenden Schatten (oder durch Verlassen eines Schattens

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als Alternative) in Verbindung mit der Kopfkante des zu unter-. Buohenden Gegenstandes, so daß der elektronische Verstärker, der als Impulsformer in Verbindung mit dieser Trigger-Fotozelle, fcenut*t wird, ein Auegangssignal ergibt, wenn die Zelle verdunkelt wird«

Eine solche Anordnung ist in Figo 4 angedeutet, die einen Aufriß darstellt, so daß die Fotozellen,' die hinter dem Gegenstand 1 liegen, nur gestrichelt angedeutet sind. Die zugehörigen Lichtquellen sind nicht dargestellt, aber ihre Stellung kann aus der Anordnung nach Fig· 1- gefolgert werden_e Diese Fotozellen sind mit 28 und 29 für die Hinterkante und mit 30 und 31 für die Oberkante bezeichnet und mit.32 ist die Triggerzelle bezeichnet· "Der Ausgang aus jeder Zelle kann wieder durch Vorverstärker 11 geleitet werden und Wechselrichter 21 sind ebenso wie in Fig· 1 vorgesehen,.wobei die Ausgänge aus den vier Zellen 28 bix 31 in der 4 x "1"AND gate (Ausblendstufe) 23)auslaufen, um in der vorerwähnten Weise zu arbeiten«

Der Ausgang aus der Triggerzelle 32, erforderlichenfalls naoh YorverStärkung bei 11,wird dann veranlaßt, zu aktivieren und ζ», fixieren den Zustand einer elektronischen Flipp-Flopp-Denkeohaltung, wie sie schematisoh mit 33 angedeutet ist, deren Eingang mit dem Ausgang der Ausblendstufe 23 verbunden ist ·_ Bin weiterer Zweok der Flip-Flop-Schaltung besteht daxin, zu gewährleisten, daß die meohanisohen Auegangstore für die automatische Klassifikation der Gegenstände in ihrer letzten regiettierten Stellung bleiben, bis ein. Frischer Gegenstand gemessen wird· Die Flip-Flip-Sohaltung 23 besteht am besten aus einer \ . " ' -

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Philips-FF 2-Binheit, die im Handel verfügbar ist und die Bedingung des festen Zustajades wird durch eine logische Anordnung eines Musters aus Meßzellen bestimmt zusammen mit Abmessungstoleranz en an den übrigen Schattenperiferien des Gegenstandes_? . denen die Zellenpaare 28_?29 und 3Oj3i augeordnet sind₃" Das System nach Figo 4 ist somit für die Dimensionsinspektion des rechteckigen Gegenstandes 1 verwendbar ₉ und zwar in Bezug auf die genaue Höhe und Breite, die durch die Zellenpaare 28_f29 und 30, 3I in Verbindung mit der Triggerzelle 32 an der Kopfkante definiert sindo Somit definiert die Lage der Zelle 30 die Untergrößentoleranz der Höhe, die Zelle 3"! die obere Toleranzgrenze für die Höhe, die Zelle 29 die innere 'JDoXeranzgrenze für die länge und die Zelle 28 die Öhergrößentoleranzhöhe dieser Länge«

Somit wird in dem Augenblick^ Wenn die Triggerselle 32 arbeitet und die Flip-Flop-Schaltüng 33 fixiert.der Zustand der Kombination aus den Zuständen an den Zellen 28 bis 3*2 den Ausgang aus der Flip-Flop-Schaltung bestimmen, der als Steuerung in der schon erwähnten Weise verwendet wird«

Wenn der Gegenstand in der Größe genau ist₉ wird der durch den Gegenstand geworfene Schatten die Zellen 30 und 29 verdunkeln, während die Zellen 3I und 28 beleuchtet werden«. Wenn, somit solche Bedingungen vorhanden sind und das Vorzeichen aus dem Ausgang aus den Zellen 29 «ßd 30 duroh die Wechselverstärker 21 umgekehrt wird und die Ausgänge aue den beiden Zellen 28 und 3I mit den Wechselrichterausgängen aus den Zellen 29 und 30 in der elektronischen Ausblendetufe 23 kombiniert werden₈ -wird diese Ausblendstufe insgesamt auf einen positiven Ausgang aktiviert und die Flip-Flop-Schaltung wird sich dement-

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sprechend auf den Empfang des Signals aus der Triggerfotozelle . 32 einstellen· Is ist verständlich, daß alle Fotozellen zusätzlich geeignete Impulsformverstärker erfordern,, die wieder mit 'I7 angedeutet sinde

Duroh die Verwendung verschiedener Signalskombinationen in einem solchen System können auch verschiedene Entscheidungen bzw. Ausgangssignale auf verschiedene Auswurfformen gesichert werden·

Die Signalbehandlung, die vorstehend angezogen ist, bildet für sich nicht Teil der Erfindung» Eine weitere Erläuterung geeigneter Verarbeitungssohaltungen kann aus dem vorerwähnten Buoh entnommen werden·

Bei der Anwendung der Erfindung auf die Abmessungsinspektion transparenter oder halbtransparenter Gegenstände, z.B. Glasflaaoheni ist anzuführen, daß solche Gegenstände Anlaß für fehlerhafte oder irrtümliche Entscheidungen geben können_fund zwai infolge des Monte, welches durch Teile des zu prüfenden Gegenstandes hinduxohtritt, wobei ein Lichtsignal anstatt eines dunklen Signale entsteht, wenn der Gegenstand einen Schatten wirft.

Insbesondere wenn das oben beschriebene System für eine dunkle Stelle der Triggerfotozelle 32, geschaffen duroh die Kopfkante des Sohattens des zu untersuchenden Gegenstandes, benutzt wird, um ein Brkennungssignal zu sohaffen, um den Zustand der Zellen an den anderen Periferien des Gegenstandes zu erkennen, dann kann die gleiche Triggerzelle 32 hell und dann wieder dunleL werden, und zwar wegen des durch den transparenten Gegenstand hindureinlaufenden Lichte und somit eine zweite • und unerwünschte Prüfung des Gegenstandes ergeben, die unter die-

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sen Umständen möglicherweise zu einer zu kleinen Syatementscheidung führt,- da die Meßzellen in gleicher Weise hinter der Hinterkante des zu messenden Segenstandes beleuchtet werden müssen* Es ist somit stark erwünscht, solche zweiten und häufig auftretenien irrtümlichen Signale, die durch die Triggeszelle auftreten, zu verhindern und diese Verhinderung kann duroh eine von vier Mitteln oder deren Kombination erreicht werden· Diese Mittel sind in den Fig· 5, 6, 7 und 8 dargestellt, wobei der zu messende Gegenstand" die Form einer fflasflasche besitzt«

In Fig - 5 wird der auf einem Förderer 2 mitgenommene Gegenstand 34 durch drei Fotozellen abgetastet, wobei die Foto-; zelle 35 die Überdimension, 36 die Unterdimentsion in Verbindung mit der iriggerzelle 37 an der Vorderkante des Gegenstandes wiedergibt*

Wie vorstehend werden diese gellen duiah geeignete lichtquellen mit geeigneten Optiken für Parallelen Strahlengang erregt, wenn es erforderlich ist, wobei die lichtquellen und die linsen zum ^aralle3r-iichten der Strahlen nicht dargestellt sind. Ihre Stellungen können jedoch leicht aus den Erläuterungen zu den bisherigen Figuren entnommen werden»

Der Ausgang aus jeder Zelle 35 bis 37 nach Fig. 5 wird wieder von Vorverstärkern 11 und Impulsformer verstärker 17 übernommen und der anfängliche und genaue dunkel verlaufende Zustand der vorderen !Triggexzelle 37 für die Kopfschattenkante wird dazu benutzt_# eine Übliohe Zeiteinstellvorrichtung 38 in Gang zu setzen, ζ·Β· einen elektronischen Versögerungskreis, dessen VerzögeiungS2i«$-frt,gerade etwas über der Zeit für den Durchlauf

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des Gegenstandes 34 liegt, und welche in passender Weise dazu /benutzt wird, die Triggerzelle 37 daran zu hindern, einen zweites oder folgendes Ablesesignal für die Meßzellen 35 und 36 zu -schaffen· Ζ·Β· kann die Zeiteinstellvorrigung 38 so eingestellt sein, daß sie in ihrer empfindlich gemachten Phase ein ■O^-Signal abgibt, welches mit dem verstärkten Ausgang der ?xiggerBrelle innder Ausblendstuge 23^kombiniert werden kann, so daß die Triggerzelle am Ausgang der Ausblendstufe 23a daran gehindert ist, die Ausgangs-Flip-Flop-Stufe 33 zu instruieren, die Auagangsentsoheidung zu wechseln« Der Ausgang aus dem Impuls? ormerverstärker, der mit der Zelle 36 verbunden ist, läuft durch den Wechselrichter 21 in der zu Fig* 1 und 4 beschriebenen Weise und der Ausgang aus der Ausblendstufe 23a und der Ausgangstufe 23 werden in der Ausgangs-Flip-Flop-Schaltung 33 in gleicher Weise kombiniert, wie zu Fig· 4 beschriebenen ist, um eine Ausgangssignalentscheidung für eine anschließende Benutzung zu erzeugen«

Nach einem zweiten Verfahren wird von der Tatsaohe Gebrauch gemacht, daß das durch einen nicht wirklich transparenten Gegenstand hindurchgehende licht Bereiche enthält, von denen einige eine genügende Helligkeit und andere eine ungenügende Helligkeit zum öktivjeren einer Fotozelle besitzen, wie sie hier benutet wird· In der Praxis wurde festgestellt, daß Gegenstände, wie Flaschen, nur durch das mittlere Drittel der Flasche eine angemessene Idohtoienge hindurohlgssen, um die Fotzellen eines Systeme zu aktivieren. Ein System zur Durchführung dieses zweiten Verfahrens ist in Fig. 6 dargestellt, wo die auf dem Förderer 2

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geförderte Hasche nicht nur die Beine der Fotozellen 35136 und 37 mit ihren geeigneten Vorverstärkern 11 und Impulsformerverstärker 17 passiert, und wobei die Zelle 36 auch mit einem Wechselrichter 21 versehen ist, wie früher beschriebenen wurde _f sondern sie passiert zusätzlich eine Anzahl weiterer Fotozellen 41,42 und 4$» die als Schutzzellen beezeichnet werden können und in das System eingefügt werden und in einer solchen einleuchtenden Beine angeordnet ist, daß nur eine geringe Yiahr- scheinlichkeit darin besteht, daß alle Zellen zu irgendeinem

—zuß tand
ZdLtpunkt &\£ deij BelichtungsaadiCSjöttKrfK aktiviert werden,, Me Ausgänge solcher Zellen und der I'riggerzelle 37 werden einer gemeinsamen Ausblendstufe 23a der Impulsformerverstärker 17 augeführt, und die Ausgänge aus den Zellen 35 und 36 werden nach ähnlicher Impulsformung der üblichen AusbXendstufe 23 zugeführt* Die Ausgänge der Aus blends tisf en 23 und 23a werden einer Plip-Flop~Ausgangsschaltung 33 zugeführt, um eine AusgangsentscheicLung zu erzeugen, wie vorstehend erläutert ist« Bei einer solchen Anordnung besteht eine hohe Wahrscheinlicloiet, daß die Triggerzelle 33 durch durchgehendes Höht- daran gehindert wird, in Aktion zu treten, vorausgesetzt, daß mindestens eine der Scliutzzellen 4l bis 43 sich im dunklen Zustand befindete

Bei einer dritten Methode wirä Sie Tatsache verwendet, daß die Idohtmenge, die duroh die Dioke eines Gegenstandes,ε·Β_β einer Glasflasehe, im Bereich der Yorder« und Hinterkanten dee geworfenen Sohattens hindurohgeht, sehr viel "kleiner ist als äie durch die Wandungen der flasche hindurchtretende Idchtmengt, wenn die Idchtimpulse ito wesentlichen rechtwinklig

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zur Riohtung der Idchtstarhlung liegen. Somit wird duräh Vorsehen einer oder mehrerer Schutzzellen entlang der Bewegungsaohse der Flasche und in einem Abstand, der geringer ist als der durchgehende dunkle Zonenbereioh und so, daß solche Schutzszellen nacheinander vex4uaÄ^p^Herd»n_? ujid $wariÄ Anschluß an die Triggerzelle, und du:*cn die Kombination aller Ausgänge aus den Schutzzellen und jler Triggerzelle in einer Kombinationsausblendschaltung 2$, die Triggerzelle daran gehindert , ein zweites und folgendes Mal in Tätigkeit zu treten, und zwar durch die Tatsaohe» daß eine dieser nachfolgenden 3chutzB*ilen sioh im dunklen Zustand "befindet. Ein solches System ist in Pig· 7 angedeutet, welches die zusätzlichen Sohutzzellen 451 46 _t 47 und 48 aufweist, wobei die Ausgänge aus den Ausblendstufen 23 und 23a miteinander in einer PIip-Flop-Schaltung 33 kombiniert werden, um ein Steuersignal zu erzeugen. Die Ausblendstufe 23a 1st der Ausblendstufe 33 bei allen Ausführungen ähnlich«

NAoh einem vierten Verfahren wird von der Tatsache Gebrauch gemaoht, daß normal an dem transparenten Gegenständen ein Bereich vorhanden ist, wo der geworfene Sohatten in Bichtung des Durchganges auf einem ftegel niedriger durchgehender Helligkeit bleibt und für Sohutzzellenzweoke gegen irgendwelches fehlerhaftes Triggern der Triggerzelle benutzt werden kann· Normal liegt bei Gegenständen, ζ·Β· G-lasflaschen, diese Zunge bleibender niedriger durongelassener Helligkeit in den TJmfiingsbereiohen des Gegenstandes mit bestimmter Krümmung an der äußersten Spitze und der Basis» Dieses ist teilweise darauf zurüokzufuhren, daß solohe Zonen einen größeren Durchgangsweg duroh das*

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Mediums des Gegenstandes "besitzen, und dieses "bezieht sich insbesondere auf die Basis der Gegenstände, z.B. !Flaschen, aber nooh mehr auf die abgerundeten äußeren Krümmungen, die versuchen, das einfallende Licht von dem geraden Durchgang weg zu reflektieren oder zu brechen₀ Diese UTirkung kann in der Praxis - dadurch beobachtet werden, daß man einen lichtdurenläsalgen oder transparenten Gegenstand, 2_eB« eine Glasflasche, gegen ein helles licht hält, wobei dann festgestellt wird, daß die abgerundeten Seiten*, die offenen Oberenden und die Basis solcher Gegenstände relativ dunkel sind« Ein System zur Durchführung dieses vierten Verfahrens ist in ]?ig<» 8 angedeutet, wobei die Technik,ddarin besteht, iane oder mehrere Schutzzellen 50 so anzuordnen, daß sie den Sohatten solcher Bereiche kurzzeitig einfangen, nachdem die.TriggerζeHe 37 zunächst auf ein dunkles Signal hin betätigt * wird und somit in einer Ausblendschaltung 23 der Ausgangs der £riggerzelle 27 und der Ausgang einer solchen Schutzzölle oder solcher Schutzzellen 50 kombiniert wird, um den Ausgang der " Triggerzelle an der Abgabe eines nochmaligen Signal zu hindern, solange der Gegenstand an ihr vorbeiläuft, wobei die Aasgänge aus den Ausblendechaltungen 23 und 23a duich die Plip-Plopäohaltung 33 kombiniert werden, um ein steuerndes Ausgangssignal zu erzeugen« - ·

Bei der Mengenherstellung von Gegenständen und insbesondere in Bezug auf die Vorbedingung iflr das automatische Zusammen- setzen von teilen, ist es sehr erwünscht, zu prüfen, daß ein Einzelteil genau ist ; und zwar in Bezug auf seine geometrische Ausftihraßg oder sein Profil und sogar in Bezug auf die Abmessungen genauigkeit eines solchen Profiles· !Für solche Zweck· sieht die

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Erfindung ein System vor, welches die Merkmale der vorstehenden Beschreibung enthält aber ein weiteres Prinzip enthält, welches im wesentlichen in der gleichen aligemeinen Art der Schattenmessung unter Benutzung von Fotozellen der beschriebenen Art besteht aber sich daduroh unterscheidet, daß die Signalzelle oder die Signalzellen mit der Aufnahme oder Abnahme der Abweichung eines ßesamtprofiles von dem erforderlichen theoretischen Profil befassen. Fig. 9 zeigt ein Beispiel eines solchen Systems, wo der Gegenstand einö Scheibe 51 ist und wo geprüft werden soll, ob der Umfang die genaue Größe und das genaue Profil besitzen· Um dieses durchzuffifaren, läßt man die Scheibe genügend über eine öffnung 52 in einer Platte 52a gleiten, wobei die geometrische Abmessung dieser öffnung einen Bereich umfaßt, der genau dergleiche ist, wie der Schatten, der durch die Scheibe 51 geworfen wird* Der Bereich der Durchbrechung 52 ist aitoh das Feld einer Idnse 53» die das XdLeht auf eine einzelne Fotozelle 54 fokussiert. Gewünsohtenfalls können an dieser Stelle auch Fotozellen in Seihe benutzt werden· An der Kante der Durchbrechung, die der Vorderkante des durch die Scheibe geworfenen Schattens entspricht, liegt eine triggerfotozelle 55, deren Zweck darin besteht, die Signalfotozelle 54 zu fragen, ob ein Sntweiohen von Lioht zwischen dem Gegenstand und ihrer entsprechenden DeokungeÖffnung vorhanden 1st, und wenn ein solches Entweichen von Idoht auftritt, zeigt dieses die Abweichung des Profilee zwischen dem zu untersuchenden Gegenstand und seinem theoretisch genauen Schatten^ der Öffnungsabmessung an· Die Ausgänge aus den Zellen 54 und 55 laufen dann wieder durch die

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Impulsformer 1? und eine Ausgangs-Flip-Flop-Schaltung 33 zur· Erzielung eines Abschlußsignales, Es ist anzuführen, daß äiese - Mg. 9 gekürzt ist, und daß Vorverstärker IT₈ wie auoh fen den "" anderen Anordnungen vorgesehen werden können« Eine strahlende M«htquelle für die Zellen ist mit 56 angedeutete

Sin solches System ist nur geeignet, zu prüfen» ob ein Gegenstand in Bezug auf die Konzentsiaität und das Profil von Durchbrechungen genau ist und ob nicht Untergrößen der Teile in ihr eis äußeren Umfangjsx vorliegen Für Gegenstände, die Ober«« größen aufweisen können, kann ein entsprechendes System verwendet werten und besteht aus einer Durchbrechung hinter dem Gegenstand , die der Übergrößengläehe des geometrischen Gegenstandes entspricht, wobei die Lichtverminderung durch tfbergrößeninterferenz des zwischengestellten Gegenstandes verursaöht;, und dar oh eine linse ermittelt. wird₉ die auf eine Fotozelle fokussiert ist, wobei die sweitliehe Übereinstimmung zwisohen dem -Gegenstand und der die Übergröße ermittelnden Öffnung durch eine in geeigneter Yieise angeordnete Fotozelle getriggert wird, um als Irigger einer vorderen Schattenkante zu wirken©

Zu allen erörterten Anwendungen ist aagenommen irorden, daß der zu prüfende Gegenstand verursacht ₉ daß ein unmittelbarer Schatten auf ein System oder eine Beine von Einheiten fällt, die aus Fotozellen und Lichtleitern bestehen^ und zwas mit oder ohne Zwischenlage von Linsen ssur $avallele& Ausrichtung und soweit die Figo 4 bis 9 in Frage kommen^enthält die Beihe eine Triggerzelle an der vorderen Schatten&ante zur Ireeugung des Ablesesignals für die Meßaellea, Die gleiche allgemeine Systemform

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kq,nn auoh angewendet weiden, wenn der Schatten oder das Profil des Gegenstandes mittels eines Idnsensystems vergrößert worden 'ist und auf eine Ebene fällt, auf der ein äquivalenter Potozellensatz angeordnet ist und dieses vergrößerte Sohattenabmessungs- und Profilprüfverfahrene 1st otixac besonders verwendbar für sehr kleine Gegenstände, wie ζ·Β· die Abmessungen 4er Fotozellen und ihrer lichtleiter oder Schlitze, oder, wenn ea erfoidei-

lieh ist, eine größexe Genauigkeit zu messen als das direkte Sohattensyaten ergeben würde* Es wuxde festgestellt, daß, wenn ein direktes Sohattenverfahxen eine Auflösung, von 1/1000 Zoll ergibt, dieser Schatten naoh optischer Bildvergrößerung auf das 10-faohe bei Benutzung der gleiohen Zelle und Sohlitzeinheiten die Auflösung erhöht ist auf 1/10 000 Zoll.

In der vorstehenden Besohreibung ist durchgehend angenommen worden, daß die Triggerfotozelle, die das Ablesesignal ergibt, der Voiderkante des Gegenstandssohattens zugeordnet ist und dieses Signal bei einem Idohteinfall von Hell auf Dunkel erzeugt wird« Tür einen Faohmann ist es jedoch verständlich, daß ein solohes System umgekehrt werden kann, so daß die Triggexzel-Ie der Hinterkante des von Dunkel auf Hell übergehenden dohattens ^: zugeordnet ist, wobei die Meßzellen der Vorderkante des Schattens zugeordnet werden· Elektronische !lösungen zur Lieferung eines Signals mit Iriggerzellen auf eine änderung von Hell-Dunkel odex Dunkel-Hell,aber nioht beides im gleiohen System, sind in der Technik bekannt«

tr Bit wfcan j Se sei erwähnt, daß, während aioh die oben ^ Sy·ttat . J

auf die Atomeasungeinspektionen allgemein beziehen, daß die Aue- ;

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drücke "prüfen der Abmessung" und "prüfen dea Profils¹¹ Im allgemeinen austauschbar sind, wobei der erstere Ausdruck eine Grenzbedingung des letzteren ist, Allee Systeme können Signale an mechanische Auswurfsohaltüngen abgehen·

Bei Herstellungsverfahren ereignet es sich manchmal, daß die hergestellten Gegenstände mit Erhebungen versehen sind, die aus unerwünschten Vorsprüngen bestehen,weiche aus der Hauptfläohe des Gegenstandes herausragen und durch Sohneidwerkzeuge des Verfahrene verursacht sind· Eines der Probleme zur Inspektion soloher Erhebungen besteht darin, daß es normal mechanisch erforderlioh ist, den Segenstand an der ^eriferie abzutasten, z.B. um den äußeren Umfang einer Scheibe herum, um die Anwesenheit von Kanten od.dgl· festzustellen, die tatsächlich nur auf einen feil des Umfanges vorhanden sein können»

Jas Gerät nach der Erfindung kann abgeändert werden» um solche Vorsprünge zu ermitteln, unabhängig von deren lage auf einen Umfang, und zwar durch ein System, welches schematised ia fig« 10 angedeutet ist, die eine Aufsicht auf eine Anordnung zeigt, in der ein Gegenstand 57 veranlaßt wird, sioh in 3?£eilriohtung zu bewegen« Eine Triggerfotozelle 58 wird durch die Torderkante eines Schattens betätigt, der duroh den Gegenstand 57 geworfen wird, und eine lichtquelle 59 und eine zweite fotozelle 60 sind so angeordnet, daß ein begrenzter lichtstrahl, der durch die gestrichelten linien angedeutet ist, den Gegenstand 57 kreuzt, und zwar auoh die lage möglicher¹ Brhebungen» Das Idaht läuft zwi seht η einem Spiegelsystem 61,62 Mn und her, die parallel zueinander beidseitig des Gegenstandes 57 vorgesehen sind·.

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Smalt wird der lichtstrahl zurück und vorwärts über den Gegenstand 57 in Ziok-Zaok-Form derart reflektiert, daß er durch - irgendwelche Erhebungen auf dem Umfang gestört wird_s wobei der Ilohtatrahl schließlich auf die Fotozelle 60 fällt. Alle möglichen Erhebung β β te Ilen werden duroh den lichtstrahl hintereinander untersucht, wobei naturgemäß "bei der lichtgeschwindigkeit und einer Störung durch eine Erhebung oder einen anderen nicht geforderten Vorsprung eine Verdunkelung in dem-Zick-Zack-Strahl eintritt und dementsprechend erfolgt eine Änderung in dem Ansprechen der Fotozelle, Die Fotozelle 60 ist mit elektronischen Schaltkreisen verbunden, die ao angeordnet werden können, daß sie bei der Größe der Unebenheiten tri|gern_e Somit wird eine Triggerzelle 58 mit einem Impulsformervexstärker 17a verbunden und die Signalzelle 60 mit einem Impulsformerverstärker an eine Plip-Plop-Schaltung 33 angeschlossen, die ein Ausgangssignal erzeugt, wie bei einer früher erwähnten Anordnung«

In der vorliegenden Beschreibung ist auf eine Eeihe von Fotozellen Bezug genommen worden und eine passende Einheit für die Montage einer solchen Eeihe ist in Pig· 11 dargestellt, und besteht aus einem Gehäuse 63, in welchem mehrere Fotozelle^ F In einem Muster auf einer Fläche des Gehäuses angeordnet sind* Das Gehäuse enthält die erforderlichen Leitungen und Verbindungen und besitzt eine Steckereinheit 64» wodurch das Gehäuse in einem geeigneten Sookel bew· in eine geeignete Steckdose eingesteckt werden kann, die mit dem übrigen erforderlichen elektronischen Gerät verbunden let, Ba kann somit eine Anzahl Einheiten,63 mit verschiedenen Fototeilenreihen vorgesehen werden, so daß

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Standardgrößen unterschiedlicher Abmessungen mit der geeigneten Einheit 63 nach Einstöpseln geprüft werden können«, Somit können ZoBe Bereiche von Gegenständen unterschiedlicher Größe auf sehr bequeme Weise im Prpfil oder in der Abmessung geprüft werden_o

Bei den Ausführungen nach der Erfindung ist es möglich, verschiedene Abänderungen in Bezug auf die erwähnten üblichen elektronischen Geräte und Schaltungen vorzunehmen und soweit Handelseinheiten nicht verfügbar sind, sind in der vorstehenden Beschreibung entsprechende Literaturstellen angegeben« Im Handel verfügbare Binheiten sind unter folgenden Bezeichnungen bekannte Die Fotozellen unter der Bezeichnung Philips OAP 12, die Wechselrichter 11 unter der' Bezeichnung Philips 21 Al, die Impulsformerschaltungen unter der Bezeichnung

Philips PS 1,

die Ausblendstufen 23 (AND.gates) unter der Bezeichnung

Philips 23a 1,

die FHp-Plop-Schaltungen 33 unter der Bezeichnung

Philips WF 2.

Es wird weiter ausgeführt, daß die Impul£sformerverstärisr duroh übliche lineare Verstärker kombiniert mit elektrinisohen Signalpegeldetektoren ersetzt werden können« Es wird weiter bemerkt, daß keine Begrenzung in der Zahl der Meßzellen besteht, die vorgesehen sind, entweder für den Zweck a) zur gleichzeitigen Messung der Abmessungen verschiedener Teile des gleiohen Gegenstandes', z.B. Höhe und Breite oder b) zur Einordnung einer besonderen Nominalabmessung eines Gegenstandes in verschiedene Größenklassen* Im letzteren Fall wird es erforder-

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lion, die Zahl der Polgerungssysteme und die Zahl der Flip-JPlop-Sohaltungen mit Auagangasignal zu erhöhen»

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Claims (1)

1. U48409

   - 30 Patentansprüche

   Gerät zur automatischen Prüfung eines Gegenstandes, gekennzeichnet durch mindestens ein Paar Energiefubertragender Vorrichtungen mit festgelegten Abstandsgrenzen, die.· eine auf den Gegenstand bezogene Abmessung darstellen, durch Mittel zur wahlweisen Beleuchtung und Verdunkelung der Übertragungsvorrichtungen in Abhängigkeit von der !»age des Gegenstandes gegenüber diesen Vorrichtungen, und durch logische bzw, Folgerungsmittel zur Behandlung einer durch die Übertragungsvorrichtungen zugeführten Information, um ein nutzbares fiusgangssignal zur Prüfung des Gegenstandes zu liefern«

   2. Gerät nach Anspruch 1, welches zum Prüfen der Abmessungen eines Gegenstandes geeignet ist_g gekennzeichnet durch eine Beihe von Energie übertragenden Vorrichtungen, die in einem Muster angeordnet sind, welches eine exforderliche Gegenstands-, abmessung darstellte

   3· Gerät nach Anspruch 1 oder 2_S dadurch gekennzeichnet, daß eine Eynergie.übertragende-Vorrichtung isoliert ist und durch einen fallendes Schatten₉ der fies YaMerlmirfee eines sich bewegend'en Gegenstandes sugeoseast ist, Elitiviert ist, um ein Signal an gebeag welches äureii sie logisohen Tbsw» Polgerungsmittel bentitst wiz?ag wsaii die Yorsxohtung vezämikelt qüst abgedeckt wird»

   is YoTTl&htu'gkg, R&Qh Ansp2?yisli 3? äsausah geksnsseichziet, daß (Ses JLuzg&ng aus ^er isolierten To2?^islit?i2!g veranlaßt wird, den Susstand eißsi' elektronischen flip-Püop-^elgesungsscnaltung zu EktiTieEes. ianä ze fisieysjij die mit IJtaeec Slsgssg siit dem -Aus- -Ε erwä&stsK legis-siiüEi Mittel» verSuaden ist·

   H4840S

   5. Gerät nach Anspruch 3 oder 4 für ein System, in welchem da» zu untersuchende Objekt transparent ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang aus der isolierten Vorrichtung dazu "benutzt wird, eine Zeiteinstellvorrichtung in Gang zu setzen, um die isolierte Vorrichtung an der Entstehung eines zweiten Steuersignals zu den anderen Meßvorricbtungen zu hindern,,

   6. Gerät nach Anspruch 3 oder 4> für ein System, in welchem der zu untersuchende Gegenstand transparent ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine gesonderte Reihe von Energie übertragenden Vorrichtungen als Schutzvorrichtungen hinter der Vorderkante eines sich bewegenden Gegenstandes derart angeordnet ist_s daß nicht die gesamten Schutzvorrichtungen positiv gleichzeitig betätigt werden, wobei der gemeinsame Ausgang dieser Schutzzellen zweiten logischen bzw« Polgerungsmitteln in Kombination mit den ersteren zugeführt wird und wobei die Ausgänge aus beiden Folgerung smitte In einem kombinierenden Kreis zugeführt werden·

   7. Gerät nach Anspruch 3 oder 4 für ein System, in welchem der zu untersuchende Gegenstand transparent ist, daaduroh gekennzeichnet, daß eine gesonderte Eeihe von Energie.übertragenden Vorrichtungen als Schutzvorrichtungen hinter der Vorderkante eines sich bewegenden Gegenstandes derart angeordnet ist, daß nicht alle Schutzvorrichtungen positiv gleichzeitig aktiviert werden, wobei der gemeinsame Ausgang aus den Schutzvorrichtungen zweiten Foigerungsmitteln in Kombination mit den ersttren Polgerungsmitteln zugeführt wird, und wobei die Ausgänge aus "beiden lOlgerungsmitteln einer elektronischen Flip-KLop-Schaltung zugeführt werden,

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   U4840&

   80 Gerät nach Anspruch 1 zum Prüfen der Abweichung eines Gegenstandes von einem Gesariitprof 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand veranlaßt ?ri.rd, über eine Öffnung zu gleiten, hinter der eine die Energie fokussierende Vorrichtung die Energie aus der Energiequelle, die vor der Öffnung liegt, parallel richtet, wobei diese parallel gerichtete Energie dazu verwendet wird, eine Energie übertragende Vorrichtung zu aktivieren und daß eine zweite Energie übertragende Vorrichtung an der Vorderkante, der Öffnung vorgesehen ist, wobei die Ausgänge aus diesen Vorrichtungen Folgerungsmitteln zugeführt werden, um. ei'n Abmessungssignal zu erzeugen? '

   9ο Gerät nach Anspruch 1 für ein System zur Ermittlung von Oberflächenfehlern auf der Oberfläche eines Gegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar die' Energie reflektierenden Vorrichtungen auf gegenüberliegenden Seiten des Gegenstandes parallel angeordnet sind und eine Energiequelle vorgesehen ist, um einen Energiestrahl quer zum Gegenstand zick-zack-förmig auszustrahlen infolge der Befjtektion an den reflektierenden Vorrichtungen und durch eine Energie übertragende Vorrichtung aufgenommen,wird, und daß eine zweite Energie übertragende Vorrichtung an einer Kante des gegenstandes in Mhe der Energie- . quelle angeordnet ist, und daß die Ausgänge aus beiden übertragenden Vorrichtungen verglichen werden und eine* Flip-Flop-Schältung passieren, die ein Ausgangssignal liefert zur Anzeige des Vorhandenseins oder des Fehlens von Fehlern auf der Oberfläche des Gegenstandes über die der Energiestrahl geleitet wirdo

   TOo Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie übertragenden Vorrichtungen Foto-

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   zellen sind, die durch Lichtstrahlen erregt werden,,

   11» Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß .als Fotozellen Fotodioden oder Fototransistoren verwenden sind«

   12. Gerät nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Fotozelle mit einem Lichtleiter verbunden ist₀

   13· Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter aus.einem Glasfaserbündel besteht, dessen eines Ende auf eine Linie auseinandergespreizt ist und dessen¹anderes Ende Lichtleitend mit dem wirksamen Teil der Fotozelle fest verbunden ist«

   I4e Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter aus einem auf der Fotozelle befestigten Gehäuse besteht, wobei das eine Ende dieses Gehäuses geschlitzt ist, um einen Lichtweg zu bilden, der im Verhältnis zu seiner Länge eng isto

   15. Gerät nach Anspruch 12, 13». !der 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotozellen und Lichtleiter in einer Beihe an einer Gehäusefläche angeordnet sind, wobei die Leitungen aus diesen Fotozellen in einer Steckereinheit enden, die in eine Steckdose des Gerätes eingeführt werden können»

   16. Gerät nach einem der Ansprüche 3 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß die isolierte übertragende Vorrichtung der Hinterkante des Gegenstandes zugeordnet ist.

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   Patentanwalt

   • 098U/0723