DE2426866A1 - Verfahren und vorrichtung zum pruefen eines in seiner laengsrichtung bewegten bandes auf fehlstellen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum pruefen eines in seiner laengsrichtung bewegten bandes auf fehlstellenInfo
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Description
Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen eines in seiner Längsrichtung bewegten Bandes auf Fehlstellen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen eines in
seiner Längsrichtung durch eine Prüfstation hindurchbewegten Bandes auf Fehlstellen durch wiederholte, quer zur
Bandlängsrichtung erfolgende Abtastung mittels einen Bandabschnitt beleuchtenden Lichts, wobei elektrische Signale
mit einer von der Intensität des von den beleuchteten Bandabschnittenen
durchgelassenen oder reflektierten Lichts abhängigen Amplitude mittels einer Photosensoreinrichtung
erzeugt werden. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens.ι
Es sind bereits eine Vielzahl derartiger Verfahren
und Vorrichtungen zu ihre»r Durchführung-bekannt.
Bei diesen wird im allgemeinen eine Dauerlichtquelle benutzt, um eine Seite des sich bewegenden Bandes zu beleuchten.
Photosensoren ermitteln die Intensität des durch das Band hindurchfallenden oder von diesem reflektierten
Lichts. Die ermittelte Lichtintensität, die durch Veränderungen im Band moduliert ist, wird in Signale umgesetzt, die
dazu benutzt werden, um Fehlstellen ausfindig zu machen, beispielsweise unerwünschte Schwankungen der Dicke des
Bandes oder Narben, Blasen, Risse oder dergleichen in einer Beschichtung, die s.ich auf dem Band befindet. Normalerweise
wird hierbei die Eichung der Vorrichtung manuell vorgenommen, d.h. die Ermittlung von Fehlstellen wird in der Weise durchgeführt,
daß die Ausgangssignale der Photosensoren mit Konstanten verglichen v/erden, deren Werte manuell gewählt sind.
Ein Beispiel einer derartigen manuell zu eichenden Vorrichtung, bei der eine Dauerlichtquelle zur ununterbrochenen Beleuchtung
eines Bandabschnitts zur Anwendung kommt, ist ■ · in der US-Patentschrift 3 515 883 beschrieben. Bei
einer anderen Art einer derartigen Vorrichtung, wie sie in der US-Patentschrift 3 534 402 beschrieben ist, wird eine
dauernde Beleuchtung eines Bandes vorgenommen, um Vierte zu ermitteln,die ein Maß für die Gleichförmigkeit der Dichte des
Bandes darstellen und die einer manuell geeichten Detektor-
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schaltung zugeführt v/erden. Bei einer weiteren Art einer manuell zu eichenden Vorrichtung wird ein umlaufender Mehrfacettenspiegel
benutzt, um einen Lichtfleck über die Oberfläche eines sich bewegenden Bandes wandern zu lassen.
Wenn das zu prüfende Band mit einer photoempfindlichen Emulsionsschicht beschichtet ist, dann erzeugt man-den Lichtfleck
dadurch, daß der umlaufende Spiegel mit einer Dauerlichtquelle, beispielsweise einem Laser, beleuchtet wird,
die Licht mit einer Wellenlänge aussendet, die im nahen infraroten Spektralbereich liegt, also Licht, gegen das die
Emulsion nicht empfindlich ist.
Wenn das zu prüfende Band ein photographischer Filmstreifen
ist, ist es wünschenswert, auch kleine Fehlstellen in der photoempfindlichen Emulsion auf dem Band zu ermitteln, ohne
den Filmstreifen aufgrund der Beleuchtung während des Prüfvorgangs zu verschleiern. Um das Problem der Schleierbildung
zu vermeiden, werden Abschnitte des Films mit Licht beleuchtet, das lediglich Wellenlängen in dem erwähnten infraroten
Spektralbereich enthält, wobei die Beleuchtung ausserdem nur in kurzen Seitintervallen stattfindet. Dementsprechend ist
eine Lichtfleckabtastung bei den bekannten Prüf vor richtungen die bessere Lösung, wenn photographischer Film geprüft werden
soll. Aufgrund der Anwendung eines umlaufenden Spiegels zur Ablenkung des abtastenden, wandernden Lichtflecks ist es jedoch
sehr schwierig, kleine Fehlstellen zu ermitteln, da die mechanischen Teile der Vorrichtung einen hohen Störsignal- · ·
pegel bei den durch die Photosensoren erzeugten, die Lichtintensität kennzeichnenden Signalen hervorrufen. Die Signale,
die von kleinen Fehlstellen in der Beschichtung des Filmstreifens hervorgerufen werden, sind daher eingebettet in
Störsignalen^ und es ist sehr schwierig, zu ermitteln,
ob am Ausgang der Photosensoren nun tatsächlich ein eine Fahlstelle kennzeichnendes Signal vorhanden ist oder nicht,
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d.h., es ist schwierig, zwischen den Störsignalen und anderen Signalen zu unterscheiden. Außerdem ist es wegen der
hohen Arbeitsgeschwindigkeit des Spiegels schwierig, diesen richtig auszurichten, und es ergibt sich eine starke Reparaturanfälligkeit.
Darüberhinaus wird, wenn ein Laser als Lichtquelle Anwendung findet, verhältnismäßig viel Energie verbraucht,und
der Laser muß verhältnismäßig häufig ausgewechselt werden. Schließlich v/erden durch die völlig normalen, also
zulässigen,Abweichungen in der Dicke der Beschichtung und durch Vibrationen oder Flattern des Bandes aufgrund von dessen
Bewegungsgeschwindigkeit von den Photosensoreh Ausgangssignale
erzeugt, auch wenn ein völlig fehlstellenfreies Band vorliegt. Das Ausgangssignal eines zur Oberprüfung eines Abschnitts
eines fehlstellenfreien Bandes benutzten Photosensors variiert daher normalerweise aufgrund dieser Faktoren in einem Wertebereich,
und durch diese normale Variation im Ausgangssignal des Photosensors kann irrtümlich eine Fehlstelle angezeigt
werden, die in Wirklichkeit gar nicht vorhanden ist, wenn die Ausgangssignale der Photosensoren mit einem manuell gewählten
Bezugssignal verglichen werden.
Die bekannten derartigen Verfahren, sind daher in nachteiliger
Weise für viele Anwendungszwecke zu unzuverlässig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der in Rede stehenden Art zu schaffen, das es ermöglicht, auf
zuverlässige Art Fehlstellen. zu ermitteln.
Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird dies gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die elektrischen
Signale in Datenreihen umgesetzt werden, die für die einzelnen, bei jeder Abtastung beleuchteten Abschnitte des Bandes ausgewählte
Eigenschaften desselben bezeichnen, daß diese Daten-
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reihen mit die zulässigen Bereiche von Abweichungen der
ausgewählten Eigenschaften von gegebenen Sollwerten kennzeichnenden Daten in einer Datenverarbeitungseinrichtung .
verglichen werden und daß durch diese beim überschreiten der zulässigen Bereiche ein Fehlstellensignal erzeugt wird.
Dadurch, daß in einer datenverarbeitenden Einrichtung ein fortlaufender Vergleich von Datenreihen/ die bestimmte
Eigenschaften eines zugeordneten Abschnitts des Bandes kennzeichnen,
mit Sollwert- oder Grenzwertdaten vorgenommen wird, lassen sich nicht nur Fehlstellen mit hoher Zuverlässigkeit
ermitteln, auch wenn es sich um kleine Fehlstellen handelt, sondern es wird dadurch, wie nachfolgend
anhand der ins Einzelne gehenden Beschreibung noch näher dargelegt v/erden wird, auch ermöglicht, auf zuverlässige
Weise zwischen den normalen Schwankungen der Ausgangssignale
der Sensoreinrichtung, vie sie sich durch normale Vibrationen
des sich bewegenden Bandes oder dergleichen ergeben, un(j
den ' zu ermittelnde Fehlstellen bezeichnenden Schwankungen der Ausgangssignale der Sensoreinrichtung zu
unterscheiden.
Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht es in einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel darüber hinaus auch, daß die die zulässsigen Bereiche von Abweichungen von gegebenen Sollwerten bezeichnenden Daten in der Weise erzeugt werden, daß
aufgrund wiederholter Abtastungen eines fehlsteIlenfreien Bandes
in der Prüfstation, das dem nachfolgend auf Fehlstellen
zu überprüfenden Band entspricht, Datenreihen erzeugt und in der Datenverarbeitungseinrichtung gespeichert werden, die
nachfolgend mit den Datenreihen verglichen werden, die bei den Abtastungen des auf Fehlstellen zu prüfenden Bandes erzeugt
werden. Hierbei ergibt sich der Vorteil einer selbsttätigen Eichung oder Anpassung an einen betreffenden Bandtyp,
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so daß die oben erwähnten Unzulänglichkeiten, wie sie in Zusammenhang mit manueller Eichung auftreten, vermieden sind.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindurg wird so Vorgegangen, daß zwei Datenreihen erzeugt und miteinander
verglichen, werden, von denen die eine die Differenzen zwischen den Amplituden der von der Photosensoreinrichtung
erzeugten elektrischen Signale bei aufeinanderfolgenden Abtastungen und die andere Datenreihe obere und untere vorbestimmte
Grenzwerte der Amplituden der von der Photosensoreinrichtung erzeugten elektrischen Signale kennzeichnen. Es
ergibt sich dadurch, wie nachfolgend noch eingehender erläutert werden wird, nicht nur die Möglichkeit, auf zuverlässige
Weise diskrete Fehlstellen des Bandes aufgrund des Vergleichs der Differenzen zwischen den Amplituden der Signale
der Photosensoren von Abtastung zu Abtastung zu ermitteln, sondern es werden durch den zusätzlichen Vergleich der Amplituden
mit ausgewählten oberen und unteren Grenzwerten auch allmählich fortschreitende Veränderungen der Eigenschaften
des Bandes zuverlässig ermittelt.
Das erfinduhgsgeraäße Verfahren bietet gemäß einem weiteren
bevorzugten Ausführungsbeispiel auch die Möglichkeit, daß aufgrund der bei der Abtastung des fehlstellenfreien Bandes
erzeugten Datenreihen die Breite des Bandes ermittelt wird. Dadurch wird ein System erhalten, das nicht nur in Bezug auf
die Sollwerte und Bereichsgrenzen der Daten und Datenreihen selbsteichend arbeitet, sondern bei dem auch der Abtastvorgang
in der Prüfstation selbsttätig an die Breite des jeweils zu prüfenden Bandes angepaßt werden kann.
Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
auf wirtschaftliche und betriebssichere Weise ermög-
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Bei einer Vorrichtung mit einer Prüfstation für wiederholte Abtastung des sLch in seiner Längsrichtung bewegenden Bandes
durch Beleuchten von sich in quer zur Längsrichtung desselben erstreckenden Bandabschnitten mit Licht und mit einer
der Prüfstation zugeordneten Sensoreinrichtung zum Erzeugen elektrischer Signale mit einer von der Intensität des von
den beleuchteten Bandabschnitten durchgelassenen oder reflektierten Lichts abhängigen Amplitude ist diese Aufgabe erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß ein Wandler und eine Datenvcrarbeitungseinrichtung
zum überführen' der von der Sensoreinrichtung
erzeugten elektrischen Signale in Datenreihen und zum Vergleich dieser Datenreihen mit Daten vorgsehen sind,
die für die einzelnen, bei jeder Abtastung beleuchteten Abschnitte des Bandes bezüglich ausgewählter Eigenschaften
desselben die zulässigen Bereiche von Abweichungen von Sollwerten kennzeichnen, und daß eine bei die zulässigen Bereiche
überschreitenden Abweichungen ein Fehlsfcellensignal erzeugende Anzeige- und Alarmeinrichtung vorgesehen ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispxel der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in der Prüfstation als Lichtquellen·
eine Mehrzahl von Lauchtdioden vorgesehen, die in quer zur Längs- oder Bewegungsrichtung des Bandes verlaufender Richtung
nebeneinander angeordnet sind und denen je ein Photosensor der Sensoreinrichtung zugeordnet 1st. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß keine mechanische Lichtfleck-Ablenkeinrichtung erforderlich
und somit keinerlei Gefahr gegeben ist, daß aufgrund einer derartigen mechanischen Einrichtung entstehende Geräuschsignale
erzeugt werden könnten.
Durch sehr kurzzeitig erfolgendes Pulsen der Leuchtdioden läßt sich auf äußerst wirtschaftliche Weise die für die Abtastung
gewünschte abschnittweise Beleuchtung der Oberfläche des zu prüfenden landes erreichen. Wird eine ausreichend
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schnell arbeitende signal- oder datenverarbeitende Einrichtung in Verbindung mit den zugeordneten Photosensoren vorgesehen,
so kann die gesamte Oberfläche des Bandes überstrichen oder
abgetastet werden, selbst wenn das Band mit sehr hoher Fördergeschwindigkeit bewegt wird. Bei Verwendung von Leuchtdioden
.treten auch die oben erwähnten Nachteile, die bei Anwendung eines Lasers als Lichtquelle gegeben sind, nämlich
der hohe Energieverbrauch und die Notwendigkeit, kden Laser
in verhältnismäßig kurzen Abständen gegen einen neuen'auszutauschen,
nicht auf.
— 8 —
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematisch vereinfacht, gebrochen und teils aufgebrochen gezeichnete perspektivische
Ansicht eines Ausführungs-
beispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit als Blockschema dargestellter
zugehöriger elektrischer Schaltung;
Fig. 2 einen abgebrochen und vergrößert gezeichneten Ausschnitt der Vorrichtung gemäß
Fig. 1;
Fig. 3 eine Diagramm-Darstellung elektrischer
Impulse, wie sie bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 erzeugt werden;
Fig, 4 ein detailliertes Blockschema eines Teils der Schaltung von Fig. 1;
Fig. 5 eine symbolische Darstellung der Art der Speicherung von Adressen und Daten in
einem Speicher des Schaltungsteils gemäß Fig. 4 und
Fig. 6 bis 8 detailierte Blockschemata verschiedener Schaltungselemente des Schaltungsteils gemäß Fig. 4.
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In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit einem allgemeinen Blockschema der zugehörigen Schaltung gezeigt. Zum Zwecke der Erläuterung der Erfindung
wird von einem Beispiel ausgegangen, bei dem ein Band 8, das mit einer photoempfindlichen Emulsion beschichtet ist, geprüft
wird. Bei einem derartigen Anwendungsfall bewegt sich
in der Praxis das Band 8 durch eine die Emulsion auftragende Beschichtungseinrichtung hindurch., und das Prüfen
des Bandes findet statt, unmittelbar nachdem die Emul-
sion an einer Beschichtungsstation auf das Band aufgetragen
worden ist. Wenn die Beschichtung des Bandes mit der Emulsion an einer solchen Stelle überprüft wird, werden Fehlstellen
in der Beschichtung frühzeitig entdeckt und dadurch die Verluste wegen fehlerhafter Ausführung des Beschichtungsvorgangs
auf ein Mindestmaß herabgesetzt.
Wenn das beschichtete Band 8 (Fig. 1) an einer Prüfstation ■vorbeibewegt wird, läuft es zwischen einer Reihe von Lichtquellen
L. bis L und einer Reihe von Photosensoren D1 bis
Dn hindurch, die auf die Lichtquellen ausgerichtet sind. Bei
solcher Anordnung werden Fehlstellen in der Beschichtung des Bandes dadurch ermittelt, daß das durch das Band hindurchfallende
Licht berücksichtigt und ausgewertet wird. Es versteht sich jedoch, daß die Lichtquellen und die Photosensoren
in der Prüfstation 7 auch in verschiedenen anderen bekannten Anordnungen vorgesehen sein könnten, in denen die Fehlstellen
in der Weise ermittelt würden, daß das Licht berücksichtigt und ausgewertet wird, das von der beleuchteten Oberfläche
des Bandes reflektiert wird. Sowohl bei der einen Art der Anordnung, bei der durchfallendes Licht berücksichtigt wird,
als auch bei der anderen Art der Anordnung, bei der reflektiertes Licht berücksichtigt wird, erzeugt eine Prüfschaltung
6 eine Reihe von Adressensignalen lADj ,von denen jedes eine
einzelne zugeordnete Lichtquelle kennzeichnet und die nachein-
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ander einer Adressen-Logik 2 zugeführt werden. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Lichtquellen um Leuchtdioden, nachfolgend meist LED genannt, die
für sehr kurze Zeiträume gepulst, d.h. zum Leuchten gebracht werden können und die, wenn sie gepulst werden. Licht aussenden,
das im infraroten Spektralbereich liegt. Da jede LED-Adresse mit der Adressenlogik 2 in Verbindung steht, wird
durch diese mittels eines Energieversorgungsteils 1 eine Spannung an eine LED in der Prüfstation 7 angelegt, wodurch die
adressierte LED für einen kurzen Zeitraum zum Leuchten gebracht wird. Ein Beispiel einer in der Prüfstation 7 verwendbaren
LED ist die Leuchtdiode SSL55C von General Electric, die eine Lichtabgabe sehr stabiler Intensität und sehr stabilder
spektraler Zusammensetzung ergibt, wenn sie während Intervallen, die in der Größenordnung von"3O Mikrosekunden
liegen, gepulst wird. Wenn die der Adressenlogik 2 zugeführte Adresse die LED L kennzeichnet, dann wird diese LED
gepulst und es v/erden anschließend, wenn die nachfolgenden Adressen nacheinander der Adressenlogik 2 zugeführt werden,
die LED's L« bis L. gepulst. Dadurch kommt eine Abtastung
längs der Breite der Prüfstation 7 zustande. Die LED's und
Photosensoren können so angeordnet sein, daß entweder ein ununterbrochener
Abschnitt des Bandes 8 während der Abtastung überstrichen wird oder daß eine Reihe diskreter Stellen des
Bandes 8 bei der Abtastung überstrichen werden. Nach Beendigung der Abtastung wird durch die Prüfschaltung 6 die Reihe
der LED-Adressen erneut erzeugt, so daß der Vorgang der Abtastung längs der Breite der Prüfstation 7 wiederholt wird.
Während jede LED L, (Fig. 1) gepulst wird, erzeugt der der betreffenden LED zugeordnete Photosensor D^ ein Signal mit
einer Amplitude, die von der Intensität des empfangenen Lichts abhängig ist. Wenn beispielsweise die LED's L t L„ und L3
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gepulst werden, dann sprechen die Photosensoren D., D2 und
D- auf die Lichtenergie an, die sie von diesen LED's empfangen.
Die erzeugten aufeinanderfolgenden Ausgangssignale der Photosensoren D. bis D- werden durch einen Verstärker 3 verstärkt
und mittels eines Analog-Digital-Wandlefs 4 aus analogen
Signalen in digital kodierte Signale umgesetzt, die in digitaler Kodierung die Amplitudenpegel der analogen Signale
kennzeichnen. Diese Folge von Operationen wird jeweils wiederholt, wenn jede der übrigen LED's L. bis L nacheinander
gepulst werden. Dementsprechend erscheint eine Folge von digital kodierten Signalen D' bis-D1 am Ausgang des
Analog-Digital-Wandlers 4 während jeder Abtastung über die
Breite der Prüfstation 7, also in Querrichtung des Bandes 8.
Sämtliche digital kodierten Signale D1 bis D1 (Fig. 1)
werden, wenn sie erzeugt werden, der Prüfschaltung 6 zügeführt. Die Prüfschaltung 6, die später näher erläutert
werden wird, kann in zwei*verschiedenen Betriebsarten arbeiten,
nämlich in der Betriebsart "Eichen" oder in der Betriebsart "Prüfen". Während des Betriebszustands "Eichen" wird ein
Abschnitt eines fehlstellenfreien Oandes einer solchen Art,
wie sie nachfolgend geprüft werden soll, an der Prüfstation
7 vorbeibewegt. Hierbei überführt die Prüfschaltung 6 die Gruppen digital kodierter Signale [d^j >
die während der aufeinanderfolgenden Abtastungen des fehlstellenfreien Bandes
erzeugt werden, in Daten, die üezüglich bestimmter Charakteristiken
der während der Abtastung erzeugten Ausgangssignale der Photosensoren die normalen Variationsbereiche darstellen, in denen
die ermittelten Werte variieren, ohne daß Fehlstellen vorhanden sind. Die Änderungen der Amplitude des Ausgangssignals ein^s
Photosensors und die Änderungen der Differenz der Signalamplitude
des betraffenden Photosensors von Abtastung zu Abtastung
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sind Arten der Variationen von Signaleigenschaften, die durch die obengenannten Daten wiedergegeben werden.
Zunächst werden alle LED's L. bis L (Pig. I) nacheinander
r-mal gepulst, und die Prüfschaltung 6 mittelt die aufgrund
der Ausgangssignale der Photosensoren D. bis D erzeugten digitalen Signale, so daß eine Reihe von Daten erhalten wird,
die die durchschnittliche Amplitude der von jedem Photosensor erzeugten Signale darstellen. Ein Beispiel solcher Daten
ist in Fig. 3 graphisch dargestellt. Diese Daten werden in einem Datenspeicher 9 gespeichert, bei dem es sich entweder
um einen einzelnen Speicher oder eine Kombination gesonderter Speicher handeln kann, und diese Daten dienen dazu, um
die Breite des zu prüfenden Bandes 8 zu bestimmen und den Abtastvorgang so einzustellen, daß lediglich die Breite des
betreffenden Bandes überstrichen wird. Da bei dem in Fig. 1 und 3 gezeigten Fall das Band 8 nicht die Photosensoren
D1, D9, D , und D überdeckt, sind die mittleren Ausgangssignale
dieser Photosensoren höher als die mittleren Ausgangssignale der von dem Band 8 überdeckten Photosensoren.
Die Prüfschaltung 6 ermittelt die linke und rechte Begrenzung des Bandes und beschränkt die von ihr nachfolgend erzeugten
Adressen auf die Adressen der LED's L3 bis Ln-2*
Dadurch wird das nachfolgende Abtasten auf den Bereich der Breite des Bandes 8 beschränkt, da lediglich die LED's L3
bis L-1 gepulst werden.
Nachdem die richtige Abtastbreite ermittelt ist, bildet die Prüfschaltung 6 (Fig. 1) mit aufgrund von r weiteren
Abtastungen des Bandes 8 erzeugten Daten eine Datenreihe {dLj für die vorstehend erwähnten Daten, die die
normalen Variationsbereiche für die Differenz von Abtastung zu Abtastung in der Amplitude der von jedem der Photosensoren
D3 bis Dn-2
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erzeugten Ausgangssignale angibt, wenn ein fehlstellenfreies
Band abgetastet wird. Die Datenreihe {dl} gibt daher
"die Auswirkungen eines
Flattern des Bandes und tragbarer,sich auf das Band und
die Emulsionsbe&chichtung beziehender Veränderungen der Ausgangssignale jedes der Photosensoren D^ bis D^ an* Beim
letzten Schritt des Eichvorgangs wird mit Daten von r weiteren Abtastungen des Bandes eine zweite Datenreihe
(al] oben erwähnter Daten gebildet , die den normalen Variationsbereich der Amplituden der Ausgangssignale jeder der
Photosensoren D3 bis Dn_2 wiedergibt, die an der Abtastung ides fehlstellenfreien Bandes beteiligt sind. Diese zweite
Datenreihe {alj wird dazu benutzt, um zu ermitteln, ob eine fortschreitende Änderung in einer Charakteristik des Bandes oder seiner Beschichtung., beispielsweise der Dicke, auftritt und den tolerierbaren Pegelwert überschreitet. Die Datenreihen {dl} und [al] werden in dem Datenspeicher 9 für eine spätere, bei der tatsächlichen Prüfung des Bandes stattfindende Verwendung gespeichert.
letzten Schritt des Eichvorgangs wird mit Daten von r weiteren Abtastungen des Bandes eine zweite Datenreihe
(al] oben erwähnter Daten gebildet , die den normalen Variationsbereich der Amplituden der Ausgangssignale jeder der
Photosensoren D3 bis Dn_2 wiedergibt, die an der Abtastung ides fehlstellenfreien Bandes beteiligt sind. Diese zweite
Datenreihe {alj wird dazu benutzt, um zu ermitteln, ob eine fortschreitende Änderung in einer Charakteristik des Bandes oder seiner Beschichtung., beispielsweise der Dicke, auftritt und den tolerierbaren Pegelwert überschreitet. Die Datenreihen {dl} und [al] werden in dem Datenspeicher 9 für eine spätere, bei der tatsächlichen Prüfung des Bandes stattfindende Verwendung gespeichert.
Nachdem die Eichung der Prüfschaltung 6 (Fig. 1) abgeschlossen istr wird zum_ Betriebszustand "Prüfen" übergegangen. Das zu
prüfende Band wird an der Prüf station 7 vorbeibewegt und immer
wieder dadurch abgetastet, daß die LED's L7 bis L- in der
oben beschriebenen Weise gepulst werden. Wenn jede LED L, gepulst
wird, dann erzeugt ihr zugeordneter Photosensor D. ein Signal, das von der Intensität, des Lichts abhängig ist, das
durch das Band 8 hindurchtritt. Dieses Signal wird in ein digital kodiertes Signal D1., timgesetzt, das der Prüfschaltung P!
zugeführt wird. Beim Betriebszustand "Prüfen" vergleicht die Prüfschaltung 6 jedes der von dem Analog-Digital-Wandler 4 erzeugten
Signale D1. mit dem entsprechenden Signal KL^ der
gespeicherten Datenreihe{alI ,die den normalen Variationsbereich in Bezug auf die Amplitude der von den Photosensoren D^ erzeugten Signale darstellt. Wenn die durch das Signal D^ dargestellte Signalamplitude aus dem Amplitudenbereich heraus-
gespeicherten Datenreihe{alI ,die den normalen Variationsbereich in Bezug auf die Amplitude der von den Photosensoren D^ erzeugten Signale darstellt. Wenn die durch das Signal D^ dargestellte Signalamplitude aus dem Amplitudenbereich heraus-
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fällt, der durch die Datenreihe{alj dargestellt wird, dann
speichert die Prüfschaltung 6 den Dateninhalt eines Längenzählers 5 in der Speicherstelle des Datenspeichers 9, die
dem betreffenden Photosensor D. zugeordnet istf und erzeugt
ein Fehlstellensignal F, das die Ermittlung einer Fehlstelle anzeigt. Durch das Speichern des Inhalts des Längenzählers
in der Speicherstelle des Datenspeichers 9, die dem Photosensor
O^ zugeordnet ist, wird eine Koordinateninformation
zur Verfügung gestellt, die die Stelle angibt, an der sich die ermittelte Fehlstelle auf dem Band befindet. Diese Koordinateninformation
und das Fehlstellensignal F werden, einer Anzeige- und Alarmeinrichtung 10 zugeführt. Ein Fehlstellenzustand,
der eine derartige Funktionsfolge auslöst, kann
auch durch eine schrittweise Veränderung der Lichtdurchlässigkeit des Bandes zustande kommen, beispielsweise verursacht
durch eine Änderung der Dicke des Bandes oder der Emulsionsbeschichtung
oder durch das Vorhandensein eines Fremdkörpers im Band oder in dessen Beschichtung. Wenn andererseits
keine derartige Fehlstelle in dem Bandabschnitt vorhanden ist, der durch das Pulsen der LED L. beleuchtet wird,
dann fällt die Signalamplitude, die durch das erzeugte Signal D1. dargestellt wird, innerhalb den Amplitudenbereich,
der durch das Signal AL1 der Datenreihe (alV dargestellt wird,
und beim Vergleich wird daher kein Fehlstellensignal F erzeugt,
Gleichzeitig mit der Durchführung dieser ersten Prüfung wird eine zweite Prüfung durchgeführt, die das Vorhandensein
diskreter Fehlstellen in der Beschichtung des Bandes ermittelt, beispielsweise unbeschichtete Bereiche oder Fremdkörper.
Das in Abhängigkeit vom Auftreten des Ausgangssignal des Photosensors D. während der gerade stattfindenden Abtastung
erzeugte digital kodierte Signal D1^ {Fig. 1) wird von einem
digital kodierten Signal D'. subtrahiert,das in dem Daten-
1 /P
speicher 9 enthalten ist und das in Abhängigkeit von dem Auftreten
des Ausgangssignals desselben Photosensors bei der vorausgehenden Abtastung des Bandes erzeugt worien ist.
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Nach dieser Subtraktion ersetzt das während der gerade stattfindenden
Abtastung erzeugte Signal D'. das während der vorausgehenden Abtastung erzeugte, gespeicherte Signal D1. ,
wenn keine Fehlstelle ermittelt wird. Die bei dieser Subtraktion erhaltene Differenz wird mit der vorher bestimmten
Datenreihe DL. verglichen, die den normalen Variationsbereich
der Differenz von Abtastung zu Abtastung bezüglich der Amplitude.
der Signale darstellt, die der Photosensor D. erzeugt. Dieser Vergleich dient dazu* zu bestimmen, ob eine'diskrete Fehlstelle
in dem beleuchteten Abschnitt des Bandes vorhanden i&t.Genauer
gesagt, wird ein fehlstellenfreier Abschnitt S. (Fig. 2) des Bandes 8 durch die LED L. während einer Abtastting beleuchtet,
und das resultierende kodierte Signal D'. , das in Abhängigkeit
vom Ausgangssignal des Photosensors D^ erzeugt
wird, wird sowohl in dem Datenspeicher 9 (Fig. 1) gespeichert als auch dazu benutzt, um zu bestimmen, ob Fehlstellen in diesem
Abschnitt S des Bandes vorhanden sind. Da sich das Band
bewegt, wird durch die LED L. bei der nächsten Abtastung des Bandes ein Abschnitt S_ beleuchtet. Dieser Abschnitt S3
enthält eine Fehlstelle C, und das durch diesen Abschnitt S~ hindurchtretende Licht unterscheidet sich daher wesentlich
von dem bei der vorausgehenden Abtastung durch den fehlstellenfreien Abschnitt S. hindurchgefallenen Licht. Daher
wird, wenn das digital kodierte Signal D1., das die Intensität
des durch den Abschnitt S- während der gerade stattfindenden Abtastung hindurchfallenden Lichts darstellt, von dem
gespeicherten kodierten Signal D1. subtrahiert wird, das
die Intensität des durch den Abschnitt S1 des Bandes bei der
vorhergehenden Abtastung hindurchgefallenen Lichts darstellt,
eine Differenz erhalten, deren Größe den Wert der gespeicherten Datenreihe{dl} übersteigt, die den normalen Variationsbereich
in Bezug auf diese Differenz für den Photosensor D. darstellt.
Wenn dies der Fall ist, kennzeichnet die Prüfschaltung 6 die Lage der Fehlstelle auf dem Band, wie dies oben, beschrieben
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wurde, indem der Inhalt des Längenzählers 5 in einer Speicherstelle
des Datenspeichers 9 gespeichert wird, die im Photosensor D. zugeordnet ist, und es wird durch die Prüfschaltung
6 ein Fehlstellensignal F1 erzeugt, das das Vorhandensein
einer Fehlstelle C anzeigt und das der Anzeige- und Alarmeinrichtung 10 zugeführt wird. In diesem Falle
ersetzt das kodierte Signal D* nicht das in dem Datenspeicher gespeicherte Sional D1. , da D1. einen Fehler-
i /P i
zustand darstellt und daher nicht verwendet werden kann, um die Differenz zwischen dem bei dem nächsten Pulsen des
LED L. erzeugten Kodesignal und einem als Ergebnis der Beleuchtung eines fehlstellenfreien Abschnitts des Bandes
mittels der LED L. erzeugten Signals genau zu bestimmen.
Daher wird das kodierte Signal D1. , das aufgrund der Be-
1 f P leuchtung des fehlstellenfreien Abschnitts S des Bandes
mit der LED L. erzeugt wurde, nicht ersetzt und wird wieder benutzt, wenn bei der nächstfolgenden Abtastung des Bandes
das kodierte Signal D1. erzeugt wird.
Wenn der Abschnitt S2 keine Fehlstelle enthält, hat das von
dem Abschnitt S? durchgelassene Licht und das von dem vorausgehenden
Abschnitt S.durchgelassene Licht eine ähnliche Intensität,
und die Größe der Differenz, die sich' bei der Subtraktion der beiden in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen
des Photosensors D. bei aufeinanderfolgenden Abtastungen er-
. , ji_,_ ·>
· ^ · ,Var-iationsbereichs
zeugten kodierten Signale ergibt, liegt xnnernalb des /, der
durch die Datenreihe [dLj für den betreffenden Photosensor
dargestellt wird. In diesem letzteren Fall, wo keine Fehlstelle in dem beleuchteten Abschnitt S2 des Bandes vorhanden
ist, wird das Fehlstellensignal F1 nicht erzeugt und der
Inhalt des Längenzählers wird nicht gespeichert.
Die oben beschriebenen Funktionen v/erden für die Ausgangssignale aller Photosensoren D3 bis D _2 durchgeführt, da jede
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LED' L, bis L _2 während einer Abtastung des Bandes gepulst
wird. Es ist ersichtlich, daß mit steigender Abtastgeschwindigkeit
der Prozentsatz der geprüften Bandoberfläche zunimmt. Da mit im Handel erhältlichen LED 's, die für sehr
kurze Zeitintervalle gepulst werden, eine wirksame Beleuchtung
erzielbar ist, können extrem hohe Abtastgeschwindigkeiten erreicht werden. Wenn man daher eine schnell arbeitende
Prüfschaltung vorsieht, die geeignet ist, um die Signale der Photosensoren verarbeiten zu können, wenn hohe Abtastgeschwindigkeiten
angewendet v/erden, dann ist esi möglich, die gesamte Oberfläche des Bandes zu überprüfen, auch wenn
das Band mit hohen Laufgeschwind!gkeiten gefördert wird.
Ein detailliertes Blockschema einer Schaltung, die für
eine Verwendung als Prüfschaltung 6 (Pig. I) geeignet ist, ist in Fig. 4 gezeigt. Die von dem Analog-Digital-Wandler
4 erzeugten digital kodierten Signale D1 bis D1 , die
während der Abtastungen eines fehlsteIlenfreien Bandes erzeugt werden, werden einem Abtaster 15 zugeführt. Bei diesem Abtaster kann es sich um einen beliebigen aus einer Vielzahl bekannter elektronischer Abtaster handeln. Ein Adressengenerator 17 (Fig. 4) erzeugt die digitalen Signale,
die die LED angeben, die gepulst werden soll. Diese " ·
Signale werden als Adressen der Adressenlogik 2 für die LED's zugeführt. Diese Adressen werden auch dem Abtaster 15 zugeführt, um die Tätigkeit der Prüfschaltung mit der Erzeugung der digital kodierten Signale D' bis D1 zu synchronisieren. Es sei daran erinnert, daß diese Signale von den Ausgangssignalen der Photosensoren D. bis Dn herrühren und in Abhängigkeit von dem nacheinanderfolgenden Pulsen der LED's
L1 bis L erzeugt werden, die den Photosensoren zugeordnet sind.
eine Verwendung als Prüfschaltung 6 (Pig. I) geeignet ist, ist in Fig. 4 gezeigt. Die von dem Analog-Digital-Wandler
4 erzeugten digital kodierten Signale D1 bis D1 , die
während der Abtastungen eines fehlsteIlenfreien Bandes erzeugt werden, werden einem Abtaster 15 zugeführt. Bei diesem Abtaster kann es sich um einen beliebigen aus einer Vielzahl bekannter elektronischer Abtaster handeln. Ein Adressengenerator 17 (Fig. 4) erzeugt die digitalen Signale,
die die LED angeben, die gepulst werden soll. Diese " ·
Signale werden als Adressen der Adressenlogik 2 für die LED's zugeführt. Diese Adressen werden auch dem Abtaster 15 zugeführt, um die Tätigkeit der Prüfschaltung mit der Erzeugung der digital kodierten Signale D' bis D1 zu synchronisieren. Es sei daran erinnert, daß diese Signale von den Ausgangssignalen der Photosensoren D. bis Dn herrühren und in Abhängigkeit von dem nacheinanderfolgenden Pulsen der LED's
L1 bis L erzeugt werden, die den Photosensoren zugeordnet sind.
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Die Folge von Operationen, die von der Prüfschaltung 6 (Fig. 4) durchgeführt werden, wird durch eine Reihe von
Steuersignalen [e.| gesteuert, die von einer FoIgeschaltung
18 erzeugt werden, die nachfolgend eingehender beschrieben werden wird und die in ihrem Aufbau den bekannten
Folgeschaltungen ähnlich ist. Wenn der Folgeschaltung 18 ein den Betriebszustand "Eichen" kennzeichnendes Signal
zugeführt wird, erzeugt die Folgeschaltung 18 ein Steuersignal E, , das den Adressengenerator 17 freimacht und
die Operationen in Gang setzt, bei deren Ablauf die Amplituden der Ausgangssignale der Photosensoren D1 bis D
(Fig. 1) über r-Abtastungen geraittelt werden, wobei alle LED's L bis L gepulst werden. Bei diesen r-Abtastungen
v/erden die digital kodierten Signale, die der Analog-Digitalwandler
erzeugt, einer Addierschaltung 19 (Fig. 4) über den Abtaster 15 und ein Speicherregister 16 zugeführt.
Gleichzeitig wird durch das Steuersignal E. der Folgeschaltung
ein ODER-Gatter 20 durchgeschaltet, d.h. in den Zustang
übergeführt, in dem an seinem Ausgang ein "!"-Signal auftritt. Dieses Ausgangssignal des ODER-Gatters 20 bewirkt
zusammen mit den nacheinanderfolgend vom Adressengenerator 17 erzeugten Adressen, daß die Speicherinhalte der Speicherstellen
eines Abtast-Summenspeichers 29 nacheinander dem zweiten Eingang der Addierschaltung 19 zugeführt werden.
Der Abtast-Sumraenspeicher 29 (Fig. 5) weist die gleiche Anzahl von Speicherstellen auf,wie Photosensoren vorhanden
sind, und der Zugriff zu diesem Speicher ist mit dem Abtasten synchronisiert, da der Abtast-Summenspeicher 2 9 mit
den gleichen Adressen adressiert ist, die benutzt v/erden, um die Abtastung eines betreffenden Bandes zu bewirken. Dies
hat zur Folge, daß die Summe der vorausgegangenen addierten Signale D1 S., die aufgrund der vorherigen Ausgangssignale
jedes der Photosensoren D. erzeugt und in einer Speicherstelle MA. des Abtast-Summenspeichers 29 gespeichert ist,
mit dem kodierten Signal D'. addiert wird, das von dem Aus-
409851/0888
gangssignal des betreffenden Photosensors D. erzeugt wird, wenn die zugehörige LED L. während der nunmehr stattfindenden
Abtastung des Bandes gepulst wird. Die neue, am Ausgang der Addierschaltung 19 (Fig. 4) anliegende Summe ersetzt den
Inhalt der Speicherstelle MA., wenn ein vom Adressengenerator
17 erzeugtes Zeitsignal T in Verbindung mit dem "!"-Ausgangssignal
vom durchgeschalteten ODER-Gatter 20 ein UND-Gatter 20* durchschaltet. Das Zeitsignal T (Fig. 7) ist ein
Taktimpuls, der dazu verwendet wird, um den Wechsel der vom
Adressengenerator 17 erzeugten Adressen zu steuern. Durch die Anwendung des Zeitsignals T wird sichergestellt, daß,das
Speichern stattfindet, bavor ein Wechsel der laufenden Adresse MAi am Ausgang des Adressengenerators 17 stattfindet. Während
die LED's L1 bis L wiederholt gepulst v/erden, werden
die Summen der Signale D' S. bis D1 S , die die Summen der
Amplituden der von jedem der Photosensoren Dl bis D erzeugten Amplituden", darstellen, in den Speicherstellen Uli bis MA
des Äbtast-Summenspeichers 29 gespeichert.
Während die jeweiligen Adressenänderungen am Ausgang des Adressengenerators 17 (Fig. 4) stattfinden, wird das Zeitsignal
T, das diese Wechsel verursacht, auch der Folgeschaltung 18 zugeführt. Ein Folgezähler 72 (Fig. 8) in der
Folgeschaltung wird durch das Zuführen der einzelnen Zeitsignale T jeweils v/eitergeschaltet. Das Ausgangssignal dieses
Folgezählers wird einer Vergleichsschaltung 73 zugeführt, die dieses Signal mit dem Inhalt eines Abtastbreite-Speichers
55 (Fig. 4) vergleicht und die Anzahl SW der LED1S angibt, die während einer Abtastung gepulst werden. Der Abtast-Breite-Speicher
55 wird auf die Anzahl SW = η eingestellt, wenn das Steuersignal E. durch die FοIgeschaltung
18 beim Beginn des Arbeitsspiels im Betriebszustand "Eichen" erzeugt wird, da alle der LED's am Anfang bei einer Abtastung
gepulst werden. Daher wird zu Anfang das Ausgangssignal des Folgezählers 72 mit η verglichen, und wenn η er-
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reicht ist, was anzeigt, daß eine Abtastung abgeschlossen
ist, dann erzeugt die Vergleichsschaltung 73 ein Signal, das den Folgezähler 72 löscht und einen Modul-r-Zähler
74 um eins fortschaltet. Das Löschen des Folgezählers 72 macht diesen bereit, um die LED's zu zählen, die während
der nächsten Abtastung des Bandes gepulst werden. Das Weiterschalten des Modul-r-Zählers 74 zeigt das Ende einer
Abtastung an. Nachdem r-Abtastungen abgeschlossen worden sind und die'Summen der· Signale D1S bis D1S , die in Abhängigkeit
von den Amplituden der Ausgangssignale der Photosensoren D. bis D bei r-Abtastungen erzeugt wurden, in
xn ι
dem Abtast-Summenspeicher 29 (Fig. 4) gespeichert sind, beträgt der Inhalt des Modul-r-Zählers 74 = r. Wenn dieses
Ausgangssignal r des Zählers 74 einer Vergleichsschaltung
75 zugeführt wird, dann erzeugt diese ein Signal r', das
das Vorhandensein dieses Zustands anzeigt. Das Signal r1, das
von der Vergleichsschaltung 75 erzeugt ist, wird einer Folge-
der Eplgeschaltung 13
logik 76/augerührt und bewxrkt, daß das Ausgangssignal dieser
Folgelogik 76 wechselt, und zwar geht dieses von dem Steuersignal E auf das Steuersignal E_ über. Die Erzeugung
des Steuersignals E- durch die Folgeschaltung 18 (Fig. 4)
zeigt an, daß die Summen der Signale D1S1 bis D1S , die in
Abhängigkeit von den AusgangsSignalen jedes der Photosensoren
D, bis D über r-Abtastungen hinweg erzeugt wurden, in dem Abtastsummenspeicher 29 gespeichert sind und zur Verfugung
stehen, um eine Reihe von Kodesignalen zu erhalten,die
die durchschnittliche Amplitude des Signals für jeden Photosensor darstellen. Es sei daran erinnert, daß diese Reihe
durchschnittlicher Amplituden der Signale dazu benutzt v/ird, um selbsttätig die Breite des zu prüfenden Bandes zu bestimmen.
Wenn von der Folgeschaltung 18 (Fig. 4) das Steuersignal E„
erzeugt wird, wird das ODER-Gatter 20 wieder durchgeschaltet und das Ausgangssignal dieses Gatters bewirkt zusammen mit
den vom Adressengenerator 17 erzeugten Adressen, daß das ko-
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dierte Summensignal D1S. für jeden Photosensor O^ von dem
Abtast-Summenspeicher 29 abgerufen wird und daß diese Signale nacheinander einem Mittelwertbildner 38 zugeführt v/erden.
Diese Schaltung teilt jedes der Summensignale D1S.
durch r, um ein Mittelwertsignal ASA. zu erhalten, das die mittlere Amplitude der von jedem Photosensor über r-Äbtastungen
erzeugten Signale darstellt. Jedes dieser kodierten Mittelwertsignale ASA. wird gleichzeitig in dem
Abtast-Summenspeicher 29 gespeichert und über ein durch das Steuersignal E_ durchgeschaltetes Gatter,42 . einem
Breitendetektor 47 zugeführt, der die Breite des Bandes, das abgetastet werden soll, aus den relativen Größen dieser
kodierten Mittelwertsignale ermittelt. Der Breitendetektor 47 vergleicht im wesentlichen die Größe jedes gerade zugeführten
Mittelviertsignals ASA. mit der Größe des zuletzt zugeführten Mittelwertsignals ASA. und speichert in einem
Register in dem Adressengenerator 17 die Adresse derjenigen LED, deren Pulsen das Kodesignal mit der geringsten Größe
hervorbringt, wenn die Differenz der verglichenen Größen einen vorbestimmten Betrag übersteigt. Wie in Fig. 3 gezeigt,
sind die durchschnittlichen Amplituden der Ausgangssignale der Photosensoren, wenn kein Band diese überdeckt, wesentlich
höher als die durchschnittlichen Amplituden der Ausgangssignale der von dem Band überdeckten Photosensoren. Daher
kann einfach zwischen den beiden Arten durchschnittlicher Ausgangssignale unterschieden werden. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel speichert der Breitendetektor 47 die Adressen LB und RB, die den LED1S (Fig. 1) L3 und L2
zugeordnet sind, in Registern 70 und 71 (Fig. 7) im Adressengenerator 17, Die Inhalte dieser Register sind auch Eingangssignale für einen Abtastbreite-Detektor 54 (Fig. 4). Jetzt
geht der Ausgang der Folgeschaltung 18 von dem Steuersignal E2 auf ein Steuersig-
409851/0888
nal E3 über, wodurch bewirkt wird, daß der Abtastbreite-Detektor
54 die Anzahl SW = n-4 der LED's ermittelt, die
zu der Abtastbreite gehören, die durch die zwei Adressen gekennzeichnet ist, und wodurch bewirkt wird, daß die
Zahl n, die ursprünglich in dem Abtastbreite-Speicher 55
gespeichert wurde, als die Tätigkeit des Abtastbreite-Detektors in Gang gesetzt wurde, durch SW ersetzt wird.
Es sei daran erinnert,daß der Inhalt des .Speichers 55,
nämlich die Anzahl SW,von der Folgeschaltung·18 dazu' benutzt
wird, um die Abtastungen zu zählen und zu ermitteln, wann die den einzelnen Betriebszuständen zugeordneten
Steuersignale E^ erzeugt werden nüssen.
Die Abtastungen sind nun,wie oben erwähnt, auf die Breite
des Bandes 8 (Fig. l) beschränkt, da die LED-Adressen LB und RB, die von dem Breitendetektor 47 erzeugt wurden
(Fig. 4) in den Registern 70 bzw. 71 (Fig. 7) des Z^dressengenerators
gespeichert sind. Nachdem die Adressen LB und RB der LED's L0 und L _0 in den Registern 70 und 71 gespeichert
sind und der Wert von SW durch den Abtastbreite-Detektor 54 (Fig. 4) ermittelt ist, wechselt der Ausgang
der Folgeschaltung 18 auf das Steuersignal E4. Wenn dies
stattfindet, dann erzeugt ein Impulsgenerator 69 (Fig. 7) einen Impuls, der in Verbindung mit dem Auftreten des Zeitsignals
T ein UND-Gatter 69' durchschaltet. Der Ausgang dieses UND-Gatters 69f schaltet ein Gatter 67 durch, wodurch
die Adresse LB der LED L3 vom Register 70 in einen Zähler
75 eingegeben wird.Dadurch wird in dem Zähler 75 anstelle von Null als unterer Grenzwert LD eingestellt. Daher beginnt,
wenn die erste Abtastung während des Zeitraums eingeleitet wird, wo am Ausgang der Folgeschaltung 18 das
Steuersignal E. anliegt, der Zähler 65 damit/ daß er die
LED L3 adressiert und sodann aufeinanderfolgend die LED's
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bis hin zu der LED L „ adressiert. In diesem Moment ist
n-2
der Inhalt des Zählers 65 gleich der Adresse RB der LED
L o, die in dem Register 71 gespeichert ist. Wenn dies
n—<£
eintritt, erzeugt eine Vergleichsschaltung "68 ein Signal,
das das Gatter 67 durchschaltet und der Inhalt des Zählers
65 wird wieder durch den Inhalt LB des Registers 70 ersetzt, wodurch die Adresse der LED dargestellt ist. Auf diese
Weise wird die Abtastung in äer Prüfstation 7 (Fig. 1) auf
die Breite des Bandes 8, das geprüft werden soll, begrenzt.
Nach der Ermittlung der Abtastbreite wird das Abtasten des Bandes fortgesetzt, und es wird die durchschnittliche Abtastung-zu-Abtastung-Differenz
der Amplitude des Ausgangssignals jedes Photosensors über r-Abtastungen ermittelt.
Wie oben erwähnt, geht, nachdem die Abtastbreite durch den Abtastbreite-Detektor 54 (Fig. 4) ermittelt ist, der Ausgang
der Folgeschaltung vom Steuersignal E_ auf das Steuersignal
E- über. Die Erzeugung des Steuersignals E. bewirkt, daß die kodierten Signale D' bis D1 __, die das Ausgangssignal
jedes Photosensors über eine Abtastung darstellen, in einem Abtastspeicher 33 gespeichert werden, der dem oben
besprochenen Abtast-Summenspeicher 29 ähnlich ist. Die erzeugten kodierten Signale v/erden dem Abtastspeicher 33 synchron
mit den Adressen zugeführt, die der Adressengenerator 17 erzeugt und die die Speieherstelie bestimmen, an der
jedes der kodierten Signale gespeichert werden soll. Jeder Speichervorgang wird durch das oben erwähnte Zeitsignal
T das durch den Adressengenerator 17 erzeugt wird,
und durch das Steuersignal E, gesteuert. Das Steuersignal
E^ schaltet ein ODER-Gatter 30 durch,und der Ausgang dieses
Gatters schaltet in Verbindung iait dem Zeitsignal T ein
UND-Gatter 30' durch-. Das Ausgangssignal des durchgeschalteten
UND-Gatters 30' bewirkt, daß die kodierten Signale
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während der Dauer des Vorhandenseins des Zeitsignals T
gespeichert werden.
Nachdem die die Ausgangssignale der Photosensoren während dieser Abtastung darsteilenden Kodesignale in dem Abtastspeicher
33 (Fig. 4) gespeichert sind, erzeugt die Vergleichsschaltung 73 (Fig. 8) ein Signal OS, das das Ende
einer Abtastung anzeigt und bewirkt, daß der Ausgang der Folgeschaltung 18 auf das Steuersignal E überwechselt
und die erste von r weiteren Abtastungen des Bandes beginnt. Das Steuersignal E5 schaltet ein Gatter 32 durch,
was bewirkt, daß die in dein Abtast speicher 33 während dex~
letzten Abtastung gespeicherten, kodierten Signale abgerufen und einer Subtrahierschaltung 21 synchron mit der aufeinanderfolgenden
Erzeugung der kodierten Signale D' ,bis D1 ~ während der eben stattfindendenden zweiten Abtastung
zugeführt v/erden. Die Subtrahierschaltung 21 subtrahiert die beiden kodierten Signale D'
und D1., die die Amplituden des Ausgangssignal eines betreffenden
Photosensors während der letzten Abtastung bzw. der gerade laufenden Abtastung darstellen und erzeugt ein
kodiertes Differenzsighal D D'^· Das Steuersignal E5 schaltet
auch Gatter 25 und 26 durch, wodurch bev/irkt wird, daß das Differenzsignal .-DD1 . am Ausgang der Subtrahierschaltung
21 zu einer Summe von Abtastung-zu-Abtastung-Differenzen
für den Photosensor D^ addiert wird, die in einer Speicherstelle in einem Differenzspeicher 40 gespeichert
ist, wobei diese Speieherstelie dem betreffenden Photosensor
zugeordnet ist. Der Differenzspeicher 40 ist dem oben beschriebenen Abtast-Sumiaenspeicher 29 ähnlich. Es sei daran
erinnert, daß der Speicher.η Speicherstellen, eine für jeden Photosensor, aufweist, und daß die Speicherstelle, die
einem gegebenen Photosensor zugeordnet ist, mit der gleichen Adresse adressiert ist, wie sie verwendet wird, um die
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LED zu adressieren, die diesem betreffenden Photosensor zugeordnet ist. Daher wird durch das Anlegen der am Ausgang
des Adressengenerators 17 vorhandenen Adresse für die LED L. an dem Differenzspeicher 40 bewirkt, daß der
Speicherinhalt in der dem Photosensor D. zugeordneten Speieherstelie abgerufen und als zweites Eingangssignal
einer Addierschaltung 31 über das durchgeschaltete Gatter 26 zugeführt wird. In diesem Fall ist die abgerufene Speicherstelle
Null, da der Differenzspeicher durch die Erzeugung des Steuersignals. ' E. der Folgeschaltung am Beginn
des Vorgangs "Eichen" gelöscht wurde und da es sich nunmehr um die erste Abtastung während des Vorgangs "Eichen" handelt,
bei der in dem Di fieren ζ speicher. 40 Differenzwerte gespeichert
werden»- Die erhaltene Summe ersetzt die Null in der betreffenden
Speicherstelle des Differenzspeichers 50, die dem Photosensor D. zugeordnet ist, wenn das Zeitsignal T von
dem Adressengenerator 17 erzeugt wird. Genauer gesagt schaltet das Steuersignal E ein ODER-Gatter 34 durch und
die gleichzeitige Zufuhr des Ausgangssignals "1" dieses Gatters und des Zeitsignals T zu einem UND-Gatter 34' bewirkt,
daß das Ausgangssignal der Addierschaltung 31 in
der Speicherstelle gespeichert wird, die durch die Adresse bezeichnet ist, die gerade am Ausgang des Adressengenerators
17 vorhanden ist. Bei der nächsten Abtastung wird, während das Ausgangssignal des Photosensors D. verarbeitet
wird, die in dieser Speicherstelle gespeicherte Differenz abgerufen und zu der Differenz am Ausgang der Subtrahierschaltung
21 addiert. Die sich ergebende Summe wird wieder in dieser Speicherstelle gespeichert.
Die vorstehend erwähnten Funktionen werden für alle kodierten Signale 0^1 (Fig. 4), die während sämtlichen übrigen
r-1 aufeinanderfolgenden Abtastungen des Bandes während des
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Vorhandenseins des Steuersignals Eg am Ausgang der Folgeschaltung
13 erzeugt v/erden, wiederholt. Nachdem diese Abtastungen vollständig, durchgeführt sind, enthält der
Differenzspeicher 40 eine Summe' aus r Abtastung-zu-Abtastung-Differensen
der Signalamplituden jedes der Photosensoren D~ bis D _, die Ausgangssignale während der
Abtastung des Bandes erzeugt haben. Der nächste Schritt in dem Betriebszustand "Eichen" besteht darin, Grenzwerte
SDL^ zu ermitteln, die die normalen Differenzen in den
.Signalamplituden von Abtastung zu Abtastung für jeden der
ι Photosensoren darstellen, wenn ein fehlstellenfreies Band geprüft wird. Nach vollständiger Durchführung dieser r-Abtastungen
wechselt der Ausgang der Folgeschaltung 18 vom Steuersignal E5 auf ein Steuersignal Eg über. Das Steuersignal
E6 schaltet Gatter 39 und 43 durch, wodurch bewirkt
wird, daß in dem Mittelwertbildner 38 jede der - . in dem Differenzspeicher 40 über r Abtastungen gespeicherten
Summen der Abtastung-zu Abtastung-Differenzen gemittelt werden. Die Inhalte des Differenzspeichers 40 werden nacheinander
abgerufen und dem Mittelwertbildner 38 zugeführt. Die erhaltenen Mittelwerte X. v/erden wiederum in dem
Differenzspeicher 40 gespeichert. Die Funktionen, die beim Ermitteln dieser Mittelwerte X. ausgeführt werden, sind
den Operationen ähnlich, die oben bei der Besprechung der Mittelwertbildung in Bezug auf die Inhalte des Abtast- Summenspeichers
29 erwähnt, worden sind.
Anschließend an die Ermittlung der Mittelwerte X. der Differenzen der Signalamplituden von Abtastung zu Abtastung, was
für jeden Photosensor D_ bis D ~ durchgeführt wird, wird
ein Wert S. errechnet, der für die von jedem Photosensor D. über r-Abtastungen erzeugten Ausgangssignale mit dem
normalen Bereich der Amplitudendifferenzen von Abtastung zu Abtastung in Beziehung steht. Der Wert S, kann auf verschie-
409851/0888
denste Art und Weise bestimmt werden. Eine Möglichkeit besteht
darin, den Wert S. nach folgender bekannter statistischer Gleichung zu ermitteln:
worin X. . die Differenz zwischen der Amplitude des Ausgangs-
1 f J
signals des Photosensors P. bei der Abtastung j-1 und bei
signals des Photosensors P. bei der Abtastung j-1 und bei
der Abtastung j; .
X. die mittlere Amplitude des Signals des Photosensors D± von
Abtastung zu Abtastung und
η die Anzahl von r-Abtastungen bedeuten, über die die
Summation durchgeführt wird.
Die Amplitudendifferenz von Abtastung zu Abtastung wird für jeden Photosensor in ähnlicher Weise erhalten, wie es oben bei
der Besprechung der Funktion der Subtrahierschaltung 21 (Fig. 4) und des Abtastspeiehers 33 besprochen wurde. Jetzt wechselt
der Ausgang der Folgeschaltung 18 auf ein Steuersignal E^
über, das das ODER-Gatter 30 durchschaltet. Das UND-Gatter 30' spricht auf das Ausgangssignal des ODER-Gatters 30 und
auf die Anlegung des Zeitsignals T in der
Weise an, daß es Signale erzeugt, die bewirken, daß die während dieser Abtastung erzeugten kodierten Signale D1^ in
dem Abtastspeicher 33 gespeichert werden. Nachdem diese Abtastung abgeschlossen ist, erzeugt die Vergleichsschaltung
73 das Signal OS,und der Ausgang der Folgeschaltung 18 wechselt
zum Steuersignal Eg über. Dieses Signal schaltet das Gatter 32 durch. Das . Durchschalten des Gatters 32 bewirkt,
daß in der Subtrahierschaltung 21 jedes kodierte Signal D1^,
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das von dem Ausgangssignal jedes Photosensors D. während der
nächsten Abtastung erzeugt wird, von dem gespeicherten Kodesignal subtrahiert wird, das aufgrund des gleichen Photosensors
bei der vorausgegangenen Abtastung erzeugt wurde. Nach Durchführung jeder dieser Subtraktionen ersetzen die kodierten
Signale, wie sie während dieser Abtastung erzeugt wurden, die kodierten Signale,von denen sie subtrahiert wurden, in dem
Abtastspeicher 33. Dieses Speichern erfolgt aufgrund des Steuersignals Eß, durch das das ODER-Gatter 31' durchige schaltet
wird. Auf das Ausgangssignal dieses ODER-Gatters 31' und
das zugeführte Zeitsignal T, das der Adressengenerator 17 erzeugt, spricht das UND-Gatter 32' in der Weise an, daß es
ein Speichersignal zum Abtastspeicher 33 abgibt, bevor eine Adressenänderung am Ausgang des Adressengenerators stattfindet.
Die Differenzsignale DD*. die βία Ausgang der Subtrahierschaltung
21 erhalten werden, werden einem Differenzabweichung-Detektor
46 über ein Gatter 53' durchgeführt, das ebenfalls durch das Steuersignal E0 durchgeschaltet wird.
Wenn die einzelnen Differenzsignale DD^ der Subtrahierschaltung
21 (Fig. 4)", die die Differenz der Sign al amplitude für einen
bestimmten Photosensor D^ von Abtastung zu Abtastung darstellen,
dem Differenzabweichung-Detektor 46 zugeführt werden, subtrahiert eine Subtrahierschaltung 56 (Fig. 6) jedes dieser
Differenzsignale DD1. von dem vorher ermittelten Mittelwert
X. für den betreffenden Photosensor, der über ein Gatter 53 (Fig. 4), das durch das Steuersignal E0 durchgeschaltet
ist, mit dem Detektor 46 in Verbindung ist. Die erhaltene Differenz wird dann mittels einer Quadrierschaltung 56'
(Fig. 6) quadriert. Eine Addierschaltung 57 addiert die quadrierte Differenz zu dem Inhalt einer SpeiehersteHe eines
Speichers 60, die dem betreffenden Photosensor zugeordnet ist.
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Diese Operationen ergeben Daten, die durch den Zähler der
obigen Gleich ungil") dar ge stellt sind. Nach r-Abtastungen wird
ein Flip-Flop 61, das anfänglich durch das Steuersignal E1
zurückgestellt worden war, umgeschaltet, so daß es eine Mi ttelwertbildnerschaltung
6 3 einschaltet. Das Umschalten des Flip-Flop 61 wird dadurch bewirkt, daß ein UND-Gatter 59
durch das "1"-Ausgangsignal eines ODER-Gatters 58, das durch
das Steuersignal E„ durchgeschaltet wird und das "1"-Ausgangssignal
der Rückstellseite des Flip-Flop 61 und das Signal r' durchgeschaltet wird, das von der Vergleichsschaltung
75 (Fig. 8) erzeugt wird und den Abschluß von r-Abtastungen angibt. Wenn die Mittelwertbildnerschaltung 63 eingeschaltet
ist, mittelt sie die quadrierten Differenzen in den
Speicher 60 für r-Abtastungen in einer Weise, wie sie oben bei der Besprechung des Mittelwertbildners 38
(Fig. 4) erwähnt wurde, und der erhaltene Mittelwert wird im Speicher 60 gespeichert. Wenn die Mittelwertbildung vollständig
durchgeführt ist,'wechselt der Ausgang der Folgeschal- " tung 18 (Fig. 4) auf ein Steuersignal E*8 über, wodurch bewirkt
wird, daß ein ODER-Gatter 63' und ein Gatter 64' durchgeschaltet
werden. Das Durchschalten des Gatters 64' bewirkt, daß die Inhalte des Speichers 60 nacheinander einer Radizierschaltung
64 zugeführt werden, die die Quadratwurzel jeder der quadrierten mittleren Differenzen berechnet, die in dem
Speicher 60 enthalten sind, und die jede dieser mittleren Differenzen in dem Speicher 60 durch ihre Quadratwurzel ersetzt. Auf
diese Weise wird aufgrund der obigen Gleichung (1) der Viert S. für jeden der Photosensoren errechnet. Dieser Wert S. stellt
die normale Abweichung der Abtastung-zu-Abtastung-Differenzen der Amplitude der von jedem Photosensor erzeugten Signale von
der mittleren, durch den Mittelwert X.dargestellten Amplitudendifferenz
der Ausgangssignale der Photosensoren von Abtastung zu Abtastung dar. Die Werte S. werden benutzt, um die Grenzen
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der tolerierbaren Abweichung der Amplitudendifferenz der Ausgangssignale jedes Photosensors von Abtastung zu Abtastung
zu bestimmen. Diese Grenzen werden während der tatsächlichen
Prüfung des Bandes zur Anwendung gebracht. Wenn, wie oben erwähnt, während der Prüfung eines Bandes die Differenz der
Signalamplituden der Photosensoren von Abtastung zu Abtastung außerhalb der für diesen Photosensor geltenden Grenzen fällt,
dann wird dadurch angezeigt, daß eine diskrete Fehlstelle in dem Band vorhanden ist. ι
Nachdem die WOrIeS1 ermittelt und im Speicher 60 (Fig. 6)
gespeichert sind, wechselt das Ausgangssignal der Folgeschaltung 18 (Fig. 4) voia Steuersignal E'g auf ein Steuersignal
Eq über. Das Steuersignal Sg schaltet ein ODER-Gatter 62*
(Fig. 6) in dem Differenzabweichung-Detektor 46 durch,und
das Ausgangssignal dieses Gatters und das "1"-Ausgangssignal
von der umgeschalteten Seite des Flip-Flop 61 schalten ein UND-Gatter 62 durch, dessen Ausgangssignal das Flip-Flop
zurückstellt. Das Rückstellen des Flip-Flop 61 macht den Differenzabweichung-Detektor 46 für eine zukünftige Verwendung
bereit.
Ein Grenzwert-Detektor 48 (Fig. 4) spricht auf das Ausgangssignal eines ODER-Gatters 46', das durch das Steuersignal
Eg durchgeschaltet ist, an .Der Grenzwertdetektor 48 multipliziert
den Wert S. für jeden Photosensor mit einer Konstante g# um eine Reihe von Grenzwerten [S01^J für die Differenzen
der Signalamplitude von Abtastung zu Abtastung zu erhalten. Die Reihe dieser Grenzwerte wird bei der Prüfung eines Ban- des
angewendet. Der Wert der Konstante g hängt von der Art des zu prüfenden Bandes, der Stärke des Flatterns oder Vibrierens
des Bandes aufgrund der Vorschubbewegung desselben
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und von der Art der Prüfung ab, die durchgeführt werden soll.
Die Konstante g wird empirisch ermittelt,und der Wert wird
so gewählt, daß die erhaltenen Grenzwerte {SDLjl einen Wert
haben, der ausreichend groß ist, daß im wesentlichen alle normalen Differenzen, die sich bei der Amplitude der Ausgangssignale
der Photosensoren von Abtastung zu Abtastung ergeben, geringer sind als die Größe des zugeordneten Grenzwerts SDI^
Wenn jeder dieser Differenz-Grenzwerte SDL. bestimmt ist, wird er in einer Speicherstelle eines Grenzwert-Speichers 50
über ein Gatter 49 gespeichert, das durch das Steuersignal
Eq der Folgeschaltung durchgeschaltet wird. Die Funktionen,
die bei dieser Speicherung durchgeführt werden, sind denjenigen ähnlich, wie sie oben bei der Besprechung des Abtast-Summenspeichers
29 erwähnt wurden.
Nach der Ermittlung der Reihe von Differenz-Grenzwerten I SDL.J geht der Ausgang der Folgeschaltung 18 (Fig. 4) auf
ein Steuersignal E. ^ über, das bewirkt, daß der Differenzabweichung-Detektor
46 wieder eingeschaltet wird. Gleichzeitig werden Gatter 41 und 41' durch das Steuersignal E Q durchgeschaltet,
wodurch bewirkt wird, daß die oben erwähnte Reihe von Mittelwert-SignalenJASA.l der »Amplituden der Ausgangssignale
der Photosensoren, die in dem Abtast-Summenspeicher 29 gespeichert sind, und die kodierten Signale D1 bis D1 - die
die Amplituden der von den Photosensoren während der Abtastung de3 fehlstellenfreien Bandes erzeugt worden sind, dem Differenzabweichung-Detektor
46 zugeführt werden. Jetzt arbeitet der Detektor 46 wieder in ähnlicher Weise, wie es oben beschrieben
wurde, wobei es sich bei den EingangsSignalen um
die Mittelwertsignale[asa^J der Amplituden und um die kodierten
Signale D' handelt, die aufgrund der Ausgangssignale jedes der Photosensoren erzeugt sind. Der Differenzabweichung-Detektor
46 spricht auf die von der Folgeschaltung erzeugten Steuersignale E und E1 in der gleichen Weise an, wie es
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bei der Besprechung des Ansprechens dieses Detektors 46 auf die Steuersignale E0 und*E'o bereits orläutert worden ist.
Der Detektor 46 löst die Gleichung (I)AM^ eine weitere Reihe
von Werten fs'.) zu bekommen,, die die normale Abweichung
der Amplitude des Ausgangssignals jedes Photosensors bei r-Äbtastungen für ein fehlstellenfreies Band darstellen.
Diese Information wird dazu benutzt, um eine Reihe von Wertepaaren |ü.^3.| zu ermitteln, die den tolerierbaren Bereich
der Abweichung der Amplituden des Ausgangssignals
für jeden Photosensor darstellen. Das kodierte Signal D' , das in Abhängigkeit vom Ausgangssignal jedes Photosensors
D1 bei der Prüfung eines Bandes erzeugt wird, wird mit dem
Wertpaar iu. /B.i, das die Grenzen für die Amplitudenwerte des
betreffenden Photosensors darstellt, verglichen, um zu ermitteln, ob die Amplitude des Ausgangssignals des betreffenden
Photosensors außerhalb des Amplitudenbereichs liegt, der durch die Vierte . U^. und B .^ dargestellt ist. Bs handelt
sich um den bereits oben erwähnten Vergleich, der dazu benutzt wird, um schrittweise Änderungen in den Eigenschaften
des Bandes zu ermitteln, beispielsweise Änderungen der Dicke, die nicht ^einfach durch einen Vergleich
der Differenzen von Abtastung zu Abtastung bei den Ausgangssignalen
der Photosensoren mit einem festgesetzten Grenzwert
is' j für die Amplitudenabweichungen mittels des Detektors
46 ermittelt ist, wechselt der Ausgang der Folgeschaltung vom Steuersignal E1 _ auf ein Steuersignal E«. über. Das
ODER-Gatter 46' spricht auf das Steuersignal E in der Weise
an, daß der Grenzwertdetektor 48 eingeschaltet wird« Der
Grenzwertdetektor 48 multipliziert nacheinander die Werte fs1.j mit einer Konstanten g1 , die der oben erwähnten Konstante
g ähnlich ist, um einen Grenzwert SAL^ = g' S1. zu erhalten,
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der den tolerierbaren Bereich der Abweichung der Amplitude des Signals jedes Photosensors darstellt.
Nachdem jeder der Grenzwerte SAL. durch den Grenzwertdetektor
48 ermittelt ist, wird der betreffende Grenzwert einem Amplitudenbereich-Detektor 51 über ein Gatter 49' zugeführt,
das durch das Steuersignal E11 durchgeschaltet wird, das am
Ausgang der Folgeschaltung 18 vorhanden ist. Der Amplitudenbereich-Detektor 51 überführt die Werte in vorstehend er-
wähnte Wertepaare, die obere Amplitudenwerte U. und untere Amplitudenwerte B. darstellen, die den Bereich angeben, in
dem die Amplitude des Ausgangssignals eines Photosensors hineinfällt,, wenn keine wesentlichen Änderungen in dem zu
prüfenden Band vorhanden sind. Der Detektor 51 dividiert jeden der Grenzwerte SAL. durch 2 und addiert den Quotient
zu dem Mittelwertsignal ASA. des zugehörigen Photosensors, um den oberen Amplitudenwert U. des Amplitudenbereichs zu erhalten.
Gleichzeitig wird der untere zulässige Amplitudenwert B^ für den Amplitudenbereich dadurch erhalten, daß der
Quotient von dem Amplituden-Mittelwertsignal ASA. für den betreffenden
Photosensor subtrahiert wird. Jedes der kodierten Mittelwertsignale ASA. der Photosensoren, das in dem Abtast-Summenspeicher
29 enthalten ist, wird dem Detektor 51 zugeführt, wenn die vom Adressengenerator 17 erzeugten Adressen
dem Abtast-Summenspeicher 29 zugeführt werden. Wenn die Paare der Amplitudenwerte U. und B durch den Detektor 51 ermittelt
sind, werden sie in einem Amplitudenbereichspeicher 52 gespeichert, und zwar in Speicherstellen, die durch das Ausgangssignal
des Adressengener-ators festgelegt sind, wobei das Speichern zu dem Zeitpunkt stattfindet, wo der Adressengenerator
das Zeitsignal T erzeugt, bevor an seinem Ausgang eine Adressenänderung stattfindet.
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Im vorstehenden wurden, um es zusammenzufassen, die Funktionen
beschrieben, die von der Prüfschaltung 6 (Fig. 1) während des automatisch durchgeführten Eichens der Bandprüfvorrichtung
ausgeführt werden, während ein fehlstellenfreier Abschnitt des Bandes die Prüfstation 7 durchläuft. Hierbei
werden eine Reihe von Grenzwerten [SDL.j , die die höchsten tolerierbaren Differenzen der' Amplituden der Ausgangssignale
jedes Photoeensors von einsr Abtastung zur nächsten darstellen,
ermittelt und in dem Grenzwertspeicher 50 (Fig. 4} gespeichert. Wie oben erwähnt, erzeugt die Prüfschaltung 6 ein das Vorhandensein
einer diskreten Fehlstelle in dem Band anzeigendes Fehlstellensignal F, wenn die Abweichung in der Differenz der
Amplitude des Ausgangssignals eines Photosensors D. von einer
Abtastung zur nächsten den zugeordneten Grenzwert SDL. bei der tatsächlichen Prüfung eines Bandes übersteigt. Zusätzlich
werden Wertepaare {u., B Λ , die den normalen Abweichungsbereich
der Amplitude des Ausgangssignals jedes Photosensors
darstelltßn,in dem Amplitudenbereich-Detektor 52 (Fig. 4) gespeichert. Wenn das kodierte Signal D1., das die
Amplitude des Ausgangssignals eines Photosensors D. darstellt, nicht die Bedingung B1
< D^ < U1 erfüllt, dann erzeugt
die Prüfschaltung 6 (Fig. 1) ein zweites Fehlstellensignal F1, das anzeigt, daß im Band eine Fehlstelle vorhanden ist,
die von einer fortschreitenden Änderung der Dicke des Bandes oder seiner Beschichtung oder durch das Vorhandensein eines
Fremdkörpers in oder an dem Band verursacht ist.
Nach Durchführung der oben beschriebenen Eichung der Prüfvorrichtung
wird ein zu prüfendes Band durch die Prüfstation 7 (Fig. 1) hindurchgeführt, nachdem ein den Betriebszustand
"Prüfen" kennzeichnendes Signal der Folgeschaltung 18 (Fig. 4) zugeführt worden ist. Das Zuführen des "Prüfen"-Signals zu
der Folgeschaltung 18 bewirkt, daß diese Schaltung ein Steuersignal E-2 erzeugt. Das Steuersignal E12 schaltet ein
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ODER-Gatter 22' durch, und das Ausgangssignal dieses Gatters schaltet ein Gatter 22 während eAner Abtastung des Bandes
durch. Die Adressen und das Zeitsignal. T, die von dem Adressengenerator 17 während dieser Abtastung des Bandes erzeugt
werden, bewirken, daß die kodierten Signale D"'3 bis D'n_2'
die in Abhängigeit von dem Auftreten der Ausgangssignale der Photosensoren D-. bis D 0 erzeugt und einem Abtastspeicher
24 über das durchgeschaltete Gatter 22 zugeführt werden, gespeichert v/erden. Nach dieser Abtastung des Bandes wechselt
das Ausgangssignal der Folgeschaltung 18 von dem Steuersignal E1- auf ein Steuersignal E1- über, und das Prüfen des Bandes
beginnt.
Das Steuersignal E3 schaltet Komparatoren 35' und 35 ein
und schaltet das ODER-Gatter 22',durch dessen Ausgangssignal
das Gatter 22 durchschaltet. Daher v/erden bei der laufenden Abtastung des Bandes die kodierten Signale D' bis D1 „, die
nacheinanderfolgend in Abhängigkeit von dem Auftreten der Ausgangssignale der betreffenden Photosensoren erzeugt werden,
dem Komparator 35' synchron mit der Zufuhr der Wertepaare AU., B.ν zugeführt. Jedes dieser Wertepaare stellt den erlaubten
Bereich der Abweichungen der Signalamplitude für einen betreffenden Photosensor dar und ist in dem Amplitudenbereich-Speicher
52 enthalten. Der Komparator 35' ermittelt, ob das kodierte Signal D^, das in Abhängigkeit vom Ausgangssignal
des Photosensors D. erzeugt ist, so beschaffen ist, daß es die Bedingung Bi<D'.<Ui erfüllt. Wenn das Signal D^ diese
Ungleichung erfüllt, wodurch angezeigt ;/ird, daß die Dicke
■des Bandes sich innerhalb der geforderten Grenzen bewegt, dann erzeugt der Komparator 35' kein Ausgangssignal. Wenn
im Gegensatz hierzu das Signal D1. diese Ungleichung nicht
erfüllt, was der Fall ist, wenn das Band oder seine Beschichtung entweder zu dick oder zu dünn sind, dann erzeugt der
Komparator 35' das Fehlstellensignal F1, das das Vorhandensein
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einer Fehlstelle in dem Band anzeigt. Dieses Fehlstellensignal F1 schaltet ein Gatter 36 durch, wodurch bewirkt
wird, daß der Inhalt des Längenzählers 5 in einer Speichersteile in einem Längenzählerspeicher 37 gespeichert wird,
die dieselbe Adresse hat wie die am Ausgang des Adressengenerators 17 vorhandene Adresse. Durch das Speichern des
Inhalts des Längenzählers in dieser Speicherstelle des Langenzahlerspeichers 37 wird nicht nur angezeigt, daß ein
Fehlstellensignal F1 erzeugt wurde, sondern es wird auch
angegeben, an welcher Stelle des Bandes die Fehlstelle festgestellt wurde. Diese Information stellt Koordinaten dar,
die die Stelle des Bandes angeben, an der die Fehlstelle ermittelt wurde. Zusätzlich wird das\on dem Komparator 35'
erzeugte Fehlstellensignal F' auch einer Alarmeinrichtung zugeführt, die auf dieses Signal in der Weise ansprechen kann,
daß sie ein sichtbares und/oder hörbares. Warnsignal erzeugt,uin
die Bedienungsperson der BeBchichtungseinrichtung für das Band in Kenntnis zu setzen.
Gleichzeitig mit der Durchführung der vorstehend erwähnten Operationen wird auch die Amplitudendifferenz der von dem
betreffenden Photosensor D. von Abtastung zu Abtastung erzeugten Signale bei aufeinanderfolgenden Abtastungen
mit dem gespeicherten Grenzwert SDL. verglichen, der dem betreffenden Photosensor zugeordnet ist, um zn ermitteln,
ob eine diskrete Fehlstelle in dem Band an der gerade geprüften Stelle vorliegt. Das in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal
des Photosensors D. bei dieser Abtastung des Bandes erzeugte kodierte Signal D1 wird der Subtrahierschaltung
21 zugeführt.- Das in dem Abtastspeicher 24 enthaltene kodierte Signal, das in Abhängigkeit vom Ausgangssignal desselben Photosensors
D. bei der vorangegangenen Abtastung des Bandes erzeugt wurde, wird aus dem Abtastspeicher 24 über ein Gatter
23 abgerufen, das durch das Steuersignal E-3 durchgeschaltet
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ist, und wird als zweites Eingangssignal der Subtrahierschaltung 21 zugeführt. Das erhaltene Differenzsignal
DD1. wird mit dem Differenz-Grenzwert SDL. für den betreffenden
Photosensor D^ verglichen. Dieser Grenzwert SDL1
ist in einer SpeiehersteHe des Grenzwertspeichers 50 enthalten.
Das in dem Abtastspeicher 24 enthaltene kodierte Signal und der Grenzwert SDL1 in dem Speicher 50 v/erden
synchron mit der Erzeugung des laufenden kodierten Signals D1. abgerufen, da, wie bereits oben beschrieben, diese
Signale mit derselben Adresse bezeichnet sind, wie sie vom Adressengenerator 17 zur Steuerung der Abtastung des Bandes
erzeugt werden. Wenn das Differenzsignal DD1. kleiner oder
gleich dem gespeicherten Grenzwert SDL1 ist, dann ist an
der geprüften Stelle des Bandes keine Fehlstelle vorhanden. Dadurch wird angezeigt, daß die Abweichungen inöer Differenz
der Amplitude der vom Photos"ensor D. bei aufeinanderfolgenden Abtastungen erzeugten Signale auf das Flattern des Bandes
oder unter Umständen auf tragbare Abweichungen des Bandes zurückzuführen sind. Vienn dagegen das Differenzsignal DD1.
größer als der Grenzwert SDL3. ist,dann liegt eine Fehlstelle
in dem Band vor und der Komparator erzeugt das Fehlstellensignal F, das das Vorliegen einer diskreten Fehlstelle im'
Band anzeigt und das das Gatter 36 durchschaltet.
Wie oben beschrieben, wird durch das Durchschalten des Gatters 36 bewirkt, daß der Inhalt des Längenzählers 5 in derjenigen
Speicherstelle des Längenzählerspeichers 37 gespeichert wird, die dem betreffenden Photosensor D1 zugeordnet ist,und es
wird bewirkt,daß die Alarmeinrichtung 45 ausgelöst wird.
Bevor die Adresse am Ausgang des Adressengenerators 17 (Fig. 4) wechselt, wird von diesem · das Zeitsignal T erzeugt.
Das Erzeugen des Zeitsignals T hat zur Folge, daß das kodierte Signal D1^, das aufgrund des Ausgangssignals des Photosensors
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D^ während der laufenden Abtastung des Bandes erzeugt wurde
und in dem Speicherregister 16 enthalten ist, das kodierte Signal ersetzt, das aufgrund des Ausgangssignals des Photosensors
Dj bei der vorausgehenden Abtastung des Bandes erzeugt
wurde und in dem Abtastspeicher 25 enthalten ist. Dieses Ersetzen der vorausgehend erzeugten Signale durch die
bei der laufenden Abtastung erzeugten Signale findet statt, wenn keine Fehlstelle ermittelt wird. Das kodierte Signal
D^ wird dem Abtastspeicher 24 über das Gatter 22 zugeführt,
das durch ein "1 "-Ausgangssignals des ODER-Gatters 22(', das
durch das Vorhandensein des Steuersignals E verursacht wird, und ein "1"-Ausgangssignal eines Inverters 37' durchgeschaltet
wird, das anzeigt, daß weder das Fehlstellensignal F noch das Fehlstellensignal F1 vorhanden ist. Das Zuführen
des Zeitsignals T zum Abtastspeicher 24 bewirkt, daß das angelegte kodierte Signal D1. gespeichert wird. Das kodierte
Signal D1. wird zu dem Zweck gespeichert, um es dazu verwenden
zu können, um die Differenz zwischen der Amplitude des von dem Photosensor D. bei dieser Abtastung und der Amplitude des vom
gleichen Photosensor bei der nächstfolgenden Abtastung erzeugten Signals zu ermitteln. Wenn das Vorliegen einer Fehlstelle
aufgrund des kodierten Signals D1. angezeigt wird,
wird eine Kombination aus den Fehlstellensignalen F und F' erzeugt und ein ODER-Gatter 36' wird durchgeschaltet, was
bewirkt, daß ein "O"-Signal vom Inverter 37' erzeugt wird.
In diesem Fall wird das Gatter 22 nicht durchgeschaltet und
das kodierte Signal D1. ersetzt nicht das bei der vorausgehenden
Abtastung aufgrund des Ausgangssignals des Photosensors D. erzeugte, in dem Abtastspeicher gespeicherte kodierte
Signal. Es sei daran erinnert, daß das kodierte Signal D1.,
das aufgrund einer beleuchteten Fehlstelle erzeugt wird, einen solchen Wert hat, der bei einer Welterverwendung für zukünftige
Subtraktionen zu ungenauen Ergebnissen führen würde. Daher
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läßt marx das kodierte Signal, das das Aus gangs signal des Photosensors D. während der vorausgehenden Abtastung eines
fehlstellenfreien Abschnitts des Bandes darstellt, in dem Abtastspeicher 24, um es weiterverwenden zu können, wenn ein
entsprechendes-kodiertes Signal aufgrund des Photosensors Dj bei der zukünftigen nächsten Abtastung erzeugt wird.
Der Speicher für die Prüfdaten spricht auch auf das Zuführen des obenerwähnten Zeitsignals T in der Weise an, daß die
Differenzsignale DD1., die am Ausgang der Subtrahierschaltung
21 auftreten, gespeichert v/erden,-um eine Aufzeichnung
der bestimmten Differenzen der Signalamplituden von Abtastung zu Abtastung zu bekommen. Es sei bemerkt, daß eine Darstelloder
Wiedergabeeinrichtung 44 mit den verschiedenen Speichern der Prüfschaltung 6 gekoppelt ist. Bei dieser Einrichtung
kann es sich um eine beliebige aus einer Vielzahl verschiedener Arten von Darstelleinrichtungen handeln, beispielsweise
um eine Bildschirmwiedergabe durch eine Kathodenstrahlröhre, einen Schnelldrucker oder einen Schreibmaschinenanschluß.
Die Darstell- oder Wiedergabeeinrichtung wird dazu benutzt, um die Inhalte ausgewählter SpeiehersteIlen in jedem der
Speicher zu überprüfen. Dies dient dazu, um zu ermitteln, ob die Prüfvorrichtung einwandfrei arbeitet oder dazu, xim,
wenn Fehlstellen ermittelt worden sind, die Arten der Fehlstellen und ihre Lage auf dem geprüfen Band -zu ermitteln.
Vorstehend wurde, kurz zusammengefaßt, eine Vorrichtung beschrieben,
die folgendermaßen arbeitet: Das Abtasten wird durchgeführt, indem aufeinanderfolgend eine Reihe von Lichtquellen
gepulst v/erden, die in einer Prüf station angeordnet sind. Während eines Betriebszustands "Eichen" wird ein
fehlstellenfreier Abschnitt eines Bandes von der Art, wie es nachfolgend geprüft werden soll, mehrmals nacheinander abgetastet,
während es durch die Prüfstation hindurchläuft. Die Vorrichtung setzt selbsttätig die Ausgangssignale einer
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Reihe von Photosensoren, die auf das Licht, das von den
gepulsten Lichtquellen ausgesandt wird, ansprechen, in Daten um, die dazu verwendet werden, um die Abtastbreite auf die
Breite des Bandes zu begrenzen. Zusätzlich setzt die Vorrichtung die Ausgangssignale der Photosensoren in Daten um, die
die normalen Bereiche von Abweichungen in Bezug auf die Differenzen der Amplituden bei aufeinanderfolgenden Abtastungen
für die Ausgangssignale der einzelnen Photosensoren darstellen. Nach Durchführung der selbsttätigen Eichung der Vorrichtung
wird das auf das Vorhandensein von Fehlstellen zu überprüfende Band an der Prüfstation vorbeibewegt, während
die aufeinanderfolgenden Abtastungen fortgesetzt v/erden. Die erhaltenen Ausgangssignale der Photosensoren werden
in Daten umgesetzt, die zur Ermittlung, ob Fehlstellen im Band vornanden sind, mit den bei der Eichung erzeugten Daten
verglichen werden, die die normalen Abweichungsbereiche der Amplitude und der Amplitudendifferenz boi aufeinanderfolgenden
Abtastungen für die Ausgangssignale der Photosensoren darstellen.
Es versteht sich, daß zahlreiche Abwandlungen, Ausgestaltungen und .Weiterbildungen des hier besprochenen Ausführungsbeisp'iels
möglich sind, die .vom Fachmann, nachdem er die vorstehende Beschreibung gelesen hat, durchgeführt werden
können, ohne daß eine erfinderische Leistung hierzu noch erforderlich wäre. Es liegt z.B. auf der Hand, daß die mehreren
einzelnen Speicher bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen einzelnen großen Speicher bei Bedarf ersetzt
werden könnten. In ähnlicher Weise könnten die beschriebenen Datenspeicherngs- und -verarbeitungs funktionen auch
durch eine Datenverarbeitungseinrichtung mit gespeichertem Programm durchgeführt werden. Aus dem Vorstehenden ergibt
sich ohne weiteres, wie ein solches Programm in diesem Fall ausgelegt sein müßte.
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Claims (11)
- P ate nt an Sprüche!.!.Verfahren zum Prüfen eines in seiner Längsrichtung durch eine Prüfstation hindurchbewegten Bandes auf Fehlstellen durch wiederholte, quer zur Bandlängsrichtung erfolgende Abtastung mittels einen Bandabschnitt beleuchtenden Lichts, wobei elektrische Signale mit einer von der Intensität des von den beleuchteten Bandabsehnitten durchgelasäenen oder reflektierten Lichts abhängigen Amplitude mittels einer Photosensoreinrichtung erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Signale in Datenreihen umgesetzt werden, die für die einzelnen bei jeder Abtastung beleuchteten Abschnitte des Bandes ausgewählte Eigenschaften desselben bezeichnen, daß diese Datenreihen mit die zulässigen Bereiche von Abweichungen der ausgewählten Eigenschaften von gegebenen Sollwerten kennzeichnenden Daten in einer Datenverarbeitungseinrichtung verglichen werden und daß durch diese bei überschreiten der zulässigen', Bereiche ein Fehlstellensignal erzeugt wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadxirch gekennzeichnet, daß die die zulässigen Bereiche von Abweichungen von gegebenen Sollwerten bezeichnenden Daten in der Weise erzeugt werden, daß aufgrund wiederholter Abtastungen eines fehlstellenfreien Bandes in der Prüfstation , das dem nachfolgend auf Fehlstellen zu überprüfenden Band entspricht, Datenreihen erzeugt und in der Datenverarbeitungseinrichtung gespeichert werden, die nachfolgend mit den Datenreihen verglichen v/erden, die bei den Abtastungen des auf Fehlstellen zu prüfenden Bandes erzeugt werden.409851/0888
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zv/ei Datenreihen erzeugt und miteinander verglichen werden, von denen die eine die Differenzen zwischen den Amplituden der von der Photosensoreinrichtung erzeugten elektrischen Signale bei aufeinanderfolgenden Abtastungen und die andere Datenreihe obere und untere vorbestimmte Grenzwerte der Amplituden der von der Photosensoreinrichtung erzeugten elektrischen Signale kennzeichnet.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß aufgrund der bei der Abtastung des fehlsteIlenfreien Bandes erzeugten Datenreihen die Breite des Bandes ermittelt wird.
- 5. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Prüfstation für wiederholte Abtastung de3 sich in seiner Längsrichtung bewegenden Bandes durch Beleuchten von sich quer zur Längsrichtung desselben erstreckenden Bandabschnitten mit Licht und mit einer der Prüfstation zugeordneten Sensoreinrichtung zürn Erzeugen elektrischer Signale mit einer von der Intensität des von den beleuchteten Bandabschnitten durchgelassenen oder reflektierten Lichts abhängigen Amplitude, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wandler (4) und eine Datenverarbeitungseinrichtung (6) zum überführen der von der Sensoreinrichtung (D. bis D) erzeugten elektrischen Sig-j. ι ηnale in Datenreihen ({d ±\ und [dd'J) und zum Vergleich dieser Datenreihen mit Daten ((l^, DΛ und [SDL.}) vorgesehen sind, die für die einzelnen, bei jeder Abtastung beleuchteten Abschnitte des Bandes (8) bezüglich ausgewählter Eigenschaften desselben die zulässigen Bereiche von Abweichungen von Sollwerten kennzeichnen, und daß eine bei4098S1/0888die zulässigen Bereiche überschreitenden Abweichungen ein Fehlstellensignal (F, F1) erzeugende Anzeige- und Alnrmeinrichtung (10) vorgesehen ist.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfstation (7, 15) eine Mehrzahl von Lichtquellen (L. bis L ) zum nacheinander^"olgenden Beleuchten ausgewählter, quer zur Längsrichtung des Bandes (8) zueinander versetzt angeordneter Abschnitte desselben aufweist und daß als Sensoreinrichtung je ein jeder Lichtquelle zugeordneter Photosensor(D1 bis Dn) vorgesehen ist, von denen jeder auf das das Band (8) durchdringende Licht der zugehörigen Lichtquelle (L1 bis Ln) anspricht.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungseinrichtung (6) einen Amplituden -Kompar at or (351) zum Ermitteln, ob die Amplituden der bei der Abtastung des zu prüfenden Bandes (8) erzeugten, die Amplitude der elektrischen Signale der Photosensoren kennzeichnenden Datenreihe (D'.) innerhalb der zulässigen, durch wiederholte Abtastungen des fehlstellenfreion Bandes bestimmten Bereiche liegen, aufweist und daß ein Amplitudenbereichsspeicher (52) zur Speicherung der mit dieser Datenreihe (D^) zu vergleichenden Daten (U., B.) vorgesehen ist.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungseinrichtung (6) einen Differenz-Komparator (35) aufweist, der ermittelt, ob die Daten einer Datenreihe (DD'^), die die Differenzen der Amplituden der elektrischen Signale der Photosensoren (D.) bei zwei aufeinanderfolgenden Abtastungen kennzeichnet, außerhalb . die bei vorausgegangener Abtastung.des fehlstellenfreien Bandes (8) ermittelten Bereiche fallen,und daß ein die die zulässigen Bereiche kennzeichnenden Daten (SDL.) speichernder Grenzwert-Speicher (50) vorgsehen ist.409851/0888
- 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungseinrichtung (6) einen Mätelwertbildner (33) zum Ermitteln der durchschnittlichen Amplitude der bei wiederholten Abtastungen des fehlstellenfreien Bandes erzeugten elektrischen Signale der Photosensoren (D1 bis D ) sowie einen Abtastbreit*»-i ηDetektor (54) aufweist, der aufgrund der vom ilittelwertbildner (38) erzeugten Signale die Breite des Bandes (8) ermittelt, um die Abtastbreite der Breite des Bandes (3) anzupassen. .
- 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bic 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquellen in der Prüfstation (7, 15) eine Mehrzahl von in quer zur Bandlängsrichtung verlaufender Richtung nebeneinander angeordneter Leuchtdioden (L bis L )vorgesehen sind.
- 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als der Datenverarbeitungs.ßinrichtung(6) zugeordneter Wandler ein die von den den Lichtquellen (L. bis L ) zugeordneten Photosensoren (D1 bis Dn) erzeugten analogen elektrischen Signale in digital kodierte Signale (D' bis D'n) umsetzender Analog-Digital-Wandler (4) vorgesehen ist.409851/0888Leerseite
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US36681873 | 1973-06-04 | ||
US00366818A US3835332A (en) | 1973-06-04 | 1973-06-04 | Inspection apparatus for detecting defects in a web |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE2426866A1 true DE2426866A1 (de) | 1974-12-19 |
DE2426866B2 DE2426866B2 (de) | 1976-07-29 |
DE2426866C3 DE2426866C3 (de) | 1977-03-24 |
Family
ID=
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3729804A1 (de) * | 1987-09-05 | 1989-03-16 | Menschner Maschf Johannes | Verfahren zur automatischen erkennung von fehlern in bewegten warenbahnen |
DE4232538A1 (de) * | 1992-09-29 | 1994-03-31 | Laser Sorter Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen von laufenden, opaken Materialbahnen auf das Vorhandensein von Löchern |
DE4232550A1 (de) * | 1992-09-29 | 1994-03-31 | Laser Sorter Gmbh | Verfahren zur Bestimmung der Größe von Fehlern, insbesondere von Löchern, in Materialien |
US6563576B2 (en) | 2000-11-07 | 2003-05-13 | Binder + Co. Aktiengesellschaft | Diode light source for a line scan camera |
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FR2231965A1 (de) | 1974-12-27 |
CH589843A5 (de) | 1977-07-15 |
FR2231965B1 (de) | 1978-01-13 |
GB1471316A (de) | 1977-04-21 |
IT1012887B (it) | 1977-03-10 |
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JPS5023286A (de) | 1975-03-12 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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