DE2602970C3 - Vorrichtung zur Überwachung einer Materialbahn auf Fehlstellen - Google Patents
Vorrichtung zur Überwachung einer Materialbahn auf FehlstellenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung einer Materialbahn nach dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
Es ist bereits eine lichtelektrische Abtastvorrichtung bekannt (DE-AS 1144 502), bei der Sende- und
Empfangslichtstrahl durch unterschiedliche Aperturen einer parallel zur Abtastebene angeordneten Zylinderlinse
verlaufen. Der aus der Zylinderlinse austretende Empfangslichtstrahl wird über ein Spiegelrad auf einen
nahe dem Lichtsender angeordneten photoelektrischen Wandler gelenkt. Nachteilig an dieser Anordnung ist,
daß der Empfangsstrahl schon bei geringen Erschütterungen oder Fehljustierungen neben das Spiegelrad
gelangt und so nicht mehr für die Messung verfügbar ist. Aus diesem Grunde hat man bereits mit einer
Zylinderlinse kombinierte Lichtleitstäbe (DE-OS 979) zum Empfang des Abtastlichtfleckes verwendet.
Lichtleitstäbe haben außerdem den Vorteil, daß der die Stabachse enthaltenden Ebene große öffnungswinkel
aufweisende Lichtbündel voll zu erfassen. Nachteilig an den bekannten Lichtleitstäben ist jedoch die geringe
Lichtausbeute, welche darauf zurückzuführen ist, daß hur ein Bruchteil des auf den Mahtelbereich auftreffenden
Lichtes unter Winkeln der Totalreflexion in den Stab gelangt. Man hat zwar schon versucht, durch eine
sägezahnartige Ausbildung des Empfangsmantelbereiches des Lichtleitstabes (DE-OS 19 41905) möglichst
viel Licht unter Winkeln der Totalreflexion in den Lichtleitstab hineinzubrechen. Hierfür sind jedoch
wiederum teure Gläser mit überdurchschnittlich hohen Brechungsindizes erforderlich.
Bei einer Spiegelreflexkamera (DE-AS 12 36 924) ist
es bereits bekannt, daß in einem aus einem Stück oder mehreren Stücken bestehenden flachen Strahlenteilungskörper
ein zusammenhängendes, prismatisches,
ίο teilverspiegeltes Linienraster rechtwinklig zur Lichtrichtung
eingeschlossen und an mindestens einer parallel zum Sucherstrahlengang liegenden Lichtaustrittsfläche
des Strahlenteilungskörpers eine Photozelle angeordnet ist. Hierdurch wird ein Teil des in den
Strahlenteilungskörper eintretenden Lichtes unter Winkeln der Totalreflexion zur gegenüberliegenden Wand
und von dort zur Phoiozelle gelenkt. Nachteilig an dieser Anordnung ist, daß die Breite des Strahlenteilungskörpers
so begrenzt sein muß, daß die reflektierten Strahlen nach einer Totalreflexion die Photozellen
erreichen und nicht erneut auf das Linienraster fallen, weil sie sonst nicht mehr unter Totalreflexionswinkeln
in den Körper zurückgeworfen werden würden.
Schließlich ist es schon vorgeschlagen worden (DE-OS 24 33 682), zur Vereinfachung des optischen
Systems und der Erzielung einer guten Lichtausbeute die Apertur der von der Materialbahn angeordneten
Zylinderlinse in einen Sende- und Empfangsteil zu unterteilen. Das Empfangslicht wird dabei auf einen
Lichtieitstab gelenkt, der das empfangene Licht unter Winkeln der Totalreflexion zu an einer oder beiden
Seiten angeordneten Photoempfängern weiterleitet. Auch hier ist die Lichtausbeute aufgrund des relativ
geringen, unter Winkeln der Totalreflexion in den Stab gelangenden Lichtes relativ gering.
Das Ziel der Erfindung besteht somit darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu
schaffen, bei der ein wesentlich größerer Teil des Eintrittslichtes unter Winkeln der Totalreflexion in den
Lichtieitstab gelenkt wird, ohne daß die Länge des Stabes begrenzt werden muß.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 aufgeführten Maßnahmen gelöst.
Die Stufenspiegelanordnung besteht aus zahlreichen abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen zur
Stabachse geneigten und zu einer parallel zur Stabachse verlaufenden Anordnung zusammengefaßten Planspiegeln,
weiche dafür sorgen, daß der überwiegende Teil des in den Lichtieitstab einfallenden Lichtes im Winkel
der Totalreflexion an der Staboberfläche umgelenkt wird. Wegen der relativ schmalen Ausbildung der
Stufenspiegelanordnung als Streifen und des konvergenten Lichteinfalls gelangt der größere Teil der bereits
einmal an der Stabwand totalreflektierten Lichtstrahlen nicht erneut auf die Stufenspiegelanordnung, sondern
auf danebenliegende Bereiche des Lichtleitstabmantels, so daß eine weitere Fortleitung dieser Lichtstrahlen
durch Totalreflexion möglich ist.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt
F i g. 1 eine schematische Ansicht des Strahlengangs einer Vorrichtung zur Überwachung von Materialbahnen
in Richtung der Zylinder- und Lichtleitstabachse,
F i g. 2 eine schematische Ansicht des verwendeten Lichtleitstabes nach Linie H-II in Fig. 1 und
F i g. 3 eine schematische perspektivische Ansicht der
F i g. 3 eine schematische perspektivische Ansicht der
in den F i g. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung.
Nach der Zeichnung bewegt sich eine Materialbahn 12 in Richtung des Pfeiles / unter der optischen
Vorrichtung gemäß der Erfindung hinweg.
Ein durch einen Laser erzeugter scharf gebündelter Sendelichtstrahl 15 wird durch eine sich quer zur
Bewegungsrichtung / der Bahn 12 erstreckende Zylinderlinse 11, und zwar nur durch ihren in Fig. 1
linken Teil, auf einen Punkt 26 der Materialbahn 12 konzentriert Der Sendelichtstrahl 15 tastet die Materialbahn
senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung, d. h. in Richtung des Doppelpfeiles Fnach F i g. 3 kontinuierlich
ab.
Die in Fig. 1 rechte Hälfte der Zylinderlinse 11 dient
dazu, von der Materialbahn 12 remittiertes Licht 17 zu empfangen und parallel zu richten. Die Zylinderlinse
wird also durch Pupillenteilung für das Sende- und Empfangslicht ausgenutzt Links oberhalb der Zylinderlinse
11 ist eine weitere Zylinderlinse 20 parallel zu der
erstgenannten angeordnet, welche das mit ihrem gesamten Querschnitt empfangene parallele Lichtbündel
auf den Empfangsmantelbereich 24 (F i g. 1 und 2) eines Lichtleitstabes 14 konzentriert Diametral gegenüber
dem Empfangsmantelbereich 24 befindet sich eine streifenförmige Stufenspiegelanordnung 53, welche sich
zumindest über die gesamte Länge des Abtastbereiches des Lichtleitstabes 14 erstreckt. Die Breite der
Stufenspiegelanordnung 53 ist derart, daß sie noch ohne weiteres optisch dicht an der Mantelfläche des
Lichtleitstabes 14 befestigt werden kann und das durch die Zylinderlinse 20 und durch den Lichtleitstab 14 selbst
gebrochene Licht weitgehend vollständig empfängt Die Stufenspiegelanordnung 54 besteht aus einzelnen
aneinandergesetzten Elementarspiegeln, welche das gemäß Fig.2 senkrecht zur Stabachse auftreffende
Licht unter einem solchen Winkel λ zur Stabachse reflektieren, daß es unter einem Winkel der Totalreflexion
auf die Oberfläche des Lichtleitstabes 14 auftrifft. Durch Hin- und Herreflektieren gelangt das Licht somit
bis zu der in F i g. 2 rechten Stirnseite des Lichtleitstabes 14, wobei ein Photoempfänger 18 zur Aufnahme des aus
der Stirnseite austretenden Lichtstromes angebracht ist Es ist auch möglich, daß die Flanken 55 der
Stuienspiegelanordnung 53 als Spiegel ausgebildet sind,
wobei die Neigung der Spiegel 55 gleich und symmetrisch zu der der Spiegel 54 ist. In diesem Fall
wird also eine dachförmige Anordnung gewählt, im Gegensatz zu der in Fig. 2 wiedergegebenen
Sägezahnanordnung. Bei einer dachförmigen Stufenspiegelanordnung 53 gelangt auch Licht an die andere
Stirnseite des Lichtleitstabes 14, wo gegebenenfalls ein weiterer Photoempfänger 19 oder ein Planspiegel
angeordnet sein kann, der auch das zur in F i g. 2 linken Stirnseite gelangende Licht zur gegenüberliegenden
Stirnseite zurückwirft
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Vorrichtung zur Überwachung einer bewegten Materialbahn auf Fehlstellen
mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines quer über die Materialbahn wandernden Abtastlichtstrahls,
mit einer in einem ersten Teil ihrer Apertur von dem Abtastlichtstrahl durchsetzten Zylinderlinse zur Konzentrierung des Abtastlichtstrahls auf die Materialbahn,
mit einer in einem ersten Teil ihrer Apertur von dem Abtastlichtstrahl durchsetzten Zylinderlinse zur Konzentrierung des Abtastlichtstrahls auf die Materialbahn,
mit einer das durch einen zweiten Teil der Apertur der Zylinderlinse remittierte Licht empfangenden
photoelektrischen Detektoranordnung, die einen parallel zur Zylinderlinse ausgerichteten Lichtleitstab
mit einem photoelektrischen Wandler an wenigstens einer Stirnfläche umfaßt, dadurch
gekennzeichnet, daß der Lichtleitsiab {14) in eiacm dem Auftreffbereich (24) des remittierten
Lichts diametral gegenüberliegenden Bereich seiner Oberfläche mit einer streifenförmigen Stufenspiege-
!anordnung (53) versehen ist, welche im wesentlichen
senkrecht zur Achse des Lichtleitstabs (14) einfallendes Licht auf die Innenwand des Lichtleitstabs
unter Winkeln reflektiert, für die Totalreflexion eintritt, und eine optische Einrichtung (14, 20)
zur Konzentration des remittierten Lichts auf der Stufenspiegelanordnung (53) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einrichtung von dem
Lichtleitstab (14) selbst gebildet ist, dessen Oberflächenkrümmung und Brechungsindex zur Konzentration
des remittierten Lichts auf die Stufenspiegelanordnung (53) geeignet gewählt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einrichtung eine
vor dem Lichtleitstab (14) angeordnete und sich parallel zu diesem erstreckende weitere Zylinderlinse
(20) umfaßt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762602970 DE2602970C3 (de) | 1976-01-27 | 1976-01-27 | Vorrichtung zur Überwachung einer Materialbahn auf Fehlstellen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762602970 DE2602970C3 (de) | 1976-01-27 | 1976-01-27 | Vorrichtung zur Überwachung einer Materialbahn auf Fehlstellen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2602970A1 DE2602970A1 (de) | 1977-07-28 |
DE2602970B2 DE2602970B2 (de) | 1978-06-15 |
DE2602970C3 true DE2602970C3 (de) | 1979-02-08 |
Family
ID=5968361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762602970 Expired DE2602970C3 (de) | 1976-01-27 | 1976-01-27 | Vorrichtung zur Überwachung einer Materialbahn auf Fehlstellen |
Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE2602970C3 (de) |
Families Citing this family (8)
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DE3006071C2 (de) * | 1980-02-19 | 1987-05-27 | Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch | Lichtsammelanordnung in einer Vorrichtung zur Abtastung einer Fläche wie z.B. einer Materialbahn längs einer Geraden mittels eines Lichtstrahls |
US4314283A (en) * | 1980-09-02 | 1982-02-02 | Xerox Corporation | Diffraction based light collector |
DE3108469C2 (de) * | 1981-03-06 | 1986-05-15 | M.A.N.- Roland Druckmaschinen AG, 6050 Offenbach | Vorrichtung zum Messen von Farbschichtdicken mittels eines Densitometers |
DE3212226C2 (de) * | 1982-04-01 | 1984-02-02 | Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch | Lichtleitstab |
DE3325136C1 (de) * | 1983-07-12 | 1984-11-22 | Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch | Fehlersuchgerät für Bahnen |
DE3741195A1 (de) * | 1987-07-23 | 1989-02-02 | Gebhard Birkle | Verfahren zur qualitaetskontrolle eines flaechigen objektes, insbesondere zur fehlererkennung bei textilen stoffen, und vorrichtung hierzu |
DE3737631C1 (de) * | 1987-11-05 | 1989-03-02 | Sick Optik Elektronik Erwin | Optische Abstastvorrichtung fuer ebene Oberflaechen |
-
1976
- 1976-01-27 DE DE19762602970 patent/DE2602970C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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