DE2707544C3 - Kohärente Abtastvorrichtung mit Prüfung eines Flächenbereichs einer Textilbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine kohärente Abtastvorrichtung mit Prüfung eines Flächenbereichs einer Textilbahn aus Gewebe oder Maschenware, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Abtastvorrichtung ist aus der US-PS 37 83 296 bekannt. Dabei wird von einem Laser das kohärente Lichtbündel erzeugt und über optische Elemente einem Detektor an der gegenüberliegenden Seite der Textilbahn zugeführt. Das Lichtbündel des Laser kann dabei zwar durch optische Elemente in seinem Querschnitt vergrößert werden, weist jedoch gegenüber dem zu untersuchenden Fiächenbereich stets eine erheblich geringere Flächenausdehnung auf, so daß es nur ein Flächenelement des Flächenbereiches der Textilbahn erfaßt. Ein Versuch, insbesondere bei entsprechend breiten, zu untersuchenden Flächenbereichen etwa an üblichen, bei Webereien anfallenden Gewebebahnen, den Querschnitt des Lichtbündels entsprechend groß zu machen, so daß die gesamte Breite des zu untersuchenden Flächenbereiches erfaßt wird, muß daran scheitern, daß dann bei der zur Verfügung stehenden Laserleistung der Energieinhalt eines solchen breiten Lichtbündels unterhalb eines auswertbaren Energieniveaus abfallen würde; weiterhin müßten die erforderlichen Linsen, Spiegel usw. entsprechend groß sein, eine konstruktiv kaum zu beherrschende Aufgabe, deren Lösung immense Kosten verursachen würde. Weiterhin ist auch vom Prinzip her zur Erzielung eines ausreichenden Auflösungsvermögens der Fehlererkennung am Beugungsmuster die Größe des jeweils untersuchten Flächenelementes begrenzt, da sonst einzelne lokale Fehler im Beugungsmuster nicht mehr mit ausreichender Sicherheit ausgemacht oder gar klassifiziert werden könnten.

Da eine seitliche Hin- und Herbewegung der Textilbahn selbst ebenfalls ganz erheblichen Aufwand mit sich bringen würde, zumal Rückwirkungen dieser Bewegung auf den Produktionsprozeß in der Weberei oder Strickerei sicher vermieden werden müßten, ist es aus der US-PS 37 83 296 bekannt, die Abtastvorrichtung

selbst bezüglich der durchlaufenden Textilbahn traversieren zu lassen. Dabei ist es möglich, den Laser selbst fest zu installieren bzw. nur zu schwenken, jedoch müssen alle anderen optischen Einrichtungen sowie der Detektor quer zur Durchlaufrichtung der Textilbahn hin- und herbewegt werden, wozu formschlüssig synchron angetriebene Endlosketten zur Lagerung sämtlicher Bauteile vorgesehen sind. Durch die erhebliche Masse der Bauteile der Abtastvorrichtung ergibt sich hierbei eine Beschränkung der Traversiergesch win- ι ο digkeit, was im Einzelfall die Notwendigkeit einer Vergrößerung des Querschnitts des Lichtbündels bzw. des jeweils gerade untersuchten Flächenelementes auf Werte mit sich bringen kann, die für die Auswertung nicht mehr optimal sind. In jedem Falle führt die ιί Traversierung der Abtastvorrichtung zu erheblichem apparativen Aufwand, zu Ungenauigkeiten und nicht zuletzt auch zu Störanfälligkeit, da die empfindlichen optischen und elektrischen Bauteile ständig beschleunigt und wieder verzögert werden. Der Versuch, die Ungenauigkeiten und die Störanfälligkeit zu minimieren, führt andererseits wieder zu entsprechend noch weiter gesteigertem apparativem Aufwand.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kohärente Abtastvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 umrissenen Gattung zu schaffen, die mit einem Minimum an bewegten Teilen arbeitet und dadurch bei relativ geringem apparativem Aufwand betriebssicher ist und genau arbeiten kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden J» Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Dadurch wird erreicht, daß lediglich ein Ablenkspiegel und ein Rücklenkspiegel beweglich gehalten werden müssen, und zwar nicht translatorisch, sondern nur schwenkbeweglich, was minimalen apparativen und konstruktiven Aufwand erfordert, während der Laser, der weit überwiegende Teil der optischen Elemente und der Detektor ruhen. Durch das Spiegelsystem wird das Lichtbündel in zeitlicher Folge parallel versetzt, so daß die Breite der Textilbahn in zeitlicher Folge durch zueinander parallele Lichtbündel beaufschlagt wird, die an der Rückseite der Textilbahn vom Detektor erfaßt werden können. Um auch in Längsrichtung der Textilbahn eine lückenlose Abtastung zu erhalten, ist lediglich deren Bewegung erforderlich, was keinerlei Zusatzaufwand erforderlich macht. Das gegenüber dem abzutastenden Flächenbereich erheblich kleinere Lichtbündel läßt sich mit ausreichender Energiedichte in einem einfachen Laser problemlos erzeugen. Der Querschnitt des Lichtbündels kann den Erfordernissen so zur Erzielung eines optimalen Beugungsmusters für die Fehlerauswertung frei von konstruktiven Beschränkungen der Abtastanordnung angepaßt werden.

Die Unteransprüche 2 bis 11 haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer zeichnerisch dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematisch vereinfachte perspektivische Ansicht der Abtastvorrichtung im Betrieb, t>o

F i g. 2 eine Draufsicht auf ein optisches Umschaltelement der Abtastvorrichtung,

F i g. 3 schematisch vereinfacht einen Schnitt durch die Abtastvorrichtung gemäß Linie 3-3 in F i g. 1,

F i g, 4 eine Draufsicht auf die Abtastvorrichtung aus «^r> Richtung der Pfeile 4-4 in Fig.3, wobei einzelne Bauteile zur Verbesserung der Anschaulichkeit in der Zeichenebene nach vorr.i versetzt dargestellt sind,

Fig.5 eine schemaiische Darstellung zur Veranschaulichung der Ausrichtung der einzelnen optischen Elemente der Abtastvorrichtung gemäß F i g. 1 und

F i g. 6 eine schaltbildliche Darstellung zur Veranschaulichung des optischen Strahlengangs und der elektrischen Verbindungen der einzelnen Bauteile der Abtastvorrichtung.

In F i g. 1 ist eine Textilbahn to veranschaulicht, wie sie als Gewebe in einer Weberei oder als Maschenware in einer Strickerei oder Wirkerei hergestellt wird und deren einwandfreie Qualität mittels der Abtastvorrichtung geprüft werden solL Die Textilbahn 10 läuft im Beispielsfalle über eine obere Walze 11 senkrecht nach unten in einer Ebene P zu einer unteren Walze 12. Die Textilbahn 10 wird durch einen Transportantrieb 13 angetrieben, wie er in F i g. 1 schaltbildlich veranschaulicht ist, und läuft gemäß Pfeil 14 im Beispielsfalle von oben nach unten zwischen den Walzen 11 und 12.

Zur Erzeugung eines kohärenten Lichtbündels ist ein Hauptlaser 15 vorgesehen, der ein Bündel kohärenten Lichtes in Richtung auf ein Umschakciement 16 abgibt, welches das kohärente Lichtbündel deraK zerhackt, daß es abwechselnd nach links (Lichtbündel 17) und nach rechts (Lichtbündel 18) abgelenkt wird.

Links von der vertikalen Ebene P ist ein linkes Gehäuse 19 und rechts davon ein rechtes Gehäuse 20 angeordnet, welches dem Gehäuse 19 auf der anderen Seite der vertikalen Ebene Pgegenüberliegt

Wie weiter unten noch näher erläutert wird, sind die optischen Elemente im rechten Gehäuse 20 die gleichen wie im linken Gehäuse 19, jedoch spiegelbildlich hierzu angeordnet und in Horizontalrichtung um einen gewissen Betrag gegeneinander versetzt

Nachfolgend sollen zunächst die Bauteile des linken Gehäuses 19 erläutert werden. In der Mitte der Gehäusewand, die der Textilbahn 10 benachbart ist ist ein linker Ablenkspiegel GM-I angeordnet Ein 45° -Spiegel 21 wird durch das kohärente Lichtbündel 17 von einem äußeren 45°-Spiegel und einer Lin>« Ll beaufschlagt und reflektiert das Lichtbündel 17 auf den Ablenkspiegel GAi-I. Der Ablenkspiegel GMl ist bei 22 so angebracht daß er um eine vertikale Achse eine oszillierende Bewegung über einen bestimmten Abtastwinkel ausführen kann.

Ein oberer Umlenkspiegel UFM, der sich unterhalb des 45° -Spiegels 21 befindet empfängt das vom Ablenkspiegel GM-I kommende pendelnde Lichtbündel 17 und richtet es nacheinander auf eine Anzahl einzelner Planspiegel UPM, die in einer horizontalen Reihe unterhalb des Ablenkspiegels GM-I an derselben Gehäusewand wie dieser angeordnet sind.

Jeder dieser oberen Planspiegel UPM gibt das Lichtbündel 17 praktisch senkrecht zur vertikalen Ebeni P ab, wodurch beim Überstreichen des Abtastwinkels durch den Ablenkspiegel GMA zeitlich aufeinanderfolgende parallele Lichtbündel >/entstehen. Diese parallelen Lichtbündel 17 erstrecken sich seitlich nebeneinander über einen Bereich, der der Breite der Textilbahn entspricht wie dies weiter unten noch näher erläutert ist

Unterhalb des oberen Umlenkspiegels UFM, benachbart an der Innenseite der zugeordneten Gehäu&iwand, befinden sich mehrere einzelne Konkavspiegel CM in einer horizontalen Reihe und in Ausrichtung auf die parallelen Richtungen der Lichtbündel 17 von den Planspiegeln UPM her, derart, daß die Konkavspiegel CM die Lichtbündel 17 zeitlich nacheinander empfangen und sie in Richtung auf die vertikale Ebene P

zurückwerfen. Das der Textilbahn 10 benachbarte Ende des Gehäuses 19 weist einen Durchtrittsschlitz 23 auf, durch welchen hindurch die Lichtbündel 17 austreten können, derart, daß in einer horizontalen Reihe nebeneinanderliegende Flächenelemente /4/-(VgI. F i g. 5) ϊ über die Breite der Textilbahn 10 in der Ebene P nacheinander von den Lichtbündeln 17 durchsetzt werden.

Im unteren, inneren Bereich des rechten Gehäuses 20, der im Abstand von der Textilbahn 10 angeordnet und in in F i g. 1 gestrichelt dargestellt ist, befindet sich ein Rücklenkspiegel GM-2 der bei 24 so gelagert ist, daß er entsprechend dem Ablenkspiegel CAf-I synchron mit diesem über den gleichen Abtastwinkel pendelnd schwenken kann. Oberhalb des Rücklenkspiegels GM-2 r> sind mehrere untere Planspiegel LPM in einer horizontalen Reihe derart angeordnet und ausgerichtet, daß sie zeitlich nacheinander das Lichtbündel 17 pmnf£inf7<?n_f Hac vnn Hpn ünjf pn I^QnlraycnipcrpIn CM !ΪΤ!

linken Gehäuse 19 kommt und die Textilbahn 10 m durchsetzt hat. Die unteren, empfangenen Planspiegel LPM an der im Abstand von der Ebene P liegenden Innenwand des rechten Gehäuses 20 reflektieren das Lichtbündel zu einem unteren Umlenkspiegel LFM am anderen Ende des rechten Gehäuses 20, der wiederum 2". das Lichtbündel 17 bzw. die Mehrzahl der in zeitlicher Folge ankommenden lichtblitzartigen Lichtbündel 17 auf den Rücklenkspiegel CM-2 reflektiert, der über den Abtastwinkel synchron pendelt. Somit stellen die Konkavspiegel CM optische Beaufschlagungselemente i< > für die Textilbahn 10 und die Planspiegel LPM optische Empfangselemente für die an der Rückseite der Textilbahn 10 austretenden Lichtbündel 17 dar.

Jedes vom Rücklenkspiegel GM-2 reflektierte Lichtbündel 17 wird durch einen Spiegel 25 um 90° i> umgelenkt und gelangt durch eine Linse L 2 aus dem Gehäuse 20 heraus zu einem Detektor 26.

Wie aus Fig. I ersichtlich ist, weist das rechte Gehäuse 20 einen entsprechenden, rechten Ablenkspiegel auf, der von einem kohärenten Lichtbündel 18 ·»» beaufschlagt wird, wenn das optische Umschaltelement 16 eine entsprechende Schaltstellung aufweist. Wie aus den r i g. i und 2 ohne weiteres ersichtlich ist, ist das Umschaltelement 16 als drehendes Spiegelkreuz ausgebildet, welches alternierend das vom Hauptlaser 15 ^ kommende Lichtbündel entweder zur Erzeugung des Lichtbündels 17 reflektiert oder zur Erzeugung des Lichtbündels 18 durchläßt. Weiterhin weist das rechte Gehäuse 20 in entsprechender Weise mehrere einzelne obere Planspiegel, einen oberen Umlenkspiegel und v> mehrere einzelne Konkavspiegel auf, die alle den entsprechenden erläuterten Bauteilen des Gehäuses 19 entsprechen, jedoch spiegelbildlich hierzu angeordnet sind und in Horizontalrichtung gegenüber den entsprechenden Elementen im linken Gehäuse 19 um einen gewissen Betrag versetzt angeordnet sind. Somit wird ein Lichtbündel 18, welches von dem optischen Umschaltelement 16 aus dem rechten Gehäuse 20-zugeführt wird, entsprechend der obigen Erläuterung der Bauteile des linken Gehäuses 19 auch im rechten so Gehäuse 20 mehrfach reflektiert und seitlich abgelenkt, während das linke Gehäuse 19- in seinem Unterteil entsprechende optische Empfangselemente und Spiegel sowie selbstverständlich einen Röcklenkspiegef aufweist und so das vom rechten Gehäuse 20 nach Durchtritt durch die Textilbahn 10 einfallende Lichtbündel 18 ebenfalls dem Detektor 26 zur AuswertHng zuleitet

Der Strahlengang ist in der Schnittdarstellung gemäß F i g. 3 für beide Teil-Lichtbündel 17 und 18 nochmals im einzelnen veranschaulicht, wobei das Lichtbündel 17 mit ausgezogenen Linien und das Lichtbündel 18 mit unterbrochenen Linien dargestellt sind. Dabei wird anhand *on F i g. 3 insbesondere klar, wie ein 2U einem bestimmten Zeitpunkt erzeugtes Lichtbündel 17 oder 18 an den genannten optischen Elementen mehrfach reflektiert wird, die Textilbahn 10 durchsetzt und erneut mehrfach reflektiert wird, wobei an den 45°-Spiegeln 21 und 25 jeweils die Einspiegelung bzw. Ausspiegelung in die Zeichenebene bzw. aus der Zeichenebene aus einer bzw. in eine Richtung senkrecht hierzu erfolgt.

Aus F i g. 4 hingegen wird die Abtastbewegung im Zuge der pendelnden Schwenkbewegung der Ablenkspiegel GMi klarer deutlich, wobei wiederum das linke Lichtbündel 17 mit ausgezogener Linie und das rechte Lichtbündel 18 mit unterbrochener Linie veranschaulicht sind und ein Zeitpunkt für die Darstellung gewählt wurde, bei dem der linke Ablenkspiegel CM-I das linke Lichtbündel 17 maximal seitlich auslenkt, so daß ein Flächenelement Af am rechten Rand der Textilbahn 10 beaufschlagt wird.

Wie aus Fig.4 im einzelnen ersichtlich ist, gelangt das Lichtbündel vom Hauptlaser 15 aus nach Reflexion an einem 45°-Spiegel 27 auf das als Spiegelkreuz ausgebildete optische Umschaltelement 16, welches das ankommende Lichtbündel alternierend als Lichtbündel 17 reflektiert oder als Lichtbündel 18 durchläßt. Beim Durchlaß des Lichtbündels 18 fällt dieses auf einen weiteren 45" -Spiegel 28, der die Ablenkung um 90° nach rechts in der Darstellung gemäß Fi g. 4 ergibt, während die Spiegelfläche des Umschaltelementes 16 senkrecht zum 45°-Spiegel 28 derart im Winkel von 45° zum ankommenden Lichtbündel geneigt angeordnet ist. daß die Spiegelfläche das Lichtbündel 17 umgekehrt um 90° nach links ablenkt.

Wie aus den F i g. 1 und 4 ersichtlich ist, ist zusätzlich ein Reservelaser 29 vorgesehen, der in der Nähe desoptischen Umschaltelementes 16 angeordnet und so eingestellt ist, daß beim Einschieben eines 45°-Hilfsspiegels 30, der gestrichelt dargestellt ist, ein vom Rcaci vernier 23 kuiimiciiiica Licmbünde! in lien tuvui erläuterten Strahlengang eingespiegelt wird und das optische Umschaltelement 16 beaufschlagt. Bei einem Versagen des Hauptlasers 15 kann somit die Abtastung sofort mit Licht aus dem Reservelaser 29 forgesetzt werden.

In Fig.4 sind die einzelnen Spiegel zur Sichtbarmachung ihrer Anordnung über die Breite der Gehäuse 19 und 20 in Richtung auf die Gehäusemittelpunkte Hin versetzt dargestellt. Das Lichtbündel 17 gelangt Ober die Linse L 1 auf den 45°-Spiegel 21 und von dort auf derf Ablenkspiegel GAf-I des linken Gehäuses 19,der indem in F i g. 4 festgehaltenen Zeitpunkt maximal geschwenkt ist und das Lichtbündel 17 auf den entsprechenden seitlichen Endbereich des oberen Umlenkspiegels UFM leitet, wonach die Reflexion des Lichtbündels 17 zum seitlich äußeren oberen Planspiegel UPM erfolgt Der obere Planspiegel UPM reflektiert das Lichtbündel auf den ebenfalls seitlich äußeren Konkavspiegel CM, der mit dem an ihm reflektierten Lichtbündel 17 über deir Durchtrittsschlitz 23 die Textilbahn 10 beaufschlagt, wobei die aus F i g. 3 ersichtlichen Vertikalablenkungen des Lichtbündels 17 zwischen den einzelnen Gehäusewänden erfolgen. Anhand der Darstellung in F i g. 4 läßt sich ohne weiteres der Strahlengang des Uchtbündehs 17 verifizieren, wenn der Ablenkspieger GAY-I anscMie-

Bend in Richtung auf die Mittelachse des Gehäuses 19 /urückschwenkt, so daß über den Umlenkspiegel UFM nacheinander die weiter innen liegenden oberen Planspiegel UPM und Konkavspiegel CM beaufschlagt werden, so daß in parallelen Richtungen liegende Lichtbündel nach Art von parallelen Lichtblitzen von den als Beaufschlagungselementen dienenden Konkavspiegel.ι CM aus die Textilbahn 10 in immer weiter innen liegenden Flächenclementcn Ai beaufschlagen. Umgekehrt erfolgt im rechten Gehäuse 20 die Verarbeitung des an der Rückseite der Textilbahn 10 wieder austretenden Lichtbündels 17 durch Reflexion an den als optische Kmpfangselemente dienenden unteren Planspiegeln LPM. dem unteren Umlenkspiegel LFM und dem Rückienkspiegel GM-2, von dem aus die wieder in die Mittelachse des Gehäuses 20 zurückgespiegelten Lichtbündel 17 über den 45°-Spiegel 25 und die Linse /. 2 zum Detektor 26 gespiegelt werden.

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Reihe der unteren Planspiegel LPMso ausgerichtet, daß die zeitlich aufeinanderfolgenden parallelen Lichtbündel 17 winkelrichtig zum unteren Umlenkspiegel LFM und sodann zum Rücklenkspiegel GM-2 reflektiert werden. Die Reihen der oberen und unteren Planspiegel UPM bzw. LPM sind in Bogenform derart angeordnet, daß die Längen der Strahlengänge zwischen dem Ablenkspiegel GM-I und dem Rücklenkspiegel GM-2 bei jeder der aufeinanderfolgenden Reflexionen des zeitlich intermittierend erzeugten Lichtbündels 17 gleich groß sind.

D.. der Rücklenkspiegel GM-2 und der Ablenkspiegel GM-I synchron zueinander schwenken, trifft das vom Rücklenkspiegel GM-2 reflektierte Lichtbündel 17 unabhängig von der Schwenkstellung stets auf den 45°-Spiegel 25 zur Ausspiegelung an den Detektor 26. Am 45°-Spiegel 25 entsteht jedoch bei den zeitlich aufeinanderfolgenden Reflexionen eine leichte Verschiebung des Beaufschlagungspunktes durch die Lichtbündel 17, die stets in der gleichen Richtung auftritt und auf die kontinuierliche Bewegung des Spiegels GM-2 während der einzelnen Reflexionen, die eine endliche Zeitdauer besitzen, zurückzuführen ist. Die Linse L 2 korrigiert diese Verschiebung und stellt das ursprüngliche Beugungsbild wieder her, welches in der unmittelbaren Nähe des Rücklenkspiegels GM-2 auftritt, so daß am Detektor 26 keine Verschiebungsunschärfe auftritt.

Das Strahlenbündel 18 durchläuft in der aus Fig.4 ersichtlichen Weise in umgekehrter Richtung einen entsprechenden Strahlengang, wobei jedoch die oberen Planspiegel UPM und Konkavspiegel CM des rechten Gehäuses 20 gegenüber denjenigen des linken Gehäuses 19 horizontal oder in Fig.4 nach oben leicht versetzt sind; entsprechend sind die das Lichtbündel 18 empfangenden Spiegel im unteren Bereich des linken Gehäuses 19 gegenüber denjenigen des rechten Gehäuses 20 in Horizontalrichtung versetzt, wie dies anhand von F i g. 5 noch näher erläutert wird.

In F i g. 4 ist neben dem Ablenkspiegel GM-I für das Lichtbündel 17 im linken Gehäuse 19 auch der entsprechende Ablenkspiegel für das Lichtbündel 18 im rechten Gehäuse 20 in seiner Endstellung der Schwenkbewegung veranschaulicht Das optische Umschaltelement 16 ist so eingestellt daß die Umschaltfrequenz des Lichtbündels 17 bzw. 18 so auf die Schwingfrequenz der Abtastung selbst abgestimmt ist daß jeder Ablenkspiegel GAi-I nur bei einer halben Vollschwingung Licht erhält bei der Rückschwingung

hingegen ohne Lichtbeaufschlagung ist. Dadurch wird der Flächenbereich abwechselnd von beiden Seiten, aber nur in einer Abtastrichtung von Rand zu Rand beaufschlagt. Während also der Ablenkspiegel GM-I des linken Gehäuses 19 durch das Lichtbündel 17 beaufschlagt wird und eine Abtastbewegung über die Breite der Textilbahn 10 durchführt, wird kein Lichtbündel 18 erzeugt und schwenkt der entsprechende Ablenkspiegel GM-I des rechten Gehäuses 20 wieder zu seiner Ausgangsstellung zurück, worauf umgekehrt das Lichtbündel 18 freigegeben und das Lichtbündel 17 nicht erzeugt wird, so daß der Ablenkspiegel GM-I des linken Gehäuses ohne Lichtbeaufschlagung in seine Ausgangsstellung zurückschwenken kann. Auf diese Weise werden die von der Abtastung mit dem Lichtbündel 17 freigelassenen Flächenelemente Al vom Lichtbündel 18 erfaßt, und umgekehrt.

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Konkavspiegel CM und die unteren Planspiegel LPM der beiden Gehäuse 19 und 20 schematisch zur Veranschaulichung der Abtastung der Textilbahn 10 veranschaulicht, wobei an der in die Ebene der Abtastung gedrehten Textilbahn 10 auch die Flächcnelemente Ai und Al der einzelnen Abtastvorgänge eingezeichnet sind. Die vom Lichtbündel 17 abgetasteten Flächenelemente Ai sind mit ausgezogenen Linien, die vom Lichtbündel 18 abgetasteten Flächenelemente Al mit gestrichelten Linien veranschaulicht. Weiterhin sind in Fig.5 die im linken Gehäuse 19 angeordneten oberen Planspiegel L/PMunddie Konkavspiegel CMfür das Lichtbündel 17 sowie die unteren Planspiegel LPM im rechten Gehäuse 20 für das Lichtbündel 17, der wiederum mit einer ausgezogenen Linie veranschaulicht ist, durch Inschriften kenntlich gemacht, während die entsprechenden Spiegel des rechten Gehäuses 20 und des linken Gehäuses 19 für das Lichtbündel 18, welches wiederum gestrichelt veranschaulicht ist, mit Bezugspfeilen angegeben sind. Die Versetzung in Horizontalrichtung, wobei die Horizontalebene mit der Zeichenebene in F i g. 5 zusammenfällt, ist oben rechts in F i g. 5 angegeben.

Damit kein Teil des abzutastenden Hacnenoereicnes unabgetastet bleibt, wenn sich die Textilbahn 10 zwischen den Gehäusen 19 und 20 gemäß Fig. 1 vertikal nach unten bewegt, ist es wichtig, die Abtastgeschwindigkeit mit dem Transportantrieb 13 zu synchronisieren. Durch den Transportantrieb 13 wird die Textilbahn 10 kontinuierlich nach unten zwischen den Gehäusen 19 und 20 durchgeführt. Die Synchronisation der Abtastgeschwindigkeit hiermit erfolgt derart, daß nach jeder horizontalen Abtastung die nächste Horizontalabtastung unmittelbar senkrecht über der ersten Abtastung neu beginnt. Durch die in Fig.5 eingezeichnete Versetzung überdecken dabei die Flächenelemente Al die zwischen den Flächenelementen Af freibleibenden Flächenteile, und umgekehrt Da sich die Textilbahn 10 kontinuierlich gemäß dem auch in Fig.5 eingezeichneten Pfeil bewegt müßte die von unten nach oben verlaufende Reihe der Flächenelemente Af oder A/ selbstverständlich gegenüber der Vertikalen etwas geneigt gezeichnet sein, was jedoch aus Gründen der Vereinfachung unterblieben ist

In F i g. 5 ist über den Konkavspiegeln CM in den Gehäusen 19 und 20 jeweils ein Spiegelantrieb in Form von Stellmotoren 31 und 32 veranschaulicht mit denen die linken und rechten Konkavspiegel CAi einzeln jeweils unabhängig um zwei aufeinander senkrecht

stehende Achsen geschwenkt werden können. Mit dieser Anordnung kann eine periodische Ausrichtung der Konkavspiegel CM durch Fernbedienung erfolgen, wenn den Stellmotoren 31 und 32 entsprechende Stellsignale zugeführt werden.

In F i g. 6 ist unabhängig von konstruktiven Einzelheiten nochmals die grundsätzliche Arbeitsweise der Abtastvorrichtung schaltbildlich veranschaulicht. Dabei sind die Strahliiigänge durch doppellinige Pfeile, und die elektrischen Leitungsverbindungen durch einfache durchgezogene Linien dargestel!¹..

In der Mitte der Darstellung in Fig. 6 ist die Textilbahn 10 /wischen den Gehäusen 19 und 20 dargestellt, wobei jedes Gehäuse 19 und 20 in einen oberen und einen unteren Teil unterteilt ist; mit dem Schlagwort Scanneroptik sind dabei der obere Umlenkspiegel UFM, die oberen Planspiegel LJPM und die Konkavspiegel CM jedes Gehäuses 19 und 20 zusammengefaßt, während das Schlagwort Deseanneroptik die unteren Planspiegel LfM und den unteren Umlenkspiegel LFM in jedem Gehäuse 19 und 20 zusammenfaßt. Die Bewegungsrichtung der Textilbahn 10 unter der Einwirkung des Transportantriebes 13 ist in F i g. 6 ebenfalls mit einem Pfeil veranschaulicht.

Das vom Hauptlaser 15 kommende und am 45°-Spiegel 27 umgelenkte oder das vom Reservelaser 29 kommende und am cinschiebbaren 45°-Spiegel 30 umlenkbare Lichtbündel beaufschlagt das optische Umschaltelement 16 und wird von diesem entweder als Lichtbündel 17 zu einer Laseroptik 33 gespiegelt oder aber durchgelassen und vom 45°-Spiegel 28 zu einer Laseroptik 34 gespiegelt, wobei unter der Laseroptik die verschiedenen 45°-Spiegel sowie die Linsen L\ gemäß Fig. 1 zu verstehen sind. Vom Ausgang der Laseroptik 33 oder 34, nämlich vom 45"-Spiegel 21 aus, gelangt das Lichtbündel 17 oder 18 zum zugeordneten Ablenkspiegel CM-I des jeweiligen Gehäuses, 19 oder 20, in die Scanneroptik dieses Gehäuses, sowie nach Durchtritt durch die Textilbahn 10 in die Descanneroptik des gegenüberliegenden Gehäuses, wonach nach Ausrichtung des Lichtbündels 17 oder 18 durch den entsprechenden Rücklenkspiegel CM-2 die Einführung

hld Lihhup! 1?

Daten, mit denen sich die Qualität des Gewebes oder Gewirkes beurteilen läßt.

Die Ablenk- und Rücklenkspiegel GM-X bzw. CM-2 in den Gehäusen 19 und 20 können Teile von < Galvanometern sein, die auf geeignete Weise synchronisiert werden, beispielsweise durch Galvanometersteuerungen 35 und 36, die über Leitungen 37, 38, 39 und 40 mit den Galvanometern der beiden Ablenkspiegel CM-I und der beiden Rücklenkspiegel CM-2 verbun-

Ki den sind. Dabei können die Galvanometer der Ablenkspiegel CM-I und der Rücklenkspiegel GM-2 frequenz- und phasengleich gekoppelt sein, so daß cine absolut genaue Rücklenkung des abgelenkten Lichlbündels 17 oder 18 auf den jeweiligen 45" -Spiegel 25 erfolgt.

!■■> Über Leitungen 41 und 42 sind die Galvanometersteuerungen 35 und 36 mit dem Transportantrieb 13 für die Textilbahn 10 in der erläuterten Weise synchronisiert.

Die oberen und unteren Umlenkspiegel UFM und

.'(ι LhM dienen ausschließlich der Reflexion der Lichtbündel 17 und 18, so daß ein längerer Strahlengang in kürzerer Gehäuselänge untergebracht werden kann. Da den Umlenkspiegeln UFM und LFM somit keine funktioneile Bedeutung zukommt, können sie auch

->"> entfallen.

Weiterhin ergibt sich anhand der vorstehenden Erläuterungen ohne weiteres, daß die Abtastvorrichtung gleichermaßen einwandfrei arbeitet, wenn die Gehäuse 19 und 20 nicht zu beiden Seiten einer vertikal

to laufenden Textilbahn 10, sondern an der Ober- und Unterseite einer im wesentlichen horizontal laufenden Textilbahn 10 angeordnet sind. Anstelle der erläuterten diversen Spiegel können selbstverständlich mit gleichem Erfolg auch andere optische Elemente eingesetzt

r> werden, wie Linsen oder Prismen, soweit diese optisch äquivalent wirken. Weiterhin sei darauf hingewiesen, daß die etwa aus Fig.4 ersichtliche Anordnung von sechs Konkavspiegeln CM über die Breite der Gehäuse 19 und 20 einem gegebenen Einzelfall entspricht und etwa bei breiteren Textilbahnen 10 selbstverständlich auch eine höhere Anzahl von Konkavspiegeln CM problemlos eingesetzt werden kann. Weiten' in können

r» . .— „„«u~U~«*4_np I ;^Vi»k>">n«Ho|c 17 At*r Ahtactu/inlrpj rtApr rjpr AhctanH Hai·

oder 18 in den Detektor 26 erfolgt. Im Detektor 26 werden die ankommenden kohärenten Lichtbündel mittels geeigneter Detektoroptiken zusammengefaßt und ergeben nach Verarbeitung in einem Prozessor 43 CM-I von den gegenüberliegenden Spiegelreihen so variiert werden, daß sich eine gewünschte Abtastbreite ergibt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Kohärente Abtastvorrichtung mit Prüfung eines FISchenbereichs einer Textilbahn aus Gewebe oder Maschenware anhand eines Beugungsmusters, wel- ' ches ein im Querschnitt gegenüber dem abzutastenden Flächenbereich erheblich kleineres Bündel kohärenten Lichtes über eine Optik an einem Detektor hinter dem Flächenbereich erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtbündel (17 bzw. 18) auf einen Ablenkspiegel (GM-I) richtbar ist, der über einen vorgegebenen Abtastwinkel pendelnd schwenkbeweglich gelagert ist, daß das vom Ablenkspiegel (GM-\) während der Schwenkbewegung reflektierte Lichtbündel (17 bzw. ' » 18) auf eine Mehrzahl nebeneinander angeordneter optischer Beaufschlagungselemente (Konkavspiegel CM) zeitlich nacheinander richtbar ist, die das Lichtbündel (17) in zueinander parallele Richtungen umlenken und auf ein Flächenelement (Af) des Flächenbereichs richten, und daß die Optik hinter dem Flächenbereich eine Mehrzahl optischer Empfangselemente (Planspiegel LPM) aufweist, welche gegenüber den Beaufschlagungselementen (Konkavspiegel CM) ausgerichtet sind und das aus den parallelen Richtungen auftreffende Lichtbünde! (17 bzw. 18) zur Beaufschlagung des Detektors (26) einem mit dem Ablenkspiegel (GM-i) gekoppelt schwenkbaren Rücklenkspiegel (GM-2) zuleiten.

2. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch λ» gekennzeichnet, daß der Ablenkspiegel (GMA) und der Rückler.kspiegel (GM-2) frequenz- und phasengleich gekoppelt angetrieben sind.

3. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Beauf- ^j5 Schlagungselemente Konkavspiegel (CM) und die optischen Empfangselemente Planspiegel (LPM) sind.

4. Abtastvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ablenkspiegel (GM-i) und die Konkavspiegel (CM) eine Reihe von Planspiegeln (t/PMJeingeschaltet ist.

5. Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten des Flächenbereichs je ein Gehäuse (19 bzw. 20) *5 vorgesehen ist, welche den Ablenkspiegel (GM-i) und die diesem nachgeschalteten optischen Elemente bzw. den Rücklenkspiegel (GM-2) und die diesem vorgeschalteten optischen Elemente enthalten.

6. Abtastvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Platzersparnis in den Gehäusen (19 bzw. 20) zwischen dem Ablenkspiegel (GM-i) und den Planspiegeln (LfPM)sow'te zwischen den empfangenden Planspiegeln (LPM) und dem Rücklenkspiegel (GM-2) Umlenkspiegel (UFMbzw. LFM) vorgesehen sind.

7. Abtastvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Flächenbereich die gesamte Brette einer Textilbahn (10) einnimmt, die in wenigstens annähernd vertikaler Richtung zwischen ^b0 den Gehäusen (19 bzw. 20) hindurchführbar ist.

8. Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtast-Winkelgeschwindigkeit des Ablenkspiegels (GM-I) mit der Transportgeschwindigkeit der Textilbahn (10) *>^Γ> derart synchronisiert ist, daß aufeinanderfolgende Abtaststreifen quer über die Textilbahn in Transportrichtung lückenlos aneinander anschließen.

9. Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Konkavspiegel (CM) mit eigenen, von außen her ansteuerbaren Stellmotoren (31,32) versehen und mittels diesen um zwei aufeinander senkrecht stehende Achsen einzeln winkeleinstellbar sind.

10. Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtbündel (17 bzw. 18) mit vorbestimmter Frequenz abwechselnd zwischen beiden Gehäusen (19, 20) umschaltbar ist und daß die optischen Elemente beider Gehäuse (19, 20) spiegelbildlich gleich ausgebildet, jedoch in Abtastrichtung um einen gewissen Betrag gegeneinander versetzt angeordnet sind.

11. Abtastvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltfrequenz des Lichtbündels (17 bzw. 18) derart auf die Schwingfrequenz der Abtastung abgestimmt ist, daß jeder Ablenkspiegel (GM-i) nur bei einer halben Vollschwingung Licht erhält, bei der Rückschwingung hingegen ohne Lichtbeaufschlagung ist, so daß der Flächenbereich abwechselnd von beiden Seiten, aber nur in einer Abtastrichtung von Rand zu Rand beaufschlagt wird.