DE2847935A1

DE2847935A1 - Vorrichtung zum automatischen auffinden von fehlern und/oder verschmutzungen an prueflingen aus transparenten plattenfoermigen werkstoffen, insbesondere flachglas

Info

Publication number: DE2847935A1
Application number: DE19782847935
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl Ing Dr Schreiner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-11-04
Filing date: 1978-11-04
Publication date: 1980-05-14

Description

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Vorrichtung zum automatischen Auffinden von Fehlern und/oder Verschmutzungen an Prüflingen aus transparenten plattenförmigen Werkstoffen, insbesondere Flachglas = = == Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Auffinden von Fehlern und/oder Verschmutzungen an Prtflingen aus transparenten plattenförmigen Werkstoffen, insbesondere Flachglas, bei der Be- und Verarbeitung.
Für die Fehlersuche bei der Be- und Verarbeitung bzw.
Veredelung von plattenförmigen Werkstoffen, z.B. der Herstellung von Isolierglas, sind sogenannte Visitationswände bekannt. Es handelt sich dabei um Strecken, an denen vor einem schwarzen Hintergrund mit Hilfe von Auf- oder Durchlicht eine visuelle Begutachtung des Prüflings durch eine Kontrollperson erfolgt.
Die Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit der Kontrolle an einer solchen Visitationswand hängen wesentlich von der jeweiligen Disposition der Kontrollperson ab und sind in der Regel stärkeren Schwankungen unterworfen. So ist die Konzentrationsphase einer Kontrollperson zeitlich begrenzt und genügt im allgemeinen kaum höheren Durchsätzen. Das gilt insbesondere für die Herstellung von Isolierglas, wo nicht selten bis zu 1.600 Scheiben pro 8 Stunden kontrolliert werden müssen.
Werden nun fehlerhafte oder verschmutzte Teile übersehen und durchgelassen, so können unter Umständen sehr hohe Folgekosten entstehen, besonders dann, wenn das fehlerhafte Endprodukt bereits beim Endverbraucher im Einsatz ist.
Hier setzt nun die Erfindung an. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche automatisch auch kleinste Fehler und/oder Verschmutzungen auffindet, und zwar mit großer Schnelligkeit und nicht nachlassender Zuverlässigkeit. Außerdem soll die Vorrichtung verhältnismäßig einfach aufgebaut und preiswert sein.
Gelöst wird die Aufgabe mit einer Vorrichtung, welche gekennzeichnet ist durch einen optischen Sender, sowie einen damit zusammenwirkenden optischen Empfänger, wobei der Sender in annähernd parallelem Abstand zur Fläche des Prüflings angeordnet ist und den Prüfling in seiner Flächenerstreckung quer zu seiner Vorschubrichtung überstreicht und wobei der Empfänger aus einer Meßeinheit mit mehreren insbesondere in Vorschubrichtung des Prüflings aneinandergereihten Meßzellen besteht und parallel zur Fläche sowie quer zur Vorschubrichtung des Prüflings beweglich ist, und durch eine an den Empfänger angeschlossene Schalteinrichtung zum Signalisieren von Veränderungen bei der Durchlichtung des Prüflings.
Die Erfindung macht sich das Durchlichtprinzip zu eigen.
Sie geht von der Erkenntnis aus, daß zur Erfassung von Veränderungen bei der Durchlichtung aufgrund von Fehlern und/oder Verschmutzungen hochempfindliche und zuverlässige Meßzellen zur Verfügung stehen. Allerdings scheitert ein großflächiger Einsatz derartiger Meßzellen daran, daß sie erstens jeweils nur einen eng umgrenzten lokalen Bereich erfassen und zweitens sehr teuer sind. Oberraschenderweise kann die Erfindung einen Weg angeben, wie trotzdem mit verhältnismäßig geringem Aufwand die guten Eigenschaften derartiger Meßzellen auch für große Flächen nutzbar gemacht werden können.
Dazu ist vorgesehen, daß eine Reihe Meßzellen, welche zu einer Meßeinheit zusammengefaßt sind, quer zur Vorschubrichtung des Prüflings bewegt werden, während der Vorschub des Prüflings anhält. Die Zahl der Meßzellen richtet sich nach der Vorschubgeschwindigkeit des Prüflings, der Bewegungsgeschwindigkeit der Meßeinheit und der von der Meßeinheit quer zur Vorschubrichtung des Prüflings zu überstreichenden Strecke. Dabei gilt, daß umso weniger Meßzellen benötigt werden, je höher die Bewegungsgeschwindigkeit der Meßeinheit ist. Mit steigender Bewegungsgeschwindigkeit nimmt nämlich der Versatz zwischen erstem und letzten Meßpunkt ab und kann die Zahl der Meßzellen verringert werden.
Genauso wie der Empfänger beweglich ausgebildet ist, könnte auch der Sender beweglich ausgebildet werden, jedoch bestehen für einen Sender nicht dieselben Schwierigkeiten wie sie für einen Empfänger aufgezeigt wurden, so daß einem über dem gesamten Meßbereich einheitlich wirksamem Sender in den meisten Fällen der Vorzug gegenüber einem mit dem Empfänger synchron beweglichen Sender zu geben ist. Die Durchlichtung kann jeweils mit normalem oder moduliertem Licht bzw. mit Infrarotlicht erfolgen.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich die gesamte Fläche eines Prüflings schnell und zuverlässig optisch abtasten. Selbst kleinste Fehler oder Verschmutzungen sind ohne weiteres feststellbar.
Folgekosten, wie sie bisher bei mangelhafter Veredelung zu Buche schlagen konnten, sind praktisch nicht mehr zu befürchten, da eine frühzeitige Aus sortierung fehlerhafter Elemente mit großer Sicherheit ermöglicht wird. Die vorgeschlagene Vorrichtung ist außerdem zu angemessenen Kosten herstellbar und kann auch bereits vorhandenen Transportstrecken leicht zugeordnet werden, gleichgültig ob diese für einen stehenden, liegenden oder geneigten Transport eingerichtet sind.
Ein Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung kommt unter anderem für die Herstellung von Verbund-Sicherheitsglas, Spiegelherstellung, Herstellung von Einscheiben-Sicherheitsglas, Tsolierglasherstellung sowie Flachglasveredelung allgemein, einschließlich der Be-und Verarbeitung von Kunstgläsern, wie z.B. Polycarbonaten, Plexiglas etc., darüberhinaus aber auch für die Be- und Verarbeitung anderer transparenter plattenförmiger Werkstoffe in Betracht.
Vorteilhaft sind Sender und Empfänger gegenüberliegend angeordnet, also der Sender auf der einen Seite und der Empfänger auf der anderen Seite des Prüflings.
Mitunter kann es aber auch zweckmäßig sein, daß Sender und Empfänger auf derselben Seite des Prüflings angeordnet sind. Die Messung erfolgt dann aufgrund von Reflexions- bzw. Beugungserscheinungen.
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist zur Bewegung der Meßeinheit des Empfängers ein mechanischer Antrieb, insbesondere in Form von Kugelumlaufspindeln oder eines Riemenantriebs vorgesehen.
Nach einem anderen Vorschlag ist zur Bewegung der Meßeinheit des Empfängers ein pneumatischer oder hydraulischer Antrieb vorgesehen.
Besonders einfach lassen sich die Meßwerte erfassen bzw. Fehler erkennen, wenn die Schalteinrichtung aus einer analogen vergleichenden Schaltung, d.h. einer modifizierten Brückenschaltung besteht. Dabei erfolgt ein Vergleich der einzelnen Meßzellen untereinander durch Brückenabgleich; weichen eine oder mehrere Meßzellen vom Wert der anderen ab, so wird hiermit ein Fehler initiiert. Ebensogut kann die Aufgabe der Schalteinrichtung auch von einem Prozeßrechner übernommen werden.
Um Veränderungen bei der Durchlichtung des Prüflings und damit Fehler oder Verschmutzungen anzuzeigen, ist die Schalteinrichtung mit einer Signallampe verbunden.
Im einfachsten Falle wird auch bei Aufletichten der Signallampe der Vorschub des Prüflings beibehalten, sodaß aus dem Aufleuchten nur geschlossen werden kann, daß es sich grundsätzlich um einen fehlerbehafteten Prüfling handelt.
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist die Schalteinrichtung mit einem Schalter zur Unterbrechung des Vorschubs des Prüflings verbunden. Dieses Merkmal führt dazu, daß bei Auftreten eines Fehlers der Vorschub des Prüflings unterbrochen wird und der Fehler lokalisiert werden kann. Die Fehleranzeige kann zusätzlich durch z.B. eine Signallampe unterstützt werden.
Um die Größe des maximal zulässigen Fehlers bei der Meßwerterfassung bzw. Fehlererkennung in einem groben Bereich einstellen zu können, sind Meßzellen der Meßeinheit einzeln zu- bzw. wegschaltbar.
Um die Bewegung der Meßeinheit auf ein Minimum zu beschränken und eine vollautomatische Abtastung der jeweiligen Plattenfläche zu erreichen, sind Schaltelemente vorgesehen, welche auf die Flächenerstreckung des PrUflings, insbesondere den Plattenanfang, das Plattenende und die Plattenhöhe ansprechen.
Vorteilhaft sind die Schaltelemente kapazitive Initiatoren.
Die Erfindung ist mit einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt und soll daran näher erläutert werden. Die einzige Figur zeigt schematisch eine Vorrichtung, bei der optischer Sender und optischer Empfänger gegenüberliegend angeordnet sind, in perspektivischer Ansicht.
Ober ein Transportsystem, welches in der Zeichnung mit einer Transportrolle 1 versinnbildlicht ist, wird ein Prüfling 2, nämlich eine Flachglasscheibe, stehend gefördert. Ein Pfeil 3 gibt dabei die Vorschubrichtung an.
Zur einen Seite des Prüflings 2 ist ein optischer Sender 4 in Form einer konstanten, über die gesamte Höhe des Prüflings 2 einheitlich wirksamen Strahlungsquelle angeordnet. Der Sender 4 ist von einem Gehäuse 5 umgeben.
In dem Gehäuse 5 sind außerdem eine Bedienungseinheit 6 samt einer Signallampe 7 angeordnet. Ferner ist in dem Gehäuse 5 eine Schalteinrichtung 8 in Form einer modifizierten Brückenschaltung untergebracht.
Auf der anderen Seite des Prüflings 2, und zwar dem Gehäuse 5 direkt gegenüberliegend, ist ein weiteres Gehäuse 9 angeordnet, welches einen optischen Empfänger 10 enthält. Der optische Empfänger 10 besteht aus einer Meßeinheit 11 mit mehreren Meßzellen 12 und ist mit sehr großer Geschwindigkeit in Richtung des Doppelpfeiles 13 beweglich. Dazu ist ein mechanischer Antrieb im Gehäuse 9 vorgesehen, welcher hier jedoch nicht näher dargestellt ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt.
Während der Prüfling 2 in Vorschubrichtung 3 transportiert wird, durchlichtet der Sender 4 den Prüfling auf seiner ganzen Höhe und bewegt sich der Empfänger 10 in Richtung des Doppelpfeiles 13. Tritt nun eine Fehlerstelle zwischen den Sender 4 und den Empfänger 10, sowird ein veränderter Meßwert empfangen. Diese Abweichung wird von der Schalteinrichtung 8 in ein elektrisches Signal umgesetzt, d.h. für den vorliegenden Fall, es wird die Signallampe 7 eingeschaltet. Sobald die Signallampe 7 aufleuchtet, weiß das Kontrollpersonal, daß gerade ein fehlerbehafteter Prüfling an der Prüfvorrichtung vorbeibewegt wird und auszusondern ist.
Wirkt die Schalteinrichtung 8 überdies auch auf einen Schalter zur Unterbrechung des Vorschubs des Prüflings, kann dadurch der Fehler auch sogleich leicht lokalisiert werden, nämlich im Bereich des Empfängers 10.

Claims

Vorrichtung zum automatischen Auffinden von Fehlern und/oder Verschmutzungen an Prüflingen aus transparenten plattenförmigen Werkstoffen, insbesondere Flachglas Ansprüche 1 1\Vorrichtung zum automatischen Auffinden von Fehlern und/oder Verschmutzungen an Prüflingen aus transparenten plattenförmigen Werkstoffen, insbesondere Flachglas, bei der Be- und Verarbeitung, gekennzeichnet durch einen optischen Sender ( 4 ) sowie einen damit zusammenwirkenden optischen Empfänger ( 10 ), wobei der Sender ( 4 ) in annähernd parallelem Abstand zur Fläche des Prüflings ( 2 ) angeordnet ist und den Prüfling ( 2 ) in seiner Flächenerstreckung qüer zu seiner Vorschubrichtung ( 3 ) überstreicht und wobei der Empfänger ( 10 ) aus einer Meßeinheit ( 11 ) mit mehreren insbesondere in Vorschubrichtung ( 3 ) des Priiflings ( 2 ) aneinandergereihten Meßzellen ( 12 ) besteht und parallel zur Fläche sowie quer zur Vorschubrichtung ( 3 ) des Prüflings C 2 ) beweglich ist, und durch eine an den Empfänger ( 10 ) angeschlossene Schalteinrichtung ( 8 ) zum Signalisieren von Veränderungen bei der Durchlichtung des Prüflings ( 2 ).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Sender ( 4 ) und Empfänger Ç 10 ) gegenüberliegend angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Sender ( 4 ) und Empfänger ( 10 ) auf derselben Seite des Prüflings ( 2 ) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewegung der Meßeinheit ( 11 ) des Empfängers ( 10 ) ein mechanischer Antrieb, insbesondere in Form von Kugelumlaufspindeln oder eines Riemenantriebs vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewegung der Meßeinheit ( 11 ) des Empfängers ( 10 ) ein pneumatischer oder hydraulischer Antrieb vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung ( 8 ) aus einer Brückenschaltung besteht oder ein Prozeßrechner ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung ( 8 ) mit einer Signallampe ( 7 ) verbunden ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung Ç 8 ) mit einem Schalter zur Unterbrechung des Vorschubs des Prüflings ( 2 ) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß Meßzellen C 12 ) der Meßeinheit ( 11 ) zur Veränderung des Wirkungsbereichs einzeln zu- bzw. wegschaltbar sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 4, 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Bewegung der Meßeinheit ( 11 ) Schaltelemente vorgesehen sind, welche auf die Flächenerstreckung des Prüflings t 2 ), insbesondere den Plattenanfang, das Plattenende und die Plattenhöhe ansprechen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente kapazitive Initiatoren sind.