DE3001841A1 - Schaltungsanordnung fuer eine anordnung zur ermittlung von fehlstellen eines mit hilfe eines lichtabtast-systems abgetasteten materialstreifens - Google Patents
Schaltungsanordnung fuer eine anordnung zur ermittlung von fehlstellen eines mit hilfe eines lichtabtast-systems abgetasteten materialstreifensInfo
- Publication number
- DE3001841A1 DE3001841A1 DE19803001841 DE3001841A DE3001841A1 DE 3001841 A1 DE3001841 A1 DE 3001841A1 DE 19803001841 DE19803001841 DE 19803001841 DE 3001841 A DE3001841 A DE 3001841A DE 3001841 A1 DE3001841 A1 DE 3001841A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- scanning
- circuit
- strip
- voltage
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K4/00—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions
- H03K4/06—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape
- H03K4/08—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape
- H03K4/48—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices
- H03K4/50—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices in which a sawtooth voltage is produced across a capacitor
- H03K4/56—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices in which a sawtooth voltage is produced across a capacitor using a semiconductor device with negative feedback through a capacitor, e.g. Miller integrator
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
Description
ί·:·:θ - *.: a as
ο η η 1 q /
SCI iLElS^HmOlSTFl.
ÜHEN 40
1197.001
INTEC CORPORATION, Norwalk, Connecticut, V.St.A.
Schaltungsanordnung für eine Anordnung zur Ermittlung von Fehlstellen eines mit Hilfe eines Lichtabtast-Systems abgetasteten
Materialstreifens
030036/0559
INTEC CORPORATION Norwalk, Connecticut, USA
Schaltungsanordnung für eine Anordnung zur Ermittlung von Fehlstellen eines mit Hilfe eines Lichtabtast-Systeras abgetasteten
Materialstreifens
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine Anordnung
zur Ermittlung von Fehlstellen eines sich bewegenden Materialstreifens, mit einem Lichtsender zur Abtastung des Materialstreifens
quer zu seiner Bewegungsrichtung, einem Lichtempfänger zur Aufnahme
der vom Materialstreifen reflektierten oder durchgelassenen Lichtstrahlen, und einer Auswerteschaltung für die aufgenommenen Lichtsignale
zur Ermittlung der gesuchten Fehlstellen.
Aus den US-PS 3.900.265 und 3.980.981 ist ein Abtastsystem bekannt,
bei dem Fehler auf der Oberfläche eines Materialstreifens durch quer zur Bewegungsrichtung des Materialstreifens erfolgendes Abtasten
mit Hilfe einer Lichtquelle, wie beispielsweise eines Laserstrahles, ermittelt werden. In Abhängigkeit der vorhandenen Charakteristika
des Materialstreifens wird das abtastende Laserlicht reflektiert, durchgelassen oder zerstreut und von einem Empfänger auf-
030-036/0559
genommen, der einen geeigneten Detektor, wie zum Beispiel einen Fotovervielfacher, aufweist. In jedem Augenblick der Abtastung
ändert sich das Ausgangssignal des Fotovervielfachers in Abhängigkeit der Reflexibilität, der Durchlässigkeit oder des Streuvermögens
des Materials, auf dem der Abtastpunkt des Lichtstrahles auftrifft. Abweichungen von der normalen Variation des Abtastergebnisses ergeben
eine Anzeige über das Vorhandensein von Fehlstellen im Material.
Unabhängig davon, ob ein Abtastspiegel mit einem Galvanoraeterantrieb
oder eine Mehrfachfacetten-Spiegeltrommel zur Abtastung benutzt wird, erzeugt ein fotoelektrischer oder magnetischer Aufnehmer für
jede Abtastzeile oder -Linie ein digitales Signal, von dem für jede Abtastzeile oder -Linie eine Refey-renzmarke abgeleitet wird. Diese
pro Facette des Ablenkorganes erzeugte Referenzraarke wird zur Synchronisation
von frequenzstabilen Zähl- und Zeitkreisen benutzt, was durch quarzgesteuerte HF-Oszillatoren geschieht, und hieraus die
tatsächlichen oder aktiven Abtastintervalle für jede Abtastzeile oder -Linie abgeleitet. Die hierbei erzeugten aktiven Abtastimpulse
der Zeitkreise haben während jeder Abtastung eine feste Zeitbeziehung zu jeder Referenzmarke. Da diese zur Bestimmung des aktiven
Abtastintervalls benutzt werden, verursachen sie Winkel- oder Positionsänderungen
in Abhängigkeit sich ändernder Drehgeschwindigkeit des Abtastspiegels. Dies bedeutet, daß die digitalen Impulse zur
Darstellung des aktiven Abtastintervalls, innerhalb dem eine Linie des Materialstreifens abgetastet wird, keine exakte Winkel- oder
Positionszuordnung in bezug auf die augenblickliche tatsächliche Abtastposition des Lichtstrahles auf dem Materialstreifen während
eines Abtastintervalls aufweisen. Falls ferner der Materialstreifen in seiner Bewegung gestört oder seitlich versetzt wird, so lange er
unter dem Abtaststrahl bewegt wird, folgen die das aktive Abtastintervall bestimmenden zeitlichen digitalen Impulse diesen Bewegungen
nicht. Selbst wenn für die Digitalimpulse Mittel zur Abtastung der Kanten des Materialstreifens vorgesehen werden, ist die Genauigkeit
des Abtastsystems auf die Auflösung begrenzt, die durch die Anzahl der während eines aktiven Abtastintervalls erzeugbaren Digitalimpulse gegeben ist.
030036/0559 _6_
- -er -
Um die Auflösung bei der Benutzung von Digitalimpulsen zu vergrößern,
müssen Zähl- und Taktimpulse erheblich höherer Frequenz erzeugt werden, was höhere Umdrehungszahlen des Abtastspiegels, also
mehr Hardware erfordert und daher beträchtlich höhere Kosten verursacht.
Bei verschiedenen Anwendungsgebieten von derartigen Anordnungen zur
Ermittlung von Fehlstellen eines sich bewegenden Materialstreifens, zum Beispiel für die Prüfung von beschichteten Materialstreifen, ist
es ferner wünschenswert, daß Grenz- oder Randmarken gesetzt werden können, so daß die Kanten des Materialstreifens, die bestimmungsgemäß nicht beschichtet sind, nicht als Fehlstellen im Materialstreifen
gewertet werden. Das Setzen dieser Randraarken verursacht bei sich ändernder Abtastgeschwindigkeit des Antriebsmotors der Abtastvorrichtung
weitere Fehler. Schließlich ist die Auflösung beim Setzen dieser Grenz- oder Randmarken ebenfalls begrenzt durch die Anzahl
der pro Abtastung erzeugten Digitalimpulse.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine neue verbesserte
Schaltungsanordnung für eine Anordnung zur Ermittlung von Fehlstellen eines sich bewegenden Materialstreifens unter Benutzung
einer Lichtabtast-Vorrichtung zu schaffen„ bei dem die Händer oder
Kanten des sich bewegenden Materialstreifens mit erhöhter Auflösung abtastbar sind, bei dem ferner die Genauigkeit durch genauere Abgrenzung
der Kanten des Materialstreifens und durch Abtastung der Winkelposition des Lichtstrahles auf dem Materialstreifen - anstelle
einer zeitlichen Zuordnung - für die Bestimmung des aktiven Abtastintervalls erhöht ist, und bei dem schließlich genaue Grenz- oder
Randmarken in bezug auf die tatsächlichen Kanten des sich bewegenden Materialstreifens setzbar sind, zwischen denen die eigentliche Abtastung
erfolgt.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß für die
genaue Lokalisierung und Abtastung der Kanten des Materialstreifens Schaltmittel zur Erzeugung eines synchronisierten digitalen Referenz-Impulses
pro Abtastlinie des Abtaststrahles, ein Generator zur Er-
030036/0559
zeugung einer der augenblicklichen Winkellage des Abtaststrahles genau proportionalen Präzisions-Rampenspannung, Sample and HoId-Schaltkreise
zur Abtastung der Rampenspannung, sobald der Abtaststrahl die Vorder- und Hinterkante des Materialstreifens in Abtastrichtung
gesehen erreicht, Schaltmittel zur Wandlung der abgetasteten Spannungsniveaus in Vorder- und Hinterkanten-Lagespannungen,
und Schaltraittel zur Wandlung der Vorder- und Hinterkanten-Lagespannungen
in aktive digitale Abtastimpulse vorgesehen sind.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird mittels eines Laserstrahles ein sich bewegender Materialstreifen quer zu
seiner Bewegungsrichtung zeilenweise abgetastet, wobei jede Änderung der Intensität der vom Materialstreifen reflektierten Lichtstrahlen
zwecks Feststellung von Fehlstellen ermittelt wird. Ein pro Abtastzeile erzeugtes digitales Signal des Abtasters steuert einen
spannungsgesteuerten Oszillator, der in phasenstarrer Schleife mit dem Abtaster verbunden ist und der ferner die Erzeugung einer genauen
analogen Rampenspannung steuert, deren Anstieg exakt der augenblicklichen Abtastlage des Lichtstrahles auf dem Materialstreifen
folgt. Das reflektierte Lichtsignal erzeugt oberhalb eines Schwellwertes ein digitales Basissignal, dessen Vorderflanke von dem ersten,
den Schwellwert übersteigenden Lichtstrahl gebildet ist, während der letzte Lichtstrahl einer Abtastlinie am Ende der Materialstreifenbreite die Rückflanke bildet. Falls kein Basissignal vorhanden ist, das einen Bruch im Materialstreifen anzeigt, ermöglicht ein
synthetisch erzeugtes Basissignal maximaler Breite die weitere Funktion des Abtastsystems. Das digitale Basissignal oder das synthetische
Basissignal maximaler Breite und die Präzisions-Rampenspannung werden einem Wandler zugeleitet, der hieraus eine der tatsächlichen
Kantenlage entsprechende Vorder- und Hinterkanten-Positionsspannung erzeugt. Hierbei wird die Rampenspannung durch Sample and HoId-Schaltkreise
aufgenommen und gespeichert. Die der Position der Vorder- und Hinterkante entsprechenden analogen Ausgangssignale werden
einem Vorder- und Hinterkanten-Positions-Abtastfilter zugeleitet,
030036/0559 _8_
das durch Kantenlage, Abtast- und Materialstreifen-Geschwindigkeit-Schaltkreise
gesteuert ist. Die gefilterten Vorder- und Hinterkanten-Ausgangssignale werden Schaltkreisen zur Einstellung immaterieller
Grenz- oder Endwerte zugeleitet und anschließend mittels Kantenlage/ Spannungswandlern in digitale aktive Abtastimpulse umgeformt, die
das interessierende tatsächliche Abtastintervall, in dem Fehlstellen entdeckt werden sollen, genau bestimmen.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung erhöht die Genauigkeit des
ganzen Systems zur Feststellung von Fehlstellen durch eine genaue Ortsbestimmung der Kanten des abzutastenden Materialstreifens und
der Nachführung der Kantenbestimmung während der Prüfung eines Materialstreifens.
Die erzeugten aktiven Abtastimpulse können auch für die Intervall-Steuerung benutzt werden, wenn verschiedene Diskriminatoren
Fehlstellen ermitteln. Ferner werden die erzeugten aktiven Abtastirapulse durch die Kanten des abzutastenden Materialstreifens
selbsttätig justiert, so daß die Prüfung von Materialstreifen unterschiedlicher Breite möglich ist, ohne daß Steuerglieder für die unterschiedlichen
Abtastbre.iten zu setzen sind. Aber auch die eingestellten Randwerte weisen eine feste Beziehung zu den Kanten des Materialstreifens
auf, und zwar unabhängig von der tatsächlichen Breite des abzutastenden Materialstreifens, so daß beim Abtasten von Materialstreifen
wechselnder Breite von der einen zu einer, anderen Breite keine besondere Einstellung der Randwerte erforderlich ist,
es sei denn, die Randwerte selbst wären zu ändern»
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung beseitigt auch den bisher
vorhandenen Digitalisierungsfehler in der Ortsbestimmung der Kanten eines Materialstreifens. Die Genauigkeit früherer Digital-Systeme
war begrenzt auf eine Genauigkeit weniger als ein Tausendstel des maximalen Abtastwinkels. Das vorliegende System ergibt eine wesentliche
Verbesserung. Ferner stellt das vorliegende System ein genaues Arbeitsmittel für die Abtastung innerhalb von Grenz- oder
Randmarken dar. Dies ist sehr nützlich und vorteilhaft in solchen Anwendungsfällen, wo als Materialstreifen zum Beispiel beschichtetes
Papier verwendet wird. Da dort normalerweise die Kanten nicht
030 0 3 6/0559
- ar -
beschichtet sind, werden Grenz- oder Randmarken notwendig, um zu
verhindern, daß diese unbeschichteten Kanten als Fehlstellen des Materialstreifens gewertet werden.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung lediglich schematisch
dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigen
Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines mit der erfindungsgeraäßen Schaltungsanordnung benutzten
Lichtabtast-Systems,
Figur 2 eine perspektivische Darstellung einer ein
Lichtabtast-System benutzenden Anordnung zur Ermittlung von Fehlstellen,
Figur 3 ein Übersicht-Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung für eine Anordnung zur Ermittlung von
Fehlstellen mit einem Kanten abtastenden Lichtabtast-System,
Figur 4A ein Impulsdiagramm, in dem die für das Verständ-
und 4B nis der Erfindung notwendigen Wellenformen der in der Schaltungsanordnung gemäß Figur 3 erzeugten
Signale dargestellt sind,
Figur 5 einen vereinfachten Stromlaufplan des in der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung verwendeten Generators zur Erzeugung einer Präzisions-Rarapenspannung,
Figur 6 einen vereinfachten Stromlaufplan eines Teiles des in Figur 3 dargestellten Blockschaltbildes
und
Figur 7 einen vereinfachten Stromlaufplan eines weiteren Teiles des in Figur 3 dargestellten Blockschaltbildes.
030U3S/0569
ήή
Wie Figur 1 zeigt, wird ein Lichtstrahl einer hier nicht dargestellten
Lichtquelle, vorzugsweise ein Laserstrahl 12, auf eine als Abtaster
dienende Ablenkvorrichtung geworfen« Die Ablenkvorrichtung ist ein übliches polygones Spiegelrad mit einer Vielzahl von Spiegelfacetten
16 und wird in Drehrichtung des dargestellten Pfeiles durch einen hier ebenfalls nicht gezeigten Motor angetrieben. Das
Spiegelrad weist eine Magnetspur 18 auf, mit der ein magnetischer Aufzeichnungs- und Wiedergabekopf 20 zusammenwirkt9 dessen Zuleitungsdrähte zu einem nicht dargestellten Aufzeichnungs- und Wiedergabeverstärker
führen. Die Magnetspur samt Magnetkopf werden zur Aufzeichnung eines Zeilensignals, also eines "Signals pro Facette" benutzt.
Selbstverständlich können auch zusätzliche Steuersignale zum Beispiel für die Datenverarbeitung durch zusätzliche Magnetköpfe und
-spuren erzeugt werden, wie dies beispielsweise in der US-PS 3.980.891
im einzelnen beschrieben und dargestellt ist.
Wie Figur 1 zeigt, durchdringt der von einer Facette 16 des Spiegelrades
14 reflektierte Laserstrahl 12 das Gehäuse 26 des Abtasters am Orte einer Öffnung 28 über einen Abtastwinkel von ca. 48 .
Als Alternative zur elektromagnetischen Erzeugung des "Ein Signal pro Facette" ist ein fotoelektrischer Abtaster 24 an der einen Kante
des Gehäuses 26 angeordnet. Selbstverständlich sind auch andere optische Mittel zur Erzeugung des "Ein Signal pro Facette" möglich,
wie dies beispielsweise die US-PS 3*900.265 zeigt.
In Figur 2 ist der vorstehend beschriebene Laserabtaster mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet, der mit seinem Laserstrahl 12 einen Materialstreifen
30 abtastet. Der Materialstreifen wird von einer Antriebswalze 32 in Pfeilrichtung quer zur Abtastrichtung des Laserstrahles
bewegt. Über eine von der Antriebswalze 32 angetriebene, sich drehende Kodiervorrichtung 34 werden Impulse erzeugt, die jeweils
ein Maß für die Vorschubsinkremente des Materialstreifens 30 darstellen. Die Impulse der Kodiervorrichtung 34 werden einer Konsole
40 zugeleitet, die die für die Datenverarbeitung der Anordnung zur Ermittlung von Fehlstellen erforderlichen Einrichtungen und
Schaltkreise trägt.
030036/0559
Wie insbesondere der Figur 2 zu entnehmen ist, wurde der Abtastwinkel
des Laserstrahles genügend groß gewählt, um auch bei seitlichen Bewegungen des Materialstreifens seine vordere und hintere
Kante währens eines Abtastvorganges noch erfassen zu können. Der vom Materialstreifen reflektierte Teil des Laserstrahles 12 wird
von einem Empfänger 36 aufgenommen, der von einem Detektor in Form einer Fotovervielfacher-Röhre gebildet ist, deren Signale ebenfalls
zur Konsole HO geleitet werden. Der Aufbau des Empfängers 1st an sich bekannt und zum Beispiel in der US-PS 3«900O265 beschrieben
und dargestellt«
Obwohl ein System zur Verarbeitung voa Lichtreflexion beschrieben ist, kann ebenfalls ein auf Strahlendurchlässigkeit ansprechendes
System angewendet werden,, Hierbei ist der Empfänger unterhalb des
Materialstreifens 30 anzuordnen» Voraussetzung hierzu ist, daß der
Empfänger zwischen direkt und über desi Materialstreifen empfangenen
Licht unterscheiden kann, so daß die Kanten des Materialstreifens ermittelt werden können=
Da hier eine Analog-Signal-Auswertung zur Erzielung einer unendlich
großen Auflösung angewendet XSt9 entsprechen die Ausgangssignale
der noch zu beschreibenden elektrischen Baugruppen der jeweiligen Abtastlage oder Position des Laserstrahles 12 - anstelle einer zeitlichen
Zuordnung, die in Abhängigkeit der jeweiligen Motorgeschwindigkeit des Abtasters schneller oder langsamer wird» Es wird daher
hier eine digitale Signalinformation, die von der augenblicklichen
Winkellage des Laserstrahles auf dem Materialsfcreifen abhängig ist,
benutzt j um eine Analog-Spannung zu erzeugen, die ebenfalls der
augenblicklichen Winkellage des Abtaststrahles direkt proportional ist und daher der augenblicklichen Äbtastposition exakt folgt»
Diese Analogspannung wird aufgenommen und gespeichert in Übereinstimmung
mit der ersten und letzten vom Material kommenden Licht·=
reflexion. Das gespeicherte Analogsignal wird verarbeitet und anschließend in ein Digitalsignal zurückverwandelt entsprechend dem
gewünschten aktiven Äbtastintervall auf dem Materialstreifen, selbst
wenn dieser sich seitlich bewegt»
030036/0559
Im Pulsdiagramm nach Figur 4A ist unter A die Wellenform des Laserlichtes gezeigt, das vom Abtaster 10 durch die Öffnung 28 ausgesandt
wird.
Die Impulsform B zeigt die Wellenform des "Eins pro Fao-ette11-Signals
des Abtasters jeweils im Mittelpunkt der Abtastungen, die zur Kennzeichnung der einzelnen Abtastlinien oder »Zeilen benutzt
werden. Die gestrichelt eingezeichneten Impulse würden jeweils vor dem Beginn einer Abtastung durch den in Figur 1 dargestellten alternativen
Fotoabtaster erzeugt werden, der ebenfalls als Signalgenerator für diese Signale benutzt werden kann.
Wie Figur 3 zeigt, wird das in Figur 4 mit B bezeichnete Fachetten-Signal
des Abtasters 10 als Eingangssignal einem Phasen-Komperator 42 zugeleitet, dem ein spannungsgesteuerter Oszillator 46 nachgeschaltet
ist j der ein Ausgangssignal von 4 112 Impulsen pro Abtastung
abgibt= Dem Ausgang des Oszillators 46 ist ein Untersetzerzähler 48 nachgeschaltet5 der aus den Untersetzungsstufen 50, 52
und 54 besteht ο In der Stufe 50 werden die Impulse um den Faktor
auf 2 056, in der Stufe 52 um den Faktor 2 auf 1 028 und in der Stufe 54 um den Faktor 4 auf 257 Impulse untersetzt« Die vom Untersetzer-Zähler
48 gelieferten Impulse werden ebenfalls den in der Konsole 40 angeordneten elektronischen Schaltkreisen zur Weiterverarbeitung
zugeleitete Selbstverständlich kann auch ein achtstufiger Untersetzer-Zähler verwendet werden»
Der Ausgang des Untersetzer-Zählers 48 wird einem Modulo-257-Binär-Zähler
zugeleitets der Mull bis 255 Zählintervalle mit zwei Zähl-
0 7 Null=Intervallen aufweist„ Die Binär-Ausgänge 2 bis 2 sind mit
entsprechenden Adresseneingängen AQ bis A„ eines programmierbaren
ROM-Speichers 58 verbunden» Der ROM-Speicher dient zur Bereitstellung
eines in Abhängigkeit des zeitlichen Vorhandenseins von Eingangsimpulsen abhängigen Setzkodes. Die kodierten Ausgänge DQ bis
D„ sind zu den 1D bis 8D-Eingängen einer Achtbit-Halteschaltung
geführt, die ebenfalls einen vom Untersetzer-Zähler 48 gespeisten
030036/0559
Takteingang aufweist. Die vom ROM-Speicher zur Achtbit-Halteschaltung
gelieferten Steuersignale sind ein Maß für den Wechsel der Winkellagen des Laserstrahles 12 innerhalb einer Abtastlinie oder
-Zeile.
Der Ausgang 3Q der Achtbit-Halteschaltung 60 repräsentiert den in Figur 4A mit C bezeichneten Facetten-Impuls (Ein Impuls pro Facette)
an einem, festen Punkt oder in einer festen Winkelposition. Diese Impulse werden dem Eingang 2 des Phasen-Komparators 42 zugeleitet,
der dann ein Fehlersignal 44 erzeugt, wenn die Vorderflanke des Facetten-Impulses B nicht in Phase mit der Vorderflanke des Impulses
C ist. Falls der Impuls C in bezug auf den Impuls B in der Phase
nachläuft, wächst das Fehlersignal an und die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 46 wird erhöht. Falls die Impulse C und
B in Phase sind, bleibt die Frequenz des Oszillators 46 unverändert. Falls der Impuls C in bezug auf den Impuls B in der Phase vorläuft,
wird das Fehlersignal gemindert und dementsprechend die Frequenz des Oszillators 46 gesenkt. Die beschriebene Anordnung bildet also
eine Phasenhalteschleife, durch die ein Facetten-Ausgangssignal (Ein Impuls pro Facette) erzeugt wird, das auf die Position des
Facetten-Impulses des Abtasters 10 gesetzt wird und dieser Position genau folgt.
Bei der überwachung der Position des Facetten-Impulses mit Hilfe
der vorbeschriebenen Phasenhalteschleife folgen die Ausgänge des Achtbit-Haltekreises 60 der jeweiligen Abtastposition des Laserstrahles
12. Diesen Abtastpositionen entsprechende Ausgangssignale werden den Ausgängen des Haltekreises 60 entnommen und einem Präzisions-»
Rampen-Generator-Schaltkreis 62 zugeleitet, dessen Ausgang ein Signal der Wellenform H in Figur 4A abgibt, welches eine Präzisions-Analog-Rampenspannung
darstellt, die exakt der Winkelposition des Abtasters 10 folgt. Die in Figur 4A ferner dargestellten Signale
mit der Wellenform E5 D und F werden den Ausgängen 1Q, 2Q und 4Q
des Achtbit-Haltekreises 60 entnommen und dem Rampen-Generator-Schaltkreis zugeführt. Die Impulssignale D beziehen sich auf eine
030036/0559
Dunkelzeit, während die Impulssignale E und F sich auf eine flühe
Dunkelzeit und eine späte Dunkelzeit beziehen= Diese Bezeichnungen sind lediglich gewählt, um ihre Beziehung zu der jeweiligen Winkelposition
des vom Abtaster ausgehenden Abtaststrahles (Wellenform A) während eines Abtastintervalls zu kennzeichnen«
Der eine den Abtastpositionen proportionale Spannungsgrößen liefernde
Präzisions=Rampen=Generator=Schaltkreis 62 ist schematisch in
Figur 5 dargestellt und umfaßt einen Spannungsteiler R1/R2, der über einen Feldeffekt-Transistor(FET)=Schalter Q1 mit dem Minus-Eingang
eines Verstärkers A1 verbunden ist= Der Verstärker A1 ist als Integrator geschaltet und weist einen Kondensator C, zwischen seinem
Minus-Eingang und seinem Ausgang aufo Ein weiterer Verstärker A2 in
Verbindung mit den Widerständen R^ und R2. bildet einen Vorzeichen=
Umkehrverstärker für den Ausgang des Integrators» Sein Ausgang ist
über einen Widerstand R5 und einen weiteren FET-Schalter Q2 mit dem
negativen Eingang eines Verstärkers A3 verbunden, der mit dem Kondensator Cp ebenfalls einen Integrator bildet» Seinem Ausgang wird
die gewünschtes in Figur 4A mit H bezeichnete Präzisions-Analog-Rampenspannung
entnommen»
Ein Verstärker A^ ist ein nicht invertierender Verstärker mit dem
Verstärkungsfaktor Eins für die an der Verbindung der Widerstände Rg und R„ anstehenden Signale- Der Ausgang des Verstärkers A4 ist
über einen weiteren FET-Schalter Q3 mit dem Eingang des Verstärkers
A3 verbunden«
Die der Dunkelzeit entsprechenden Signale der Wellenform D, die der
frühen Dunkelzeit entsprechenden Signale der Wellenform E und die der spaten Dunkelzeit entsprechenden Signale der Wellenform F - wie
in Figur 4A dargestellt - werden den Halbleiter-Schaltern Q2, Q1
und Q3 (vglο Figur 5) zugeleitet-
Das Signal D, das während eines Überganges zwischen den Abtastzeilen
erscheint, schaltet den Halbleiterschalter Q2 aus, wenn es sein niedrigstes Niveau aufweist«, Das der frühen Dunkelzeit entsprechende
Signal E schaltet den Halbleiterschalter Q1 ein, wodurch die
030036/0559
Präzisions-Rampen-Spannung H mit der über den Widerständen R2 und
R1 liegenden-iT-Volt-Referenzspannung verglichen wird» Falls die
Spannung H positiver als +7 Volt ist, wird das Ausgangssignal des Integrators A1 negativer, falls dagegen die Spannung H negativer
als +7 Volt ist, wird das Ausgangssignal von Ä1 positiver. Demgemäß
wird die Präzisions-Rampen-Spannung während des Frühdunkelzeit-Signales
Ξ am positiven Ende der Rampen-Amplitude abgetastet.
Der Halbleiterschalter Q1 ist während einer endlichen Zeit eingeschaltet, so daß Änderungen am Ausgang von A1 proportional zu den
Abweichungen der Rampenspannung sur -ä-7-Volt-Referenz-Spannung sinds
und zwar während der Zeit, in der der Halbleiterschalter Q1 eingeschaltet
ist. Die invertierte Äusgangsspannung des Integrators A1
wird während einer "Lichtzeit" konstantgehalten (vglo Wellenform A in Figur 4A) und bestimmt die Zeitablenkgesc^-hwindigkeit oder die
Spannungsänderung pro Zeiteinheit= Äsa Ende jeder Ablenkung oder Ab=
tastung wird die augenblickliche Amplitude des Signals H über die Widerstände RI und H2 abgetastet und über den Halbleiterschalter
Q1 nach A1 überführte Falls die Rampen-Amplitude -j-7 Volt beträgt,
wird kein Signal bei A1 eingespeist und dis Ausgangsspannung von
A1 wechselt nicht, so daß die nächste Abtastung mit der gleichen Ablenkgeschwindigkeit erfolgte Jede Abweichung von der ψ7-Volt-Referenz-Spannungsebene
verursacht dagegen einen proportionalen Wechsel am Ausgang des Integrators A1 und bewirkt eine Änderung in der
Zeitablenk- oder Abtastgeschwindigkeit^folgenden Abtastungo
Nachdem die Haltezeit des Höchstwertes der Vergleichsspannung verstrichen
ist, schaltet der Halbleiterschalter Q1 aus und der Halbleiterschalter Q3 schaltet ein durch die anliegende Spannung des '
späte Dunkelzeit-Signals F9 das den Ausgang des Verstärkers A3 auf
-7 Volt über die Widerstände R69 R7 und den Verstärker &H anhebt»
Die Einschaltzeit des Halbleiterschalter Q3 stellt die Setzzeit
für die Minus-Am^plitude der Rampe dar. Sobald das Dunkelzeit-Signal
D endet, schaltet der Halbleiterschalter Q2 ein und die Präzisions=
Rampen-Spannung H wird erzeugt, die die augenblickliche Winkelposition des Laserstrahles auf dem sich bewegenden Materialstreifen
030036/0559 *der
während seiner Abtastung quer zu dieser Bewegungsrichtung verkörpert»
Mit anderen Worten, die jeweilige Präzisions-Rampen-Spannung verkörpert den jeweiligen Abtastwinkel des Laserstrahles bei
seiner Abtastbewegung über das zu kontrollierende Material und diese Abhängigkeit wird unabhängig von Änderungen der Vorschubge=
sohwindigkeit des Materialstreifens aufrechterhalten»
Nach Erhalt der der Abtastposition des Laserstrahles auf dem Materialstreifen
folgenden Präzisions-Harapenspannung sei nunmehr auf
das nächste Problem, nämlich die Rand= oder Kantenlage der Abtastung
des Materialstreifens in bezug auf die Präzisions-Rampen-Spannung und die Zurückwandlung der erzeugten Signale in ein digitales Signal beschriebe^ das dem Abtastintervall auf dem Materialstreifen
entspricht und seitliche Bewegungen des Materialstreifens während der Abtastung berücksichtigt.
Hierzu sei erneut auf Figur 3 verwiesen, wo zu erkennen ist, daß
das vom Materialstreifen kommendes vom Empfänger 36 (Figur 2) erfaßte
Lichtsignal einem Komparator 62 zugeleitet wird, der gleichzeitig ein Referenzsignal vom Potentiometer Ro erhält9 das ein Basis«
Sehwellensignal für den Komparator darstellt«
Signale, die den Schwellenwert dieses Signals überschreiten, werden
vom Komparator 6H in ein digitales Basis-Signal der Wellenform J
(vglo Figur 4B) umgeformt. Das unter J dargestellte Signal ist das
Lichtsignal von dem Materialstreifen 30 und zeigt einen Fehler 65 nach den verschiedenen Signalformierungen mit dem Effekt des Verlustes
eines Teiles des Basis=>Signals im Komparator 64= Wie später zu
erkennen ist8 hat dieser sogenannte "drop out" keinen Einfluß,
Das digitale Basis-Signal J wird einem Basis-Detektor-Schaltkreis zugeleitet, dem gleichzeitig das frühe Dunkelzeit-Signal E und das
späte Dunkelzeit-Signal F zugeleitet werden, um feststellen zu können, ob das Basis-Signal ansteht» Das Ausgangssignal des Basis-Detektor-Schaltkreises
66 wird gemeinsam mit einem Maximale-Breite-Signal der Wellenform G einem Basis- oder Maximale-Breite-Wähl-
030 0 36/055
-yr-
Schaltkreis 68 zugeleitet, so daß die Schaltungsanordnung nicht aberregt
wird, falls ein Gewebebruch erscheint.
Das Ausgangssignal des Wähl-Schaltkreises 68 - entweder der Wellenform
J oder der Wellenform G (Figur 4A) - wird einem Vorderkante-Steuerschaltkreis
70 und einem Hinterkante-Position-Spannungswandrer 72 zugeleitet. Das späte Dunkelseit-Signal F wird ebenfalls dem
Vorderkante-Steuerschaltkreis 70 zugeleitet. Seine Ausgangssignale
der Wellenform K werden einem Vorderkante-Position-Spannungswandler 74 zugeleitet. Die Präzisions-Rampen-Spannung H wird gemeinsam mit
dem frühe Dunkelzeit-Signal E beiden Wandlern 72 und 74 zugeleitet.
Der Wandler 74 erzeugt die Materialstreifen-Vorderkante-Position-Spannung
der Wellenform N, während der Wandler 72 die Materialstreifen-Hinterkante-Position-Spannung
der Wellenform 0 erzeugt.
Der vorerwähnte Komparator 64 kann, wie Figur 6 zeigt, ein Vergleichsverstärker
Α,- sein. Der Basis-Detektor-Schaltkreis 66 umfaßt
ein Paar Flip-Flops Ag und A78 wobei der Ausgang des !Comparators A5
dem Takteingang CLK des Flip-Flops Ag zugeordnet ist, während sein
Q-Ausgang mit dem D-Eingang des Flip-Flops A7 verbunden ist.
Der Flip-Flop Ag wird durch das späte Dunkelzeit-Signal F zurückgestellt
, während dem Takteingang CLK des Flip-Flops A7, das frühe Dunkelzeit-Signal
E zugeleitet wird« Falls ein Basis-Schritt erfolgt, was durch das Signal J gekennzeichnet ist, liegt der Q-Ausgang des
Flip-Flops A7 hoch, falls das Basis-Signal aber nicht vorhanden ist,
liegt der Q-Ausgang niedrig und der Ausgang Q* liegt hoch.
Der Wählschaltkreis 68 besitzt ein NAND-Gatter Ag, dem das Signal J
und der Q-Ausgang des Flip-Flops A7 zugeleitet sind. Ferner sind ein
NAND-Gatter Ag, dem der CF-Ausgang des Flip-Flops A7 und das Signal G
(Maximale Breite) zugeleitet sind, und ein NAND-Gatter A^0 vorgesehen,
das ein Ausgangssignal erzeugt, entweder korrespondierend zu dem digitalen Basis-Signal J oder dem MaXiraale-Breite-Signal G.
-18-030036/0559
Der Vorderkante-Steuer-Sehaltkreis 70 ist als Flip-Flop A11 ausgebildet,
dessen Takteingang CLK mit dem Ausgang des NAND-Gatters A10
verbunden ist, während das späte Dunkelzeit-Signal F dem Setzein= gang S zugeleitet wird» Das Vorderkante-Nachlauf-Signal der Wellen=
form K in Figur 4B5 das am Ausgang Q des Flip-Flop A11 erscheint9
liegt hoch in Koinzidenz mit dem Erscheinen des späte Dunkelzeit= Signals F und liegt tief in Koinzidenz mit der Vorderkante des Basis-Signals
J«
Der Vorderkante-Position-Spannungswandler 74 weist zwei Sample and
Hold-Schaltkreise A^2 und A<,h9 und der Hinterkante-Position-Span=
mragswandler 72 weist zwei Sample and Hold-Schaltkreise A1- und A1,-auf9
die untereinander gleichartig ausgebildet sind» Jeder hat einen FET·= CHalbleiter)-Schalterj der über einen einen Schalter 79 darstellenden
Niveau-Wandler mit einem Kondensator C^ gekoppelt ist*
Die Elemente 77 umfassen nicht invertierende Eingang= und Ausgang-Trenn-Verstärker
mit dem Verstärkungsgrad 1„ Die Präzision-Rampen-Spannung
H wird dem Eingangsverstärker des Schaltkreises A12 zugeleitete
Kenn der Q~Ausgang von Α** hochgesteuert wird9 und zwar während des
späte Dunkelzeifc-Signals gemäß der Vorderkante des Materialstreifens
30 j sehließt der Niveau-Wandler 79 und schließt damit den Kondensator
C^ über den Eingang=Trenn~Verstärker 77 an die Präzision=Rampen=
Spannung an„ Solange dieser Schalter geschlossen ist, folgt die
Spannung am Kondensator C-, der Rampen-Spannung« Wenn das Signal K
sein niedriges Niveau aufweist in Übereinstimmung mit der Vorderkante des Basis-Signals J9 öffnet dieser Schalter und die am Kon=
densator C1, anstehende Spannung wird gehalten sowie über den Aus=
gang-Trenn-Verstärker 77 dem Sample and Hold-Schaltkreis A11. zugeleitet 9 und zwar während der frühen Dunkelzöit« Unmittelbar der
späten Dunkelzeit folgend wird der Schalter 79 erneut geschlossen und der beschriebene Schaltvorgang wiederholt sich, wie in Figur 4B
durch die Wellenformen L und N dargestellt= Wie von der Wellenform
N zu ersehen ist, wird die Vorderkante-Position-Spannung an jedem
-19-030036/0559
SlO .
Ende eines AbtastVorganges erhalten, und 2war unmittelbar vor dem
Beginn des neuen Abtastvorganges. Das gezeigte Niveau L-t-2 der Wellenform
N zeigt einen Wechsel der Kantenposition an, die während des L+2 Abtastintervals erscheint.
Ein ähnlicher Prozeß findet mit der abzutastenden Hinterkante des Materialstreifens statt. Die Präzision-Rampen-Spannung H wird in
den Sample and Hold-Schaltkreis A1- eingespeist in Verbindung mit
dem Basis-Signal J, so daß auch dieser Schaltkreis eine Hampen-Folge-Ausgangsspannung
erzeugt, die die Wellenform M in Figur 4B aufweist. Diese Ausgangsspannung wird in den Eingang des Sample and
Hold-Schaltkreises A^ eingespeist, der eine Ausgangsspannung der
Wellenform 0 erzeugt.
Der verbleibende Teil des Blockschaltbildes der Figur 3 umfaßt ein
Kanten-Quer- und Längsrichtung-Position-Abtasbgeschwindigkeits-Filter
76 (edge cross-web, down-web position tracking rate-filter), das von einem Trigger-Schaltkreis 82 gesteuert ist, der von dem
Kantenposition-Abtastgeschwindigkeits-Schaltkreis 78 und dem Materialstreifen-Geschwindigkeits-Schaltkreis
80 gespeist ist. Die die Vorderkanten und Hinterkanten verkörpernden Ausgangsspannungen des
Abtastgeschwindigkeits-Filters 76 werden einem Randsetz-Schaltkreis 84 zugeleitet, wo die Begrenzungen für die Abtastkanten des Materialstreifens
vorgesehen werden. Der Randsetz-Schaltkreis 84 ist mit
einem Verstärkungs- und Auagangsfehler-Trimm-Schaltkreis 86 verbunden,
der seinerseits mit einem Spannung-Puls-Kantenpoaltion-Wandler-Schaltkreis
88 in Verbindung steht, durch den die Kantenpositionen in aktive Abtastimpulse darstellende Ausgangsimpulse umgeformt
werden, die in Figur 4B die Wellenform P aufweisen.
Die Schaltkreise zur Vervollständigung des vorerwähnten Teiles des
Blockschaltbildes nach Figur 3 sind in Figur 7 dargestellt. Wie
dort zu ersehen ist, umfaßt der Materialstreifen-Geschwindigkeitsschaltkreis 80 einen logischen monostabilen Kipp-Schaltkreis A31
auf, der die ankommenden Signale in normierte Ausgangssignale umwandelt, einen Zeit-Schaltkreis Agg (time-out circuit), einen 100 Hz-
030036/0559
Oszillator Jt3,- sowie BJÄND-Gatter Α-,-»
Die vom !Codierer 3^ des Materialstreifen-Antriebes gelieferten Im=
pislse$ nämlich ein Impuls pro 1527 mm (8/2O inch) Vorschub, werden
dem alle 50 Mikrosekunden püekkippenden Schaltkreis A-,- und dem
H&ND-Gatter &,, zugeführt«, Der Q=Ausgang des Schaltkreises A_. ist
!Bit dem Büeksetz-Elngang des Zeit-Schaltkreises Ä-,,- verbunden, durch
den festgestellt wird, ob der Materialstreifen gefördert wird» Falls
dies zutrifftj, liegt der mit dem Gatter Α--, verbundene <5~Äusgang auf
hohem Potential. Der Oscillator A^2 Ist mit dem Gatter A^1. verbunden» de© gleichseitig der Q-Äusgang des Sehaltkreises A~g zugeführt
ist. Liegt dieser hoch» wird angezeigt, daß der Materialstreifen
still steht j wodurch das Gatter A-j. durchlässig
Des KAMD-Gatter Ä^K wird entweder von den vom Kodierer 34 über das
Gatter A^« gelieferten Impulsen durchflossen, sofern der Material-=
streif en bewegt wird,, oder aber über das Gatter A^1. von Oszillator·
impulsen«- sofern der Materialstreifen still steht„
Dem gemäH isfc die Irap-ulswiederholungsrate am Ausgang des Gatters Α-,^
ein Indikator der Geseteindigkeit des Materialstreifens, wenn dieser
bewegt wird» Sobald der Materialstreifen-Vorschub stoppt, hält der
Oszillator das System arbeitsfähig» Diese Impulse werden dem CP-Sin=
gang des Kipp-Sehaltkreises A_Q zugeleitet»
Der Kanten=PosItion-=Abtast-Schaltkrels 78 enthält ein Potentiometer
R29S duroh das die Basis=-Abtastgeschwindigkeit einstellbar ist» Sein
Abgriff ist über ein weiteres Potentiometer R30 mit einem Verstärker
A^g verbunden, der über einen Transistor Q, mit dem RC-Eingang des
Sehaltkreises A-^0 verbunden ist» Ein i-jeiteres Potentiometer R31 ist
ebenfalls über einen Verstärker A2Q, den Widerstand R33 und den
Transistor Q<- mit dem Schaltkreis A^0 verbunden» Ein Kondensator CL
liegt zwischen dem RC- und dem C-Eingang des Schaltkreises A-.Q«
030036/0559
Die Spannung über den Widerstand R33 bestimmt den Strom iss Kondensator
Ο«. Der Wert dieses Stromes bestimmt die Dauer der Ausgangsimpulse
des Schaltkreises ^Uq · Mit deis Potentiometer B29 iß einer
rechtsstehenden Position wird der Minimalstrom auf 100 ,nk durch Einstellung
des Potentiometers R31 justiert. Ist dagegen das Potentiometer
vollständig nach links gedreht, wird der Maximalstrom auf
100 ,uA durch Einstellung des Potentiometers R30 justiert. Mit diesen
Elnstellgrenzen. kann das Potentiometer R29 benutzt werden, um
den Strom durch den Kondensator Cq genau einzustellen.
Der raonostablle Schaltkreis A™ erzeugt daher Ausgangsimpulse mit
dem Erscheinen eines jeden Pulses des Geschwindigkeitskodierers 34,
die eine Pulsdauer von 10 bis 100 .u see aufweisen und deren PuIszeifc
proportional zur Einstellung des Abtastgeschwindigkeits-Potentiometers
R2S Ist. Die Wiederholungsgeschwindigkeit der Ausgangsimpulse
am ^-Ausgang des Schaltkreises A-,- sind proportional der Geschwindigkeit
des Sfaterlalstreifens. Der "Q-Ausgang des Schaltkreises
&~q Ist mit dem Santen-Abtastgescftwindigkeits-Filter 76 verbunden,
das identische Schaltkreise für die Verarbeitung der Vorder- und Hinterkanten-Position-Signale
des Materialstreifens aufweist. Der Schaltkreis für die Verarbeitung der Vorderkanten-Signale enthält
einen Komparator A«7» der über einen Spannungsteiler R9 und RIO und
einen Halbleiter-Schalter Qu mit einem Verstärker A-« verbunden ist,
dessea Eingang und Ausgang mit einem Kondensator C„ überbrückt ist.
In entsprechender Heise sind für die Hinterkante-Position-Signale ein Komparator A-g, ein Verstärker A30, ein Spannungsteiler R11 und
RI2 , ein Halbletterschalter Q5 und ein Kondensator Cg vorgesehen.
Der ausgang des Komparators A17 liegt entweder auf +10 Volt in Abhängigkeit
der relativen Polarität der Plus- und Minus-Eingänge. Bei tiefliegendem Ausgang des Schaltkreises A«Q ist der Halbleiterschalter
Q1, eingeschaltet. Hierbei ttfirken die Komponenten R9, Α..«
und C? als Integrator. Die Spannung am Ausgang von A1«, der mit dem
Pulseingang von A^7 verbunden ist3 treibt gegen die Vorderkante-Position-Spannung
des Materialstreifens. Wenn die Plus- und Mlnus»
·'-■'■ ' -22-
030036/0559
Eingänge des !Comparators 17 auf dem gleichen Miveau liegen, beendet
die Spannung am Schaltkreis A^g ihren Wechsele Die Zahl der
Wechsel ist selbstverständlich abhängig sowohl von der Pulswiederholungsrate des Triggers A-q, als auch von der Breite dieser Impulse. Der Ausgang des Verstärkers &«„ ist eine gefilterte Vorderkante-Spannung,
während der Ausgang des Verstärkers A20 eine gefilterte
Hinterkante-Spannung ist, die beide der Pulswiederholungsrate des Ausganges des Trigger A30 folgen.
Mit den in Figur 7 gezeigten Schaltkreisen ist die maximale Winkel=
abtastrate quer zum Materialstreifen einstellbar unter Vermittlung
dea Kantenlage-Abtastpotentiometers von etwa 5° bis 50° pro 25*5 em
Materialstreifen-Bewegung. Diese Äfotastbewegungen können aufrechter=
halten werden für Materialstreifen-Geschwindigkeiten zwischen 6395
cm pro Minute bis 635 cm pro Minute ο Bei Geschwindigkeiten unter
63,5 cm pro Minute werden vom Oszillator I32 lapulse mit einer Wie=
derholungsrate entsprechend der Vorschubgeschwindigkeit von 63,5 cm
pro Minute automatisch eingespeist 9 die die Impulse des Kodierers 31*
ersetzen.
Falls für eine gegebene Anwendung die Kantea des Materialstreifens
sauber und exakt definiert sind und wenig Verschiebungen (web wonder)
auftreten, dann ist das Filtern der Signale raieht erforderliehβ In
solchen Fällen entfällt der Kanten-Position-Filter-Schaltkreis 76. Sollte die Materialstreifen-Geschwindigkeit relativ konstant sein,
so genügt es, anstelle des Filterschaltkreises ?6 ein einfaches RC-Netzwerk zu benutzen.
Die gefilterten Vorder- und Hinterkante-Spannungen werden dem Randsetz-Schaltkreis
84 (vgl. Figur 3) zugeleitet,, die identisch zweifach
vorhanden sind und von denen der eine der Vorder- und der andere der Hinterkante zugeordnet ist. Sie umfassen jeweils Widerstände R13
und R14 bzw. R15 und R16, Verstärker A31 und A33 sowie Randsetz-Potentiometer
R17 und R18, vgl. Figur 7.
030036/0559
-ys-
Die Ausgänge der Randsetz-Schaltkreise 84 werden dem Verstärkungsund
Ausgangsfehler-Trimm-Schaltkreis 86 zugeleitet, der je einen
Verstärkungsfaktor-Einstell-Potentiometer R19 und R20 aufweist, deren Abgriffe zu je einem Verstärker A2- und A-n führen,, Die Verstärker
Ap-, und A2H weisen je einen Rückkopplungswiderstand R21 und
R22 auf· Die zweiten Eingänge der Verstärker führen jeweils zu einem Ausgangsfehler-Trimm-Potentiometer R25 bzw» R26„
Das Widerstandsnetzwerk, bestehend aus den Widerständen R235 H24,
R27 und R28 und den Trimra=Potentiometern R25 und R269 liefert die
Eingangsspannungen für die genannten Verstärker Ap-, und A2Ji °
Die Aufgabe des eben beschriebenen Schaltkreises 86 ist Ss9 alls
etwaigen Verstärkungs- und Ausgangsfehler in den Sample and BoId-Schaltkreisen
und den Verstärker-Stromkreisen, in denen die Analogspannungen für die Kantsulage verarbeitet werdens zu eliminieren
bzw. auszutrinken.
Mit den in der Zeichnun g und Beschreibung angegebenen Werten wird
eine Stabilität und Genauigkeit erreicht, die besser als ein Zehntausendstel
der einer Abtastung über die volle9 durch die Kanten begrenzte Abtastlänge ist.
Das Ausgangssignal des Verstärkers A„_ ist eine getrimmte und gefilterte
Vorderkante-Lage-Spannung mit einer Begrenzung,, während das
Ausgangssignal des Verstärkers A^u eine getrimmte und gefilterte Hinterkante-Lage-Spannung
mit einer Begrenzung darstellt, beide Spannungen ttferden dem Spannung/Puls-Kanten-Lage-Wandler 88 (Figur 3) zugeleitet.
Dieser weist einen Vorderkante-Komparator A2,- (Figur 7),
einen Hinterkante=Komparator Äpg und einen Flip-Flop-Sehaltkreis A_„
auf. Das Präzision-Rampen-Spannungssignal H (Figur 4A) i-iird in beide
Komparatoren eingespeist. Der Ausgang des !Comparators A^1- ist mit
dem Takteingang CLK des Flip-Flop A27 verbunden, während der Ausgang
des !Comparators A„g mit dem Bückstelleingang des Flip-Flop A27 verbunden
ist. Am Q-Ausgang von A27 erscheinen digitale Impulse, die
das aktive, mit Grenzwerten versehene Abtastsignal der Wellenform P in Figur U darstallen. ,J3003670559
BAD ORIGINAL
1841
In den Figuren 5 bis 7 der Zeichnung sind repräsentative Werte für
einige der Komponenten angegeben, die für bestimmte Anwendungsfälle sich als brauchbar ergeben haben= Diese Werte sind selbstverständlich dem jeweiligen Anwendungsfalle anzupassen» Auch andere Änderungen
und Modifikationen sind entsprechend den jeweiligen Anforderungen und Umgebungsverhältnissen möglich, ohne daß dabei die Erfindung
verlassen wird»
030036/0559
Jr\l'i-K'>l }'..■ '*?·Π
Claims (5)
- INTEC CORPORATION Norwalk, Connecticut, USAPATENTANSPRÜCHESchaltanordnung für eine Anordnung zur Ermittlung von Fehlstellen eines sich bewegenden Materialstreifens, mit einem Lichtsender zur Abtastung des Materialstreifens quer zu seiner Bewegungsrichtung, einem Lichtempfänger zur Aufnahme der vom Materialstreifen reflektierten oder durchgelassenen Lichtstrahlen, und einer Auswerteschaltung für die aufgenommenen Lichtsignale zur Ermittlung der gesuchten Fehlstellen, dadurch gekennzeichnet , daß für die genaue Lokalisierung und Abtastung der Kanten des Materialstreifens (30) Schaltmittel (18, 20, 24) zur Erzeugung eines synchroni= sierten digitalen Referenz-Impulses (B) pro Abtastlinie des Abtaststrahles (12) ein Generator (62) zur Erzeugung einer der augenblicklichen Winkellage des Abtaststrahles genau proportionalen Präzisions-Rampenspannung, Sample and Hold-Schaltkreise (A 12 bis A 15) zur Abtastung der Rampenspannung, so= bald der Abtaststrahl die Vorder- und Hinterkante des Materialstreifens (30) in Abtastrichtung gesehen erreicht, Schaltmittel (72, 74) zur Wandlung der abgetasteten Spannungsnl-.-veaus in Vorder- und Hinterkanten-Lagespannungen, und Schaltmittel (76, 84, 86, 88) zur Wandlung der Vorder- und Hinterkanten-Lagespannungen in aktive digitale Abtastimpulse (P) vorgesehen sind.030036/0559
- 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zum Zwecke der Setzung von immateriellen Abtastkanten Schaltmittel (R 17, R18, A21, A22) vorgesehen sind, durch die der der Winkellage des Abtaststrahles (12) genau proportionalen Rampenspannung (H) weitere Analogspannungen addier- oder subtrahierbar sind.
- 3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, g e kennzeichnet durch ein die Vorder- und Hinterkanten-Lagespannungen filterndes Kanten-Abtast-Filter (76).
- 4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltmittel (72, 74) einen Phasen-Komparator (64), einen spannungsgesteuerten Oszillator (46), einen Untersetzungszähler (56) und PuIs-Positions-Kodierer umfassen, die in einer Phasenkopplungsschleife zusammengeschaltet sind.
- 5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Sample and Hold-Schaltung mehrere Sample and Hold-Schaltkreise (A12, A13, A14, A15) umfaßt, die jeweils einen nichtinvertierenden Trenn-Verstärker (A77) mit dem Verstärkungsfaktor "Eins", einen von einem Spannungsniveau auslösbaren Schalter (79) und einen Kondensator (C2) aufweisen, der jeweils zwischen diesem Schalter und Masse liegt, daß die Rampenspannung (H) den Eingängen der Trenn-Verstärker zugeführt ist, und daß die Vorder- und Hinterkanten-Lagespannungen den Schaltern (79) derart zugeführt sind, daß diese während des Erscheinens der Vorder- und Hinterkanten des Materialstreifens (30) geschlossen sind.030036/0559Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß dem Filter (76) ein Trigger-Schaltkreis (82) zugeordnet ist, dessen Ausgang mit einem Eingang des Filters (86) verbunden ist, daß ein die Geschwindigkeit des Materialstreifens (30) abtastender Schaltkreis (80) vorgesehen ist, der einen der Vorschubgeschwindigkeit proportionale Impulse erzeugenden Kodierer (31O aufweist, die gemeinsam mit den von einem die Abtastungsrate der Kanten ermittelnden Schaltkreis (78) erzeugten Impulsen (B) in den Trigger-Schaltkreis eingespeist werden, so daß die Wiederholungsfrequenz der Ausgangsimpulse des Trigger-Schaltkreises der Vorschubgeschwindigkeit und die Dauer der Impulse der Abtastgeschwindigkeit der Kantenabtastung entspricht»0 30036/0559
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/016,003 US4247204A (en) | 1979-02-26 | 1979-02-26 | Method and apparatus for a web edge tracking flaw detection system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3001841A1 true DE3001841A1 (de) | 1980-09-04 |
Family
ID=21774822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803001841 Withdrawn DE3001841A1 (de) | 1979-02-26 | 1980-01-18 | Schaltungsanordnung fuer eine anordnung zur ermittlung von fehlstellen eines mit hilfe eines lichtabtast-systems abgetasteten materialstreifens |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4247204A (de) |
JP (1) | JPS55129732A (de) |
DE (1) | DE3001841A1 (de) |
GB (1) | GB2045920B (de) |
SE (1) | SE8001463L (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3341539A1 (de) * | 1983-11-17 | 1985-05-30 | Focke & Co, 2810 Verden | Einrichtung zur ueberwachung und steuerung von bahnen in verpackungsmaschinen |
DE3719714A1 (de) * | 1986-06-13 | 1987-12-17 | Fuji Photo Film Co Ltd | Verfahren und vorrichtung zum abtasten eines bandmaterials |
DE4007401A1 (de) * | 1989-05-16 | 1990-11-22 | Asahi Optical Co Ltd | Messvorrichtung |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4533926A (en) * | 1982-12-23 | 1985-08-06 | American Home Products Corporation (Del.) | Strip chart recorder and medium status |
US5068799A (en) * | 1985-04-24 | 1991-11-26 | Jarrett Jr Harold M | System and method for detecting flaws in continuous web materials |
US4719061A (en) * | 1985-08-12 | 1988-01-12 | Essex Group, Inc. | System and method for in-process detection of contamination in electrical conductor insulation |
US4651374A (en) * | 1986-03-17 | 1987-03-24 | Turchan Manuel C | Combined hole making and threading tool |
US5413438A (en) * | 1986-03-17 | 1995-05-09 | Turchan; Manuel C. | Combined hole making and threading tool |
JPS6333834A (ja) * | 1986-07-28 | 1988-02-13 | Canon Inc | 表面状態検査装置 |
DE3882905T2 (de) * | 1987-05-27 | 1994-03-10 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Fühler zur unterscheidung von fehlern in lichtdurchlassendem bahnförmigem material. |
GB8727963D0 (en) * | 1987-11-30 | 1988-01-06 | Atomic Energy Authority Uk | Displacement monitoring |
EP0320122A3 (de) * | 1987-11-30 | 1992-04-29 | United Kingdom Atomic Energy Authority | Verfahren und Vorrichtung zur Positionsüberwachung |
ATE126592T1 (de) * | 1988-02-05 | 1995-09-15 | Commw Scient Ind Res Org | Gerät zum messen der biegefestigkeit und steife von geweben. |
US4914285A (en) * | 1988-12-27 | 1990-04-03 | Eastman Kodak Company | Control means for web scanning apparatus |
US5072414A (en) * | 1989-07-31 | 1991-12-10 | Accuweb, Inc. | Ultrasonic web edge detection method and apparatus |
US5274573A (en) * | 1989-07-31 | 1993-12-28 | Accuweb, Inc. | Ultrasonic web edge detection method and apparatus |
JPH03134548A (ja) * | 1989-10-19 | 1991-06-07 | Fuji Photo Film Co Ltd | 表面検査装置 |
US4989984A (en) * | 1989-11-08 | 1991-02-05 | Environmental Research Institute Of Michigan | System for measuring optical characteristics of curved surfaces |
US5269883A (en) * | 1990-08-31 | 1993-12-14 | Kimberly-Clark Corporation | Method for controlling basis weight in the production of stretchable webs |
US5389789A (en) * | 1992-05-20 | 1995-02-14 | Union Camp Corporation | Portable edge crack detector for detecting size and shape of a crack and a portable edge detector |
US6104032A (en) * | 1992-10-13 | 2000-08-15 | Means; Orville D. | Filter inspection system |
DE4431922A1 (de) * | 1994-09-08 | 1996-05-23 | Krupp Ag Hoesch Krupp | Lichtschnitt-Triangulations-Verfahren und Vorrichtung zur on-line-Vermessung von bewegten Profilen |
DE19506467A1 (de) * | 1995-02-24 | 1996-08-29 | Koenig & Bauer Albert Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Messen einer Lage einer Kante von Bahnen oder Bogen |
AR002082A1 (es) * | 1995-05-25 | 1998-01-07 | Gillette Co | Metodo para producir un borde cortante en una tira de metal y el aparato para realizarlo |
US5696591A (en) * | 1996-01-05 | 1997-12-09 | Eastman Kodak Company | Apparatus and method for detecting longitudinally oriented flaws in a moving web |
FR2796462B1 (fr) * | 1999-07-15 | 2001-09-07 | Eastman Kodak Co | Procede et dispositif de detection d'un defaut dans une nappe liquide |
US6521905B1 (en) | 1999-09-22 | 2003-02-18 | Nexpress Solutions Llc | Method and device for detecting the position of a transparent moving conveyor belt |
US7755770B2 (en) * | 2006-03-24 | 2010-07-13 | Schlumberger Technology Corporation | Method for mapping geometrical features with opto-electronic arrays |
US8553228B2 (en) * | 2011-09-30 | 2013-10-08 | 3M Innovative Properties Company | Web inspection calibration system and related methods |
DE102016012500A1 (de) * | 2016-10-19 | 2018-04-19 | Texmag Gmbh Vertriebsgesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Lageerfassung einer laufenden Warenbahn |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2220737A (en) * | 1937-05-05 | 1940-11-05 | Stockton Profile Gauge Corp | Apparatus for detecting web alignement |
US3646353A (en) * | 1970-10-19 | 1972-02-29 | Eastman Kodak Co | Flying spot scanner blanking |
NO136430C (no) * | 1971-11-30 | 1977-08-31 | Ferranti Ltd | Kretsanordning for bruk sammen med en feildetektor for en bevegelig flate |
US3900265A (en) * | 1974-03-08 | 1975-08-19 | Intec Corp | Laser scanner flaw detection system |
JPS51101591A (ja) * | 1975-03-05 | 1976-09-08 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ketsukankensasochi |
US4160913A (en) * | 1977-08-05 | 1979-07-10 | St. Regis Paper Company | Web scanning apparatus |
-
1979
- 1979-02-26 US US06/016,003 patent/US4247204A/en not_active Expired - Lifetime
-
1980
- 1980-01-18 DE DE19803001841 patent/DE3001841A1/de not_active Withdrawn
- 1980-02-05 JP JP1215080A patent/JPS55129732A/ja active Pending
- 1980-02-07 GB GB8004168A patent/GB2045920B/en not_active Expired
- 1980-02-25 SE SE8001463A patent/SE8001463L/ not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3341539A1 (de) * | 1983-11-17 | 1985-05-30 | Focke & Co, 2810 Verden | Einrichtung zur ueberwachung und steuerung von bahnen in verpackungsmaschinen |
DE3719714A1 (de) * | 1986-06-13 | 1987-12-17 | Fuji Photo Film Co Ltd | Verfahren und vorrichtung zum abtasten eines bandmaterials |
DE4007401A1 (de) * | 1989-05-16 | 1990-11-22 | Asahi Optical Co Ltd | Messvorrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS55129732A (en) | 1980-10-07 |
SE8001463L (sv) | 1980-08-27 |
GB2045920B (en) | 1983-03-16 |
GB2045920A (en) | 1980-11-05 |
US4247204A (en) | 1981-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3001841A1 (de) | Schaltungsanordnung fuer eine anordnung zur ermittlung von fehlstellen eines mit hilfe eines lichtabtast-systems abgetasteten materialstreifens | |
DE69634217T2 (de) | Vorrichtung zur Kontrolle der Schnittkante von Rasierklingen | |
DE2428123C2 (de) | Anordnung zum Nachweisen von Fehlstellen eines mittels eines Laserstrahls abgetasteten Materials | |
DE2657938C2 (de) | ||
DE2937335C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur optischen Prüfung von Gegenständen | |
DE2611539C3 (de) | Verfahren zum Erkennen und Orten von sich in Längsrichtung einer laufenden Materialbahn erstreckenden Fehlern | |
DE2331952A1 (de) | Anordnung zum feststellen von fehlern mit einer laserabtasteinrichtung | |
DE1762965B2 (de) | Abtastvorrichtung mit einem von hand ueber einen informations traeger zu bewegendes gehaeuse | |
DE2836571C2 (de) | Verfahren zur Umwandlung eines Videosignals in ein Schwarz/Weiß-Signal | |
DE2937245A1 (de) | Vorrichtung zum pruefen von langgestrecktem werkstoff | |
DE1134533B (de) | Verfahren zur Messung des mittleren Daempfungskoeffizienten bzw. der mittleren Dichte der Atmosphaere und Anordnung zur Durchfuehrung des Verfahrens | |
DE3719714C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Abtasten eines Bandmaterials in Richtung der Weite des Bandmaterials | |
DE2355517B2 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Feststellen des Auftretens einer erwarteten digitalen Signalfolgeart | |
DE1925937A1 (de) | Anordnung zur Kontrolle und UEberwachung der Guete der Oberflaechenbearbeitung | |
DE2220592A1 (de) | Vorrichtung zum Abtasten eines in Bewegung befindlichen Bahnmaterials | |
DE2425919C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Geschwindigkeit eines Gegenstandes gegenüber einem Bezugskörper | |
DE2241263B2 (de) | Überwachungsvorrichtung zur Erfassung eines Fehlers auf der Oberfläche eines sich bewegenden bandförmigen Gegenstandes | |
DE2208344A1 (de) | Anordnung mit mehreren Strahlungsfühlern | |
DE2153842A1 (de) | ||
EP0849608A2 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung der Lage des Randes eines laufenden Bandes | |
DE2527375A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bildung eines vergleichsrechtecksignals | |
DE3034778C2 (de) | Vorrichtung zur automatischen Regelung der linearen Dichte von Krempelband | |
DE2426803A1 (de) | Vorrichtung zum vergleichen von bildern | |
DE1203479B (de) | Verfahren zum fotoelektrischen Bestimmen der relativen Lage wenigstens einer Kante eines Objektes | |
DE2503449A1 (de) | Faksimile-empfaenger |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: SPOTT, G., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 800 |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |