DE3011014C2

DE3011014C2 -

Info

Publication number: DE3011014C2
Application number: DE3011014A
Authority: DE
Inventors: Hajime Tokio/Tokyo Jp Yoshida
Original assignee: HAJIME INDUSTRIES Ltd TOKIO/TOKYO JP
Current assignee: HAJIME INDUSTRIES Ltd TOKIO/TOKYO JP
Priority date: 1979-03-22
Filing date: 1980-03-21
Publication date: 1990-07-12
Also published as: JPS55125439A; US4509076A; FR2452100B1; DE3011014A1; CA1126857A; JPH0135295B2; GB2054837A; FR2452100A1; GB2054837B

Description

Die Erfindung betrifft eine Fehlerprüfvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Fehlerprüfvorrichtung der genannten Art ist aus der DE-AS 25 49 457 bekannt. Diese Vorrichtung dient zur Erfassung optisch erkennbarer Fehler in durchsichtigen Gegenständen, wie Glasflaschen, wobei mit einem rechteckigen oder runden Fenster und einer Diskriminatoreinrichtung gearbeitet wird, um Fehler zu erfassen, die eine bestimmte Länge überschreiten.

Aus der GB-PS 14 93 537 ist eine Prüf- bzw. Inspektionsvor richtung bekannt, die zwei Erfassungsbereiche mit zwei Kompa ratoren aufweist, deren einer auf Hell-Dunkel-Übergänge und deren anderer auf Dunkel-Hell-Übergängen im jeweils überwach ten Gegenstand entspricht. Mit den entsprechenden Komparatoren sind im übrigen Empfindlichkeitssteuereinrichtungen verbunden, durch die eine Schwellwerteinstellung ermöglicht ist. Die be treffenden Maßnahmen genügen jedoch nicht, um Fehler einer be stimmten Länge zu ermitteln.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine neuartige Fehlerprüfvor richtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit der Fehler an einem zu prüfenden Gegenstand hervorragend sicher und automatisch geprüft bzw. überwacht werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 ein systematisches Blockschaltbild eines Ausführungs beispiels der Fehlerprüfvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 in Vorderansicht den Bildschirm eines Monitor-Fern sehempfängers,

Fig. 3A-3I und 4A-4I Signalverläufe zur Erläuterung des Be triebs des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1.

Ein Ausführungsbeispiel der Fehlerprüfvorrichtung gemäß der Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt ein systematisches Blockschalt bild eines Ausführungsbeispiels der Fehlerprüfvorrich tung gemäß der Erfindung. Es sind dargestellt ein zu prü fender Gegenstand 1, wie ein industrielles Erzeugnis oder dergleichen, eine Bildaufnahmeeinrichtung 2, wie eine Schwarzweißfernsehkamera, die ein Video- oder Bildsignal v durch Aufnehmen bzw. durch Signalempfang von dem ge prüften Gegenstand 1 abgibt, allgemein eine Gegenstand- Prüfvorrichtung 3, die das Bildsignal v von der Fernseh kamera 2 verarbeitet, und ein Monitor-Fernsehempfänger 4, der das Bildsignal des geprüften Gegenstandes 1 wieder gibt durch Empfang des Bildsignals v′′ von der Gegenstand- Prüfvorrichtung 3.

Die Gegenstand-Prüfvorrichtung 3 gemäß der Erfindung ist mittels eines Prozessors 31 für das Videosignal v gebil det, wie einem Videoverstärker und einem Horizontalsynchron- Separator, sowie durch einen ersten Erfassungsabschnitt 32, beispielsweise einer Differenzierschaltung, einen zweiten Erfassungsabschnitt 33, beispielsweise einer Differenzier schaltung, einen ersten Perioden-Diskriminator 34, bei spielsweise einem monostabilen Multivibrator oder einem Zeitgeber, einen zweiten Perioden-Diskriminator 35, bei spielsweise einem monostabilen Multivibrator oder Zeit geber, einen ersten Speicher 36, wie ein Flipflop, einen zweiten Speicher 37, wie ein Flipflop, und einen Ausgabe abschnitt 38 (Ausgangssignalabschnitt), beispielsweise ein ODER-Glied.

Der Prozessor 31 bewirkt den Empfang des Bildsignals v ent sprechend dem geprüften Gegenstand 1 und der Fernsehkamera 2 zu dessen Verstärkung und dessen Verarbeitung durch Unter drücken bzw. Weglassen der unnötigen Komponenten zur Bil dung des Bildsignals v′, das sowohl dem ersten Erfassungs abschnitt 32 als auch dem zweiten Erfassungsabschnitt 33 zugeführt wird zur Verarbeitung des Bildsignals v von der Fernsehkamera 2 und zur Abgabe eines Bildsignals v′′ zum Monitor-Fernsehempfänger 4 und weiter zum Empfang des Bildsignals v von der Fernsehkamera 2 und zur Erzeugung beispielsweise des Horizontalsynchronsignals h (ver gleiche Fig. 3I, 4I) und zur Zufuhr eines solchen Signals h zum ersten Speicher 36 bzw. zum zweiten Speicher 37.

Im ersten Erfassungsabschnitt 32 wird, wenn das Änderungs verhältnis des zugeführten Bildsignals v′ bezüglich der Zeit beispielsweise größer als ein positiver gegebener Wert ist, ein Signal a abgegeben und dann dem ersten Perioden- Diskriminator 34 und dem zweiten Speicher 37 zugeführt. Andererseits wird am zweiten Erfassungsabschnitt 33, wenn das Änderungsverhältnis des zugeführten Bildsignals v′ bezüglich der Zeit beispielsweise über einem negativen gegebenen Wert liegt, ein Signal b abgegeben und dann dem zweiten Perioden-Diskriminator 35 sowie dem ersten Speicher 36 zugeführt. Der erste Perioden-Diskriminator 34 empfängt das Signal a vom ersten Erfassungsabschnitt 32, gibt dann ein Signal c für eine gegebene Periode ab und führt die ses dem ersten Speicher 36 zu. Weiter empfängt der zweite Perioden-Diskriminator 35 das Signal b vom zweiten Er fassungsabschnitt 33, gibt ein Signal d für eine gegebene Periode ab und führt dieses dem zweiten Speicher 37 zu. Der erste Speicher 36 gibt ein Signal e ab und führt die ses dem Ausgabeabschnitt 38 zu, wenn ein Signal c vom ersten Perioden-Diskriminator 34 vorliegt und auch das Signal b von dem zweiten Erfassungsabschnitt 33. Der zweite Speicher 37 gibt ein Signal f ab und führt dieses dem Ausgabeab schnitt 38 zu, wenn das Signal d vom zweiten Perioden- Diskriminator 35 und auch das Signal a vom ersten Erfassungs abschnitt 32 vorliegen. Der Ausgabeabschnitt 38 gibt ein Fehlererfassungssignal g ab, wenn eines der Signale e oder f empfangen wird oder wenn beide Signale e und f empfangen werden. Weiter werden sowohl der erste Speicher 36 als auch der zweite Speicher 37 von dem Horizontalsynchronsignal h von dem Prozessor 31 gelöscht.

Der Betrieb der Fehlerprüfvorrichtung gemäß der Erfindung mit dem erwähnten Aufbau wird im folgenden erläutert. Es sei erwähnt, daß die vorliegende Erfindung anhand eines Bei spiels erläutert wird, bei dem ein schwarzer Fleck oder dergleichen auf einer Mittelabdichtung einer Flaschen kapsel geprüft wird, wobei die Mittelabdichtung scheiben förmig mit weißer Farbe ist und den zu prüfenden Gegen stand darstellt.

Fig. 2 zeigt die Vorderansicht des Bildschirms des Moni tor-Fernsehempfängers 4, auf dem das Bild eines Gegen standes, beispielsweise eine Mittelabdichtung, bei schwarzem Hintergrund mit einem schwarzen Fleck 1′ durch die Video- oder Fernsehkamera 2 wiedergegeben wird. Bildsignale für einen Horizontalabschnitt der Fernsehkamera 2 sind durch Geraden A und B beispielhaft in Fig. 2 dargestellt und er scheinen als Signalverläufe v ₁ bzw. v ₂ gemäß den Fig. 3A bzw. 4A. Wenn Bildsignale wie v ₁ und v ₂ gemäß den Fig. 3A bzw. 4A als Beispiel am ersten Erfassungsabschnitt 32 empfangen werden, werden von dem ersten Erfassungsabschnitt 32 Impulssignale a ₁, a ₂, a ₃ an den jeweiligen Anstiegsflanken der Bildsignale v ₁ und v ₂ abgegeben, wie gemäß den Fig. 3B und 4B. Andererseits werden am zweiten Erfassungsabschnitt 33, wenn Bildsignale wie die Bildsignale v ₁ und v ₂ gemäß den Fig. 3A und 4A empfangen werden, Impulssignale b ₁, b ₂ und b ₃ jeweils von dem zweiten Erfassungsabschnitt 33 an den Abfallflanken der Bildsignale v ₁ und v ₂ abgegeben, wie in den Fig. 3C bzw. 4C dargestellt. Der erste Perioden- Diskriminator 34 empfängt die Impulssignale a ₁, a ₂, a ₃ ge mäß den Fig. 3B und 4B von dem ersten Erfassungsabschnitt 32 und gibt Impulssignale c ₁, c ₂ bzw. c ₃ mit jeweils gegebener Impulsbreite t ₁ an den Anstiegsflanken der Impulssignale a ₁, a ₂ und a ₃ ab, wie in den Fig. 3D und 4D dargestellt.

Auch der zweite Perioden-Diskriminator 35 empfängt die Signale b ₁, b ₂ und b ₃ gemäß den Fig. 3C und 4C von dem zwei ten Erfassungsabschnitt 33 und gibt Ausgangssignale d ₁, d ₂ bzw. d ₃ ab mit jeweils gegebener Impulsbreite t ₂ bei den Anstiegsflanken der Impulssignale b ₁, b ₂ und b ₃, wie das in den Fig. 3E bzw. 4E dargestellt ist. In diesem Fall sind die Perioden bzw. die Impulsbreiten t ₁ und t ₂ der Impulssignale c ₁, c ₂, c ₃, d ₁, d ₂, d ₃ jeweils in Zusammen hang mit der Größe des Fehlers 1′ bestimmt, der erfaßt werden muß.

Zunächst für den Fall der Abtastgeraden A in Fig. 2 empfängt, wie in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt, der erste Speicher 36 kein Impulssignal b ₁ vom zweiten Erfassungsabschnitt 33 während der Periode t ₁ des Impulssignals c ₁ von dem ersten Diskriminator 34 und empfängt ebenso der zweite Speicher 37 nicht das Signal a ₁ von dem ersten Erfassungsabschnitt 34 während der Periode t ₂ des Signals d ₁ von dem zweiten Perioden-Diskriminator 35. Deshalb geben für den der Ab tastgeraden A in Fig. 2 entsprechenden Abschnitt sowohl der erste Speicher 36, als auch der zweite Speicher 37 keine Signale e bzw. f ab, wie in Fig. 3F bzw. 4G darge stellt. Andererseits empfängt für den Fall der Abtastgeraden B in Fig. 2 der erste Speicher 36 keine Signale b ₁ und b ₃ vom zweiten Erfassungsabschnitt 33 während der Periode t ₁ der Signale c ₂ und c ₃ vom ersten Perioden-Diskriminator 34. Folglich gibt für den der Abtastgeraden B in Fig. 2 ent sprechenden Abschnitt der erste Speicher 36 kein Ausgangs signal e ab, wie in Fig. 4F dargestellt. Jedoch empfängt der zweite Speicher 37 das Impulssignal a ₃ vom ersten Detektorabschnitt 32 während der Periode t ₂ des Signals d ₂ vom zweiten Perioden-Diskriminator 35, so daß in diesem Fall der zweite Speicher 37 das Impulssignal f abgibt, wie in Fig. 4G dargestellt. Folglich gibt, wenn der Aus gabeabschnitt 38 so ausgebildet ist, daß das Ausgangs signal g davon abgegeben wird, wenn das Ausgangssignal f vom zweiten Speicher 37 durch den Ausgabeabschnitt 38 empfangen ist, wie erläutert, wenn der zweite Speicher 37 das Signal f abgibt, der Ausgabeabschnitt 38 ein Fehler erfassungssignal g ab. Das heißt, wenn ein Fehler 1′ nur auf dem zu prüfenden bzw. geprüften Gegenstand 1 ist, gibt der Ausgabeabschnitt 38 ein Fehlererfassungssignal g ab. Dieses Ausgangssignal g wird beispielsweise einem An zeigeabschnitt 5 zugeführt, wie ein Summer oder eine Lampe oder dergleichen, zur Anzeige des Vorhandenseins von Fehlern.

Die obige Erläuterung wurde für den Fall gegeben, in dem ein zu prüfender weißer Gegenstand auf einem schwarzen Hintergrund existiert, wobei ein Fehler, wie ein schwarzer Fleck, innerhalb der weißen Basis zu empfangen ist, wobei jedoch im gegenteiligen Fall ein zu prüfender schwarzer Gegenstand auf einem weißen Hintergrund angeordnet werden kann und ein weißer Fehler innerhalb der schwarzen Basis erfaßt werden kann, während der Ausgabeabschnitt 38 so aufgebaut sein kann, daß er ein Fehlerfassungssignal g ab gibt, wenn das Ausgangssignal e vom ersten Speicher durch den Ausgabeabschnitt 38 empfangen wird.

Weiter können für den Fall, daß die Farbe des zu prüfenden Gegenstands, die Farbe des Hintergrund, die Farbe des Fehlers usw. sich von dem erwähnten Schwarz oder Weiß unterscheiden, durch Aufnehmen jeder Farbe mittels der Fernsehkamera Bildsignale mit Schwarz- und Weißpegeln entsprechend den jeweiligen Farben erhalten werden, und kann daher für solche Fälle die Erfindung offensichtlich mit den gleichen Wirkungen angewendet werden.

Wie vorstehend erwähnt, können gemäß der Erfindung Fehler an einem zu prüfenden Gegenstand sicher und automatisch geprüft bzw. überwacht werden, weshalb die Vorteile auf derartigen Anwendungsgebieten hervorragend sind.

Claims

Fehlerprüfvorrichtung zum Ermitteln kleiner Fehler bzw. Defekte, wie Risse oder Sprünge, in Gegenständen,
- a) mit einer Bildaufnahmeeinrichtung (2) zur Aufnahme eines zu überprüfenden, von einer Lichtquelle bestrahl ten Gegenstandes (1) und zur Erzeugung eines analogen Videosignals (v) von dem betreffenden Gegenstand,
- b) mit einer Prozessoreinrichtung (31), die das analoge Videosignal aufnimmt und die aus diesem eine Horizontal-Synchronisiersignalkomponente (h) und ein von jeglicher unnötiger Komponente freies Video signal (v′) trennt, und
- c) mit einem ersten Periodendiskriminator (34) zum Er zeugen eines Signals (c), das an der Anstiegsflanke des Videosignals (c′) während eines bestimmten Zeit spanne ansteigt,
gekennzeichnet durch
- d) einen ersten Erfassungsabschnitt (32) für die Aufnahme des Videosignals und für die Erzeugung eines Impuls signals (a) an einer Anstiegsflanke des betreffenden Videosignals,
- e) einen zweiten Erfassungsabschnitt (33) für die Aufnahme des Videosignals und für die Erzeugung eines Impuls signals (b) an einer Abfallflanke des betreffenden Videosignals, wobei der erste Periodendiskriminator (34) den Ausgangsimpuls von dem ersten Erfassungsabschnitt (32) aufnimmt und daraufhin das Signal (c) während der be stimmten Zeitspanne erzeugt, die in Übereinstimmung mit der Größe eines zu ermittelnden kleinen Fehlers bzw. Defekts bestimmt ist,
- f) einen zweiten Periodendiskriminator (35), der den Ausgangsimpuls von dem zweiten Erfassungsabschnitt (33) aufnimmt und der ein Signal (d) mit einer Dauer erzeugt, die gleich der Dauer des Signals von dem ersten Periodendiskriminator (34) ist,
- g) einen ersten Speicher (36), der das Signal von dem ersten Periodendiskriminator (34) und den Ausgangs impuls von dem zweiten Erfassungsabschnitt (33) auf nimmt und der ein Signal in dem Fall erzeugt, daß das betreffende Signal und der Impuls vorhanden sind, derart, daß das Vorliegen eines Fehlers bzw. Defekts einer Größe ermittelt wird, die kleiner ist als jene eines Fehlers bzw. Defekts, das durch das Signal mit der Dauer bestimmt ist, die von dem ersten Periodendiskriminator (34) abgeleitet ist, wobei die Horizontal-Synchronisiersignalkomponente dem ersten Speicher (36) nach Aufnahme der Signale von dem ersten Periodendiskriminator (34) und des Ausgangs impulses von dem zweiten Erfassungsabschnitt (33) her zur konstanten Löschung des betreffenden Speichers (36) zugeführt ist,
- h) einen zweiten Speicher (37), der das Signal von dem zweiten Periodendiskriminator (35) und den Ausgangs impuls von dem ersten Erfassungsabschnitt (32) auf nimmt und der ein Signal in dem Fall erzeugt, daß das betreffende Signal und der Ausgangsimpuls vorhanden sind, derart, daß das Vorliegen eines Fehlers bzw. Defekts einer Größe ermittelt wird, die kleiner ist als jene eines Fehlers bzw. Defekts, der durch das Signal mit der Dauer bestimmt ist, das von dem zweiten Periodendiskriminator (35) abgeleitet ist, wobei die Horizontal-Synchronisiersignalkomponente dem zweiten Speicher (37) nach Aufnahme des Signals von dem zweiten Periodendiskriminator (35) und des Ausgangsimpulses von dem ersten Erfassungsab schnitt (32) zur konstanten Löschung des betreffen den Speichers (37) zugeführt ist, und
- i) Ausgabeeinrichtungen (38), die auf Ansteuerung von den beiden Speichern (36, 37) hin ein Fehlerer fassungssignal in dem Fall erzeugen, daß entweder einer oder beide der genannten Speicher (36, 37) Ausgangssignale liefern.