DE2226766A1

DE2226766A1 - Qualitätskontrollsystem für die Fertigung von Gegenständen

Info

Publication number: DE2226766A1
Application number: DE19722226766
Authority: DE
Inventors: Mark J. Maywood; Goldbach Henry T. Little Ferry; N.J. Kolby (V.StA.). P
Original assignee: Bio Medical Sciences Inc
Current assignee: Bio Medical Sciences Inc
Priority date: 1971-06-03
Filing date: 1972-06-02
Publication date: 1972-12-14
Also published as: CA972465A; DD98387A5; NL7207242A; FR2141701A1; GB1358239A; FR2141701B1; SE372117B; IT958150B; AU463237B2; BE784246A; US3704362A; AU4273672A

Description

Dr. Ing. VVvr-r Ahit7

Dr.Dio.= :rF.Morf 2. «1972

Dr. Hans-A. Brauns * A 957-007

Mönchen 86, Pi«Keneuenlr.2$

ΒΙΟ-MEDICAL SCIRMCES, ITIC. 1'IO'New Dutch Lane, Pairfield, New Jersey, V. St. A.

Qualitätskontrollsystern für die Fertigung von Gegenständen

Die vorliegende Erfindung betrifft Systeme für die Überwachung der Fertigung und insbesondere verbesserte Qualitätskontrollsysteme.

Bei der automatisierten Herstellung von Gegenständen, welche eine Mehrzahl von geforderten Eigenschaften besitzen, ist es üblich, ein Qualitätskontrollsystem zu verwenden, welches mittels photoelektrischer, magnetischer- oder ähnlicher Kontrollgeräte für die Gegenstände jene Gegenstände ermittelt, welche nicht vorgegebenen Amiahmebedingungen entsprechen. Die Entscheidung über die Unbrauchbarkeit wird üblicherweise an Anzeigegeräte oder zugeordnete Einrichtungen übermittelt, durch welche die unbrauchbaren Gegenstände vorn Fliessband entfernt werden.

Derartige Qualitätskontrollsysteme gewährleisten, dass unbrauchbcirc Gegenstände nicht zum Kunden gelangn_#aber- haben im wesentlichen keine anderen Fähigkeiten. Ungeachtet der breiten Information, welche derartige Qualitätskontr-ollsysteme bezüglich der

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hergestellten Gegenstände ermitteln können, finden die Systeme lediglich beim Ausschluss von Gegenständen in der beschriebenen Weise Verwendung und werden daher im allgemeinen in Verbindung mit anderen unabhängigen Fertigungssystemen verwendet, beispielsweise mit Systemen, welche eine Verfahrenskontrolle durchführen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kombiniertes Qualitätskontroll- und Fertigungskontrollsystem zu schaffen,

Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Qualitätskontrollsystem zu schaffen, welches Ausgangsdaten sowohl bezüglich einer Nichtannahme des Gegenstands und des Fertigungsverfahrens liefert.

Das Kontrollsystem gemäss der vorliegenden Erfindung weist eine erste Schaltkreisanordnung zur Ermittlung der geforderten Eigenschaften eines jeden hergestellten Gegenstandes auf und liefert Ausgangssignale, wenn die ermittelten Eigenschaften V/erte besitzen, welche eine vorgegebene Grosse überschreiten, sowie Signalzähler zur Vornahme selektiver Summierungen der Ausgangssignale der ersten Schaltkreisanordnung, und eine zweite auf die genannten Zähler ansprechende Schaltkreisanordnung, welche ein Ausgangssignal liefert, wenn einer oder mehrere Zähler einen Zählwert erreicht, der kleiner als ein erster vorgegebener Viert ist, und schliesslich eine dritte auf die genannten Zähler ansprechende Schaltkreisanordnung, welche ein Ausgangssignal liefert, wenn alle Zähler zusammen einen Wert ermitteln, welcher kleiner ist als ein zweiter vorgegebener Wert. Das erfindung.sgemässe System kann ferner eine vierte Schaltkreisanordnung

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aufweisen, die auf die genannte zweite Schaltkreisanordnung anspricht und ein Ausgangssignal liefert, wenn die zweite Schaltkreisanordnung Ausgangssignale bezüglich einer vorgegebenen Folge von Gegenständen zur Verfugung stellt.

Das System kann ferner eineAussehlusseinrichtung für die -Gegenstände aufweisen, welche auf die Ausgangssignale der ersten Schaltkreisanordnung anspricht, sowie eine verfahrensbezogene Aussehlusasinrichtung, welche auf die Ausgangssignale der dritten und vierten Schaltkreisanordnung anspricht.

Die Erfindung wird anschliessend an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemässen Kontrollsystems,

Figur 2 eine Draufsicht auf einen hergestellten Gegenstand_/ dessen Qualität mit der Qualität des Herstellungsverfahrens, durch das erfindungsgemässe System nach Fig. 1 ermittelt werden können:,

Figur 5 einen Querschnitt des Gegenstandes gemäss Fig. 2 längs der Linie 2-2 der Fig. 2,

Figur 4 eine schemajbische Darstellung von bevorzugten Ausführungsformen der gegenstandsbezogenen Kontrollgeräte 80 und 110 gemäss Fig. 1.

Gemäss Fig. 1 weist das erfindungsgemässe Kontrollsystem eine Anzahl von Fühleinheiten 10, 20, 50, 40 und 50 für die Er-

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mittlung von Gegenstandsmerkmalen auf, wobei jede Einheit den für die Einheit 10 dargestellten Aufbau besitzt, und die Einheiten jeweils Signale auf die ., Leitungen 11, 21, 31, und 51 liefern. Bestimmte Elemente der Einheiten befinden sich in einer Abfühlstellung relativ zum Förderer für die Gegenstände und können daher eine bestimmte Anzahl von Gegenstandsmerkmalen beim Durchtritt des Gegenstandes durch die Fühlstation ermitteln. Die Förderung eines Gegenstandes durch eine derartige Fühlstation wird durch den Eintrittsfühler 60 festgestellt, welcher entsprechend ein Ausgangssignal auf der Leitung 61 .,lief ert. Die Förderung des Gegenstandes über die genannte Station hinaus, wird durch den Austrittsfühler 70 ermittelt, welcher entsprechend ein Ausgangssignal auf der Leitung 7I liefert. Die Ausgangsleitungen der Fühleranordnungen zur Ermittlung der Gegenstandsmerkmale enden einzeln in rückstellbaren Zählern 12, 22, 32, 42 und 52, wobei die Ausgangsleitung 6l der Eintrittsfühleranordnung mit jeden der Zähler zwecks Rückstellung derselben auf 0 vor Eintritt eines jeden Gegenstandes in die Abfühlstation verbunden ist. Die Zähler sind handelsübliche Binärzähler, deren binär kodierte dezimale Ausgangssignale den Ausgangsleitungen \J>, 25* 33j 4j5 und 53 zugeführt werden, wovon jede aus einer Anzahl von Leitungen besteht, wie in Verbindung mit Fig. 4 erläutert wird. Diese Ausgangsleitungen münden in das Einzelgegenstand-Kontrollgerät 80, welches ebenfalls mit der Ausgangsleitung Jl der Austrittsfühleranordnung verbunden ist. Das Kontrollgerät 80 liefert auf der Leitung 8l ein erstes Ausgangssignal an die GegenstandsausSchlusseinrichtung 90, sowie ein zwsLtes Ausgangssignal auf der Leitung 82 zur Verfahrensausschlusseinrichtung 100 und ein drittes und viertes Ausgangssignal jeweils auf der Leitung 83 und 84 zum Mehrfachfehler-Kontrollgerät 110. Das Kontrollgerät 110 liefert auf der Leitung 111 ein Ausgangssignal zur Verfahrensausschlusseinrichtung 100.

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Wie nachfolgend unter Bezugnahme auf die besonderen in Fig. 4 gezeigten Merkmale der Kontrollgeräte 80 und 110 beschrieben wird, sprechen diese Kontrollgeräte auf Signale an, die ein Mass für die Merkmale des abgetasteten Gegenstandes sind, um festzustellen, ob der Pertigungsvorgang, obwohl er in einzelnen Gegenstand zu Fehlern führt, unter Ausschluss der fehlerhaften Gegenstände fortgeführt werden kann, oder ob die Fertigung mit diesem Verfahren unter Durchführung von Verfahrensänderungen unterbrochen werden sollte. Die Ausschlusseinrichtungen 90 und 100 können handelsübliche Anzeigeeinrichtungen aufweisen, beispielsweise Lampen, welche durch die Ausgangssignale auf den Leitungen 8l, 82 und 111 eingeschaltet werden, Systeme welche einen ausgeschlossenen Gegenstand vom Fliessband entfernen, oder Systeme welche Verfahrensmerkmale abhängig von den von den Kontrollgeräten gelieferten qualitativen Daten verändern.

Zur Erleichterung der Erläuterung der Betriebsweise und des Aufbaus des erfindungsgemässen Systems wird anschliessend auf Fig. 2 Bezug genommen, welche ein Ausführungsbeispiel eines Gegenstandes zeigt, welcher mit Hilfe des Systems nach Fig. 1 hergestellt werden kann.

Figur 2 zeigt in gestrichelten Umrisslinien ein Thermometer mit einem Anzeigeabschnitt 2, welcher zur Einführung in den Mund eines Patienten zur oralen Temperaturmessung bestimmt ist. Der Anzeigeabschnitt 2 weist eine Anzahl von Hohlräumen auf, die beispielsweise in neun Reihen angeordnet sind, wobei jeder Hohlraum einen .ganzzahligen Temperaturgrad anzeigt, und beispielsweise ferner in fünf Spalten einen Dezimalbruchteil (0,2) eines Temperaturgrades. Jeder Hohlraum 3 ist mit einer temperaturanzeigenden Zusammensetzung 4 gefüllt, welche gegenüber den anderen Hohlräumen jeweils unterschiedliche thermische

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Eigenschaften aufweist, beispielsweise einen unterschiedlichen Schmelzpunkt ^nu&ngsschmelzternperafcur). Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, besteht das Thermometer 1 aus einer Trägerfolie 5, welche als Thermometerförderband dienen kann. Die Folie 5 enthält die Hohlräume 3 und besteht aus biegsamem wärmeleitenden Material, beispielsweise aus einer Aluminiumfolie, um einen schnellen Wärmeübergang von der Prüfperson an die in den Hohlräumen befindlichen, zur Temperaturanzeige dienenden Zusammensetzungen zu gewährleisten.

Beim Herstellungsverfahren des Gegenstandes wird die Folie 5 einem Pressvorgang unterworfen, wobei die Hohlräume hergestellt werden und Einstellöffnungen 5^a und 5b eingeschnitten werden. Anschliessend wird die Trägerfolie 5 gegenüber einer Abgabevorrichtung derart angeordnet, dass sich die Hohlräume jeweils in Fluchtung mit der Abgabevorrichtung befinden, welche die jeweilige zur Temperaturanzeige dienende Zusammensetzung 4 abgibt. Die Qualität des fertigen Gegenstandes hängt in erster Linie von einem zufriedenstellenden Abschluss der Abgabe der Zusammensetzung ab, da ein Gegenstand mit einer zu geringen Menge aufgenommener Zusammensetzung in irgendeinem Hohlraum ungeeignet ist, eine Anzeige der in Temperaturgrad-Bruchteilen angegebenen Temperatur zwischen den angegebenen Grenzen von 96*0 F und 104,O³F zu liefern. Damit ist im vorliegenden Beispiel das Ablageniveau im Hohlraum jenes Gegenstandsrnerknialj welches durch das er-findungsgemässe System abgetastet wird.

Nach Beendigung der Ablagerung der Zusammensetzung, wird die Förderfolie zur genannten Abfüllstation weiter bewegt, wo eine Qualitätskontrolle des Gegenstands und Daten über die Verfahrenskontrolle erhalten werden. Anschliessend wird eine Anzeigeschicht 6 in den Hohlräumen angeordnet. Durch diese

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Schicht wird eine visuelle Anzeige, beispielsweise ein Farbwechsel beim Schmelzen der Zusammensetzung 4.während des Gebrauchs des Gegenstandes erzeugt. Über der Anzeigeschicht 6 liegt eine Maicierungssehicht 7· Die Trägerfolienanordnung, welche durch eine transparente.Schicht 8 und eine untere Schutzschicht 9 abgeschlossen.wird, wird anschliessend geschitten, wobei das Thermometer 1 aus der Trägerfolie ausgeschnitten und zur Verwendung bereitgestellt wird.

Es wird erneut auf die Fig. 1 Bezug genommen, wobei das Niveau der Ablagerung der Zusammensetzung durch ein Paar Fühler 14a und 14b.z. B. Phototransistoren, abgefühlt werden kann. Eine Lampe L ist den Fühlern zugeordnet und desgleichen ein Lichtführungselement, welches aus den Kanälen Aj B und C besteht. Der Kanal C liegt neben einem der vorausgehend genannten fünf Spalten der Thermometerhohlräurne und das von der Lampe L kommende Licht wird vom Kanal B zum Kanal C geleitet. Das von den Thermometerhohlräumen reflektierte Licht gelangt durch Kanäle C und A zum Fühler I4a_ö Der Fühler 14b ist ständig dem Licht der Lampe L ausgesetzt. Das Lichtführungselement besteht vorzugsweise aus einer gegabelten optischen Faser. Wird die Förderfolie am Kanal C vorbeibewegt oder wird dieser Kanal gegenüber der Förderfolie bewegt, so werden Signale durch Reflexion (oder Absorption) der zugeführten Lichtenergie bezüglich eines jeden Hohlraums j5 erzeugt. Betrachtet man die Fühlanordnung 10 und wird angenommen, dass diese jener Säule der Fig. 2 mit der Dezimalstelle 0 (0,0) zugeordnet ist, so kann der Fühler 14a in der Reihenfolge sinkenden Grössenwertes irgendeine der vier am Träger erfolgenden Lichtreflexionen erfassen, nämlich (1) von der blossen Trägerfläche, (2) von der vertieften blossen Trägerfläche, welche aus 'ungefüllten Hohlräumen besteht, (3) von teilweise gefüllten Hohlräumen und (4) von vollständig gefüllten Hohlräumen. Der Fühler 14a liefert

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daher dem Brückenkreis 14c Signale, deren Grosse den genannten Lichtreflexionswerten entspricht. Ein Differentialverstärker bildet die Differenz dieser Signale des Fühlers 14a mit dem konstanten Signal vom Fühler 14b, welches ebenfalls durch den Brückenkreis geleitet wird, und liefert an einen Komparator Ausgangssignale, deren Grosse in urngekehrter Beziehung zur vorausgehend genannten Grö'ssenwertreihe steht. Der Komparator ΐβ vergleicht diese zugeführten Signale mit einer vorgegebenen Bezugsgrösse, die durch den Bezugsgrössengenerator 17 geliefert wird, welcher beispielsweise aus . einem Schleiferarm eines Potentiometers bestehen kann und ein Mass für den kleinsten annehmbaren Füllwert darstellt. Nur wenn die zugeführte Signalgrösse diese Bezugsgrösse überschreitet, liefert der Komparator einen Ausgangsimpuls durch den Impulsformer 18 zur Ausgangsleitung 11. Es ist offensichtlich, dass bei einer Auffüllung einer jeden der neun Hohlräume der von der Fühleranordnung abgetasteten Thermometersäule auf einen über dem annehmbaren Mindestwert liegenden Wert auf der Ausgangsleitung 11 eine Folge von neun Impulsen erhalten wird. Die FUhleranordnungen 20, ~50, 40 und 50 für gegenständliche Merkmale arbeiten in gleicher Weise wie Kanal 10 und weisen den gleichen Aufbau auf.

Bewegt sich die Trägerfolie 5 in der durch den Pfeil in Fig. dargestellten Richtung, d. h. gegen die Abfühlstation P, und liegt der Eintrittsfühler 62 oder sein Energiesammler neben dem linken Rande der Trägerfolie, so wird bei einer Bewegung der öffnung 5a am Fühler vorbei der Fühler 62 betätigt. Der Fühlerausgang gelangt nach Durchtritt durch den Impulsformer 65 über die Leitung 6l zu den Zählern 12 - 52, welche dadurch auf 0 zurückgestellt werden. Bewegt sich die Träpjerfolie in und durch die Abfühlstation B, so werden in der vorausgehend genannten Weise Füllungs-Zählimpulse erzeugt. Die Zähler werden auf 0 zurückgestellt, wenn der Fühler 62 vor Prüfung dos folgenden Gegenstandes, z. B. des Thermometers la in Fig. 2,

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erneut betätigt wird.

Die Zähler 12-52 können üblicherweise aus MSI TTL Hochgeschwindigkeitsdekaden-Zählern bestehen, mit der Schaltkreisnummer SN749 ON, die von Texas-Instruments, Inc. hergestellt werden, oder entsprechenden binär kodierten Dezimalzählern, welche mindestens eine Eingangsklemme und eine Rückstellklemme be- ' sitzen und die eine Zählung liefern können, welche die höchste Zahl der Eingangsimpulee, die vor der Rückstellung auftreten können, umfasst. Die Zählerausgangsleitungen bestehen aus vier Ausgangsleitungen, welche durch die Bezugszeichen IjJa-IJd bis 5J5a-53>d in Fig. 4 angegeben werden. Die Leitung 13a liefert eine Acht-Zählung, die Leitung 13b eine Vier-Zählung, die Leitung I30 eine Zwei-Zählung und die Leitung 13d eine Eins-Zählung. Die beispielsweise angegebene maximale Zahl von Eingangsimpulsen, die vor der Rückstellung der Zähler auftreten, ist neun, und der Zähler gibt diese an, indem die Leitungen 13a und Ij5d mit einem positiven Potential (logischer Ens-Wert) und die Leitungen IJc und Ij5b mit Gleichspannungserdpotential (3qgi scher Null-VJert) versehen werden.

Das Kontrollgerät 80 weist einen ersten, in der oberen Hälfte der Fig·. 4 gezeigten Abschnitt auf, welcher das vorausgehend genannte Signal auf der Leitung 8l liefert, welches anzeigt, dass der geprüfte Gegenstand nicht angenommen werden sollte. Dieser Abschnitt enthält eine Anzahl von Dekodiereinrichtungen 120, 130, 140, 150 und 160, wovon jede Signale empfängt, die jeweils ctirdn eine der Zählerausgangsleitungen 13-53 geliefert werden. Zwischen jeder Dekodiereinrichtung und der positiven NAND-Schaltung 170 sind jeweils Negatoren 124, 134, 144, 154 und 164 angeordnet. Die NAND-SciE.ltung I70 liefert einen ersten Eingang ein eine NAND-Schalt ung I80, deren zweiter Eingang durch die Ausgangsleitung 71 des Austrittsfühlers geliefert v/i i*d. Die NAND-Schalt ung I80 ist mit der Ausgangsleitung 8l

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über einen Negator 190 verbunden. Der Aufbau der Dekodiereinrichtungen 120-I60 ist identisch und wird insbesondere für die Dekodiereinrichtung 120 beschrieben.

Die Dekodiereinrichtung 120 weist eine positive NAND-Schaltung 121 auf, welche einen ersten und zweiten Eingang unmittelbar von den Leitungen 13a und 13d aufnimmt, sowie einen dritten und vierten Eingang von Negatoren 122 und 12;5, die jeweils zwischen der NAND-Schaltung 121 und den Leitungen 13>b und 13c liegen. Zeigen daher die Leitungen ljja-ljd den Viert 1001 (Neun-Zählung), so veLsen alle der NAND-Schaltung 121 zugeführten Signale einen Eins-Wert auf. Die NAND-Schaltung 121 spricht ausschliesslich auf einen derartigen Eingangszustand an, um einen Null-Wert zu erzeugen. Ein derartiger Null-Ausgangswert der NAND-Schaltung 121 wird durch den Negator 124 negiert und die NAND-Schaltung I70 empfängt bei diesem Betriebszustand einen Eins-Wert aus dem Negator. Bei allen anderen Eingangszuständen der NAND-Schaltung 121 ist ein Ausgangswert 1 vorhanden, beispielsweise so oft die durch den Zähler 12 (Fig.l) erfolgende Zählung kleiner ist als 9.

Falls jeder der Zähler 12-52 eine Neuner-Zählung durchführt, empfängt die NAND-Schaltung I70 an allen ihren Eingangsklemmen Eins-Werte und liefert allein bei diesem Betriebszustand einen Null-Wert. Wie dies offensichtlich ist, liefert die NANü-Schaltung 170 einen Null-Wert nur dann, wenn der hergestellte Gegenstand alle wesentlichen Merkmale aufweist.

Verlässt der untersuchte Gegenstand die Abfühlctationöffnung 5b des Trägers, so gelangt die Folie 5 zum AustrittsfUhler "J2 und der Fühler wird erregt. Der Impulsformer 73 versorgt hierauf die Leitung 7I mit Impulsen, welche damit kurzzeitig ihren normalen Null-Zustand ändert, um an der Schaltung I80 einen Eins-Wert zu Jjefern. Die NAND-Schaltung I80 liefert wie die Schal-

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tungen I70 urA 121 nur dann einen Null-Wert, wenn beide Eingänge derselben einen Eins-Wert besitzen. Für den vorausgehend beschriebenen Betriebszustand, d. h. bei einer Neuner-Zählung in jeden der Zähler 12-52, ist der obere Eingang an der NAND-Schaltung I80, der von der Schaltung I70 geliefert wird, eih Null-Wert und daher liefert die NAND-Schaltung I80 für einen annehmbaren Gegenstaid einen Eins-Wert. Der Negator 190 ändert einen derartigen Ausgang der NAND-Schaltung I80 in einen Null-Wert und die Leitung 8l zeigt entsprechend an, dass der geprüfte Artikel annehmbar ist.

Unter allen übrigen von dem vorausgehenden Zustand abweichenden Prüfbedingungen, d. h. falls einer oder mehrere der Zähler 12-52 einen kleineren Wert als neun zählen, liefert die Schaltung ein Eins-Ausgangssignal und die Leitung ¹Jl liefert ebenfalls beim Austritt eines Gegenstands von der Ab'fühlstation einen Eins-Wert. Die Schaltung I80 erzeugt entsprechend einen Null-Wert und der Negator I90 führt der Leitung 8l einen Eins-Wert zu, wodurch angezeigt wird, dass der untersuchte Gegenstand unterhalb der geforderten Norm liegt.

Alle die im vorausgehend beschriebenen Abschnitt des Kontrollgeräts 80 verwendeten Negatoren, beispielsweise die Negatoren 122, 123 und alle anschliessend beschriebenen Negatoren können aus Hex-Negatoren SN7404N bestehen, die vom bereits genannten Hersteller lieferbar sind. Die in diesem Abschnitt verwendeten NAND-Schaltungen sowie jene anschliessend beschriebenen sind ebenfalls vom genannten Hersteller lieferbar. Mit zwei Eingängen versehene NAND-Schaltungen SN7400N können unmittelbar für Schaltungen mit zwei Eingängen z. B. die Schaltung I80 verwendet werden. Für die NAND-Schaltung 121 kann die mit vier Eingängen versehene NAND-Schaltung SN7420N unmittelbar verwendet werden.

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FUr die NAND-Schalbung 170 sind fünf Eingänge erforderlich und hierfür kann die NAND-Schaltung SN7430N verwendet werden, indem drei der acht Eingangsklemmen derselben über einen Widerstand an die Logik-Einspeisung angeschlossen werden.

Der untere Abschnitt des Kontrollgerätes 80 kann das auf der Leitung 82 auftretende Signal liefern, welches anzeigt, dass das jeweilige Herstellungsverfahren abgebrochen werden sollte, weil ein einzelner Gegenstand sehr erhebliehe Mangel aufweise, beispielsweise 40 oder weniger Hohlräume aufweist, die mit genügend zur Temperaturanzeige dienenden Material gefüllt sind. Zu diesem Zweck führt dieser Abschnitt eine Summierung der von allen Zählern 12-52 bezüglich des untersuchten Gegenstands gelieferten Daten durch. Der Vier-Bit-Volladdierer 200 erhält Daten von den Leitungen 13a-13d und 23a-23d, wodurch der Inhalt der Zähler 12 und 22 summiert wird. Der Vier-Bit-Volladdierer 210 führt eine Summierung des Inhalts der Zähler 32 und 42 durch Aufnahme von Daten aus den Leitungen 33&-33d und den Leitungen 43a-43d durch. Bei der Verwendung von im Handel erhältlichen, anschllessend beschriebenen Schaltkreiselementen liefern die Vier-Bit-Volladdierer 200 und 210 Übertragsignale (2 )'jeweils an die Leitungen 201 und 211 und ihre Nicht-Übertrags-Ausgangsdaten bis zu einer maximalen Summe von 2-1 zum Vier-Bib-Volladdierer 220. Dieser Volladdierer liefert sein Übertragssignal (2 ) auf der Leitung 221 und seine Nicht-Übertragsdaten (2 -1) gelangen zum Vier-Bit-Volladdierer 230. Der Volladdierer 230 führt eine Summierung solcher zusammengesetzter Nicht-Übertragsdaten (2. -1) von den Zählern 12, 22, 32 und 42 sowie des Inhalts der Zähler 52 durch, welcher über Leitungen 55a-d erhalten wird. Die resultierenden Nicht-Übertragsdäten (2-1) der Zähler 12-52 werden auf Leitungen 232-235 dem Komparator 240 zugeführt. Die Übertragsdaten der Vier-Bit-Volladdierer 200, 210 und 220 werden dem Zwei-Bit-Volladdierer 250 zugeführt, dessen Ausgang in Verbindung mit

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den Übertragsdaten des Volladdierers 2j>0 dem Zwei-Bit-Volladdierer 2βθ zugeführt werden. Dieser Volladdierer liefert seine A.usgangsdaten (2 , 2^) auf Leitungen 2β1 und 2β2 an den Komparator 240. Wie offensichtlich ist, hat die Dezimalkapazität der Eingangs le it ung en zürn Komparator 204 den Wert 2 -1 (63), da sechs Eingangsleitungen vorgesehen sind. Diese Kapazität schliesst die maximale Zahl der im Ausführungsbeispiel vom Gegenstand abzuleitenden Merkmale ein, nämlich 45 zur Füllung vorgesehenen Hohlräume.

Die vorausgehend genannten Vier-Bit-Volladdierer 200, 210, und 2^0 können aus Addiergliedern SN7483N und die Zwei-Bit,-Volladdierer können aus Addierg3aedern SN7482N bestehen, die beide von dem vorausgehend genannten Hersteller erhältlich sind.

Der Komparator 240 kann aus jedem digitalen Komparator bestehen, der mittels Voreinstellung anzeigt, dass sein binärer Eingang gleich oder kleiner als eine gegebene Dezimalzahl ist. Dabei ist der Komparator programmiert, urn ein erstes Ausgangssignal (Eins) nach Empfang eines binären Eingangs zu liefern, welcher dieeer-cDezimalzahl und keiner grösseren Dezimalzahl entspricht, z. B. 40 (Hohlräurnaimit ausreichender Füllmenge), und um ein zweites Ausgangssignal (Eins) zu liefern, wenn ein binärer Eingang erhalten wird, welcher einer'kleineren Dezimalzahl, also beispielsweise einer Zahl kleiner als 40 entspricht. Diese Signale werden der positiven NOR-Sehaltung 270 zugeführt. Diese Schaltung liefert einen Null-Wert wenn ein Ein-Wert an einer ihrer beiden Eingangsklemtrien liegt, und sie liefert nur dann einen Ein-Wert, wenn an beiden Eingangsklernmen ein Null-Wort vorhanden ist. Ist daher die Zahl der ausreichend gefüllten Hohlräume kleiner als oder gleich gross wie diese vorgegebene ZMiI, so liefert die Schaltung 270 ein Null-Ausgangssignal. Die positive NOR-Schaltung 280 empfängt ein Eingangs-

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signal von der Schaltung 270 und ein Eingangssignal vom Negator 290. Das vom Negator empfangene Signal ist zu allen Zeiten Eins., mit Ausnahme jener Zeitspanne, in welcher die Leitung 71 einen Eins-Wert führt, d. h. zu allen Zeiten mit Ausnahme des Austretens eines Gegenstands aus der Abfühlposition. Die Leitung 82 kann somit ein Eins-Signal nur während einer derartigen Austrittsperiode liefern und dann nur für den Fall, dass die Schaltung 270 dann ebenfalls ein Ausgangssignal Null liefert. Die Schaltung 270 liefert ein derartiges Null-Signal nur dann, wenn ein Eins-Signal einer ahrsr beiden Eingangsklemmen zugeführt wird, d. h. wenn der geprüfte Gegenstand die vorausgehend genannten mehrfachen Mangel auf v/eist. Die NOR-Schaltungen 270 und 280 können aus positiven NOR-Schaltungen SN7402ⁿ bestehen, die vom vorausgehend genannten Hersteller erhältlich sind.

In der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform weist der Komparator 240 einzelne Komparatoren 241 und 242 auf, die durch Leitungen 243, 244 und 245 verbunden sind. Derartige einzelne Komparatoren können aus digitalen Kompa.ratorkreisen der Bauart SN74L85N bestehen, die vom genannten Hersteller erhältlich ist, und in diesem Falle erfolgt die durch die Leitungen 24p" * und 245 tergestellte Verbindung zwischen Anschlüssen die an den beiden im Handel erhältlichen Komparatoren jeweils mit 3,1~3, 12 und 6,4,5 bezeichnet sind. Durch eine entsprechende Erdung bestimmter Klemmen kann der zusammengesetzte Komparator auf jede gewünschte Zahl programmiert werden.

Das Mehrfachfehler-Kontrollgerät 110 liefert ein Signal aus der Leitung 111, welches anzeigt, dass das jeweilige Herstellungsverfahren unterbrochen werden sollte, weil eine Folge hergestellter Artikel schadhaft ist. Zu diesem Zweck empfängt das Kontrollgerät 110 vom Kontrollgerät 80 auf der Leitung 8p ein erstes Signal, welches dem Ausgang der Schaltung 170 entspricht und auf der Leitung 84 ein zweites Signal, welches dem Ausgang der Schaltung I90 entspricht.

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Die Zählerrückstelklemme des Zählers 112 ist über den Negator 113 mit der Leitung 83 verbunden und die Zählereingangsklemme ist unmittelbar an die Leitung 84 angeschlossen. Die Zählerausgangsleitungen 114, 115'und 116 zeigen jeweils eine Vierer-Zählung, Zweier-Zählung und Einer-Zählung an. Die Leitungen und Il6 sind unmittelbar mit dem ersten und zweiten Eingang der NAND-Schaltung 118 verbunden und ein dritter Eingang der NAND-Schaltung ist über den Negator 117 an die Leitung 11? angeschlossen. Die NAND-Schaltung 118 ist über den Negator an die Leitung 111 angeschlossen.

Im Betrieb hängt das Kontrollgerät 110 vom Kontrollgerät 80 ab, wobei, wenn alle geprüften Gegenstände die geforderten Merkmale besitzen, das Kontrollgerät 110 durch Aufrechterhalten eines kontinuierlichen Hullzustands auf der Leitung anzeigt, dass das Herstellungsverfahren zufriedenstellend verläuft. Ermittelt jedoch ..;.das Kontrollgerät 80, dass jeder Gegenstand in einer vorgegebenen Folge hergestellter Gegenstände schadhaft ist, so liefert das Kontrollgerät 110 durch Erzeugung eines Eins-Wertes auf der Leitung 111 eine Anzeige dieses Zustands. Ein derartiges Eins-Signal wird auf der Leitung 111 in der folgenden Weise erzeugt. Liefert der Zähler das Zahlenmuster 101 jeweils auf den Leitungen 114, 115 und 116, was einer Zählung von fünf entspricht, so empfängt die NAND-Schaltung 118 an ihrer ersten und zweiten Eingangsklemme unmittelbar von den Leitungen 114 und 116 einen Eins-Wert und desgleichen über den Negator 117 an ihrer dritten Eingangsklermne. Die NAND-Schaltung 118, welche den gleichen Aufbau wie die Schaltung 121 aufweist, deren Logik vorausgehend erläutert wurde, liefert ein Null-Ausgangssignal nur abhängig von diesem Eingangszustand. Die Leitung 111 empfängt entsprechend vom Negator 119 ein Eins-Signal. D*e Eingangsanordnung für die Schaltung 118 kann offensichtlich derart abgeändert vjerden, dass die Schaltung einen anderen Betriebszu-

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stand als den betrachteten ermittelt, beispielsweise einen Null-Ausgang liefert, wenn durch den Zähler 112 eine vorgegebene Zählung erfolgt.

Der Zähler 112 liefert ein derartiges Impulsmuster 101, wenn das Kontrollgerät 80 anzeigt, dass fünf aufeinanderfolgend hergestellte Artikel schadhaft sind, weil sie nicht alle geforderten Merkmale aufweisen. Zu diesem Zweck kann der Zähler 112 den vorausgehend in Verbindung mit den Zählern 12-52 beschriebenen Aufbau aufweisen. Der Zähler 112 zählt daher die ihm vom Negator I90 zugeführten Impulse und wird mittels ihm vom Negator 11J5 zugeführfren Impulsen zurückgestellt. Pur jeden zufriedenstellend hergestellten Gegenstand liefert die Schaltung I80 ständig einen Eins-Ausgang und wie vorausgehend erwähnt, befindet sich entsprechend die Leitung 8l in einem Null-Zustand. Wird ein nicht annehmbarer Gegenstand ermittelt, so erzeugt die Schaltung gleichzeitig mit der Zufuhr eines Eins-Wertes zur Leitung 7I über den Austrittsfühler 70 einen Null-Wert. Da der Ausgang des Negators II3 unmittelbar zur Zählerruckstellklemme geführt wird, wird der Zähler nicht während der Prüfung eines derartigen nicht annehmbaren Gegenstandes zurückgeiellt und es wird daher eine kummulative Zählung aufeinanderfolgender, nut annehmbarer Gegenstände durch den Zähler 112 vorgenommen.

Es sei beispielsweise angenommen, dass eine Folge von vier nicht annehmbaren Gegenständen durch das Kontrollgerät 80 ermittelt wird. Die vier Impulse, welche diesen Zustand auf der Leitung 84 anzeigen, werden durch den Zähler 112 gezählt und es erfolgt keine Rückstellung desselben. Falls der fünfte Gegenstand der Folge annehmbar ist, liefert die Leitung 83 dem Zähler ein Rückstellsignal, bevor der Zäli ler über die vierte Zählung hinauszählt. In diesem Falle stellt die Schaltung 118 den vorausgehend erwähnten Eingangsζ usband 111 nicht fest und die Leitung 111 bleibt während der Zeitspanne der Abtastung vier aufeinanderfolgende^ nicht annehmbarer Gegen-

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stände im Null-Zustand.

Wie aus der vorausgehenden Beschreibung ersichtlich ist, kann das erfindungsgemässe System in ausgewählten Zahlenmengen bestimmte Merkmale einzelner hergestellter Gegenstände feststellen und auf der Grundlage einer derartigen Prüfung eine erste Entscheidung treffen, ob jeder hergestellter Gegenstand annehmbar oder nicht annehmbar ist, und ferner eine zweite Entscheidung auf der gleichen Grundlage, ob das für dre ■ Herstellung der einzelnen Gegenstände verwendete Vofahren geeignet oder ungeeignet ist. Das System ist ferner in der Lage, auf der Grundlage der Prüfung von aufeinanderfolgend hergestellter Gegenstände eine weitere Entscheidung zu treffen, ob das Herstellungsverfahren annehmbar odsr nicht annehmbar ist.

Die in den Fig. 1 und 4 dargestellte Ausführungsform des . Systems stellt ein AusfUhrungsbeispiel dar und zahlreiche Abänderungen desselben sind im Rahmen der anliegenden Ansprüche für den Fachmann offensichtlich. Insbesondere können die Gegenstandsmerkmale in einer anderen Anordnung als in der getroffenen Anzahl von fünf vorliegen und die Dekodiereinrichtung 120 kann ohne Schwierigkeit abgeändert werden, um das Vorliegen von mehr als neun erforderlicher Merkmalen in jeder derartigen Menge zu ermitteln. Der Aufbau des Kontrollgerätes 8o zur Erzielung einer kollektiven Summierung der ermittelten Merkmale, unabhängig von der vorgenommenen Gruppeneinteilung derselben, kann offensichtlich durch andere Schaltkreisanordnungen als den jeweils beschriebenen Volladdierer und -komperatorkreis erreicht werden. In ähnlicher V/eise kann das Kontrollgerät 110 ohne weiteres abgeändert werden, um eine Bestimmung der Annehmbarkeit des Verfahrens auf der Basis einer Folge von Gegenständen vorzunehmen, die sich von der erläuterten Folge von fünf Gegenständen unterscheidet und mittels Schaltkreisanordnungen, die anders als die eben erläuterten aufgebaut sind, sofern die Anordnung im Rahmen der anliesen^en-Ansanüehe liegt.

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Claims

A 973 007 A S

Patentansprüche '

ι IJ. Kontrollsystem für die Fertigung von Gegenständen, gekennzeichnet durch

a.) eine Anzanl erster Schaltkreisanordnungen, wovon jeder die Grössenwerte einer ausgewählten Gruppe von Merkmalen eines jeden hergestellten Gegenstandes ermittelt und nur dann Ausgangsimpulse erzeugt, wenn die Grössenwerte der Gegenstandsmerkmale eine vorgegebene Grosse überschreiten,

b) eine Anzahl von Impulszählem, wovon jeder Ausgangssignale liefert, die ein Mass für die Anzahl der Ausgangsimpulse sind, die von einem der genannten ersten Schaltkreisan-Ordnungen bezüglich eines jeden hergestellten Gegenstandes erzeugt werden,

c) eine zweite Schaltkreisanordnung, welche die von jedem der genannten Zähler erzeugten Ausgangssignale empfängt und einen Ausgangsimpuls liefert, nachdem die Entscheidung getroffen wurde, dass die von mindestens einem der Zähler bezüglich eines hergestellten Gegenstandes gelieferten Ausgangssignale ein Mass für eine Zahl sind, die kleiner als die -erste vorgegebene Zahl ist, und

d) eine dritte Schaltkreisanordnung, welche die von jedem der genannten Zähler bezüglich eines jeden hergestellten Gegenstandes erzeugten Ausgangssignale empfängt und einen Ausgangsimpuls erzeugt, nachdem die Entscheidunp; getroffen wurde, dass die Summierung der durch die genannten Zählerausgangssignale angegebenen Zahlen einen Wert ergibt, der kleiner ist als eine zweite vorgegebene Zahl.

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A 973 007 49

2. Kontrollsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine auf den Ausgangsimpuls der zweiten Schaltkreisanordnung ansprechende Einrichtung zum Ausschluss des genannten Gegenstandes und durch eine Einrichtung, welche auf den Ausgangsimpuls der genannten dritten Schaltkreisanordnung anspricht, um das Verfahren zur Herstellung des Gegenstandes zu unterbrechen.

5. Kontrollsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine vierte Schaltkreisanordnung, welche beim Auftreten der Ausgangsimpulse der zweiten Schaltkreisanordnung bezüglich eines jeden Gegenstandes'in einer vorgegebenen Folge hergestellter Gegenstände einen Ausgangsimpuls liefert,

4. Kontrollsystem nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, welche auf die Ausgangsimpulse der zweiten Schaltkreisanordnung anspricht, um hergestellte Gegenstände auszuschliessen, und durch eine .Einrichtung, welche auf die Ausgangsimpulse der dritten und vierten Schaltkreisanordnung anspricht, um das Verfahren zur Herstellung der Gegenstände zu unterbrechen.

5. Kontrollsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der ersten Schaltkreisanordnungen eine Fühleranordnung aufweist, welche Signale erzeugt, die ein Mass für die Grössenwerte der genannten Gegenstandsmerkmale sind, mit einer Bezugsgrössen-Generatoranordnung, welche ein Signal erzeugt, das ein Mass für die genannte vorgegebene Merkmalsgrösse ist und mit einem Signalkomparator, welcher die SigraLe der FUhleranordnung und der Bezugsgrössengeneratoranordnung empfängt und die genannten Ausgangsimpulse der ersten Schaltkreisanordnung lieffert.

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BAD OFUGINAL

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A 973 007

6. Kontrollsystem nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, dass die Fühleranordnung eine Strahlungsquelle aufweist, welche auf den Gegenstand einwirkt, dass ein erstes Fühlerelement dem bestrahlten Gegenstand ausgesetzt ist, dass ferner ein zweites Fühlerelement der Strahlungsquelle ausgesetzt ist und ein Differentialverstärker mit den Fühlerelementen verbunden ist, und die genannten Signale der FUhleranordnungen liefert.

7. Kontrollsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der zweiten Schaltkreisanordnungen eine Koinzidenz-Schaltung und zugeordnete Schaltkreise aufweist, welche die Koinzidenz-Schaltung mit einem der genannten Zähler verbinden und der Koinzidenz-Schaltung Eingänge zuführen, sobald in den A_usgangssignalen des genannten einen Zählers die genannte erste vorgegebene Zahl angezeigt wird.

8. Kontrollsystem für die Fertigung von Gegenständen, gekennzeichnet cu roh

a) eine erste Schal.tkreisanordnung zur Ermittlung von Gegenstandsmerkmalen, welche nur dann Ausgangsimpulse liefert, wenn ein Gegenstandsmerkmal ermittelt wird, dessen Grössenwert einen vorgegebenen Merkmal^sgrössenwert überschreitet,

b) eine Signalzähleranordnung, welche Ausgangssignale liefert, die ein Mass für die Anzahl der von der ersten Schaltkreisanordnung bezüglich eines jeden hergestellten Gegenstands erzeugten Signale darstellt,

c) eine zweite Schaltkreisanordnung, welche einen Ausgangsimpuls liefert, wenn an der Signalzählanordnung Ausgangssignale vorhanden sind, die ein Mass für eine Zahl darstellen, welche kleiner ist als eine erste vorgegebene Zahl bezüglich eines hergestellten Gegenstandes und

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d) eine dritte Schaltkreisanordnung, welche einen Ausgangsimpuls erzeugt, wenn an der zweiten Sphaltkreisanordnung Ausgangsimpulse bezüglich eines jeden Gegenstandes in einer vorgegebenen Folge hergestellter Gegenstände auftreten. 1

9· Kontrollsystem nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, welche auf den Ausgangsimpuls der zweiten Schaltkreisanordnung anspricht, um den genannten Gegenstand auszuschliessen, und durch eine Einrichtung, welche auf den Ausgangsimpuls der genannten dritten Schaltkreisanordnung anspricht, um das Verfahren zur Herstellung des Gegenstandes abzubrechen.

10. Kontrollsystem nach Anspruch ¹J, gekennzeichnet durch eine vierte Schaltkreisanordnung, welche nur dann einen Ausgangsimpuls liefert, wenn ermittelt wird, dass die von der genannten Signalzählvorrichtung bezüglich eines hergestellten Gegenstandes erzeugten Ausgangssignale ein Mass für eine Zahl darstellen, die kleiner ist als eine zweite vorgegebene Zahl.

11. Kontrollsystem nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, welche auf die Ausgangsimpulse der genannten zweiten Schaltkreisanordnung anspricht um hergestellte Gegenstände auszuschliessen, und durch eine Einrichtung, welche auf die Ausgangsimpulse der genannten dritten und vierten Schaltkreisanordnung anspricht, um das Verfahren zur Herstellung der Gegenstände zu unterbrechen.

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BAD ORKSlNAL

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Leers eite