Способ контроля качества микросеток

 

Сущность изобретения: освещают участок микросетки и проецируют оптической системой изображение участка на фоточувствительную поверхность многоэлементного фотоприемника, оптическая система которого устанавливается непосредственно на контролируемый участок сетки. В качестве многоэлементного фотоприемника используют матрицу приборов с зарядовой связью, а при обработке сигнала производят суммирование сигналов строк и столбцов в направлениях продольных и поперечных нитей микросетки. 1 ил.

своз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) G 01 N 21/88

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4933832/25 (22) 30.04.91 (46) 30.06.93. Бюл. N. 24 (71) Московский институт электронной техники (72) В,А,Автономов. Ю,Ф,Луков, Б,И,Седунов, В.В,Уздовский и Н.B,Óçäoâñêàÿ (56) Авторское свидетельство СССР

М 310167, кл. G 01 N 21/89, 1970.

Патент Великобритании М 2081891, кл, G 01 N 21/89, 1980, (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МИКРОСЕТОК

Изобретение относится к области измерительной техники в металлоткацком производстве и может быть использовано в системах для оптической обработки изображения, а также в регистрирующих фотоприемных системах.

Цель изобретения — повышение надежности контроля и точности измерений за счет устранения влияния вибраций и параэитной модуляции сигнала, На чертеже изображено устройство, реализующее предложенный способ. Предложенный способ реализуется с помощью устройства, состоящего из: оптической системы 1 с опорным приспособлением 2, устанавливаемым непосредственно на контролируемый участок микросеток 3, матричного многоэлементного фотоприемника

4, осветителя 5, генератора тактовых импульсов 6, микропроцессорного устройства

7 обработки видеосигнала. Матричный многоэлементный фотоприемник 4 содержит

„„Я.) „„1824555 А1 (57) Сущность изобретения: освещают участок микросетки и проецируют оптической системой изображение участка на фоточувствительную поверхность многоэлементного фотоприемника, оптическая система которого устанавливается непосредственно на контролируемый участок сетки. В качестве многоэлементного фотоприемника используют матрицу приборов с зарядовой связью, а при обработке сигнала производят суммирование сигналов строк и столбцов в направлениях продольных и поперечных нитей микросетки. 1 ил. фоточувствительную часть 8 выходной регистр 9 и выходной усилитель 10.

Способ реализуется следующим образом.

Устанавливают устройство контроля на контролируемый участок микросетки 3 с помощью опорного приспособления 2, которое имеет размеры, обеспечивающие фокусировку иэображения микросетки на фоточувствительной поверхности 8 многоэлементного матричного фотоприемника 4.

Ориентируют устройство контроля так, что строки и столбцы матрицы становятся параллельными продольным и поперечным нитям микросетки.

Включают осветитель и тактовый генератор в одном из двух режимов: в режиме суммирования нескольких строк или нескольких столбцов.

B первом режиме сбрасывают сигналы нескольких строк в выходной регистр и после этого производят считывание сигналов выходного усилителя, который выдает еы1824555 ходной амплитудно модулированный импульс на каждый элемент выходного регистра. В этом режиме микропроцессорное устройство определяет средний период модуляции импульсов выходного регистра и отклонения от среднего. которые пересчитываются в средний период продольных нитей и отклонения от этого периода через известный размер элемента выходного регистра и коэффициент увеличения оптической системы.

Во втором режиме для каждой строки производится суммирование сигналов нескольких элементов выходного регистра в выходном усилителе, после чего суммарный выходной амплитудно модулированный импульс поступает в микропроцессорное устройство обработки, которое определяет средний период модуляции импульсов вдоль столбца и отклонения от этого периода, которые пересчитываются в средний период поперечных нитей и отклонения от этого периода через известный размер ширины строки матрицы и коэффициент увеличения оптической системы.

Суммирование строк и столбцов увеличивает точность определения периодов нитей и повышает надежность контроля благодаря устранению эффекта паразитной модуляции сигнала нитями, перпендикулярными к тем, период которых требуется определить.

Предложенный способ реализован в устройстве контроля, содержащем матричный многоэлементный фотоприемник типа

К1200ЦМ1, оптичяескую систему с коэффициентом трансформации от 3:1 до 1:3, генератор тактовых импульсов, работающий в двух режимах.

В первом режиме производится при считывании накопленных сигналов из фоточувствительной части матрицы перенос 16 строк матрицы в выходной регистр при неизменных потенциалах фаз выходного регистра, после чего производилось считывание содержимого выходного регистра с тактовой частотой 1 МГц, Амплитудно модулированные импульсы с амплитудой до 0,5 В поступали иэ выходного усилителя матрицы в микропроцессорное устройство обработки, содержащее аналого-цифровой преобразователь, интерфейс связи с 3ВМ и персональную ЭВМ типа IBM РС.

Во втором режиме производился перенос содержимого очередной строки матрицы в выходной регистр и затем считывание содержимого выходного регистра с тактовой частотой 1 МГц, причем опрос выходного усилителя производился чере3 каждые

15 мкс, что обеспечивзло накопление сигналов от !б элементов выходного регистра.

Далее сигнал через упомянутый аналогоцифровой преобразователь и интерфейс связи поступал в персональную ЭВМ типа

IBM РС.

С помощью IBM РС осуществлялось адаптивное компарировэние сигнала на уровне половины размаха модуляции импульсов. Адаптивность компарирования была предназначена скомпенсировать неравномерности освещения контролируемого участка и коэффициента передачи оптической системы по полю зрения. После компарирования определяли величины периодов модуляции импульсов, соответствующие отдельным нитям.

Благодаря непосредственной установке устройства контроля на контролируемый участок микросетки достигалось уменьшение погрешности измерения периода не менее чем на порядок в результате устранения вибраций сетки относительно устройства контроля.

Введение режимов суммирования строк и столбцов по сравнению с обычным режимом поэлементного опроса матрицы привело к устранению паразитных модуляций сигнала нитями, перпендикулярными к контролируемым.

Контроль за ориентацией матрицы относительно нитей микросетки осуществлялся по величине максимального размаха модуляции импульсов, которая определялась с помощью персональной ЭВМ. Допустимый угол отклонения от оптимальной ориентации составлял 5 .

Средний период продольных и поперечных нитей определялся следующим образом. Последовательности переменных .сигналов, соответствующие изображению продольных и поперечных нитей микросетки преобразовывались в импульсный сигнал путем компарирования средней величины переменных сигналов с заданным опорным сигналом, затем проводилось сравнение импульсного сигнала различной длительности соответствующего различным дефектам качества микросетки с импульсным сигналом,определяемым эталонным или средним периодом микросетки, средний или эталонный период соответствовал беэдефектной структуре контролируемой микросетки, по отклонению среднего периода от текущего периода микросетки делались выводы о наличии дефектов качества микросеток. С помощью предложенного способа удалось обнаружить такие дефекты как рассекэ, пропуск нити, галочка, а также другие дефекты качества микросеток с достзточной точно1824555 стью, которая более чем на порядок превышала характерные линейные размеры микросеток.

Предложен н ы и способ контроля качества микросеток обеспечил регистрацию оТдельных нитей, повышение надежности регистрации дефектов и увеличение величины контролируемой площади по сравнению с прототипом. а также возможность контроля однородности микросеток с точностью до одного микрона, что по крайней мере на порядок точнее. чем в прототипе, причем дальнейшее повышение разрешающей способности возможно по крайней мере еще на порядок за счет уменьшения линейных размеров элементов матрицы фоточувствительных приборов с зарядовой связью, что возможно с использованием традиционных методов фотолитографии. В результате контроля качества микросетки в процессе ее производства предложенный способ позволил повысить процент выхода годной микросетки эа счет своевременного устранения дефектов, а также позволил повысить качество изготовляемого полотна микросетки в связи с обеспечением динамического контроля качества микросетки в процессе ее производства.

Формула изобретения

Способ контроля качества микросеток, заключающийся в проецировании оптической системой изображения участка микро5 сетки на фоточувствительную поверхность многоэлементного фотоприемника и обработке сигналов фотоприемника, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и точности измерения пара10 метров микросеток, проецируют изображение участка микросетки на фоточувствительную поверхность многоэлементного фотоприемника оптической системой, установлен.ной непосредственно на контролируемый

15 участок микросетки, ориентируют изображение продольных и поперечных нитей микросетки параллельно строкам и столбцам матрицы многоэлементного фотоприемника и обрабатывают сигналы, накопленные в

20 матрице, суммируя сигналы п строк матрицы, где и» и 2, п — число строк в матрице. и по усиленным сигналам определяют сред: ний период продольных нитей и отклонение от него. а затем суммируют сигналы m стол25 бцов матрицы, где пг > m 2, n2 — число столбцов матрицы, и по усиленным сигналам определяют средний период поперечных нитей и отклонение от него.

Составитель 8. Уздовский

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С. Шекмар

Редактор

3 аз 222" аказ Тираж Подписное о т мп иГКНТСССР

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК CCC

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101