在紡紗準(zhǔn)備、軋棉或者類似工序中識(shí)別顏色相同或者亮度相同的異物或者雜質(zhì)的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種在紡紗準(zhǔn)備、乳棉或者類似工序中識(shí)別在纖維材料流（纖維束）， 例如棉花流中或者之間的異物或者雜質(zhì)的設(shè)備，在該設(shè)備中能夠借助于與探測(cè)裝置（相 機(jī)）配合作用的偏振光的光源照亮在纖維材料中或者之間的異物。
【背景技術(shù)】
[0002] 在運(yùn)行光學(xué)地工作的檢查設(shè)備時(shí)的問(wèn)題在于區(qū)分良好的纖維材料與可能存在的 顏色相同或者亮度相同的異物或者雜質(zhì)。由文獻(xiàn)DE 10 2008 031 119 A已知一種具有紅 外線光的使用、UV光（熒光效應(yīng)）的使用或者偏振的透射光與UV光的組合使用的設(shè)備。文 獻(xiàn)DE 10 2010 055 523 A描述了一種設(shè)備，在該設(shè)備中在檢查位置處識(shí)別顏色信息和偏振 狀態(tài)，對(duì)此需要復(fù)雜的照明裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的任務(wù)在于，開發(fā)一種開始時(shí)描述的類型的設(shè)備，所述設(shè)備避免了所提到 的缺點(diǎn)，所述設(shè)備特別是能以結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)顏色和偏振狀態(tài)的可靠的識(shí)別。
[0004] 該任務(wù)的解決通過(guò)權(quán)利要求1的特有的特征來(lái)進(jìn)行。
[0005] 通過(guò)使用包括楔形棱鏡的分光裝置的方式，其中，首先利用一個(gè)或者多個(gè)波長(zhǎng)范 圍的圖像傳感器對(duì)一部分顏色信息進(jìn)行分離和識(shí)別并且接著通過(guò)一個(gè)或者多個(gè)偏振分光 層將剩余的波長(zhǎng)范圍分成兩個(gè)或者多個(gè)偏振狀態(tài)并且通過(guò)圖像傳感器識(shí)別該剩余的波長(zhǎng) 范圍，以結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單并且有利的方式實(shí)現(xiàn)顏色和偏振狀態(tài)的可靠的識(shí)別。
[0006] 本發(fā)明包括一種用于具有分光計(jì)的4個(gè)傳感器的相機(jī)的有利的設(shè)備，該設(shè)備同時(shí) 識(shí)別光的顏色信息和光的線性的偏振狀態(tài)并且在此在相同的波長(zhǎng)范圍內(nèi)工作。
[0007] 權(quán)利要求2至61包含本發(fā)明的有利的進(jìn)一步擴(kuò)展方案。
【附圖說(shuō)明】
[0008] 以下借助于圖示的實(shí)施例更詳細(xì)地闡述本發(fā)明。
[0009] 圖中：
[0010] 圖1示意性地示出4個(gè)傳感器的相機(jī)的按照本發(fā)明的實(shí)施方式的分光棱鏡，以及
[0011] 圖2示意性地示出光在按照?qǐng)D1的分光棱鏡上的分解；
[0012] 圖3示出具有多于一個(gè)探測(cè)裝置的設(shè)備；
[0013] 圖4示出在具有連續(xù)的輸送箱（F0r(krschacht)的機(jī)器中的探測(cè)裝置與隨后的分 離設(shè)備的集成；
[0014] 圖5示出按照本發(fā)明的設(shè)備在開松輥.〔?fomxgswalze:)下游的直接集成，以及
[0015] 圖6示出在開松輥下游的檢查位置的安裝。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 圖1示例性地示出4個(gè)傳感器的相機(jī)的按照本發(fā)明的實(shí)施方式的分光棱鏡4,該 4個(gè)傳感器的相機(jī)排除上面提到的缺點(diǎn)并且負(fù)責(zé)可以不僅將光的顏色信息而且將光的偏振 狀態(tài)一起應(yīng)用在設(shè)備或者相機(jī)中。
[0017] 包括4個(gè)楔形棱鏡的分光棱鏡4通過(guò)基座3緊固在相機(jī)前面板2上。相機(jī)的鏡頭 1從另一側(cè)面裝配在相機(jī)前面板上。鏡頭1將要觀測(cè)的目標(biāo)場(chǎng)景通過(guò)分光棱鏡4投射到4 個(gè)傳感器5、6、7和8上。在這里示例性地選擇CXD線陣傳感器作為所述傳感器，所述CXD 線陣傳感器沿著其縱向軸線分別在分光棱鏡4的4個(gè)出射面9、10、11和12之一上設(shè)置并 且相互校準(zhǔn)。
[0018] 現(xiàn)在，圖2示出光在分光棱鏡4上的分解。射入到入射面13上的由紅色波長(zhǎng)范圍 R、綠色波長(zhǎng)范圍G和藍(lán)色波長(zhǎng)范圍B組成的白光W在這里借助于在光軸線14上的光線示 例性地示出，該白光穿過(guò)棱鏡15直至遇到二向色的濾光層22。在那里反射出光的藍(lán)色部分 B，從而光在入射面13上全反射之后在進(jìn)一步的過(guò)程中在出射面12上射出并且在那里作為 示例性示出的藍(lán)色光線26投到線陣傳感器8上。剩余的光穿過(guò)設(shè)置在棱鏡15和16之間 的空隙19,接著射入到棱鏡16中并且穿過(guò)該棱鏡直至濾光層23?，F(xiàn)在，光的紅色部分在濾 光層23上被反射，在進(jìn)一步的過(guò)程中在空隙19處通過(guò)朝向出射面9的方向的全反射被轉(zhuǎn) 向并且在那里作為示例性示出的紅色光線27遇到傳感器5?，F(xiàn)在，在濾光鏡23之后僅還剩 余綠色波長(zhǎng)的光?，F(xiàn)在，綠色波長(zhǎng)的光在進(jìn)一步的過(guò)程中朝向其兩個(gè)偏振方向s和P分解。 此外，該綠色波長(zhǎng)的光在穿過(guò)棱鏡17之后投到偏振分光層24上，在那里反射出光的s偏振 的部分并且讓光朝向棱鏡18的方向的p偏振的部分通過(guò)。s偏振的部分6 ；3在出射面10上 作為示例性示出的光線28射出并且在那里照亮傳感器6。作為光線29示例性示出的、剩余 的P偏振的部分G p穿過(guò)棱鏡18并且在出射面11上射出，此后投到傳感器7上。
[0019] 圖像傳感器5、6、7和8接通到（未示出的）信號(hào)預(yù)處理裝置或者圖像評(píng)價(jià)裝置上。 因?yàn)樗鰝鞲衅飨嗷ゾ_地校準(zhǔn)，則圖像信息在空間上的配位與圖像點(diǎn)一致。因此，在評(píng)價(jià) 裝置中原始的綠色信息G可以通過(guò)G s通道與Gp通道相加完全重建。G = GS+GP。因此，人們 利用4個(gè)傳感器一方面獲得完整的顏色信息R、G和B并且也獲得偏振信息&和G p。
[0020] 紅色和藍(lán)色的波長(zhǎng)范圍對(duì)于偏振狀態(tài)的確定不是必需的，但是對(duì)于顏色是必需 的。只有通過(guò)首先對(duì)紅色和藍(lán)色的波長(zhǎng)范圍進(jìn)行波長(zhǎng)分解的方式，偏振分光層24的設(shè)計(jì)才 可能是合理的。
[0021] 當(dāng)與已知的4個(gè)傳感器結(jié)構(gòu)（如例如在文獻(xiàn)US 5777673中描述的那樣）不同地、 在棱鏡16和17之間的邊界面20處未設(shè)有空隙并且因此光線28的路徑在偏振分光層24之 后沒有再次通過(guò)全反射轉(zhuǎn)向時(shí)，才獲得分光棱鏡的一種有利的設(shè)計(jì)。于是，顯著地更自由地 選擇入射角30并且該入射角可以選擇明顯大于通常的45°，這有利于偏振分光層24的設(shè) 計(jì)。如果光線28與之相反地在棱鏡16和17之間的空隙處再次轉(zhuǎn)向（見文獻(xiàn)US 5777673)， 則得出明顯小于45°的入射角30,這又不利于有效的分光層24的設(shè)計(jì)。
[0022] 當(dāng)在圖1中的整個(gè)棱鏡段I盡可能小時(shí)，附加地存在一種分光棱鏡4的有利的設(shè) 計(jì)，因?yàn)樾〉睦忡R段有利于鏡頭1的設(shè)計(jì)。但是不可以隨意縮小設(shè)計(jì)棱鏡，因?yàn)樵摻Y(jié)構(gòu)空間 必須存在用于傳感器5、6、7和8的間隔。當(dāng)由出射面9、10、11和12射出的光線26、27、28 和29分離、亦即相互分開射出并且至少兩個(gè)楔形棱鏡同時(shí)相互對(duì)稱，例如在圖2中示出的 楔形棱鏡16與17和/或楔形棱鏡11與15那樣時(shí)，才能達(dá)到最佳的小的棱鏡段。
[0023] 在通道寬度很大時(shí)可以在工作寬度上有利地分配多個(gè)按照?qǐng)D1至2的探測(cè)裝置， 使得每個(gè)探測(cè)裝置僅負(fù)責(zé)通道的一個(gè)區(qū)段。但是，對(duì)于每個(gè)區(qū)段可以利用僅一個(gè)探測(cè)器和 評(píng)價(jià)單元來(lái)實(shí)現(xiàn)兩種識(shí)別方法。
[0024] 圖3示出一種來(lái)自以垂直于視圖平面的材料運(yùn)輸方向的視線方向的這樣的布置， 在該布置中并排地設(shè)置多個(gè)探測(cè)裝置36以便覆蓋大的工作寬度。以37標(biāo)記照明模塊。附 圖標(biāo)記38例如示出一種評(píng)價(jià)單元，多個(gè)探測(cè)裝置接通到評(píng)價(jià)單元上。
[0025] 圖4示出按照?qǐng)D1至3的在具有連續(xù)的輸送箱50的機(jī)器中的探測(cè)裝置與隨后的 分離設(shè)備集成。所述探測(cè)裝置允許利用偏振的透射光識(shí)別透明的或者部分透明的或者熒光 的異物。對(duì)此使用相機(jī)36。經(jīng)由噴嘴梁43將經(jīng)識(shí)別的異物由檢查位置34運(yùn)輸?shù)綇U料室 46中，這些異物由廢料室通過(guò)葉輪閘門47運(yùn)輸離開機(jī)器。
[0026] 圖5示出按照?qǐng)D1至3的探測(cè)裝置在開松輥49,例如清潔機(jī)器R的下游的直接集 成。垂直地設(shè)置氣動(dòng)的進(jìn)給軸50。
[0027] 圖6示出檢查位置在水平設(shè)置的氣動(dòng)的輸送管路51在開松輥49下游的安裝。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 在紡紗準(zhǔn)備、乳棉或者類似工序中識(shí)別在纖維材料流（纖維束），例如棉花流的中或 者之間的異物或者雜質(zhì)的設(shè)備，在所述裝置中能夠借助于與探測(cè)裝置（相機(jī)）配合作用的 偏振光的光源照亮在纖維材料中或者之間的異物，其特征在于，存在包括楔形棱鏡（15、16、 17、18)的、用于在相機(jī)系統(tǒng)中使用以便識(shí)別顏色和偏振狀態(tài)的分光裝置（4)，其中，一部分 顏色信息是可分解的并且能利用圖像傳感器（5、8)由至少一個(gè)波長(zhǎng)范圍識(shí)別，并且剩余的 波長(zhǎng)范圍能通過(guò)至少一個(gè)偏振分光層（24)分成兩個(gè)或者多個(gè)偏振狀態(tài)并且能通過(guò)圖像傳 感器（6、7)識(shí)別。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述