DE10101443B4 - Method for determining a sectional image of an object structure - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Ermittlung eines Schnittbildes einer Objektstruktur mittels einer optoelektronischen Vorrichtung mit einem Sendelichtstrahlen emittierenden Sender, einem Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger, welcher eine zeilenförmige Anordnung von N Empfangselementen aufweist, und einer Auswerteeinheit zur Auswertung der Ausgangssignale An (n = 1, ... N) der Empfangselemente, wobei die Objektstruktur mittels der Sendelichtstrahlen beleuchtet wird und die an dieser zurückreflektierten Empfangslichtstrahlen eine Abbildung der Objektstruktur auf den Empfangselementen des Empfängers generieren, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Objektstruktur die Ausgangssignale An mit zwei Schwellwerten S1, S2 mit S2 ≥ S1 zur Unterscheidung von belichteten Empfangselementen (10) mit Ausgangssignalen An > S2 und unbelichteten Empfangselementen (10) mit Ausgangssignalen An < S1 bewertet werden, und dass die Objektstruktur wenigstens eine Kante eines Bogens (3) aufweist, auf welche ein Teil der Sendelichtstrahlen (6) ausgerichtet wird, wobei durch die von der Kante des Bogens (3) zurückreflektierten Empfangslichtstrahlen (8) eine Anzahl Nb von aufeinander folgenden belichteten Empfangselementen An...Method for determining a sectional image of an object structure by means of an optoelectronic device with a transmitter emitting transmit-light beams, a receiver receiving receive light beams, which has a row-shaped arrangement of N receive elements, and an evaluation unit for evaluating the output signals A n (n = 1, ... N) the receiving elements, wherein the object structure is illuminated by means of the transmitted light beams and the receiving light beams reflected back at this generating an image of the object structure on the receiving elements of the receiver, characterized in that for determining the object structure, the output signals A n with two thresholds S 1 , S 2 with S 2 ≥ S 1 for distinguishing exposed receiving elements (10) with output signals A n > S 2 and unexposed receiving elements (10) with output signals A n <S 1 , and that the object structure has at least one edge of a sheet (3), on which a part of the transmitted light beams (6) is aligned, wherein by the reflected from the edge of the sheet (3) received light beams (8) a number N b of successive exposed receiving elements A n .

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a method according to the preamble of the claim 1.

Das in Rede stehende Verfahren dient zur Ermittlung eines Schnittbildes einer Objektstruktur mittels einer optoelektronischen Vorrichtung.The The method in question serves to determine a sectional image an object structure by means of an optoelectronic device.

Hierfür eingesetzte Vorrichtungen weisen einen Sendelichtstrahlen emittierenden Sender auf, wobei die Sendelichtstrahlen zur Ausleuchtung einer Objektstruktur verwendet werden. In Abstand neben dem Sender liegt ein Empfangslichtstrahlen empfangender Empfänger. Der Empfänger besteht aus einer zeilenförmigen Anordnung von Empfangselementen. Die Objektstruktur wird durch die Rückreflexion der Sendelichtstrahlen auf den Empfänger abgebildet, wobei die Empfangslichtstrahlen an den Ausgängen der Empfangselemente Ausgangssignale in Form eines Kontrastmusters generieren, welches der Objektstruktur entspricht.For this purpose used Devices have a transmitting light beam emitting transmitter on, wherein the transmitted light beams for illuminating an object structure be used. At a distance next to the transmitter is a received light rays receiving recipient. The recipient consists of a line-shaped Arrangement of receiving elements. The object structure is determined by the back reflection the transmitted light rays are imaged on the receiver, wherein the Receiving light beams at the outputs of the receiving elements output signals generate in the form of a contrast pattern, which is the object structure equivalent.

Die DE 199 09 518 A1 betrifft ein Verfahren zur Erfassung der Lage eines gestapelten flachen Materials, insbesondere eines Papierstapels am Anleger einer Druckmaschine, wobei mindestens ein Lichtstrahl auf die Stapelseite gerichtet, von dort reflektiert und als Maß für die Lage ausgewertet wird. Der mindestens eine Lichtstrahl wird sowohl auf die Stapelseite als auch auf einen Bereich oberhalb der Stapeloberkante gerichtet. Dabei werden die Bereiche mit und ohne Reflexion durch die Stapelseite zur Ermittlung der Lage der Stapeloberkante herangezogen. Zur Durchführung des Verfahrens wird ein Abstandssensor eingesetzt, der mindestens einen Lichtstrahl emittiert.The DE 199 09 518 A1 relates to a method for detecting the position of a stacked flat material, in particular a paper stack at the feeder of a printing machine, wherein at least one light beam directed to the stack side, reflected from there and evaluated as a measure of the situation. The at least one light beam is directed both to the stack side and to an area above the stack top edge. The areas with and without reflection through the stack side are used to determine the position of the stack top edge. To carry out the method, a distance sensor is used which emits at least one light beam.

Die DE 100 34 072 A1 betrifft eine Anordnung zum Messen der Höhe eines Bogenstapels mit optischen Messmitteln. Dabei ist eine Beleuchtungsvorrich tung vorgesehen, deren Licht schräg von unten in die Umgebung einer oberen Stapelkante fällt. Ein ortsauflösender fotoelektrischer Empfänger ist für das aus der Umgebung de oberen Stapelkante reflektierte Licht vorgesehen.The DE 100 34 072 A1 relates to an arrangement for measuring the height of a sheet stack with optical measuring means. In this case, a Beleuchtungsvorrich device is provided, the light falls obliquely from below into the environment of an upper stack edge. A spatially resolving photoelectric receiver is provided for the light reflected from the vicinity of the upper stack edge.

Die DE 38 25 295 A1 betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung der Position einer Kante, insbesondere einer Papierkante bei einer Druckmaschine. Eine Zeile von lichtemittierenden Elementen emittierten Lichts ist ein opto-elektrischer Wandler vorgesehen. Die Kante ist zwischen der Zeile und dem opto-elektrischen Wandler führbar. Die lichtemittierenden Elemente werden nacheinander pulsierend angesteuert, wobei synchron dazu die Ausgangsspannung des opto-elektrischen Wandlers abgefragt wird.The DE 38 25 295 A1 relates to a device for detecting the position of an edge, in particular a paper edge in a printing press. A line of light emitting elements emitted light is provided an opto-electrical converter. The edge is feasible between the line and the opto-electrical converter. The light-emitting elements are driven pulsating one after the other, synchronously interrogating the output voltage of the opto-electrical converter.

Die DE 41 15 841 A1 betrifft eine Vorrichtung zur optischen Kontrolle von Gegenständen, wobei die Vorrichtung einen Sensor zur Aufnahme von Bildsignalen und gegebenenfalls Beleuchtungsmittel zum Beleuchten des zu kontrollierenden Objektes aufweist. Die Vorrichtung weist mehrere, mit ihren objektseitigen Enden voneinander unabhängig positionierbare Bildleiter zur Bildübertragung auf, die mit ihren objektfernen Enden an einen oder mehrere optoelektronische Sensoren angeschlossen sind.The DE 41 15 841 A1 relates to a device for the optical control of objects, the device having a sensor for receiving image signals and optionally illumination means for illuminating the object to be controlled. The device has a plurality of image guides which can be positioned independently of one another with their object-side ends and which are connected with their ends remote from the object to one or more optoelectronic sensors.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, dass mit diesem eine sichere und zuverlässige Bogenkontrolle an einer bogenverarbeitenden Maschine durchführbar ist.Of the Invention is based on the object, a method of the initially so-called type so that with this a safe and reliable sheet control can be carried out on a sheet-processing machine.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.to solution This object, the features of claim 1 are provided. advantageous embodiments and appropriate training The invention are described in the subclaims.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, eine optoelektronische Vorrichtung seitlich versetzt zu den zu erfassenden Bögen derart anzuordnen, dass mit dieser jeweils die Kante eines Bogens erfassbar ist. Die Kante eines Bogens oder gegebenenfalls die Kanten mehrerer Bögen werden damit auf den Empfänger abgebildet. Dabei wird der von jeder Kante eines Bogens zurückre flektierte Teil der Sendelichtstrahlen entsprechend der Lage und der Dicke des Bogens auf eine vorgegebene Anzahl von Empfangselementen zurückreflektiert. Durch die auf diese Empfangselemente zurückreflektierte Lichtmenge liegen deren Ausgangsignale oberhalb eines Schwellwerts S2, so dass diese belichtet sind. Die seitlich im Bogen vorbeigeführten Sendelichtstrahlen werden nicht oder nur in geringem Maß zum Empfänger zurückreflektiert, so dass die korrespondierenden Empfangselemente unbelichtet bleiben, das heißt die Ausgangssignale An liegen dann unterhalb eines Schwellwerts S1 (S1 < S2). Im Grenzfall können die beiden Schwellwerte auch zusammenfallen, so dass die Bewertung der Ausgangssignale mit einem Schwellwert S = S1 = S2 erfolgt.The basic idea of the invention is to arrange an optoelectronic device laterally offset from the sheets to be detected in such a way that the edge of a sheet can be detected with it. The edge of a sheet or possibly the edges of several sheets are thus imaged on the receiver. In this case, the portion of the transmitted light beams reflected back from each edge of an arc is reflected back to a predetermined number of receiving elements in accordance with the position and the thickness of the sheet. Due to the amount of light reflected back on these receiving elements, their output signals are above a threshold value S 2 , so that they are exposed. The transmitted light rays passing laterally in the arc are not or only to a small extent reflected back to the receiver, so that the corresponding receiving elements remain unexposed, that is to say the output signals A n are below a threshold value S 1 (S 1 <S 2 ). In the limiting case, the two threshold values can also coincide, so that the evaluation of the output signals takes place with a threshold value S = S 1 = S 2 .

Durch die Auswertung der Folgen aufeinander folgender belichteter Empfangselemente ist eine zuverlässige Detektion der Bögen möglich, wobei die Länge einer derartigen Folge ein Maß für die Dicke eines Bogens liefert.By the evaluation of the consequences of consecutive exposed receiving elements is a reliable one Detection of the bows possible, being the length such a consequence, a measure of the thickness of a Bow supplies.

Im Gegensatz zu bekannten optischen Verfahren zur Bogendetektion wird nicht die Oberfläche eines Bogens zu dessen Detektion im Auflicht- oder Durchlichtverfahren mit den Sendelichtstrahlen beaufschlagt. Vielmehr erfolgt die Bogendetektion durch seitliche Sendelichteinstrahlung in Form einer Dickenmessung des jeweiligen Bogens.In contrast to known optical methods for arc detection, the surface of a sheet for its detection in incident or transmitted light method is not exposed to the transmitted light beams. Rather, the arc detection is carried out by lateral transmitted light radiation in the form of a Thickness measurement of the respective bow.

Dadurch wird erreicht, dass die optische Messung zur Bogenerfassung weitgehend unabhängig von der Bedruckung eines Bogens ist. Auch ist die erfindungsgemäße Dickenmessung der Bögen weitgehend unabhängig von den Materialeigenschaften der Bögen. So können gleichermaßen Bögen aus Blech, Karten, Folien oder weiteren Materialien sicher erfasst werden. Schließlich ist vorteilhaft, dass die seitliche Anordnung der Vorrichtung an bogenverarbeitenden Maschinen ohne konstruktiven Aufwand an mehreren Stellen der Maschine, insbesondere an deren Anlegetisch bewerkstelligt werden kann.Thereby is achieved that the optical measurement for Boigernfassung largely independently from printing on a sheet. Also, the thickness measurement according to the invention the bows largely independently from the material properties of the bows. So sheets of sheet metal, Cards, slides or other materials can be detected safely. After all is advantageous in that the lateral arrangement of the device Sheet processing machines without design effort on several Make the machine, especially at the feed table done can be.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass in einer bogenverarbeitenden Maschine auch Bögen dann sicher erfassbar sind, wenn diese nicht nur als Einfachbögen sondern auch als Mehrfachbögen mehr fach übereinander liegen. Dabei können mit der erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung die einzelnen Bögen in einer Mehrfachbogenanordnung gerade dann auch sicher erfasst werden, wenn zwischen diesen Bögen durch die unvermeidlichen Flatterbewegungen der Bögen unterschiedliche Zwischenräume vorhanden sind, die durch Luftpolster zwischen den Bögen entstehen.One An essential advantage of the method according to the invention is that in a sheet-processing machine also sheets then are certainly detectable, if these not only as single sheets but also as multiple sheets more than one above the other lie. It can with the optoelectronic invention Device the individual bows just then detected safely in a multiple arc arrangement when, between these bows different due to the inevitable flapping movements of the bows interspaces are present, which arise through air cushion between the sheets.

Eine derartige Situation ist insbesondere dann gegeben, wenn mit der optoelektronischen Vorrichtung der Transport von Einfach- und Mehrfachbögen an einem Anlegetisch einer Druckmaschine kontrolliert wird. Die Bögen liegen dann gegebenenfalls in Mehrfachbögen auf dem Anlegetisch auf, wobei zwischen den einzelnen Bögen kleine Zwischenräume aufgrund von Luftpolstern verbleiben.A Such a situation is particularly given when with the Optoelectronic device transporting single and multiple sheets on one Feed table of a printing press is controlled. The bows are lying then possibly in multiple sheets on the feed table, where between the individual sheets small interspaces remain due to air cushions.

Durch seitliche Anordnung der optoelektronischen Vorrichtung werden die einzelnen Kanten der Bögen und die Oberkante des Anlegetisches erfasst. Entsprechend der Anzahl und der Lagen der Kanten werden vom Empfänger Folgen bestimmter Längen von aufeinander folgenden belichteten Empfangselementen registriert. Zwischen den einzelnen Folgen von belichteten Empfangselementen werden Folgen von aufeinander folgenden unbelichteten Empfangselementen registriert. Diese unbelichteten Empfangselemente werden dadurch erhalten, dass Teile der Sendelichtstrahlen in die Zwischenräume zwischen die Bögen geführt sind und dadurch nicht mehr oder nur in geringem Maß zum Empfänger zurückgeführt werden.By lateral arrangement of the optoelectronic device are the single edges of the arches and the top edge of the feed table detected. According to the number and the locations of the edges are followed by the receiver following certain lengths of registered consecutive exposed receiving elements. Between the individual episodes of illuminated reception elements are sequences of successive unexposed receiving elements registered. These unexposed receiving elements are thereby get that parts of the transmitted light rays into the spaces between the Bows are guided and thereby no longer or only to a limited extent be returned to the recipient.

Durch die Auswertung der Folgen von belichteten und unbelichteten Empfangselementen lassen sich die Zahl und die Dicken der auf dem Anlegetisch liegenden Bögen erfassen.By the evaluation of the consequences of exposed and unexposed receiving elements the number and the thicknesses of the ones lying on the feed table can be Capture bows.

Zweckmäßigerweise erfolgt in einer Einlernphase die Erfassung eines Einzelbogens, dessen Dicke als Referenzwert abgespeichert wird. Dadurch können in der darauf folgenden Arbeitsphase mit großer Sicherheit durch Vergleich der aktuellen Messwerte mit dem Referenzwert Einfachbögen von Mehrfachbögen unterschieden werden.Conveniently, in a training phase, the acquisition of a single sheet, whose thickness is stored as a reference value. This can be done in the following work phase with great certainty by comparison A distinction is made between the current measured values and the reference value of single sheets of multiple sheets become.

Vorteilhaft wird in der oder in einer weiteren Einlernphase auch die Oberkante des Anlegetisches als Referenzwert eingelernt. Durch Referenzierung der in der Arbeitsphase ermittelten Messwerte auf die Lage der Oberkante des Anlegetisches ist dann eine Lagebestimmung der Bogenkanten möglich.Advantageous becomes in the or in another learning phase also the upper edge of the feed table taught as reference value. By referencing the in the work phase measured values on the position of the upper edge the feed table is then a position determination of the sheet edges possible.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The The invention will be explained below with reference to the drawings. It demonstrate:

1: Querschnitt durch einen Anlegetisch einer bogenverarbeitenden Maschine mit einer seitlich am Anlegetisch montierten optoelektronischen Vorrichtung zur Erfassung von Bögen auf dem Anlegetisch. 1 : Cross-section through a feed table of a sheet-processing machine with a laterally mounted on the feed table optoelectronic device for detecting sheets on the feed table.

2:

  • a) Draufsicht auf die Anordnung gemäß 1 mit verschiedenen Montageorten der optoelektronischen Vorrichtung.
  • b) Seitenansicht der Anordnung gemäß 2a.
2 :
  • a) top view of the arrangement according to 1 with different mounting locations of the optoelectronic device.
  • b) side view of the arrangement according to 2a ,

3: Ausgangssignale der Empfangselemente des Empfängers der optoelektronischen Vorrichtung bei

  • a) leerem Anlegetisch,
  • b) einem auf dem Anlegetisch aufliegendem Bogen,
  • c) mehreren auf dem Anlegetisch aufliegenden Bögen.
3 : Output signals of the receiving elements of the receiver of the optoelectronic device at
  • a) empty feed table,
  • b) a bow resting on the feed table,
  • c) several sheets resting on the feed table.

1 zeigt schematisch eine optoelektronische Vorrichtung 1, die seitlich an einem Anlegetisch 2 einer bogenverarbeitenden Maschine, insbesondere einer Druckmaschine angeordnet ist. Auf dem Anlegetisch 2 liegt gegebenenfalls ein Bogen 3 auf, insbesondere können auf dem Anlegetisch 2, wie in 1 dargestellt, auf der Oberseite des Anlegetisches 2 auch mehrere Bögen 3 aufeinander aufliegen. 1 schematically shows an optoelectronic device 1 that sit sideways at a feed table 2 a sheet-processing machine, in particular a printing press is arranged. On the feed table 2 If necessary, there is a bow 3 on, in particular, can on the feed table 2 , as in 1 shown on top of the feed table 2 also several bows 3 rest on each other.

Die Bögen 3 werden in Längsrichtung des Anlegetisches 2, das heißt senkrecht zu der in 1 dargestellten Querachse des Anlegetisches 2 gefördert. Bei dem Transport der Bögen 3 üben diese Flatterbewegungen aus, die insbesondere durch hohe Transportgeschwindigkeiten hervorgerufen werden können. Daher liegen die Bögen 3 nicht dicht aufeinander bzw. auf der Oberseite des Anlegetisches 2 auf. Vielmehr verbleiben zwischen den Bögen 3 Zwischenräume, die von Bogen 3 zu Bogen 3 variieren können. Die Ausdehnung der Zwischenräume kann von einem Bruchteil bis zu einem Mehrfachen eines Bogens betragen. Diese Zwischenräume sind schematisch in 1 dargestellt.The bows 3 be in the longitudinal direction of the feed table 2 that is perpendicular to the in 1 illustrated transverse axis of the feed table 2 promoted. When transporting the bows 3 exercise these flapping movements, which can be caused in particular by high transport speeds. That's why the bows are lying 3 not close to each other or on top of the feed table 2 on. Rather, they remain between the bows 3 Interspaces, by arches 3 to bow 3 vary can. The extent of the gaps may be from a fraction to a multiple of an arc. These spaces are shown schematically in 1 shown.

Die optoelektronische Vorrichtung 1 kann ohne großen konstruktiven Aufwand und insbesondere nahezu ohne konstruktiven Eingriff in die bogenverarbeitende Maschine in der in 1 dargestellten Position montiert werden. Zweckmäßigerweise ist im Bereich der optoelektronischen Vorrichtung 1 eine Vertiefung 4 am Anlegetisch 2 angebracht, die an dessen Oberseite ausmündet. Dadurch entsteht der in 1 dargestellte Absatz an der Seitenwand des Anlegetisches 2, auf welchen die optoelektronische Vorrichtung 1 ausgerichtet ist.The optoelectronic device 1 Can be used without great constructive effort and in particular with almost no constructive interference in the sheet processing machine in the 1 be shown position shown. Appropriately, in the field of optoelectronic device 1 a depression 4 at the feed table 2 attached, which opens at the top. This creates the in 1 illustrated paragraph on the side wall of the feed table 2 on which the optoelectronic device 1 is aligned.

2 zeigt unterschiedliche Anbringungsmöglichkeiten der optoelektronischen Vorrichtung 1 an der bogenverarbeitenden Maschine. Dabei zeigt 1 den Transport von Bögen 3 bei fehlerfreiem Betrieb der bogenverarbeitenden Maschine. Von einem Stapel von Bögen 3 wird der jeweils oberste Bogen 3 einzeln abgezogen und dann über den Anlegetisch 2 transportiert. Die optoelektronische Vorrichtung 1 kann beispielsweise in den in 2 dargestellten Einbaupositionen am Anlegetisch 2 montiert sein, wobei je nach Einbauposition auf der jeweiligen Höhe der Vorrichtung 1 im fehlerfreien Fall ein Doppel- oder Einfachbogen vorliegt. Zudem kann die Vorrichtung 1 an der Oberkante des Stapels angeordnet sein. Mit einer Vorrichtung 1 am Anlegetisch 2 wird kontrolliert, ob ein fehlerfreier Transport eines Einfach- oder Doppelbogens vorliegt, oder ob durch einen Fehler in der Bogenförderung eine hierzu unterschiedliche Zahl von Bögen 3 vorliegt. Mit einer am Stapel montierten Vorrichtung 1 kann kontrolliert werden, ob die Bögen 3 einzeln vom Stapel abgezogen werden. 2 shows different mounting possibilities of the optoelectronic device 1 on the sheet processing machine. It shows 1 the transport of bows 3 during faultless operation of the sheet processing machine. From a pile of bows 3 becomes the topmost sheet 3 individually peeled off and then over the feed table 2 transported. The optoelectronic device 1 For example, in the in 2 shown installation positions on the feed table 2 be mounted, depending on the mounting position on the height of the device 1 in error-free case a double or single sheet is present. In addition, the device can 1 be arranged on the upper edge of the stack. With a device 1 at the feed table 2 is checked whether a faultless transport of a single or double sheet is present, or whether an error in the sheet promotion a different number of sheets 3 is present. With a device mounted on the stack 1 can be checked if the bows 3 be removed individually from the stack.

Die in 1 dargestellte optoelektronische Vorrichtung 1 ist in einem Gehäuse 5 integriert, welches an einer nicht dargestellten Halterung integriert ist. Die optoelektronische Vorrichtung 1 weist einen Sendelichtstrahlen 6 emittierenden Sender 7 und einen Empfangslichtstrahlen 8 empfangenden Empfänger 9 auf, welche in Abstand nebeneinander liegend angeordnet sind. Der Sender 7 ist beispielsweise von einer Leuchtdiode gebildet. Der Empfänger 9 besteht aus einer zeilenförmigen Anordnung von Empfangselementen 10. Vorzugsweise besteht der Empfänger 9 aus einem CCD-Zeilenelement mit typischerweise 100 bis 1000 dicht nebeneinander liegenden Empfangselementen 10. Die Längsachse des Empfängers 9, in dessen Verlängerung der Sender 7 liegt, verläuft senkrecht zu der Oberfläche des Anlegetisches 2.In the 1 illustrated optoelectronic device 1 is in a housing 5 integrated, which is integrated on a bracket, not shown. The optoelectronic device 1 has a transmitted light rays 6 emissive transmitter 7 and a receiving light beam 8th receiving recipient 9 on, which are arranged at a distance next to each other. The transmitter 7 is for example formed by a light emitting diode. The recipient 9 consists of a line-shaped arrangement of receiving elements 10 , Preferably, the receiver consists 9 from a CCD line element with typically 100 to 1000 closely adjacent receiving elements 10 , The longitudinal axis of the receiver 9 , in whose extension the transmitter 7 is perpendicular to the surface of the feed table 2 ,

Dem Sender 7 ist eine Sendeoptik 11 zur Strahlformung der Sendelichtstrahlen 6 nachgeordnet. Dem Empfänger 9 ist eine Empfangsoptik 12 zur Fokussierung der Empfangslichtstrahlen 8 vorgeordnet. Zur Unterdrückung von Fremdlicht einflüssen ist der Empfangsoptik 12 ein Filter 13 vorgeordnet. Zwischen dem Filter 13 und der Empfangsoptik 12 ist eine Blende 14 angeordnet.The transmitter 7 is a transmission optics 11 for beam shaping of the transmitted light beams 6 downstream. The receiver 9 is a receiving optics 12 for focusing the received light beams 8th upstream. For the suppression of extraneous light influence is the receiving optics 12 a filter 13 upstream. Between the filter 13 and the receiving optics 12 is a blind 14 arranged.

Durch die Blende 14 wird erreicht, dass die Bögen 3 in einem relativ großen Abstandsbereich, dem sogenannten Tiefenschärfebereich, erfasst werden können.Through the aperture 14 is achieved that the bows 3 in a relatively large distance range, the so-called depth of field, can be detected.

Der Sender 7 wird vorzugsweise im Pulsbetrieb betrieben, so dass die Sendelichtstrahlen 6 in Form von Lichtimpulsen mit einem vorgegebenen Puls-Pausenverhältnis emittiert werden. Prinzipiell kann auch eine Anordnung von mehreren Sendern 7 vorgesehen sein.The transmitter 7 is preferably operated in the pulse mode, so that the transmitted light beams 6 be emitted in the form of light pulses with a predetermined pulse-pause ratio. In principle, an arrangement of several transmitters 7 be provided.

Der Sender 7 und der Empfänger 9 sind an eine Auswerteeinheit 15 angeschlossen, die von einem Mikrocontroller, einem ASIC oder dergleichen, gebildet ist. Die Auswerteeinheit 15 übernimmt die Ansteuerung des Senders 7 sowie die Auswertung der an den Ausgängen der Empfangselemente 10 anstehenden Ausgangssignale An(N = 1, ... N).The transmitter 7 and the receiver 9 are to an evaluation unit 15 connected, which is formed by a microcontroller, an ASIC or the like. The evaluation unit 15 takes over the control of the transmitter 7 as well as the evaluation of the at the outputs of the receiving elements 10 pending output signals A n (N = 1, ... N).

Wie in 1 dargestellt, sind die Sendelichtstrahlen 6 auf die Oberkante des Anlegetisches 2 sowie die seitlichen Kanten der darauf liegenden Bögen 3 ausgerichtet. Diese von den Sendelichtstrahlen 6 ausgeleuchtete Objektstruktur wird durch die Rückreflexion der Empfangslichtstrahlen 8 an den Bogenkanten und der Kante des Anlegetisches 2 auf die Empfangselemente 10 des Empfänger 9 abgebildet. Damit dabei die einzelnen Bögen 3 erfassbar sind, ist die Auflösung des Empfängers 9 größer als die Dicke eines Bogens 3. Die Dicke eines Bogens 3 beträgt typischerweise bei Papierbögen etwa 70 μm, während die Auflösung des Empfängers 9 typischerweise bei etwa 10 μm liegt.As in 1 are shown, the transmitted light beams 6 on the upper edge of the feed table 2 as well as the lateral edges of the arches lying thereon 3 aligned. These from the transmission beams 6 Illuminated object structure is due to the back reflection of the received light beams 8th at the sheet edges and the edge of the feed table 2 on the receiving elements 10 of the receiver 9 displayed. So that the individual bows 3 are detectable, is the resolution of the receiver 9 greater than the thickness of a bow 3 , The thickness of a bow 3 is typically about 70 microns in paper sheets, while the resolution of the receiver 9 typically at about 10 microns.

Die optoelektronische Vorrichtung 1 ist in fest vorgegebenem Abstand zur Oberkante des Anlegetisches 2 und in etwa konstantem Abstand zu den Kanten der Bögen 3, deren Lagen bei dem Transport über den Anlegetisch 2 etwas va riieren können, angeordnet, so dass die Objektstruktur vollständig von den Sendelichtstrahlen 6 ausgeleuchtet wird.The optoelectronic device 1 is at a fixed distance from the top edge of the feed table 2 and at approximately constant distance to the edges of the sheets 3 whose layers are transported over the feed table 2 can arrange something, so that the object structure completely from the transmitted light rays 6 is illuminated.

Die Auswerturg der Ausgangssignale An wird im Folgenden anhand der Diagramme gemäß 3 erläutert. In den Diagrammen sind die Ausgangssignale An der mit n = 1, ... N nummerierten Empfangselemente 10 des Empfängers 9 aufgetragen. Wie aus 3 ersichtlich, werden die Ausgangssignale An der Empfangselemente 10 mit zwei Schwellwerten S1, S2 bewertet, wobei vorteilhafterweise S2 > S1 ist. Prinzipiell ist auch eine Auswertung mit einem Schwellwert S1 = S2 = S möglich.The evaluation of the output signals A n is described below with reference to the diagrams according to FIG 3 explained. In the diagrams, the output signals A n are the reception elements numbered n = 1,... N 10 Recipient 9 applied. How out 3 As can be seen, the output signals A n of the receiving elements 10 with two threshold values S 1 , S 2 , advantageously S 2 > S 1 . In principle, an evaluation with a threshold value S 1 = S 2 = S is possible.

Ein belichtetes Empfangselement 10 liegt dann vor, wenn die auf diese auftreffende Lichtmenge der Empfangslichtstrahlen 8 so groß ist, dass das entsprechende Ausgangssignal An oberhalb von S2 liegt.An illuminated reception element 10 occurs when the incident on this amount of light of the received light beams 8th is so large that the corresponding output signal A n is above S 2 .

Demgegenüber liegt ein nicht belichtetes Empfangselement 10 vor, wenn dessen Ausgangssignal An unterhalb von S1 liegt.In contrast, there is an unexposed reception element 10 when its output signal A n is below S 1 .

In 3 sind mehrere Diagramme unterschiedlicher Messungen dargestellt. Der oberhalb der Diagramme dargestellte Anlegetisch 2, insbesondere dessen Oberkante, deren Position mit 0 bezeichnet ist, sowie die gegebenenfalls darauf liegenden mit A – D bezeichneten Positionen der darauf liegenden Bögen 3 zeigen den Bezug zu der jeweils abgetasteten Objektstruktur.In 3 Several diagrams of different measurements are shown. The feed table shown above the diagrams 2 , in particular its upper edge, whose position is denoted by 0, and the optionally lying thereon designated A - D positions of the sheets lying thereon 3 show the reference to the respectively scanned object structure.

Während einer Einlernphase erfolgt zunächst eine Referenzierung der optoelektronischen Vorrichtung 1 auf die Oberkante des Anlegetisches 2. Hierzu wird der Anlegetisch 2 mit den Sendelichtstrahlen 6 ausgeleuchtet, wobei in diesem Fall keine Bögen 3 auf dem Anlegetisch 2 aufliegen, das heißt der in 3 dargestellte Anlegetisch 2 wird ohne die in den Positionen A – D liegenden Bögen 3 vermessen.During a training phase, a referencing of the optoelectronic device takes place first 1 on the upper edge of the feed table 2 , For this purpose, the feed table 2 with the transmitted light rays 6 illuminated, in which case no bows 3 on the feed table 2 rest, that is the in 3 illustrated feed table 2 will be without the bends in positions A - D 3 measured.

Die entsprechenden Messergebnisse sind in 3a dargestellt. Der auf den Anlegetisch 2 auftreffende Teil der Sendelichtstrahlen 6 wird von dort auf den Empfänger 9 zurückreflektiert. Die Ausgangssignale An der auf diese Weise beleuchteten Empfangselemente 10 liegen oberhalb des Schwellwerts S2. Da die Oberfläche des Anlegetisches 2 homogen ausgebildet ist, bilden diese Empfangselemente 10 eine lückenlose Folge von belichteten Empfangselementen.The corresponding measurement results are in 3a shown. The on the feed table 2 incident part of the transmitted light rays 6 gets from there to the receiver 9 reflected back. The output signals A n of the receiving elements illuminated in this way 10 are above the threshold S 2 . Because the surface of the feed table 2 is formed homogeneously, form these receiving elements 10 a complete sequence of exposed receiving elements.

Der am Anlegetisch 2 vorbeigeführte Teil der Sendelichtstrahlen 6 trifft nicht auf den Empfänger 9, so dass zudem eine lückenlose Folge von nicht belichteten Empfangselementen 10 erhalten wird.The at the feed table 2 Passed part of the transmitted light rays 6 does not apply to the recipient 9 , so that in addition a complete sequence of unexposed receiving elements 10 is obtained.

Zur Kontrolle, ob die Sendelichtstrahlen 6 korrekt auf die Oberkante des Anlegetisches 2 ausgerichtet sind, werden die Folgen von belichteten und nicht belichteten Empfangselementen 10 mit Grenzwerten Na,1 und Na,0 verglichen. Die Grenzwerte Na,1 und Na,0 sind in der Auswerteeinheit 15 als Parameter abgespeichert. Diese Grenzwerte stellen eine Anzahl von belichteten bzw. nicht belichteten Empfangselementen 10 dar, die bei der Vermessung des Anlegetisches 2 wenigstens erhalten werden muss, damit die Oberkante des Anlagetisches 2 als erkannt gilt.To check if the transmitted light rays 6 correctly on the upper edge of the feed table 2 are aligned, the consequences of exposed and unexposed receiving elements 10 with limits N a, 1 and N a, 0 compared. The limit values N a, 1 and N a, 0 are in the evaluation unit 15 saved as a parameter. These limits represent a number of exposed or unexposed receiving elements 10 during the measurement of the feed table 2 at least must be maintained so that the top of the investment table 2 is recognized as recognized.

Wie aus 3a ersichtlich, ist sowohl für die Folge der belichteten Empfangselemente 10 der Grenzwert Na,1 überschritten als auch für die Folge der nicht belichteten Empfangselemente 10 der Grenzwert Na,0.How out 3a is evident, both for the sequence of exposed receiving elements 10 the limit value N a, 1 exceeded as well as for the sequence of unexposed receiving elements 10 the limit value N a, 0 .

Als weiteres Kriterium für die Detektion der Oberkante muss der Übergang der belichteten auf die unbelichteten Empfangselemente 10 mit einer vorgegebenen Mindeststeilheit erfolgen. Hierzu ist in der Auswerteeinheit 15 als weiterer Parameter als Höchstzahl von Empfangselementen 10, innerhalb derer der Übergang der belichteten zu den nicht belichteten Empfangselemente 10 erfolgen muss, der Wert Na,min abgespeichert. Liegt das höchste Empfangselement 10 der in 3a dargestellten Folge von belichteten Empfangselementen 10 weniger als Na,min Empfangselemente 10 vom niedrigsten der Folge der nicht belichteten Empfangselemente 10 entfernt, so gilt die Oberkante des Anlegetisches 2 als erfasst. Dieser Auswertung liegt die Überlegung zugrunde, dass zwischen den Folgen der belichteten und unbelichteten Empfangselemente 10 ein Übergangsbereich mit Empfangselementen 10 liegen kann, deren Ausgangssignale An zwischen S1 und S2 liegen. Die Lage n0 der Oberkante des Anlegetisches 2 ergibt sich vorzugsweise aus dem Mittelwert der Lagen des höchsten belichteten und des niedrigsten nicht belichteten Empfangselements 10.Another criterion for the detection of the upper edge must be the transition of the exposed to the unexposed receiving elements 10 done with a predetermined minimum slope. This is in the evaluation unit 15 as another parameter as maximum number of receiving elements 10 , within which the transition of the exposed to the unexposed receiving elements 10 must be done, the value N a, min stored. Is the highest receiving element 10 the in 3a illustrated sequence of exposed receiving elements 10 less than N a, min receive elements 10 from the lowest of the sequence of unexposed receiving elements 10 removed, the top edge of the feed table applies 2 as recorded. This evaluation is based on the consideration that between the consequences of the exposed and unexposed receiving elements 10 a transition area with receiving elements 10 may lie whose output signals A n between S 1 and S 2 . The position n 0 of the upper edge of the feed table 2 preferably results from the average of the positions of the highest exposed and the lowest unexposed receiving element 10 ,

Durch Bezug auf die so ermittelte Lage n0 der Oberkante können nachfolgend die Dicken und Positionen der auf dem Anlegetisch 2 liegenden Bögen 3 quantitativ erfasst werden.By reference to the thus determined position n 0 of the upper edge, the thicknesses and positions of the on the feed table can be described below 2 lying bows 3 be recorded quantitatively.

3b zeigt den Abgleich der Vorrichtung 1 auf einen einzelnen auf dem Anlegetisch 2 in der Position A liegenden Bogen 3. Dieser Abgleich erfolgt zweckmäßigerweise in derselben oder in einer weiteren Einlernphase, bei welcher ein einzelner Bogen 3 auf den Anlegetisch 2 durch den Erfassungsbereich der optoelektronischen Vorrichtung 1 gefördert wird. 3b shows the balance of the device 1 on a single on the feed table 2 in the position A lying bow 3 , This adjustment is expediently carried out in the same or in a further learning phase in which a single arc 3 on the feed table 2 through the detection range of the optoelectronic device 1 is encouraged.

Wie aus 3b ersichtlich, wird bei dieser Messung wieder die Lage n0 der Oberkante des Anlegetisches 2 als Messwert erhalten. Entsprechend der Position A des Bogens 3 auf dem Anlegetisch 2 wird zudem an den Empfangselementen 10 zwischen n1 und n2 ein Signalpeak erhalten.How out 3b can be seen, in this measurement again the position n 0 of the upper edge of the feed table 2 received as a measured value. According to the position A of the bow 3 on the feed table 2 is also at the receiving elements 10 between n 1 and n 2 receive a signal peak.

Dieser Signalpeak wird dadurch verursacht, dass die Sendelichtstrahlen 6, die auf die Kante des Bogens 3 treffen, auf die Empfangselemente 10 zwischen n1 und n2 zurückreflektiert werden, so dass in diesem Bereich Ausgangssignale mit An > S2 erhalten werden.This signal peak is caused by the fact that the transmitted light beams 6 pointing to the edge of the bow 3 meet, on the receiving elements 10 be reflected back between n 1 and n 2 , so that in this area output signals with A n > S 2 are obtained.

Die beiderseits der Kante des Bogens 3 verlaufenden Sendelichtstrahlen 6 gelangen in den Zwischenraum zwischen Anlegetisch 2 und Bogen 3 bzw. werden seitlich an diesem vorbeigeführt. Dadurch entstehen beiderseits des Signalpeaks zwischen n1 und n2 Bereiche von unbelichteten Ausgangssignalen An, die unterhalb von S1 liegen. Anschließend wird wieder die Oberkante des Anlegetisches 2 detektiert.The both sides of the edge of the bow 3 extending transmitted light beams 6 get into the space between feed table 2 and bow 3 or are passed laterally on this. This results in both sides of the signal peak between n 1 and n 2 areas of unexposed output signals A n , which are below S 1 . At closing is again the top edge of the feed table 2 detected.

Die Anzahl Nb der belichteten Empfangselemente 10 zwischen n1 und n2 liefert durch die Referenzierung auf die Lage n0 der Oberkante ein Maß für die Lage und Dicke des Bogens 3.The number N b of exposed receiving elements 10 between n 1 and n 2 provides by reference to the position n 0 of the top edge of a measure of the position and thickness of the sheet 3 ,

Die Anzahl Nb wird als Referenzwert Nb,ref in der Auswerteeinheit 15 abgespeichert. In der auf die Einlernphase folgenden Arbeitsphase, innerhalb derer die Bogenkontrolle mittels der optoelektronischen Vorrichtung 1 erfolgt, werden die aktuell ermittelten Messwerte der Bogendetektion mit dem Referenzwert Nb,ref verglichen, wodurch eine Unterscheidung von Einfach- und Mehrfachbögen ermittelt wird. Stimmt ein aktueller Messwert N mit dem Referenzwert Nb,ref mit einer vorgegebenen Genauigkeit, die vorzugsweise über in der Auswerteeinheit 15 abgespeicherte Toleranzgrenzen definiert ist, überein, so liegt ein Einfachbogen vor.The number N b is the reference value N b, ref in the evaluation unit 15 stored. In the working phase following the training phase, within which the sheet control by means of the optoelectronic device 1 takes place, the currently determined measured values of the arc detection are compared with the reference value N b, ref , whereby a distinction between single and multiple sheets is determined. Is a current measured value N with the reference value N b, ref with a predetermined accuracy, preferably in the evaluation unit 15 stored tolerance limits is defined match, so there is a single sheet.

Eine derartige während der Arbeitsphase erfolgende Messwerterfassung ist in 3c beispielhaft dargestellt. Die in 3c erhaltenen Messwerte entsprechen dem in 3 dargestellten Fall, bei welchem insgesamt vier Bögen 3 in den Positionen A, B, C und D auf dem Anlegetisch 2 aufliegen.Such during the work phase data acquisition is in 3c exemplified. In the 3c obtained measured values correspond to those in 3 illustrated case, in which a total of four sheets 3 in positions A, B, C and D on the feed table 2 rest.

Die Ausgangssignale An gemäß 3c zeigen wiederum die bei n0 liegende Oberkante des Anlegetisches 2. Entsprechend den Positionen der Bögen 3 werden bei den Empfangselementen 10 zwischen n1 und n2, n3 und n4, n5 und n6 sowie n7 und n8 insgesamt vier Signalpeaks erhalten, die von lückenlosen Folgen von belichteten Empfangselementen 10 gebildet sind. Die Breiten N1, N2, N3, N4 der Signalpeaks, die durch die Beziehungen N1 = n2 – n1, N2 = n4 – n3, N3 = n6 – n5 sowie N4 = n8 – n7 definiert sind, liefern ein Maß für die Dicken der jeweils erfassten Bögen 3.The output signals A n according to 3c again show the upper edge of the feed table lying at n 0 2 , According to the positions of the bows 3 become with the receiving elements 10 n n between 1 and 2, n 3 and n 4, n 5 and n 6 and n 7 and n 8 a total of four signal peaks obtained from seamless sequences of exposed receiving elements 10 are formed. The widths N 1 , N 2 , N 3 , N 4 of the signal peaks represented by the relationships N 1 = n 2 -n 1 , N 2 = n 4 -n 3 , N 3 = n 6 -n 5 and N 4 = n 8 - n 7 are defined, provide a measure of the thicknesses of each detected arcs 3 ,

Entsprechend der Breite der Zwischenräume zwischen den Oberflächen der Bögen 3 bzw. des Anlegetisches 2 werden zwischen den Signalpeaks Folgen von unbelichteten Empfangselementen 10 erhalten, wobei die Anzahl Nz der Empfangselemente 10 in einer derartigen Folge von unbelichteten Empfangselementen 10 ein Maß für die Breite eines derartigen Zwischenraumes liefert. Die Längen dieser Folgen werden in der Auswerteeinheit 15 mit einem dort abgespeicherten Grenzwert Nz,min verglichen. Ist die aktuell ermittelte Anzahl Nz größer als Nz,min, so gilt ein derartiger Zwischenraum als erkannt.According to the width of the spaces between the surfaces of the sheets 3 or of the feed table 2 be between the signal peaks consequences of unexposed receiving elements 10 obtained, where the number N z of the receiving elements 10 in such a sequence of unexposed receiving elements 10 provides a measure of the width of such a gap. The lengths of these sequences are in the evaluation unit 15 with a stored there limit value N z, min compared. If the currently determined number N z is greater than N z, min , then such a gap is considered detected.

Bei dem in 3c dargestellten Beispiel werden insgesamt vier Signalpeaks erhalten, welche an die Oberkante des Anlegetisches 2 anschließen. Zwischen diesen Signalmaxima werden vier Folgen Nz1, Nz2, Nz3, Nz4 von unbelichteten Empfangselementen 10 erhalten.At the in 3c a total of four signal peaks are obtained, which are at the top of the feed table 2 connect. Between these signal maxima are four sequences N z1 , N z2 , N z3 , N z4 of unexposed receiving elements 10 receive.

Die Folgen Nz1, Nz2, Nz4 liegen in der Größenordnung der Breiten der Signalpeaks und sind größer als der Grenzwert Nz,min, so dass diese Folgen als Zwischenräume klassifiziert werden. Dagegen liegt die Folge Nz3 unterhalb des Grenzwerts Nz,min.The sequences N z1 , N z2 , N z4 are on the order of the widths of the signal peaks and are greater than the limit value N z, min , so that these sequences are classified as gaps . By contrast, the sequence N z3 is below the limit value N z, min .

Demzufolge werden in der Auswerteeinheit 15 die Signalpeaks zwischen n1 und n2 einerseits und n7 und n8 als separate Folgen von belichteten Empfangselementen 10 erkannt, die jeweils zwischen zwei als sicher erkannten Zwischenräume liegen.Consequently, in the evaluation unit 15 the signal peaks between n 1 and n 2 on the one hand and n 7 and n 8 as separate sequences of exposed receiving elements 10 detected, each lying between two recognized as safe spaces.

Die Längen N1 und N4 dieser Folgen werden mit dem Referenzwert Nb,ref verglichen, wobei in diesem Fall eine hinreichende Übereinstimmung vorliegt, so dass diese Folgen als Einfachbögen klassifiziert werden, wobei die Längen der Folgen N1 und N4 ein Maß für die Breite des jeweiligen Einfachbogens liefern.The lengths N 1 and N 4 of these sequences are compared with the reference value N b, ref , in which case there is sufficient agreement, so that these sequences are classified as single arcs, the lengths of the sequences N 1 and N 4 being a measure of provide the width of each single bow.

Dagegen ist die Länge Nz3 der dritten Folge von unbelichteten Empfangselementen 10 kleiner als der Grenzwert Nz,min. Demzufolge werden die Signalpeaks zwischen n3 und n4 sowie n5 und n6 nicht als separate Signalpeaks aufgelöst, sondern in der Auswerteeinheit 15 als ein gemeinsamer, zwischen n3 und n6 liegender Signalpeak ausgewertet. Die Breite dieses Signalpeaks, die im Wesentlichen durch die Beziehung N2 + Nz3 + N3 definiert ist, ist signifikant größer als der Referenzwert Nb,ref, so dass aufgrund dieses Vergleichs der Signalpeak zwischen n3 und n6 als Mehrfachbogen klassifiziert wird. By contrast, the length N z3 is the third sequence of unexposed receiving elements 10 less than the limit value N z, min . Consequently, the signal peaks between n 3 and n 4 and n 5 and n 6 are not resolved as separate signal peaks, but in the evaluation unit 15 is evaluated as a common signal peak lying between n 3 and n 6 . The width of this signal peak , which is essentially defined by the relationship N 2 + N z3 + N 3 , is significantly greater than the reference value N b, ref , so that the signal peak between n 3 and n 6 is classified as a multiple arc due to this comparison ,

Somit liefert die Auswertung der Ausgangssignale An gemäß 3c eine Einzelauflösung der Bögen 3 in den Positionen A und D sowie eine Doppelbogenerkennung der Bögen 3 in den Positionen B und C.Thus, the evaluation of the output signals A n according to 3c a single resolution of the bows 3 in positions A and D as well as a double sheet recognition of the sheets 3 in positions B and C.

Aufgrund von Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit, Temperatur oder Materialschwankungen unterschiedlicher Chargen von zu detektierenden Bögen 3 kann der Wert für die Dicke eines Einfachbogens driften. Um dies zu kompensieren kann der abgespeicherte Referenzwert Nb,ref mittels eines I-Reglers den aktuellen Messwerten nachgeführt werden.Due to environmental influences such as humidity, temperature or material fluctuations of different batches of sheets to be detected 3 For example, the value for the thickness of a single arc may drift. To compensate for this, the stored reference value N b, ref can be tracked to the current measured values by means of an I-controller.

Aufgrund von Bewegungen der Bögen 3 quer zur Förderrichtung kann der Abstand der Bogenkanten zur optoelektronischen Vorrichtung 1 zeitlich veränderlich sein. Dies bedingt eine Drift der Amplitudenwerte der Ausgangssignale An, die vorzugsweise in der Auswerteeinheit 15 ebenfalls mit geführt sind. Alternativ kann die Drift der Amplitudenwerte auch durch eine Nachführung der Schwellwerte S1, S2 kompensiert werden.Due to movements of the bows 3 transverse to the conveying direction, the distance of the sheet edges to the optoelectronic device 1 be temporally changeable. This causes a drift of the amplitude values of the output signals A n , preferably in the evaluation unit 15 are also led with. Alternatively, the drift of the amplitude values can also be compensated by tracking the threshold values S 1 , S 2 .

11
Optoelektronische VorrichtungOptoelectronic contraption
22
Anlegetischfeed table
33
Bogenbow
44
Vertiefungdeepening
55
Gehäusecasing
66
SendelichtstrahlenTransmitted light beams
77
Sendertransmitter
88th
EmpfangslichtstrahlenReceiving light rays
99
Empfängerreceiver
1010
Empfangselementereceiving elements
1111
Sendeoptiktransmission optics
1212
Empfangsoptikreceiving optics
1313
Filterfilter
1414
Blendecover
1515
Auswerteeinheitevaluation

Claims (15)

Verfahren zur Ermittlung eines Schnittbildes einer Objektstruktur mittels einer optoelektronischen Vorrichtung mit einem Sendelichtstrahlen emittierenden Sender, einem Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger, welcher eine zeilenförmige Anordnung von N Empfangselementen aufweist, und einer Auswerteeinheit zur Auswertung der Ausgangssignale An (n = 1, ... N) der Empfangselemente, wobei die Objektstruktur mittels der Sendelichtstrahlen beleuchtet wird und die an dieser zurückreflektierten Empfangslichtstrahlen eine Abbildung der Objektstruktur auf den Empfangselementen des Empfängers generieren, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Objektstruktur die Ausgangssignale An mit zwei Schwellwerten S1, S2 mit S2 ≥ S1 zur Unterscheidung von belichteten Empfangselementen (10) mit Ausgangssignalen An > S2 und unbelichteten Empfangselementen (10) mit Ausgangssignalen An < S1 bewertet werden, und dass die Objektstruktur wenigstens eine Kante eines Bogens (3) aufweist, auf welche ein Teil der Sendelichtstrahlen (6) ausgerichtet wird, wobei durch die von der Kante des Bogens (3) zurückreflektierten Empfangslichtstrahlen (8) eine Anzahl Nb von aufeinander folgenden belichteten Empfangselementen An (10) erhalten wird, wobei die Anzahl Nb der belichteten Empfangselemente (10) ein Maß für die Dicke des Bogens (3) liefert.Method for determining a sectional image of an object structure by means of an optoelectronic device with a transmitter emitting transmit-light beams, a receiver receiving receive light beams, which has a row-shaped arrangement of N receive elements, and an evaluation unit for evaluating the output signals A n (n = 1, ... N) the receiving elements, wherein the object structure is illuminated by means of the transmitted light beams and the receiving light beams reflected back at this generating an image of the object structure on the receiving elements of the receiver, characterized in that for determining the object structure, the output signals A n with two thresholds S 1 , S 2 with S 2 ≥ S 1 for distinguishing exposed receiving elements ( 10 ) with output signals A n > S 2 and unexposed receiving elements ( 10 ) are evaluated with output signals A n <S 1 , and that the object structure at least one edge of an arc ( 3 ), to which a part of the transmitted light beams ( 6 ), whereby through the from the edge of the sheet ( 3 ) reflected back receive light beams ( 8th ) a number N b of successive exposed receiving elements A n ( 10 ), the number N b of the exposed receiving elements ( 10 ) a measure of the thickness of the sheet ( 3 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Einlernphase ein einzelner Bogen (3) in den Strahlengang der Sendelichtstrahlen (6) eingebracht wird, und dass die dabei ermittelte Anzahl Nb von aufeinander folgenden Empfangselementen (10) mit Ausgangssignalen An > S2 als Referenzwert Nb,ref in der Auswerteeinheit (15) abge speichert wird, und dass zur Detektion wenigstens eines Bogens (3) während einer auf die Einlernphase folgenden Arbeitsphase die dabei registrierten Ausgangssignale An fortlaufend auf das Vorhandensein von Folgen von Ausgangssignalen An aufeinander folgender belichteter Empfangselemente (10) untersucht werden, wobei ein Bogen (3) als erkannt gilt, falls die Länge Nb einer Folge mit einer vorgegebenen Genauigkeit mit dem Referenzwert Nb,ref übereinstimmt.Method according to claim 1, characterized in that during a training phase a single sheet ( 3 ) in the beam path of the transmitted light beams ( 6 ) and that the number N b of successive receiving elements ( 10 ) with output signals A n > S 2 as reference value N b, ref in the evaluation unit ( 15 ) and that for the detection of at least one sheet ( 3 ) during a working phase subsequent to the training phase the thereby registered output signals A n continuously on the presence of sequences of output signals A n of consecutively exposed receiving elements ( 10 ), one sheet ( 3 ) is recognized as recognized if the length N b of a sequence with a predetermined accuracy matches the reference value N b, ref . Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bogen (3) als erkannt gilt, falls die Länge Nb einer Folge innerhalb von in der Auswerteeinheit (15) abgespeicherten Toleranzgrenzen mit dem Referenzwert Nb,ref übereinstimmt.Method according to claim 2, characterized in that a sheet ( 3 ) is recognized as if the length N b of a sequence within in the evaluation unit ( 15 ) stored tolerance limits with the reference value N b, ref matches. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Vergleich der aktuellen Länge Nb mit dem Referenzwert Nb,ref Einfach- und Mehrfachbögen unterscheidbar sind.Method according to one of claims 2 or 3, characterized in that by comparing the current length N b with the reference value N b, ref single and multiple sheets are distinguishable. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendelichtstrahlen (6) mit einem Teil ihres Strahldurchmessers auf eine Oberkante eines Anlegetisches (2) einer Druckmaschine ausgerichtet sind, wobei auf der an die Oberkante anschließende Auflagefläche des Anlegetisches (2) wenigstens ein Bogen (3) aufliegt, welcher mit der Kante des Bogens (3) die Objektstruktur bildet.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the transmitted light beams ( 6 ) with part of their beam diameter on an upper edge of a feed table ( 2 ) are aligned on a printing machine, wherein on the adjoining the upper edge support surface of the feed table ( 2 ) at least one sheet ( 3 ) rests, which with the edge of the sheet ( 3 ) forms the object structure. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Auflagefläche des Anlegetisches (2) ein Stapel von Bögen (3) aufliegt, welcher Bestandteil der Objektstruktur ist.A method according to claim 5, characterized in that on the support surface of the feed table ( 2 ) a pile of sheets ( 3 ), which is part of the object structure. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Sendelichtstrahlen (6) in Zwischenräume zwischen die Bögen (3) und/oder die Auflagefläche geführt ist, wobei die Höhe des Schwellwertes S1 so gewählt ist, dass die von den die Zwischenräume begrenzenden Oberflächen der Bögen (3) und/oder von der Auflagefläche als Empfangslichtstrahlen (8) auf Empfangselemente (10) des Empfängers (9) zurückreflektierten Sendelichtstrahlen (6) in diesen Empfangselementen (10) Ausgangssignale An generieren, die unterhalb des Schwellwertes S1 liegen.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that a part of the transmitted light beams ( 6 ) in spaces between the sheets ( 3 ) and / or the support surface is guided, wherein the height of the threshold value S 1 is selected such that the surfaces of the arcs bounding the interstices (FIG. 3 ) and / or from the support surface as received light beams ( 8th ) on receiving elements ( 10 ) Recipient ( 9 ) reflected transmitted light beams ( 6 ) in these receiving elements ( 10 ) Generate output signals A n , which are below the threshold value S 1 . Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwischenraum zwischen zwei Bögen (3) als erkannt gilt, falls eine Anzahl Nz von aufeinander folgenden, nicht belichteten Empfangselementen (10) registriert wird, die größer oder gleich einem Grenzwert Nz,min ist, wobei die Anzahl Nz der nicht belichteten Empfangselemente (10) ein Maß für die Breite eines Zwischenraumes liefert.Method according to claim 7, characterized in that a space between two sheets ( 3 ) is recognized as being if a number N z of consecutive, unexposed receiving elements ( 10 ) which is greater than or equal to a limit value N z, min , the number N z of the unexposed receiving elements ( 10 ) provides a measure of the width of a gap. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Referenzierung der optoelektronischen Vorrichtung während einer oder der Einlernphase die Lage der Kante des Anlegetisches (2) ermittelt wird.Method according to one of claims 5 to 8, characterized in that for the referencing of the optoelectronic device during one or the teach-in phase, the position of the edge of the feed table ( 2 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der auf den Anlegetisch (2) auftreffende Teil der Sendelichtstrahlen (6) zum Empfänger (9) zurückreflektiert wird, wodurch wenigstens eine Anzahl Na,1 von aufeinander folgenden belichteten Empfangselementen (10) erhalten wird, dass durch den am Anlegetisch (2) vorbei geführten Anteil der Sendelichtstrahlen (6) wenigstens eine Anzahl Na,0 von aufeinander folgenden nicht belichteten Empfangselementen (10) erhalten wird, und dass der Übergangsbereich der belichteten zu den unbelichteten Empfangselementen (10) die Lage n0 der Oberkante des Anlegetisches (2) definiert.A method according to claim 9, characterized in that on the feed table ( 2 ) incident part of the transmitted light beams ( 6 ) to the recipient ( 9 ), whereby at least a number N a, 1 of successive exposed receiving elements ( 10 ) obtained by the at the feed table ( 2 ) guided portion of the transmitted light beams ( 6 ) at least a number N a, 0 of consecutive unexposed receiving elements ( 10 ) and that the transition region of the exposed to the unexposed receiving elements ( 10 ) the position n 0 of the upper edge of the feed table ( 2 ) Are defined. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage n0 der Oberkante des Anlegetisches (2) als erkannt gilt, falls die jeweils letzten der Na,1 belichteten Empfangselemente (10) und der Na,0 unbelichteten Empfangselemente (10), die an den Übergangsbereich angrenzen, weniger als Na,min Empfangselemente (10) voneinander getrennt liegen.A method according to claim 10, characterized in that the position n 0 of the upper edge of the feed table ( 2 ) is recognized as recognized, if the last of the N a, 1 exposed receiving elements ( 10 ) and the N a, 0 unexposed receiving elements ( 10 ), which adjoin the transition region, less than N a, min receive elements ( 10 ) are separated from each other. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrum des Übergangsbereichs die Lage n0 der Oberkante definiert.A method according to claim 11, characterized in that the center of the transition region defines the position n 0 of the upper edge. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass durch Bezug auf die Lage n0 der Oberkante die Positionen der auf dem Anlegetisch (2) aufliegenden Bögen (3) bestimmbar sind.Method according to one of claims 9 to 12, characterized in that by reference to the position n 0 of the upper edge of the positions of the on the feed table ( 2 ) lying sheets ( 3 ) are determinable. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kompensation von Umwelteinflüssen der Referenzwert Nb,ref mittels eines I-Reglers den aktuellen Werten von Nb nachgeführt wird.Method according to one of claims 2 to 13, characterized in that to compensate for environmental influences of the reference value N b, ref by means of an I-controller, the current values of N b is tracked. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellwerte S1 und S2 zur Kompensation von Driften der Amplituden der Ausgangssignale An veränderbar sind.Method according to one of claims 1 to 14, characterized in that the threshold values S 1 and S 2 for the compensation of drifts in the amplitudes of the output signals A n are variable.
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