CH701910A1 - Optical control procedures for assessing the quality of print finishing. - Google Patents
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Abstract
Es werden ein optisches Kontrollverfahren zur Qualitätsbeurteilung in der Druckweiterverarbeitung und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens vorgeschlagen, bei denen mindestens ein flächiges Druckprodukt (101, 102), eine Produktgruppe oder ein Produktstrom, welche entlang einer Förderstrecke geführt werden, mit mindestens einem Strahlprofil (P) und mindestens einem Spiegelstrahlprofil (SP) beaufschlagt werden. Mittels Strahlprofil und Spiegel-Strahlprofil werden auf unterschiedlichen Oberflächen (105, 106) der Druckprodukte (101, 102), der Produktgruppe oder des Produktstroms Linienprofile und Spiegel-Linienprofile erzeugt, die wiederum zeitgleich von einer Kamera (20) direkt und im Spiegel (15) erfasst werden können.The invention relates to an optical control method for quality evaluation in print finishing and to an apparatus for carrying out the method, in which at least one flat printed product (101, 102), a product group or a product stream, which are guided along a conveying path, having at least one beam profile (P ) and at least one mirror beam profile (SP) are acted upon. By means of beam profile and mirror beam profile line profiles and mirror line profiles are generated on different surfaces (105, 106) of the printed products (101, 102), the product group or the product stream, which in turn from a camera (20) directly and in the mirror (15 ) can be detected.
Description
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Kontrollverfahren zur Qualitätsbeurteilung in der Druckweiterverarbeitung gemäss Oberbegriff von Patentanspruch 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Oberbegriff von Patentanspruch 7. The present invention relates to an optical control method for quality assessment in the print finishing according to the preamble of claim 1 and an apparatus for performing the method according to the preamble of claim. 7
[0002] Optische Kontrollverfahren zum Zählen und Erkennen von flexiblen, flächigen Produkten, insbesondere Druckprodukten wie Zeitungen, Zeitschriften oder Teilen davon, in der Druckweiterverarbeitung sind grundsätzlich bekannt. Optical control method for counting and detecting of flexible, sheet-like products, especially printed products such as newspapers, magazines or parts thereof, in the print finishing are basically known.
[0003] Aus der WO 2008 119 192 der Anmelderin ist eine Vorrichtung zum Zählen und Erkennen von flächigen Produkten, insbesondere von Druckereiprodukten bekannt. Die Vorrichtung weist eine Lichtquelle, einen optischen Sensor und eine mit dem optischen Sensor verbundenen Auswerteeinheit auf. Die Lichtquelle, in einer bevorzugten Ausführungsform ein Laser, verfügt über eine Strahlformungsoptik, beispielsweise in Form von optischen Linsen, insbesondere von Zylinderlinsen, von Blenden oder diffraktiven optischen Elementen, durch welche dem ausgesendeten Licht ein vorbestimmtes Beleuchtungsstrahlprofil «aufgeprägt» wird. Innerhalb des Beleuchtungsstrahlprofils befindliche Objekte werden mit Licht bestrahlt Der Lichtquelle kann über die Strahlformungsoptik eine optische Achse zugeordnet werden, die sich ausgehend von der Lichtquelle geradlinig im Raum erstreckt. Diese optische Achse bildet im Sinne der WO2008 119 192 gleichzeitig eine zentrale Strahlachse des Beleuchtungsstrahlprofils und wird in der Publikation auch als Beleuchtungsstrahlachse bezeichnet. From WO 2008 119 192 of the Applicant a device for counting and detecting of sheet products, in particular of printed products is known. The device has a light source, an optical sensor and an evaluation unit connected to the optical sensor. The light source, in a preferred embodiment a laser, has a beam-shaping optical system, for example in the form of optical lenses, in particular cylindrical lenses, apertures or diffractive optical elements, by which a predetermined illumination beam profile is "impressed" on the emitted light. Objects located within the illumination beam profile are irradiated with light. The light source can be assigned an optical axis via the beam shaping optics, which extends straight from the light source in space. This optical axis simultaneously forms a central beam axis of the illumination beam profile within the meaning of WO2008 119 192 and is also referred to in the publication as an illumination beam axis.
[0004] Der optische Sensor, in einer bevorzugten Ausführungsform beispielsweise eine elektronische Kamera mit einer Mehrzahl von lichtempfindlichen Elementen, ist mit einer Detektionsoptik zur Formung eines Detektionsstrahlprofils ausgestattet. Als Detektionsoptik wird beispielsweise ein Kameraobjektiv eingesetzt. Das Detektionsstrahlprofil umfasst all die Orte, von denen der optische Sensor Licht detektieren kann. Bei Verwendung eines optischen Sensors mit mehreren lichtempfindlichen Elementen, wie bei der bereits erwähnten Kamera, setzt sich das Detektionsstrahlprofil des optischen Sensors aus den jedem einzelnen lichtempfindlichen Element zugeordneten einzelnen Detektionsstrahlprofilen zusammen. Das Detektionsstrahlprofil des optischen Sensors könnte beispielsweise sichtbar gemacht werden, in dem die lichtempfindlichen Elemente durch kleine Lichtquellen ersetzt werden würden. In Analogie zur Lichtquelle kann auch dem optischen Sensor über die Detektionsoptik eine optische Achse zugeordnet werden. Diese optische Achse bildet im Sinne der WO2008 119 192 gleichzeitig eine zentrale Strahlachse des Detektionsstrahlprofils und wird auch als Detektionsstrahlachse bezeichnet. The optical sensor, in a preferred embodiment, for example, an electronic camera with a plurality of photosensitive elements, is equipped with a detection optics for forming a detection beam profile. As detection optics, for example, a camera lens is used. The detection beam profile includes all the locations from which the optical sensor can detect light. When using an optical sensor having a plurality of photosensitive elements, as in the aforementioned camera, the detection beam profile of the optical sensor is composed of the individual detection beam profiles associated with each individual photosensitive element. For example, the detection beam profile of the optical sensor could be visualized by replacing the photosensitive elements with small light sources. In analogy to the light source, an optical axis can also be assigned to the optical sensor via the detection optics. This optical axis simultaneously forms a central beam axis of the detection beam profile within the meaning of WO2008 119 192 and is also referred to as a detection beam axis.
[0005] Das Beleuchtungsstrahlprofil und das Detektionsstrahlprofil sind dabei derart winkelversetzt zueinander ausgerichtet, dass sie in einem Detektionsbereich überlappend wirken. In einer bevorzugten Ausführungsform liegen die Beleuchtungsstrahlachse und die Detektionsstrahlachse sogar in einer Ebene. Zum Zählen der flächigen Produkte muss sich wenigstens ein Abschnitt des Oberflächenprofils der flächigen Produkte im Detektionsbereich befinden. Dieser Abschnitt ist erfindungsgemäss wenigstens teilweise durch das Beleuchtungsstrahlprofil begrenzt und mittels des optischen Sensors detektierbar. Der optische Sensor kann ein Detektionssignal mit Informationen über den detektierten Abschnitt des Oberflächenprofils erzeugen. Das Detektionssignal wird an eine nachgeschaltete Auswerteeinheit weitergeleitet. Die Auswerteeinheit, vorzugsweise ein Computer, kann aus dem Detektionssignal die Anzahl der flächigen Produkte, die sich zum Zeitpunkt der Detektion im Detektionsbereich befunden haben, bestimmen. The illumination beam profile and the detection beam profile are aligned in such an angular offset from each other that they act overlapping in a detection area. In a preferred embodiment, the illumination beam axis and the detection beam axis are even in one plane. For counting the sheet-like products, at least a portion of the surface profile of the sheet-like products must be in the detection area. This section is according to the invention at least partially limited by the illumination beam profile and detectable by means of the optical sensor. The optical sensor may generate a detection signal with information about the detected portion of the surface profile. The detection signal is forwarded to a downstream evaluation unit. The evaluation unit, preferably a computer, can use the detection signal to determine the number of areal products which were located in the detection area at the time of detection.
[0006] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Vorrichtung zum Zählen und Erkennen von flächigen Produkten eine Transportvorrichtung zugeordnet. Die mit Hilfe der Transportvorrichtung entlang einer Transportrichtung durch den Detektionsbereich bewegten flächigen Produkte werden vorzugsweise fortlaufend gezählt, um beispielsweise deren Vollständigkeit zu kontrollieren. Die Beleuchtungsstrahlachse ist dabei bevorzugter Weise gegenüber den Flächennormalen der beispielsweise auf einem Förderband aufliegenden oder mittels Klammern oder Greifern transportierten flächigen Produkte geneigt ausgerichtet. Das Beleuchtungsstrahlprofil im Detektionsbereich ist mittels der Strahlformungsoptik vorzugsweise als ein im Wesentlichen geradliniger Bereich, insbesondere als eine sogenannte Beleuchtungslinie, ausgeformt, welche den Abschnitt des Oberflächenprofils der flächigen Produkte auf eine definierte Weise beleuchtet. Vorzugsweise erstreckt sich die Beleuchtungslinie im Wesentlichen parallel zur Transportrichtung. Unmittelbar oberhalb von den flächigen Produkten, mit seiner Detektionsstrahlachse leicht geneigt zu deren Flächennormalen und im Wesentlichen rechtwinklig zur Transportrichtung ausgerichtet, befindet sich eine Kamera als optischer Sensor. Das Detektionsstrahlprofil ist durch die Detektionsoptik derart ausgeformt, dass eine Abbildung von der durch die Lichtquelle auf die Oberfläche der flächigen Produkte projizierten Beleuchtungslinie auf den lichtempfindlichen Elementen der Kamera erzeugt wird. In a particularly preferred embodiment of the device for counting and detecting sheet products is associated with a transport device. The sheet-like products moved through the detection area along a transport direction with the aid of the transport device are preferably continuously counted in order, for example, to check their completeness. The illumination beam axis is preferably aligned inclined relative to the surface normal of, for example, resting on a conveyor belt or transported by means of brackets or grippers flat products. The illumination beam profile in the detection area is preferably formed by means of the beam shaping optics as a substantially rectilinear region, in particular as a so-called illumination line, which illuminates the section of the surface profile of the planar products in a defined manner. Preferably, the illumination line extends substantially parallel to the transport direction. Immediately above the sheet-like products, with its detection beam axis slightly inclined to the surface normal and aligned substantially perpendicular to the transport direction, there is a camera as an optical sensor. The detection beam profile is formed by the detection optics such that an image of the light line projected onto the surface of the planar products by the light source is generated on the photosensitive elements of the camera.
[0007] Aufgrund der durch die Dicke und die Anordnung der flächigen Produkte hervorgerufenen Höhenunterschiede im «abzutastenden» Oberflächenprofil, insbesondere dann, wenn sich ein Randbereich eines flächigen Produkts im Detektionsbereich befindet, wird ein von der Kamera aufgenommenes Bild von der auf diese unebene «Projektionsfläche» projizierten Beleuchtungslinie deren Krümmungen und Absätze wiedergeben. Diese Bildinformationen werden im Detektionssignal an einen elektrisch verbundenen Computer weitergeleitet. Ein auf dem Computer ausführbares Bildverarbeitungsprogramm kann dann aus dem Abbild der projizierten Beleuchtungslinie anhand der Krümmungen und Absätze die Anzahl der flächigen Produkte, die sich im Detektionsbereich befunden haben, ermitteln. Damit die Bildinformationen möglichst wenig durch Bewegungsartefakte aufgrund des Transports der flächigen Produkte während der Bildaufnahme beeinflusst werden, ist die Aufnahme bzw. Detektionszeit kurz im Vergleich zur Zeit, innerhalb der sich ein flächiges Produkt um den Betrag seiner Dicke bewegt hat. Die Anzahl der sich im Detektionsbereich befindlichen flächigen Produkte wird allein aus dem detektierten Oberflächenprofil der flächigen Produkte bestimmt. Es ist nicht nötig, Identifikationsinformationen ah den flächigen Produkten anzubringen. Aufgrund der gegenüber dem Umgebungslicht vergleichsweise hohen Intensität des von der Lichtquelle erzeugten Lichts im Beleuchtungsstrahlprofil, insbesondere innerhalb der Beleuchtungslinie im Detektionsbereich, ergibt sich ein ausreichender Kontrast in den Bildaufnahmen, so dass eine zuverlässige Identifizierung des angestrahlten Oberflächen profus gewährleistet ist. Bei Verwendung einer im Wesentlichen monochromatischen Lichtquelle, beispielsweise eines Lasers, kann der optische Sensor zudem mit entsprechenden Filterelementen ausgestattet sein, um den Störeinfluss von Umgebungslicht zusätzlich zu verringern. Due to the caused by the thickness and the arrangement of the sheet-like height differences in the "scanned" surface profile, especially when an edge region of a sheet product is in the detection area, a picture taken by the camera of the uneven on this «projection surface »Projected lighting line to reflect their curvatures and paragraphs. This image information is forwarded in the detection signal to an electrically connected computer. A computer-executable image processing program can then determine from the image of the projected illumination line on the basis of the curvatures and paragraphs the number of planar products that have been in the detection area. So that the image information is influenced as little as possible by motion artifacts due to the transport of the sheet-like products during image acquisition, the recording or detection time is short compared to the time within which a flat product has moved by the amount of its thickness. The number of surface products located in the detection area is determined solely from the detected surface profile of the sheet-like products. It is not necessary to attach identification information to the sheet products. Due to the relative to the ambient light comparatively high intensity of the light generated by the light source in the illumination beam profile, in particular within the illumination line in the detection area, there is sufficient contrast in the image recordings, so that a reliable identification of the illuminated surface is ensured profuse. In addition, when using a substantially monochromatic light source, such as a laser, the optical sensor may be provided with corresponding filter elements to further reduce the interference of ambient light.
[0008] In der WO 2008 119 192 ist es als besonders bevorzugt beschrieben der Vorrichtung zum Zählen und Erkennen von flächigen Produkten eine Transportvorrichtung zuzuordnen. Die mit Hilfe der Transportvorrichtung entlang einer Transportrichtung durch den Detektionsbereich bewegten flächigen Produkte werden vorzugsweise fortlaufend gezählt, um beispielsweise deren Vollständigkeit zu kontrollieren. Die Beleuchtungsstrahlachse ist dabei bevorzugter Weise gegenüber den Flächennormalen der beispielsweise auf einem Förderband aufliegenden oder mittels Klammern oder Greifern transportierten flächigen Produkte geneigt ausgerichtet. Das Beleuchtungsstrahlprofil im Detektionsbereich ist mittels der Strahlformungsoptik vorzugsweise als ein im Wesentlichen geradliniger Bereich, insbesondere als eine sogenannte Beleuchtungslinie, ausgeformt, welche den Abschnitt des Oberflächenprofils der flächigen Produkte auf eine definierte Weise beleuchtet. Vorzugsweise erstreckt sich die Beleuchtungslinie im Wesentlichen parallel zur Transportrichtung. Unmittelbar oberhalb von den flächigen Produkten, mit seiner Detektionsstrahlachse leicht geneigt zu deren Flächennormalen und im Wesentlichen rechtwinklig zur Transportrichtung ausgerichtet, befindet sich eine Kamera als optischer Sensor. Das Detektionsstrahlprofil ist durch die Detektionsoptik derart ausgeformt, dass eine Abbildung von der durch die Lichtquelle auf die Oberfläche der flächigen Produkte projizierten Beleuchtungslinie auf den lichtempfindlichen Elementen der Kamera erzeugt wird. In WO 2008 119 192, it is described as particularly preferred to assign the apparatus for counting and detecting sheet-like products a transport device. The sheet-like products moved through the detection area along a transport direction with the aid of the transport device are preferably continuously counted in order, for example, to check their completeness. The illumination beam axis is preferably aligned inclined relative to the surface normal of, for example, resting on a conveyor belt or transported by means of brackets or grippers flat products. The illumination beam profile in the detection area is preferably formed by means of the beam shaping optics as a substantially rectilinear region, in particular as a so-called illumination line, which illuminates the section of the surface profile of the planar products in a defined manner. Preferably, the illumination line extends substantially parallel to the transport direction. Immediately above the sheet-like products, with its detection beam axis slightly inclined to the surface normal and aligned substantially perpendicular to the transport direction, there is a camera as an optical sensor. The detection beam profile is formed by the detection optics such that an image of the light line projected onto the surface of the planar products by the light source is generated on the photosensitive elements of the camera.
[0009] Im Stand der Technik gemäss der WO 2008 119 192 ist zudem beschrieben, dass aufgrund der durch die Dicke und die Anordnung der flächigen Produkte hervorgerufenen Höhenunterschiede im «abzutastenden» Oberflächenprofil, insbesondere dann, wenn sich ein Randbereich eines flächigen Produkts im Detektionsbereich befindet, ein von der Kamera aufgenommenes Bild von der auf diese unebene «Projektionsfläche» projizierten Beleuchtungslinie deren Krümmungen und Absätze wiedergeben wird. Diese Bildinformationen werden im Detektionssignal an einen elektrisch verbundenen Computer weitergeleitet. Ein auf dem Computer ausführbares Bildverarbeitungsprogramm kann dann aus dem Abbild der projizierten Beleuchtungslinie anhand der Krümmungen und Absätze die Anzahl der flächigen Produkte, die sich im Detektionsbereich befunden haben, ermitteln. Damit die Bildinformationen möglichst wenig durch Bewegungsartefakte aufgrund des Transports der flächigen Produkte während der Bildaufnahme beeinflusst werden, ist die Aufnahme bzw. Detektionszeit kurz im Vergleich zur Zeit, innerhalb der sich ein flächiges Produkt um den Betrag seiner Dicke bewegt hat. Die Anzahl der sich im Detektionsbereich befindlichen flächigen Produkte wird allein aus dem detektierten Oberflächenprofil der flächigen Produkte bestimmt. Es ist nicht nötig, Identifikationsinformationen an den flächigen Produkten anzubringen. Aufgrund der gegenüber dem Umgebungslicht vergleichsweise hohen Intensität des von der Lichtquelle erzeugten Lichts im Beleuchtungsstrahlprofil, insbesondere innerhalb der Beleuchtungslinie im Detektionsbereich, ergibt sich ein ausreichender Kontrast in den Bildaufnahmen, so dass eine zuverlässige Identifizierung des angestrahlten Oberflächenprofils gewährleistet ist. Bei Verwendung einer im Wesentlichen monochromatischen Lichtquelle, beispielsweise eines Lasers, kann der optische Sensor zudem mit entsprechenden Filterelementen ausgestattet sein, um den Störeinfluss von Umgebungslicht zusätzlich zu verringern. In the prior art according to WO 2008 119 192 is also described that due to the caused by the thickness and the arrangement of the sheet products height differences in the "scanned" surface profile, especially if there is an edge region of a sheet product in the detection area , an image taken by the camera of the line of illumination projected onto this uneven «projection surface», showing its curvatures and paragraphs. This image information is forwarded in the detection signal to an electrically connected computer. A computer-executable image processing program can then determine from the image of the projected illumination line on the basis of the curvatures and paragraphs the number of planar products that have been in the detection area. So that the image information is influenced as little as possible by motion artifacts due to the transport of the sheet-like products during image acquisition, the recording or detection time is short compared to the time within which a flat product has moved by the amount of its thickness. The number of surface products located in the detection area is determined solely from the detected surface profile of the sheet-like products. It is not necessary to attach identification information to the sheet products. Due to the relative to the ambient light comparatively high intensity of the light generated by the light source in the illumination beam profile, in particular within the illumination line in the detection area, there is sufficient contrast in the image recordings, so that a reliable identification of the illuminated surface profile is guaranteed. In addition, when using a substantially monochromatic light source, such as a laser, the optical sensor may be provided with corresponding filter elements to further reduce the interference of ambient light.
[0010] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Qualitätsbeurteilung in der Druckweiterverarbeitung, zur Verfügung zu stellen, das es erlaubt verschiedene Qualitätsmängel zu erkennen und zu beurteilen. It is an object of the present invention to provide a method for quality assessment in the print finishing, available, which allows to detect and assess various quality defects.
[0011] Es ist zudem Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Qualitätsbeurteilung in der Druckweiterverarbeitung, zur Verfügung zu stellen, die es erlaubt verschiedene Qualitätsmängel zu erkennen, dabei hinsichtlich der benötigten Vorrichtung einfach und damit preisgünstig ist, aber gleichzeitig hinsichtlich der Betriebszuverlässigkeit sehr robust ist. It is also an object of the present invention, a device for quality assessment in the print finishing, to make available, which allows to detect various quality defects, it is simple and thus inexpensive in terms of the required device, but at the same time is very robust in terms of reliability ,
[0012] Eine Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist im Verfahrensanspruch 1 angegeben. Merkmale, die das erfindungsgemässe Verfahren vorteilhaft weiterbilden, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 6. Eine Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist im Vorrichtungsanspruch 7 angegeben. Merkmale, die die erfindungsgemässe Vorrichtung vorteilhaft weiterbilden, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 8 bis 12. A solution of the problem underlying the invention is given in method claim 1. Features that advantageously further develop the method according to the invention are the subject of the dependent claims 2 to 6. A solution of the object underlying the invention is given in the device claim 7. Features that advantageously further develop the device according to the invention are the subject of the dependent claims 8 to 12.
[0013] Erfindungswesentlich ist beim optischen Kontrollverfahren zur Verwendung in der Druckweiterverarbeitung, dass es zumindest die folgenden Schritte umfasst: <tb>a.<sep>ein Führen eines flächigen Druckprodukts, einer Produktgruppe oder eines Produktstroms entlang einer Förderstrecke an mindestens einem optischen Sensor vorbei; <tb>b.<sep>ein Erzeugen von mindestens einem Strahlprofil; <tb>c.<sep>ein Umlenken eines Teils eines Strahlprofils zum Erzeugen eines Spiegelstrahlprofils; <tb>d.<sep>ein Beaufschlagen von mindestens einem flächigen Druckprodukt, einer Produktgruppe oder eines Produktstroms, welche entlang einer Förderstrecke geführt werden, mit mindestens einem Strahlprofil und mindestens einem Spiegelstrahlprofil; <tb>e.<sep>ein gleichzeitiges Erzeugen von mindestens einem durch das Strahlprofil definierten Linienprofil und von mindestens einem durch eine Spiegel-Lichtlinie erzeugten Spiegel-Linienprofil; <tb>f.<sep>ein Erfassen eines elektronischen Bildes durch den optischen Sensor, wobei das elektronische Bild mindestens einen Bereich des Linienprofils und des Spiegel-Linienprofils umfasst, und wobei einer der Bereiche direkt erfasst ist und vom anderen Bereich das Spiegelbild erfasst ist; <tb>g.<sep>ein Ermitteln aus dem elektronischen Bild von mindestens einem Produktkennzeichen basierend auf dem durch die Lichtlinie definierten Oberflächenprofil; <tb>h. i.<sep>ein Generieren mindestens einer Messinformation basierend auf dem mindestens einen Produktkennzeichen; und ein Erzeugen mindestens eines Signals basierend auf der Messinformation.It is essential to the invention in the optical control method for use in the print finishing that it comprises at least the following steps: <tb> a. <sep> passing a flat printed product, a product group or a product stream along a conveying path past at least one optical sensor; <tb> b. <sep> generating at least one beam profile; <tb> c. <sep> redirecting a part of a beam profile to produce a mirror beam profile; <tb> d. <sep> applying at least one flat printed product, a product group or a product stream, which are guided along a conveying path, with at least one beam profile and at least one mirror beam profile; <tb> e. <sep> generating at least one line profile defined by the beam profile and at least one mirror line profile generated by a mirror light line; <tb> f. <sep> detecting an electronic image by the optical sensor, wherein the electronic image comprises at least a portion of the line profile and the mirror line profile, and wherein one of the regions is detected directly and the mirror image is detected from the other region ; <tb> g. <sep> determining from the electronic image of at least one product identifier based on the surface profile defined by the light line; <Tb> h. i. <sep> generating at least one measurement information based on the at least one product identifier; and generating at least one signal based on the measurement information.
[0014] Unter dem Begriff Linienprofil sollen im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung einerseits Oberflächenprofile verstanden werden, wie sie bereits in der WO 2008/119 192 der Anmelderin offenbart wurden, bei denen die Krümmungen und Absätze der auf der unebenen «Projektionsfläche» der Produktströme projizierten Beleuchtungslinie wiedergeben werden. Unter den Begriff Linienprofil fallen in der vorliegenden Anmeldung auch Intensitätsprofile, die durch Unterschiede im Reflexions- und/oder Absorptionsverhalten der von der Lichtlinie beleuchteten Oberflächen bewirkt werden, unabhängig davon ob diese Oberflächen ebene oder unebene «Projektionsflächen» sind. Entsprechend sollen unter dem Begriff Spiegel-Linienprofile Oberflächenprofile und Intensitätsprofile verstanden werden, die durch Spiegeln eines Strahlprofils mittels eines Spiegels erzeugt sind. The term line profile to be understood in the context of the present application on the one hand surface profiles, as already disclosed in WO 2008/119 192 of the applicant, in which the curvatures and paragraphs projected on the uneven "projection surface" of the product streams Lighting line. In the present application, the term line profile also includes intensity profiles that are caused by differences in the reflection and / or absorption behavior of the surfaces illuminated by the light line, regardless of whether these surfaces are plane or uneven «projection surfaces». Accordingly, the term mirror line profiles should be understood to mean surface profiles and intensity profiles which are produced by mirroring a beam profile by means of a mirror.
[0015] Während es beim optischen Erfassen der Oberflächenprofile äusserst vorteilhaft ist, dass die optischen Achsen von Projektionsmittel und optischem Sensor nicht zusammenfallen, sondern einen Raumwinkel a einschliessen, ist dies bei der Erfassung von Intensitätsprofilen nicht nötig. While it is extremely advantageous in optical detection of the surface profiles that the optical axes of the projection means and optical sensor do not coincide, but include a solid angle a, this is not necessary in the detection of intensity profiles.
[0016] Wie in der zeitgleich von der Anmelderin hinterlegten europäischen Patentanmeldung mit dem Titel «Optisches Kontrollverfahren zur Qualitätsbeurteilung in der Druckweiterverarbeitung» beschrieben ist, deren Inhalt und technische Lehre diesbezüglich hiermit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird, werden die gemäss der vorliegenden Erfindung erzeugten elektronischen Bilder vorzugsweise zur Qualitätsbeurteilung in der Verarbeitung flächiger Gegenstände, insbesondere in der Druckweiterverarbeitung, verwendet. As described in the simultaneously filed by the Applicant European patent application entitled "Optical control method for quality assessment in postpress", the content and technical teaching in this regard is hereby incorporated into the present application, the generated according to the present invention electronic Images preferably used for quality assessment in the processing of flat objects, in particular in the print finishing.
[0017] Das neue Kontrollverfahren zeichnet sich gemäss bevorzugter Ausführungsformen dadurch aus, dass die Spiegel-Lichtlinie durch ein Spiegeln eines Abschnitts des mindestens einen Strahlprofils an einem ersten Spiegel erzeugt wird und ein weiterer Abschnitt des selben Strahlprofils das zu kontrollierende Produkt, respektive die zu kontrollierende Produktgruppe oder den Produktstrom direkt beaufschlagt. The new control method is characterized according to preferred embodiments, characterized in that the mirror light line is generated by mirroring a portion of the at least one beam profile at a first mirror and another portion of the same beam profile, the product to be controlled, respectively, to be controlled Product group or the product stream applied directly.
[0018] Das elektronische Bild, das vom optischen Sensor erfasst wird umfasst vorzugsweise einen Bereich des ersten Spiegels in dem das Spiegel-Linienprofil sichtbar ist. Zudem umfasst das elektronische Bild vorzugsweise das Abbild der Lichtlinie des direkt erfassten Linienprofils. The electronic image captured by the optical sensor preferably comprises a portion of the first mirror in which the mirror line profile is visible. In addition, the electronic image preferably comprises the image of the light line of the directly detected line profile.
[0019] Das Linienprofil und das Spiegel-Linienprofil beaufschlagen gemäss einer bevorzugten Ausführungsform dasselbe flächige Druckprodukt, dieselbe Produktgruppe oder denselben Produktstrom. Dies ermöglicht es zum Beispiel eine Vorder- und eine Rückseite einer Produktgruppe gleichzeitig zu beaufschlagen und auch gleichzeitig zu kontrollieren ohne dass eine zweite Kamera als optischer Sensor und/oder ein zweites Projektionsmittel zum Generieren des Strahlprofils nötig ist. The line profile and the mirror line profile act on the same flat printed product, the same product group or the same product stream according to a preferred embodiment. This makes it possible, for example, to apply a front and a rear side of a product group at the same time and also to control it simultaneously without the need for a second camera as an optical sensor and / or a second projection means for generating the beam profile.
[0020] Je nach Situation kann es zum Beispiel bei beschränkten Platzverhältnissen oder bei einer Beschränkung der Breite des Strahlprofils vorteilhaft sein einen Bereich des Strahlprofils derart mit dem Spiegel abzulenken, dass das Linienprofil und das Spiegel-Linienprofil voneinander beabstandeter flächiger Druckprodukte oder Produktgruppen beaufschlagen. Im elektronischen Bild, das vom optischen Sensor erfasst wird, stammen die Lichtlinie und die Spiegellichtlinie entsprechend nicht vom selben Produkt. Von der Bildverarbeitungseinheit wird dem elektronischen Bild der Lichtlinie des Linienprofils eines Produktes oder einer Produktgruppe das zugehörige elektronische Bild der nicht zeitgleich aufgenommenen Spiegel-Lichtlinie eines Spiegel-Linienprofils desselben Produktes oder derselben Produktgruppe zugeordnet. Dabei wird entweder das zuerst aufgenommene elektronische Bild in einem Bildspeicher abgelegt und nach dem Aufnehmen des zweiten Bilds mit diesem kombiniert und aus beiden Linien wird das mindestens eine Produktkennzeichen ermittelt, oder das Produktkennzeichen wird für beide Bilder separat ermittelt und die zum gleichen Produkt gehörige Angabe wird anschliessend kombiniert. Depending on the situation, it may be advantageous, for example, in limited space or in a limitation of the width of the beam profile to deflect an area of the beam profile with the mirror that act on the line profile and the mirror line profile spaced-apart printed products or product groups. Accordingly, in the electronic image captured by the optical sensor, the light line and the mirror line are not from the same product. From the image processing unit the electronic image of the line of light of the line profile of a product or a product group associated with the associated electronic image of the non-simultaneously recorded mirror light line of a mirror line profile of the same product or product group. In this case, either the first recorded electronic image is stored in an image memory and after taking the second image combined with this and from both lines, the at least one product identifier is determined, or the product identifier is determined separately for both images and the belonging to the same product specification subsequently combined.
[0021] Das Ermitteln des mindestens einen Produktkennzeichens umfasst das Bestimmen einer Positionsangabe mindestens eines Produktkantenpunkts (im Folgenden auch kurz als Kantenpunkt bezeichnet). Basierend auf vorzugsweise zwei oder mehreren Kantenpunkten wird eine Messinformation generiert. Das Produktkennzeichen ist vorzugsweise eine Lageangabe, die die Lage eines Produktes relativ zu einem Fördermittel oder relativ zu anderen Produkten bezeichnet, eine Grössenangabe, die Auskunft gibt über die Format, Breite, Höhe oder Länge eines Druckproduktes oder einer Gruppe von Druckprodukten, oder eine Anwesenheitsangabe, die es erlaubt das Vorhandensein eines Produktes oder einer Produktgruppe zu ermitteln. Determining the at least one product identifier comprises determining a position specification of at least one product edge point (also referred to below as an edge point for short). Based on preferably two or more edge points, measurement information is generated. The product identifier is preferably a position indication which indicates the position of a product relative to a conveyor or relative to other products, an indication of the size, the format, width, height or length of a printed product or a group of printed products, or a presence indication, which allows the presence of a product or product group to be determined.
[0022] Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des optischen Kontrollverfahrens umfasst neben mindestens einem Projektionsmittel zum Generieren mindestens eines Strahlprofils zum Beaufschlagen des zu kontrollierenden flächigen Druckprodukts, der Produktgruppe oder des Produktstroms, welche entlang einer Förderstrecke geführt werden, mit dem mindestens einen Strahlprofil zum Erzeugen eines durch eine Lichtlinie definierten Linienprofils mindestens einen ersten Spiegel zum Spiegeln von mindestens einem Abschnitt des Strahlprofils. Mit dem Spiegel, der vorzugsweise plan ist, lässt sich ein Abschnitt des Strahlprofils oder beim Einsatz von mehreren Strahlprofilen eines oder mehrere der Strahlprofile derart umlenken oder spiegeln, dass solche Bereiche der Produkte mit einem Spiegel-Linienprofil beaufschlagt werden, die von den Projektionsmitteln nicht direkt beleuchtet werden können. The device according to the invention for carrying out the optical control method comprises, in addition to at least one projection means for generating at least one beam profile for acting on the planar printed product to be controlled, the product group or the product stream, which are guided along a conveying path, with the at least one beam profile for generating a by a line of light defined line profile at least a first mirror for mirroring at least a portion of the beam profile. With the mirror, which is preferably flat, one section of the beam profile or, when using several beam profiles, one or more of the beam profiles can be deflected or reflected in such a way that such areas of the products are acted upon by a mirror line profile which is not direct by the projection means can be illuminated.
[0023] Gemäss weiterer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden zwei oder mehr Spiegel eingesetzt um Oberflächen mit Strahlprofilen zu beaufschlagen oder um Linienprofile mit den optischen Sensoren zu erfassen. Es kann dasselbe Profil dabei von mehr als einem Spiegel umgelenkt/gespiegelt werden oder verschiedene Spiegel werden zum Spiegeln von verschiedenen Strahl- oder Linienprofilen eingesetzt. According to further embodiments of the present invention, two or more mirrors are used to apply surfaces with beam profiles or to detect line profiles with the optical sensors. In this case, the same profile can be deflected / mirrored by more than one mirror or different mirrors are used to mirror different beam or line profiles.
[0024] Der mindestens eine optischen Sensor, der vorzugsweise eine Digitalkamera ist, erfasst ein elektronisches Bild des Druckereiprodukts, der Produktgruppe oder des Produktstroms, welche entlang der Förderstrecke am optischen Sensor vorbeigeführt werden, wobei das elektronische Bild mindestens einen Bereich des Druckprodukts, der Produktgruppe oder des Produktstroms mit mindestens einem Teil des durch die Lichtlinie definierten Linienprofils und mindestens einen Bereich des Spiegels mit mindestens einem Teil des Spiegel-Linienprofils umfasst. The at least one optical sensor, which is preferably a digital camera, detects an electronic image of the printed product, the product group or the product stream, which are passed along the conveying path on the optical sensor, wherein the electronic image at least a portion of the printed product, the product group or the product stream comprising at least a portion of the line profile defined by the light line and at least a portion of the mirror having at least a portion of the mirror line profile.
[0025] Durch den Spiegel können Bereiche der Produkte mit einem Spiegel-Linienprofil beaufschlagt werden, die von den Projektionsmitteln nicht direkt beleuchtet werden können und gleichzeitig können Bereiche der Produkte vom optischen Sensor erfasst werden, die nicht direkt eingesehen werden können. By the mirror areas of the products can be acted upon with a mirror line profile that can not be directly illuminated by the projection means and at the same time areas of the products can be detected by the optical sensor, which can not be viewed directly.
[0026] Die erfindungsgemäss Vorrichtung umfasst zudem eine Bildverarbeitungseinheit, welche eingerichtet ist, basierend auf Linienprofil und Spiegel-Linienprofil aus dem elektronischen Bild mindestens ein Produktkennzeichen zu ermitteln, basierend auf dem mindestens einen Produktkennzeichen eine Messinformation zu generieren, und basierend auf der Messinformation mindestens ein Signal zu erzeugen. The device according to the invention additionally comprises an image processing unit which is set up to determine at least one product identifier based on line profile and mirror line profile from the electronic image, generate measurement information based on the at least one product identifier, and at least one based on the measurement information Generate signal.
[0027] Die mit der Lichtlinie beaufschlagten Bereich des flächigen Druckprodukt oder der Produktgruppe werden von den Fördermitteln gemäss bevorzugter Ausführungsformen derart gehalten sind, dass sie annähernd planparallel zu dem ersten Spiegel angeordnet sind. The acted upon by the light line area of the flat printed product or the product group are held by the funding according to preferred embodiments such that they are arranged approximately plane-parallel to the first mirror.
[0028] Der optische Sensor ist dabei vorzugsweise mit einer schräg zur Strahlachse der Projektionsmittel verlaufenden optischen Achse entfernt von den zu kontrollierenden Produkten angeordnet ist. The optical sensor is preferably arranged with an obliquely to the beam axis of the projection means extending optical axis away from the products to be controlled.
[0029] Der erste Spiegel ist vorteilhafter Weise derart positioniert, dass er das Strahlprofil der Projektionsmittel nur bereichsweise spiegelt. Dadurch kann ein einziges Strahlprofil zur Beleuchtung zweier verschiedener Bereiche desselben Produkts, derselben Produktgruppe oder desselben Produktstroms, wie bereits erwähnt zum Beispiel zum Beaufschlagen einer Vorder- und einer Rückseite, oder einer Ober- und einer Unterseite oder einer ersten und einer zweiten Kante benutzt werden. Es lässt sich aber auch ein erster Bereich eines ersten Produkts, einer ersten Produktgruppe oder eines ersten Produktstroms mit dem nicht gespiegelten Teil des Strahlprofils beaufschlagen und der Spiegel derart anordnen und ausrichten, dass der gespiegelte Bereich des Strahlprofils ein zweites Produkt oder eine zweite Produktgruppe oder einen zweiten Produktstrom beaufschlagt. The first mirror is advantageously positioned such that it only partially reflects the beam profile of the projection means. As a result, a single beam profile can be used to illuminate two different areas of the same product, product group or product flow, as previously mentioned, for example, to load a front and a back, or top and bottom or first and second edges. However, a first region of a first product, of a first product group or of a first product stream can also be acted upon by the non-mirrored part of the beam profile and the mirror can be arranged and aligned in such a way that the mirrored region of the beam profile forms a second product or a second product group or a second product group applied second product stream.
[0030] Bei der neuen Vorrichtung sind also Projektionsmittel, optischer Sensor und Spiegel gemäss bevorzugter Ausführungsformen derart angeordnet, dass die Lichtlinie eine erste Seite und die Spiegel-Lichtlinie eine zweite Seite des selben oder verschiedener Druckereiprodukts/e, derselben oder verschiedener Produktgruppe/n oder desselben oder verschiedener Produktstroms/ströme beaufschlagen und die beaufschlagten Bereiche gleichzeitig vom optischen Sensor direkt und über den Spiegel erfasst werden. In the new device so projection means, optical sensor and mirror according to preferred embodiments are arranged such that the light line a first page and the mirror line of light a second side of the same or different printed product / s, the same or different product group / s or the same or different product flow / currents apply and the applied areas are detected simultaneously by the optical sensor directly and via the mirror.
[0031] Projektionsmittel, optischer Sensor und Spiegel sind gemäss weiterer Ausführungsformen derart angeordnet, dass die Lichtlinie einen ersten Bereich oder eine erste Kante eines Druckereiprodukts oder einer Produktgruppe und die Spiegel-Lichtlinie einen weiteren Bereich und/oder eine weitere Kante des Druckereiprodukts oder der Produktgruppe beaufschlagen und der optische Sensor die Lichtlinie direkt und die Spiegel-Lichtlinie im Spiegel erfasst. Projection means, optical sensor and mirror are arranged according to further embodiments such that the light line a first region or a first edge of a printed product or a product group and the mirror line of light another area and / or another edge of the printed product or product group and the optical sensor detects the light line directly and the mirror light line in the mirror.
[0032] Es hat sich in bestimmten Situationen als vorteilhaft erwiesen einen zweiten Spiegel derart zu positionieren, dass er ein Detektionsstrahlprofil zumindest bereichsweise spiegelt. Dies erlaubt es das Spiegeln des Strahlprofils mit dem ersten Spiegel und das Erfassen des elektronischen Bilds des ersten Spiegels zu entkoppeln. Der optische Sensor muss den ersten Spiegel nicht mehr erfassen, sondern nur den zweiten Spiegel. Der Einsatz eines zweiten Spiegels erlaubt wesentlich mehr Freiheit bei der Auswahl der Position des optischen Sensors. It has proved advantageous in certain situations to position a second mirror such that it reflects a detection beam profile at least in regions. This allows the mirroring of the beam profile to be decoupled with the first mirror and the detection of the electronic image of the first mirror. The optical sensor no longer needs to detect the first mirror, only the second mirror. The use of a second mirror allows much more freedom in the selection of the position of the optical sensor.
[0033] Bezüglich der weiteren Schritte im erfindungsgemässen Kontrollverfahren und vorteilhafter Anwendungen wird Bezug genommen auf die zeitgleich von der Anmelderin hinterlegte europäischen Patentanmeldung mit dem Titel «Optisches Kontrollverfahren zur Qualitätsbeurteilung in der Druckweiterverarbeitung», deren diesbezüglicher Inhalt und technische Lehre hiermit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird. With regard to the further steps in the inventive control method and advantageous applications, reference is made to the same time filed by the applicant European patent application entitled "Optical control method for quality assessment in postpress", whose related content and technical teaching hereby incorporated into the present application becomes.
[0034] Im Folgenden wird anhand der in den Figuren dargestellten Beispiele die Erfindung näher beschrieben. Dabei zeigen: <tb>Fig. 1a<sep>eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Qualitätsbeurteilung mit Druckproduktgruppen, die sich jeweils aus paarweise in Klammern einer Fördereinrichtung versetzt gehaltenen Produkten zusammensetzen, wobei die Vorder- und die Rückseite einer Produktgruppe kontrolliert werden; <tb>Fig. 1b<sep>eine Sicht von oben auf die Vorrichtung gemäss Fig. 1a; <tb>Fig. 2a<sep>eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Qualitätsbeurteilung mit Druckproduktgruppen, die sich jeweils aus paarweise in Klammern einer Fördereinrichtung versetzt gehaltenen Produkten zusammensetzen, wobei die Rückseite einer vorlaufenden Produktgruppe und die Vorderseite einer zwei Takte nachlaufenden Produktgruppe kontrolliert werden; <tb>Fig. 2b<sep>eine Sicht von oben auf die Vorrichtung gemäss Fig. 2a; <tb>Fig. 3<sep>eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, zur Kontrolle von Produktgruppen in einer Ausschnittswiese dargestellten Transportvorrichtung; und <tb>Fig. 4<sep>eine erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss einer weiteren Ausführungsform in einer Kontrollsituation gemäss Fig. 3.In the following the invention will be described in detail with reference to the examples shown in the figures. Showing: <Tb> FIG. 1 a shows a side view of a device according to the invention for assessing the quality with printed product groups, which in each case consist of products placed in pairs offset in brackets of a conveyor, the front and the back of a product group being checked; <Tb> FIG. 1b is a view from above of the device according to FIG. 1a; <Tb> FIG. 2a is a side view of a device according to the invention for assessing the quality with printed product groups, which in each case consist of products held in pairs in staples of a conveyor, wherein the rear side of a preceding product group and the front side of a product group following two cycles are controlled; <Tb> FIG. 2b shows a view from above of the device according to FIG. 2a; <Tb> FIG. 3 <sep> is a perspective view of a device according to a further embodiment of the invention, for the control of product groups in a cutout meadow illustrated transport device; and <Tb> FIG. 4 shows a device according to the invention in accordance with a further embodiment in a control situation according to FIG. 3.
[0035] Im Ausführungsbeispiel, wie es in der Fig. 1aund 1bdargestellt ist, wird die Qualität des Produktstroms von in Klammern K in Förderrichtung F geförderten Druckprodukten ermittelt und kontrolliert. Von der Fördereinrichtung sind lediglich die Klammern K angedeutet, die jeweils zwei Druckprodukte im Bereich einer oberen Kante 110 halten. Um die Kapazität der Fördervorrichtung optimal auszunutzen, werden im dargestellten Beispiel jeweils zwei Produkte 101, 102 von einer Klammer K gefördert. Die Produkte 101, 102 sind dabei versetzt zueinander angeordnet, wobei das in Förderrichtung F nachlaufende Produkt 101 jeweils weiter in die Klammer K ragt als das in Förderrichtung F vorlaufende Produkt 102. Im dargestellten Beispiel sind die Produkte 101, 102 in den Klammern K1 und K2 korrekt ausgerichtet und in der korrekten Anzahl von zwei Produkten vorhanden. Klammern K3 und K4 transportieren fehlerhafte Produktgruppen. In der Klammer K3 ist das in Förderrichtung vorlaufende Produkt falsch positioniert. Die Oberkanten beider Produkte 101, 102 ́ liegen annähernd deckungsgleich und nicht versetzt zueinander. Das Produktepaar der Klammer K3 ist auf Grund des fehlenden Versatzes der Produkte zueinander fehlerhaft. Dieser Fehler kann durch die Kontrolle der Vorderseite 105 der Produktgruppe erkannt werden. In the exemplary embodiment, as shown in FIGS. 1a and 1b, the quality of the product flow is determined and controlled by printing products conveyed in brackets K in the conveying direction F. Of the conveyor, only the brackets K are indicated, each holding two printed products in the region of an upper edge 110. In order to optimally utilize the capacity of the conveying device, two products 101, 102 are each conveyed by a clamp K in the illustrated example. The products 101, 102 are arranged offset to one another, wherein the trailing in the conveying direction F product 101 each further into the bracket K projects as the leading in the conveying direction F product 102. In the example shown, the products 101, 102 in the brackets K1 and K2 correctly aligned and present in the correct number of two products. Brackets K3 and K4 transport faulty product groups. In the bracket K3, the leading product in the conveying direction is positioned incorrectly. The upper edges of both products 101, 102 are approximately congruent and not offset from each other. The pair of products of the bracket K3 is faulty due to the lack of offset of the products to each other. This error can be detected by checking the front 105 of the product group.
[0036] Zum Erkennen des Fehlers der Produktgruppe der Klammer K4 genügt es hingegen nicht nur die Vorderseite der Produktgruppe zu betrachten. Es muss zusätzlich auch die Rückseite betrachtet werden um erkennen zu können das ein drittes überzähliges Produkt 103 in der Klammer K4 gefördert wird. For detecting the error of the product group of the bracket K4, however, it is sufficient not only to look at the front of the product group. In addition, the rear side must also be considered in order to be able to recognize that a third surplus product 103 is conveyed in the bracket K4.
[0037] Beim Passieren der erfindungsgemässen Vorrichtung 1 wird das Druckproduktepaar 101, 102 in der Klammer K2 gehalten. Es wird kontrolliert, ob genau zwei Produkte pro Klammer gefördert sind, und ob diese beiden Produkte korrekt in der Klammer positioniert sind. Dazu wird ein oberer Bereich einer Vorderseite 105 der Produktgruppe 101, 102 von einem Strahlprofil P, das mittels Laser 10 erzeugt wird, direkt angestrahlt. Das Strahlprofil P beleuchtet nicht nur den oberen Bereich der Vorderseite 105 direkt, sondern auch einen Spiegel 15 der in Förderrichtung hinter der zu kontrollierenden Produktgruppe der Klammer K2 oberhalb der Produkte 101, 102 angeordnet ist. Mit dem dabei erzeugten Spiegelstrahlprofil SP wird ein oberer Bereich einer Rückseite 106 der Produktgruppe, im vorliegenden Fall des Produkts 101, beaufschlagt. Eine Digitalkamera 20 erfasst ein elektronisches Bild vom direkt beaufschlagten Bereich auf der Vorderseite 105 der Produktgruppe in der Klammer K2 und vom Spiegel 15. Die Kamera ist derart positioniert und ausgerichtet, dass im Spiegelbild der obere Bereich der mit dem Spiegelstrahlprofil SP beaufschlagten Rückseite 106 des zweiten Produkts 101 sichtbar ist. Dank des Spiegels 15 können also Vorder- und Rückseite der Produktgruppe mit einer einzigen Aufnahme zeitgleich optisch erfasst werden. Das elektronische Bild umfasst den zur Produktkontrolle wesentlichen Bereich des auf der Oberfläche der Produkte erzeugten Linienprofils und gleichzeitig den wesentlichen Bereich des im Spiegel 15 gespiegelten Spiegel-Linienprofils als Lichtlinie und als Spiegel-Lichtlinie. When passing the inventive device 1, the printed product pair 101, 102 is held in the bracket K2. It is checked whether exactly two products per clip are promoted, and whether these two products are correctly positioned in the clip. For this purpose, an upper region of a front side 105 of the product group 101, 102 is directly illuminated by a beam profile P, which is generated by means of a laser 10. The beam profile P illuminates not only the upper region of the front side 105 directly, but also a mirror 15 which is arranged in the conveying direction behind the product group of the clamp K2 to be controlled above the products 101, 102. With the mirror beam profile SP generated thereby, an upper region of a rear side 106 of the product group, in the present case of the product 101, is acted upon. A digital camera 20 captures an electronic image of the directly applied area on the front side 105 of the product group in the bracket K2 and the mirror 15. The camera is positioned and aligned such that in the mirror image of the upper portion of the acted upon with the mirror beam profile SP rear 106 of the second Product 101 is visible. Thanks to the mirror 15, the front and back of the product group can thus be optically recorded simultaneously with a single image. The electronic image comprises the essential for product control range of the generated on the surface of the products line profile and at the same time the essential area of mirrored in the mirror 15 mirror line profile as a light line and as a mirror line of light.
[0038] Da die Produktgruppe in der Klammer K2 korrekt zusammengestellt und korrekt gehalten ist, wird eine erste Messinformation die zum Beispiel basierend auf Kantenpunkten generiert wird zu einem Signal führen, dass die Produktgruppe korrekt zusammengestellt ist und eine zweite Messinformation wird zum Signal führen, dass die Position der Produkte zueinander korrekt ist. Da das elektronische Bild zeitgleich beide Seiten derselben Produktgruppe aufnimmt kann es unmittelbar analysiert und weiterverarbeitet werden und es kann auf eine Zwischenspeicherung verzichtet werden. Since the product group in the bracket K2 is correctly assembled and correctly held, a first measurement information generated, for example, based on edge points will lead to a signal that the product group is correctly assembled and a second measurement information will lead to the signal the position of the products is correct. Since the electronic image records both sides of the same product group at the same time, it can be immediately analyzed and further processed, and intermediate storage can be dispensed with.
[0039] In der Kontrollsituation wie sie in der Fig. 2a und 2bskizziert ist, werden im elektronischen Bild hingegen zeitgleich zwei verschiedene Produktgruppen erfasst. Konkret sind dies die Vorderseite 105 der Produktgruppe der Klammer K1 und die Rückseite 106 ́ der Produktgruppe 101 ́, 102 ́ in der Klammer K3. Die Zusammenstellung der einzelnen Produktgruppen in der Fig. 2entspricht genau der Zusammenstellung aus der Fig. 1. Das heisst, dass die Produktgruppen der Klammern K3 und K4 sind fehlerhaft. In der dargestellten Situation wird gleichzeitig ein oberer Bereich einer Vorderseite 105 der Produktgruppe 101, 102 von einem Strahlprofil P, das mittels Laser 10 erzeugt wird, direkt angestrahlt. Das Strahlprofil P beleuchtet nicht nur den oberen Bereich der Vorderseite 105 direkt, sondern auch einen Spiegel 15 ́ der in Förderrichtung zwischen den zu kontrollierenden Produktgruppen der Klammern K1 und K3 oberhalb der Produkte angeordnet ist. Mit dem vom Spiegel 15 ́ reflektierten Spiegelstrahlprofil SP wird ein oberer Bereich einer Rückseite 106 ́ der Produktgruppe 101 ́, 102 ́ der Klammer K3, im vorliegenden Fall des Produkts 101 ́, beaufschlagt. Eine Digitalkamera 20 erfasst ein elektronisches Bild vom direkt beaufschlagten Bereich auf der Vorderseite 105 der Produktgruppe in der Klammer K1 und vom Spiegel 15 ́. Die Kamera ist derart positioniert und ausgerichtet, dass im Spiegelbild der obere Bereich der mit dem Spiegelstrahlprofil SP beaufschlagten Rückseite 106 ́ des zweiten Produkts 101 ́ sichtbar ist. Dank des Spiegels 15 ́ können also die Vorderseite der Produktgruppe der Klammer K1 und -und die Rückseite der Produktgruppe in der Klammer K3 mit einer einzigen Aufnahme zeitgleich optisch erfasst werden. Das elektronische Bild umfasst den zur Produktkontrolle wesentlichen Bereich des auf der Oberfläche der in Förderrichtung nachlaufenden Produkte 101, 102 erzeugten Linienprofils und gleichzeitig den wesentlichen Bereich des im Spiegel 15 ́ gespiegelten Spiegel-Linienprofils der in Förderrichtung vorlaufenden Produktgruppe 101 ́, 102 ́ als Lichtlinie und als Spiegel-Lichtlinie. In the control situation, as sketched in FIGS. 2a and 2b, two different product groups are detected simultaneously in the electronic image. Concretely, these are the front side 105 of the product group of the bracket K1 and the rear side 106 of the product group 101, 102 in the bracket K3. The composition of the individual product groups in FIG. 2 corresponds exactly to the combination of FIG. 1. That is, the product groups of the brackets K3 and K4 are faulty. In the illustrated situation, an upper area of a front side 105 of the product group 101, 102 is irradiated directly by a beam profile P, which is generated by means of laser 10, at the same time. The beam profile P illuminates not only the upper region of the front side 105 directly, but also a mirror 15 which is arranged in the conveying direction between the product groups to be monitored of the clamps K1 and K3 above the products. The mirror beam profile SP reflected by the mirror 15 acts on an upper area of a rear side 106 of the product group 101, 102 of the bracket K3, in the present case the product 101. A digital camera 20 captures an electronic image from the directly applied area on the front side 105 of the product group in the bracket K1 and the mirror 15. The camera is positioned and aligned in such a way that in the mirror image the upper region of the rear side 106 of the second product 101 acted upon by the mirror beam profile SP is visible. Thanks to the mirror 15 so the front of the product group of the bracket K1 and -and the back of the product group in the bracket K3 can be optically detected with a single shot at the same time. The electronic image comprises the essential for product control range generated on the surface of the trailing in the conveying direction products 101, 102 line profile and at the same time the essential area mirrored in the mirror 15 mirror line profile of leading in the conveying direction product group 101, 102 as a light line and as a mirror light line.
[0040] Dass die Produktgruppe in der Klammer K1 korrekt zusammengestellt und korrekt gehalten ist, kann gemäss der dargestellten Ausführungsform erst zweifelsfrei ermittelt werden, wenn auch der relevante Bereich der Rückseite der Produktgruppe betrachtet wurde. Dies geschieht erst zwei Maschinentakte weiter, wenn sich die Klammer K1 in der Position befindet in sich in zum dargestellten Zeitpunkt der Fig. 2adie Klammer K3 befindet. Zu diesem Zeitpunkt und an dieser Position auf dem Förderweg F wird nämlich die Rückseite 106 ́ von Produkt 101 ́ kontrolliert. Es gibt nun verschiedenen Möglichkeiten die Information zur Vorderseite 105 der zu kontrollierenden Produktgruppe 101, 102 und ihrer Rückseite 106 die erst zwei Takte später beleuchtet und optisch erfasst wird zusammen zu bringen. Es kann entweder der Ausschnitt des elektronischen Bilds, das die Lichtlinie von der Vorderseite 105 umfasst, zwischengespeichert werden, solange bis - zwei Maschinentakte später - das zugehörige elektronische Bild - respektive der Bildausschnitt - der Spiegel-Lichtlinie der Rückseite 106 vorliegt. Die relevanten Bereiche, respektive die erfassten Lichtlinien aus diesen Bereichen der zu kontrollierenden Produktgruppe 101, 102 können in diesem Zeitpunkt zusammen ausgewertet werden. That the product group is correctly assembled and correctly held in the bracket K1 can, according to the illustrated embodiment, only be ascertained without any doubt, even though the relevant region of the rear side of the product group has been considered. This only happens two more machine cycles when the clamp K1 is in the position in at the time shown in Fig. 2adie the bracket K3 is located. Namely, at this time and at this position on the conveying path F, the back 106 is controlled by product 101. There are now various possibilities to bring the information to the front side 105 of the product group 101, 102 to be checked, and its rear side 106, which is illuminated and optically detected only two bars later. Either the section of the electronic image comprising the line of light from the front side 105 can be temporarily stored, as long as - two machine cycles later - the associated electronic image - or the image section - the mirror light line of the rear side 106 is present. The relevant regions, or the detected light lines from these regions of the product group 101, 102 to be monitored, can be evaluated together at this point in time.
[0041] Gemäss weiterer Ausführungsformen wird das zuerst aufgenommene elektronische Bild, im vorliegenden Fall das Bild der Vorderseite 105 aus Klammer K1, respektive der relevante Bereich mit der Lichtlinie, zusammen mit dem Bildbereich der Rückseite 106 ́ der vorlaufenden Produktgruppe aus Klammer K3 bearbeitet und ausgewertet. Es muss dabei lediglich sichergestellt werden, dass nach der Aufnahme den Bildbereichen, oder den in den weiteren Bildbearbeitungs-und/oder Auswertungsschritten generierten Linien, Messinformationen bis hin zu den Signalen, jeweils die Herkunftsinformation von Produkt oder Produktgruppe eindeutig zugeordnet ist. Ob also ein Ausschnitt des ursprünglich aufgenommenen Bilds, oder der Ausschnitt vom bereits gefilterten oder optimierten Bild, oder eine daraus generierte Linie, daraus generierte Werte oder sogar das Ergebnis der Kontrolle oder ein zugehöriges Teil-Signal zwischengespeichert wird lässt sich auswählen. According to further embodiments, the first recorded electronic image, in the present case, the image of the front side 105 of bracket K1, respectively, the relevant area with the light line, processed and evaluated together with the image area of the back 106 of the leading product group of bracket K3 , It merely has to be ensured that, after the image has been taken, the region of origin of the product or product group is unambiguously assigned to the image regions or to the lines generated in the further image processing and / or evaluation steps, measurement information up to the signals. Thus, whether a section of the originally recorded image, or the section of the already filtered or optimized image, or a line generated from it, values generated from it or even the result of the control or an associated partial signal is temporarily stored can be selected.
[0042] Entscheidend ist es, dass in allen Fällen das eigentliche Signal, das basierend auf der Messinformation erzeugt wird, auf den elektronischen Bildern der relevanten Bereiche desselben Produkts oder derselben Produktgruppe beruht. It is crucial that in all cases the actual signal, which is generated based on the measurement information, based on the electronic images of the relevant areas of the same product or the same product group.
[0043] Für den Fachmann ist es anhand der obigen Ausführungen nachvollziehbar, dass sich je nach Ausrichtung der Projektionsmittel, der Spiegel und der optischen Sensoren nicht nur die geförderten Produkte, sondern auch die bewegten Teile der Fördervorrichtung kontrollieren lassen. In den Ausführungsbeispielen gemäss der Figuren wären dies zum Beispiel die Klammern K1 - K4 die ebenfalls mit Lichtlinie und Spiegel-Lichtlinie beaufschlagt werden könnten und anhand der erfassten elektronischen Bilder von mehr als einer Seite gleichzeitig oder um einen oder mehrere Takte versetzt kontrolliert werden könnten. For the expert, it is understood from the above statements that can be controlled depending on the orientation of the projection means, the mirror and the optical sensors, not only the subsidized products, but also the moving parts of the conveyor. In the exemplary embodiments according to the figures, this would be, for example, the brackets K1-K4 which could likewise be exposed to light line and mirror light line and could be controlled by the detected electronic images of more than one side simultaneously or offset by one or more bars.
[0044] In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist aus den Fig. 1a und 2a ersichtlich, dass Laser 10 und Kamera 20 um einen Winkel α versetzt zueinander über dem Förderstrom angeordnet. Der Detektionsbereich der Kamera 20 ist jeweils strichliniert angedeutet. Wie bereits erwähnt erlaubt es die Erfindung die Position der relevanten Anlagenteile, das heisst von Spiegeln, Lasern und Kameras, unter Berücksichtigung der Produktpositionen und weiterer räumlicher Gegebenheiten derart zu wählen, dass die für die optische Erfassung und weitere Bearbeitung und Analyse generierten Linienprofile und Spiegel-Linienprofile, respektive die entsprechenden Lichtlinien und Spiegel-Lichtlinien einen optimalen Verlauf aufweisen. In the illustrated embodiments, it can be seen from FIGS. 1 a and 2 a that the laser 10 and the camera 20 are offset relative to one another by an angle α above the delivery flow. The detection range of the camera 20 is indicated by dashed lines. As already mentioned, the invention makes it possible to select the position of the relevant parts of the system, ie mirrors, lasers and cameras, taking into account the product positions and other spatial conditions such that the line profiles and mirror profiles generated for optical detection and further processing and analysis are selected. Line profiles, respectively, the corresponding light lines and mirror light lines have an optimal course.
[0045] In der Fig. 3 ist eine Kontrollsituation in einer perspektivischen Ansicht dargestellt, bei der die Kamera 20 und der Laser 10 ähnlich wie in Fig. 1a und 1b winkelversetzt zueinander über dem Greiferförderer angeordnet sind. Im dargestellten Beispiel sollen fehlerhaft zusammengestellte Produktgruppen, bei denen zum Beispiel ein überzähliges Produkt 103 zusätzlich zu den korrekten Produkten 101, 102 in einer Klammer gehalten ist, erkannt werden. Die Winkelposition von Kamera 20 und Laser 10 zueinander und ihre Positionierung gegenüber dem Spiegel 15 ist zur Erfassung eines Oberflächenprofils optimiert. Die vom Laser in einem annähernd rechten Winkel beaufschlagten Oberflächen sind ebene und unebene «Projektionsflächen». Die Unebenheiten, die zum Beispiel durch die Produktkanten gebildet werden, lassen sich durch den Winkelversatz der Kamera gegenüber dem Laser besser erkennen. FIG. 3 shows a control situation in a perspective view, in which the camera 20 and the laser 10 are arranged in an angular offset relative to one another above the gripper conveyor, as in FIGS. 1a and 1b. In the example shown, faulty product groups in which, for example, a surplus product 103 is held in a clamp in addition to the correct products 101, 102 are to be recognized. The angular position of camera 20 and laser 10 to each other and their positioning relative to the mirror 15 is optimized for detecting a surface profile. The surfaces acted upon by the laser at an approximately right angle are plane and uneven "projection surfaces". The unevenness, which is formed for example by the product edges, can be better recognized by the angular offset of the camera relative to the laser.
[0046] In der Vorrichtung wie sie in der Fig. 4dargestellt ist, sind Kamera 20 und Laser 10 in unmittelbarer Nähe zueinander positioniert. Der Raumwinkel den das Strahlprofil und das Detektionsprofil einschliessen ist sehr klein. Eine Erkennung von Oberflächenprofilen wäre bei dieser Anordnung schwierig. Für eine Erfassung von Intensitätsprofilen hat sie sich jedoch bewährt. In bevorzugten Ausführungsformen sind Laser 10 und Kamera 20 sogar zusammen montiert, so dass beim Montieren, Justieren und Ausrichten kein doppelter Aufwand anfällt. In the apparatus as shown in Fig. 4, camera 20 and laser 10 are positioned in close proximity to each other. The solid angle enclosing the beam profile and the detection profile is very small. Detecting surface profiles would be difficult with this arrangement. However, it has proven itself for acquiring intensity profiles. In preferred embodiments, laser 10 and camera 20 are even mounted together, so that no duplication of effort is required in mounting, adjusting and aligning.
[0047] Ebenso ist es aufbauend auf der vorhergehenden technischen Lehre gemäss der Erfindung für den Fachmann offensichtlich, dass das erfindungsgemässe Prinzip zur Kontrolle von mehr als zwei Seiten oder zwei Bereichen von Produkten, Produktgruppen oder Strömen oder von bewegten Anlageteilen verwendet werden kann. Likewise, based on the preceding technical teaching according to the invention, it is obvious to a person skilled in the art that the inventive principle can be used to control more than two sides or two regions of products, product groups or streams or of moving plant parts.
Liste der BezugszahlenList of reference numbers
[0048] <tb>1<sep>Kontrollvorrichtung <tb>10<sep>Laser <tb>11-14<sep>Lichtlinien <tb>15, 15 ́<sep>Spiegel <tb>20<sep>Kamera <tb>101, 101 ́<sep>Druckprodukt <tb>102, 102 ́<sep>Druckprodukt <tb>103<sep>Druckprodukt <tb>105<sep>Vorderseite <tb>106, 106 ́<sep>Rückseite <tb>110<sep>obere Kante <tb>F<sep>Förderrichtung <tb>K<sep>Klammer <tb>P<sep>Strahlprofil <tb>SP<sep>Spiegelstrahlprofil[0048] <Tb> 1 <sep> Control Device <Tb> 10 <sep> Laser <Tb> 11-14 <sep> Zebra <tb> 15, 15 <sep> mirrors <Tb> 20 <sep> Camera <tb> 101, 101 <sep> printed product <tb> 102, 102 <sep> printed product <Tb> 103 <sep> print product <Tb> 105 <sep> Front <tb> 106, 106 <sep> Back <tb> 110 <sep> top edge <Tb> F <sep> conveying direction <Tb> K <sep> clip <Tb> P <sep> beam profile <Tb> SP <sep> mirror beam profile
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