CN109476433B - 用于板材元件加工机的具有相机校准系统的质量控制站 - Google Patents

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Abstract

用于板材元件加工机的质量控制站（2），所述质量控制站（2）具有至少一个相机（6），所述相机（6）被布置成捕获被输送经所述质量控制站（2）的板材元件（4）的图像，而且所述质量控制站（2）还具有相机校准系统（10），所述相机校准系统（10）具有目标保持器（12）和驱动器（15），所述目标保持器（12）适于保持光学目标（14），所述驱动器（15）用于所述目标保持器（12）且适于使所述目标保持器（12）在静止位置和校准位置之间移动，所述目标保持器（12）处于所述静止位置时位于所述相机（6）的观看区域（7）外，处于所述校准位置时被布置在所述相机（6）的所述观看区域（7）内。

Description

用于板材元件加工机的具有相机校准系统的质量控制站
技术领域
本发明涉及一个用于板材元件加工机的质量控制系统。
术语「板材元件加工机」在此意指包括用于加工例如纸张、纸板或类似材料的板材元件的任何机器，尤其是印刷机、涂层机、层压机和加工机(例如切割、冲压、折叠和/或粘合机)。
背景技术
可以利用相机控制板材元件的质量是众所周知的。一般而言，相机捕获被输送经过质量控制站的板材元件的图像，且相对于许多不同的参数分析捕获的图像，以取得板材元件是否符合某些标准的信息。
对于适当的质量控制而言，必要的是捕获图像的相机经适当地校准。如果相机没有适当地校准，会有即使板材元件的质量符合标准但该板材元件仍然被拒绝的风险，或板材元件在应该被拒绝的情况下却被接受的风险。
在现有技术中，相机的校准颇为繁冗，因为须停止整个板材元件加工机，以及携带校准记号的印记须布置在相机的观看区域中。然后，相机被校准，且该印记在相机经校准后被移除以允许板材元件加工机的操作继续。
发明内容
本发明的目的是允许可以便捷地校准在质量控制站中使用的相机。
为达到该目的，本发明提供了一种用于板材元件加工机的质量控制站，所述质量控制站具有至少一个相机，所述相机布置成用来捕获被输送经过质量控制站的板材元件的图像；所述质量控制站还具有相机校准系统，所述相机校准系统具有适于保持光学目标的目标保持器，以及用于所述目标保持器的驱动器，所述驱动器适于将所述目标保持器在静止位置与校准位置之间移动，在所述静止位置中所述目标保持器位于相机的观看区域外，在所述校准位置中所述目标保持器位于所述相机的观看区域中。驱动器允许在将要进行校准的时候把所述光学目标放置在所述相机的观看区域中，而无须费太多工夫。把所述光学目标放到所述目标保持器中，然后把所述目标保持器移入所述相机的观看区域已经足够。无须干涉所述板材元件加工机或质量控制站的设定，因为所述校准系统是所述质量控制站的集成部分。同时，这不会影响所述质量控制站的常规操作，因为在所述目标保持器处于所述静止位置中时被布置在所述相机的观看区域外。
术语「相机的观看区域」在此表示为了质量控制而由相机捕获被输送经过质量控制站的板材元件的图像的区域。该术语并不代表可以捕获图像的理论(可能更宽的)角度。
根据本发明的优选实施例，驱动器包含导向元件，相对于板材元件的输送方向横向延伸，且在输送所述板材元件的通道的整个宽度上延伸。该导向元件允许将目标保持器及与目标保持器一起的光学目标放置在沿质量控制站的宽度中的任何所需的点，从而允许在观看区域的不同点校准相机。
导向元件优选地为气动杆或液压杆，在气动杆或液压杆上布置了可移动的从动元件。该构造又称为无杆式气动缸或液压缸，以及只需要很少的安装空间，这是有利的，因为并没有太多的空间将校准系统整合至质量控制系统中。
根据实施例，驱动器布置于相机的观看区域的上游或下游。这使得更容易保证校准系统不会突出到光的通道，所述光从光源产生，并被指向在相机的观看区域内的板材元件上。
优选地，目标保持器用薄的承载臂连接至驱动系统。进行相机校准时，该薄的承载臂允许将驱动器放置到离目标保持器须位于的区域有一定距离的位置。
根据优选实施例，驱动器布置于板材元件的输送路径上方，而目标保持器布置于板材元件的输送路径下方。该设计允许在其上输送片材元件的平台或类似的元件中使用细小的障碍物，以便可将光学目标布置成基本上与正被输送经过质量控制站的板材元件同一水平。然而，驱动器被并入质量控制站中且在板材元件前进的平台上，因此无须对该平台进行调整。
优选地，目标保持器具有导入光学目标的侧向布置的导入口，当目标保持器位于静止位置时，该导入口被侧向地布置在机架外。因此操作人员可在质量控制站正常操作期间，将光学目标放置在目标保持器中，从而将质量检查站的操作被校准相机中断的时间减到最低。
优选地，设置了固定装置以限定处于静止位置的目标保持器的位置，所述固定装置优选地包括弹簧和/或固定销。所述固定装置允许消除由驱动器在质量控制站的宽度上的容差及潜在下降导致的空隙。
根据本发明的优选实施例，使用位置控制器来提供目标保持器被所述驱动器移动的位置信息。位置信息有利于校准相机的过程，例如在使用两个相邻的相机时的情况，每张捕获的图像只覆盖观看区域的一部分宽度。
附图说明
现参考优选实施例来说明本发明，所述优选实施例在附图中示出。附图中：
-图1示意性地示出了在板材元件加工机中使用的质量控制站；
-图2以侧视图示意性地示出了使用相机校准系统的根据本发明的质量控制站；
-图3示意性地示出了图2的质量检查站的顶视图；及
-图4以透视图示意性地示出了图3中标记为IV的部分。
具体实施方式
图1中示意性地示出了质量控制站2，质量控制站2在板材元件加工机中使用，图中示出了板材元件加工机的输送台3。所述板材元件加工机可对在箭头A的方向输送的板材元件4进行加工。板材元件4可以是纸张板材、纸板板材或类似材料的板材，或者可以呈较长的幅材的形式。所述板材元件加工机可以是印刷机、冲压机、层压机、折叠机、粘合机等。
质量控制站2用于控制板材元件4的质量。一般而言，使用光源5，光源5将光指向正接受检查的板材元件的表面。
在质量控制站2中使用相机6以捕获正在前进经过所述质量控制站的板材元件4的图像。更精准而言，相机6在观看区域7中捕获图像，所述观看区域7为非常狭窄的区域，该区域在垂直于方向A的方向在板材元件的整个宽度上延伸，板材元件沿着方向A前进经过质量控制站2。
可使用多于一个光源5，而且也可在质量控制站2内使用多于一个相机6。具体而言，可使用布置成彼此相邻的两个所述相机，其中第一相机捕获板材的左半边的图像，而第二相机捕获板材的右半边的图像。
由相机6捕获的图像被供应到控制器8，在控制器8将该图像与存储了的参考图像进行比较和/或在不同方面进行分析。然后控制器8决定相应的板材元件4的质量是否符合预定的条件。
为确保由相机6捕获的图像对应特定的参考物，相机6不时被校准。为此目的，在质量控制站2内设有校准系统10(请参见尤其是图2至图4)。
相机校准系统10包含目标保持器12和驱动器15，所述目标保持器12中可布置光学目标14，所述驱动器15在图3中以虚线示出，可使用驱动器15来将目标保持器12在静止位置(在图3和图4中示出)与在图3以虚线示出的校准位置12’之间移动。
驱动器15适于在质量控制站的整个宽度，在垂直于方向A的方向D将目标保持器12移动。一般而言，目标保持器12可在所述质量控制站的机架16的两侧之间前后位移。
在示出的实施例中，驱动器15包括在此呈气动杆或液压杆的形式的导向元件18，在所述气动杆或液压杆上布置了可移动的从动元件20。从动元件20和气动杆或液压杆的这种组合亦被称为「无杆式气动或液压活塞」，因为其并不使用在常规液压或气动致动器从活塞延伸通过液压或气动缸的端板中的一个的杆。
驱动器15还包括软管22及换向阀24，以供应所需程度的液压或气动压力至导向元件18。
目标保持器12藉由薄的承载臂26连接至从动元件20。承载臂26允许将导向元件18布置于离目标保持器12的一定距离处(从与板材元件4沿着前进的方向A平行的方向观看)。在附图所示的实施例中，导向元件18被布置在观看区域7的下游。根据结构性限制，也可将整个驱动器15布置在观看区域7的上游。
另外，尤其在图2中可看到的是驱动器15被布置在板材元件4沿着前进的表面上(在图中示意性地标示为输送台3的顶面9)，而目标保持器12被布置在表面9的下方。这使得可将光学目标14布置在表面9的水平，同时将驱动器15布置在质量控制站2内及输送台3的上方。
目标保持器12可被视为平的托盘，在此平托盘内可布置光学目标。有利地，可将光学目标固定至目标保持器12。这在图4中伴以弹簧28作例证。
如图3和4中可见，当位于静止位置时，目标保持器12部分地延伸至机架16外。这允许操作人员非常方便地将光学目标放置至目标保持器中。
为校准相机6，适合的光学目标14被放置在目标保持器12中，以及驱动器15被用于在箭头D的方向将目标保持器12与目标14一起移入相机6的观看区域7。在该处，进行恰当的校准，并且在校准完成后，目标保持器12被输送返回观看区域外的静止位置。
相机6的校准可在不同方面进行，以及可使用不同类型的光学目标来进行校准。相机6的校准可涉及颜色、焦距、几何、白平衡和其他可能的参数，而光学目标14可以是只关于单一方面的目标，或者是包括允许相对于两个或更多方面同时进行校准的记号、图案和/或印记。
位置控制器可以与驱动器15相关联。所述位置控制器沿着机架16之间的可能行程持续地，或者特定地在某些位置提供从动元件20和/或目标保持器12的位置的信息。举例而言，图3中示出了位置传感器30，位置传感器30所处的位置对应布置在机架16的两侧之间的中间位置的目标保持器12。这样的中央位置有助于校准单个相机6。如果使用两个相机，两个位置传感器30可能是有利的。
作为在所描述的实施例中使用的气动杆或液压杆的替代，可使用其他结构将目标保持器12移入相机的观看区域及再次移离开相机的观看区域。
作为例子，从动元件20可被布置在导向杆上且连接至带式驱动器。也可将所述从动元件布置在机器的整个宽度上延伸且由电动机驱动的主轴(蜗杆)上。甚至可手动地将目标保持器移入及移离开相机的观看区域。

Claims (11)

1.用于板材元件加工机的质量控制站（2），所述质量控制站（2）具有至少一个相机（6），所述相机（6）被布置成捕获被输送经过所述质量控制站（2）的板材元件（4）的图像，所述质量控制站（2）还具有相机校准系统（10），所述相机校准系统（10）具有目标保持器（12）和驱动器（15），所述目标保持器（12）适于保持光学目标（14），所述驱动器（15）用于所述目标保持器（12）且适于使所述目标保持器（12）在静止位置和校准位置之间移动，所述目标保持器（12）处于所述静止位置时位于所述相机（6）的观看区域（7）外，处于所述校准位置时被布置在所述相机（6）的所述观看区域（7）内，
其中，所述驱动器（15）被布置在所述板材元件（4）的输送路径上方，以及
其中，保持所述光学目标（14）的目标保持器（12）连接到所述驱动器（15），并且所述目标保持器（12）被布置在所述板材元件（4）的所述输送路径下方，使得所述光学目标（14）在板材元件（4）的输送路径的水平上移动。
2.根据权利要求1所述的质量控制站，其特征在于，所述驱动器（15）包括导向元件（18），所述导向元件（18）相对于所述板材元件（4）的输送方向（A）横向延伸，且在输送所述板材元件的通道的整个宽度上延伸。
3.根据权利要求2所述的质量控制站，其特征在于，所述导向元件（18）为气动杆或液压杆，在所述气动杆或液压杆上布置了可移动的从动元件（20）。
4.根据权利要求2所述的质量控制站，其特征在于，所述导向元件（18）为由发动机驱动的螺杆，在所述螺杆上布置了可移动的从动元件。
5.根据权利要求2所述的质量控制站，其特征在于，带状件与所述导向元件相关联，以使从动元件跟随所述导向元件前进。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的质量控制站，其特征在于，所述驱动器（15）被布置在所述相机（6）的所述观看区域（7）的上游或下游。
7.根据权利要求6所述的质量控制站，其特征在于，所述目标保持器（12）藉由薄的承载臂（26）连接至所述驱动器（15）。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的质量控制站，其特征在于，所述目标保持器（12）具有导入光学目标（14）的侧向布置的导入口，当所述目标保持器（12）位于所述静止位置时，所述导入口被侧向地布置在机架（16）外。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的质量控制站，其特征在于，设置了固定装置，用于限定处于静止位置的目标保持器（12）的位置。
10.根据权利要求9所述的质量控制站，其特征在于，所述固定装置包括弹簧和/或固定销。
11.根据权利要求1-5中任一项所述的质量控制站，其特征在于，使用位置控制器（30）来提供所述目标保持器（12）被所述驱动器移动的位置信息。
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