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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Materialmarkensensor. Die Erfindung
betrifft weiterhin ein Verfahren zum Erfassen einer Markierung auf oder
in einem Material. Zusätzlich
betrifft die Erfindung ein Verfahren zum zweidimensionalen Erfassen einer
Markierung auf oder in einem Material.
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Bei
einer Verarbeitung einer Materialbahn kann in einer diese Materialbahn
verarbeitenden Maschine (z. B. einer Druck- oder Verarbeitungsmaschine)
eine Registerregelung eingesetzt werden, um die Materialbahn in
einer Führung
zu halten.
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In 4 ist
eine Abbildung einer Struktur einer derartigen bahnverarbeitenden
Maschine 400 mit entsprechenden Registerregelungen 401 dargestellt. Grundsätzlich arbeitet
eine bahnverarbeitende Maschine 400 wie folgt:
- • eine
Warenbahn 402 wird in die Maschine 400 eingefördert.
- • Die
Warenbahn 402 wird in der Maschine 400 durch Bahntransportwalzen 403 geführt (z.
B. Einzugswerk, Auszugswerk).
- • Die
Warenbahn 402 wird in der Maschine 400 durch Bearbeitungsachsen
bearbeitet.
- • Die
Bahnbearbeitungsachsen werden üblicherweise
mittels einer Registerregelung 401 kontrolliert.
- • Optional
werden auch die Bahntransportachsen mit kontrolliert (z. B. beim
sog. Insetting).
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Hierbei
können
auch mehrere Achsen am Bahntransport beteiligt sein.
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Allgemein
gilt für
bahnverarbeitende Maschinen 400:
- • Die Warenbahn 402 kann
aus Papier, Stoff, Pappe, Folie (Kunststoff/Metall), Gummi, ...
sein.
- • Die
Maschinentypen der bahnverarbeitenden Maschinen können insbesondere
Rollendruckmaschinen (Zeitungsdruck, Verpackungsdruck, ...), Verarbeitungsmaschinen
(Briefumschlagsmaschinen, Querschneider, Perforierstanzen, ...), Verpackungsmaschinen,
... sein.
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Innerhalb
dieser Maschinen wurden bisher oft Druckmarken bei einem vorausgehenden
Verarbeitungsschritt auf die Bahn 402 aufgebracht, damit ein
nachfolgender Bearbeitungsvorgang zu den Bearbeitungsergebnissen
des vorausgehenden Schritts synchronisiert werden kann. Auch können auf
der Materialbahn 402 schon vor Beginn der Bearbeitung dieser
Bahn Druck- oder Materialmarken aufgebracht sein, die die bahnverarbeitende
Maschine 400 dann verwenden kann. Diese Druck- bzw. Materialmarken müssen mittels
Sensoren abgetastet werden. Zu dieser Abtastung werden z. B.
- • binäre Druckmarkensensoren
(z. B. Sick KT10-2)
- • binäre kamerabasierte
Sensoren
- • Kamerasysteme
(z. B. Sick IVC-2D)
- • Druckmarkenstromsensoren
verwendet.
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Mittels
dieser Sensoren wird der Zeitpunkt, an dem sich die Druckmarke unterhalb
des Sensors befindet ermittelt und hochgenau mittels
- • binärer Signale
(z. B. Druckmarkensensor) und/oder
- • einer
Datenübertragung
der gemessenen Positionen (z. B. Kamerasystem)
einem Automationssystem
zugeführt.
Das Automationssystem kann mit diesen Informationen sowohl die Position
in Richtung des Bahntransports (Längsrichtung), als auch in Querrichtung
ermitteln und gegebenenfalls Korrekturmaßnahmen einleiten. Diese Regelung
wird auch als Längsregisterregelung
(Regelung in Richtung der Bahntransportrichtung) bzw. als Seitenregisterregelung
(Regelung in Richtung quer zur Bahntransportrichtung) bezeichnet.
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Binäre Druckmarkensensoren
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Im
Falle der Verwendung von Druckmarkensensoren mit binären Ausgängen können z.
B. sogenannte Keilmarken 502 abgetastet werden, wie sie als
einzelnes Exemplar in 5 dargestellt ist. Die Keilmarke 502 misst
dabei beispielsweise in Bahnlaufrichtung 504 6 mm Länge und
in eine Richtung quer zur Bahnlaufrichtung 503 eine Breite
von 10 mm. Mittels eines Kontrasttasters wird ein Lichtpunkt 506 auf
die Warenbahn 402 projiziert und das von der Bahn 402 bzw.
der Ausstanzung oder der Farbmarkierung der Marke 502 reflektierte
Licht mit einem Sensor ausgewertet, der in der 5 nicht
dargestellt ist. Wenn sich die Materialbahn 402 in die Transportrichtung 504 bewegt,
kann aus der Auswertung des Reflektionsverhaltens der Materialbahn 402 bzw.
der zeitlichen Länge
eines Reflektionssignals des Sensors auf die Position der Keilmarke 502 bzw. die
Lage der Materialbahn 402 in der bahnverarbeitenden Maschine 400 geschlossen
werden. Der Lichtpunkt 506 ist dabei wesentlich kleiner
als die Keilmarke 502.
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Das
binäre
Signal des Sensors ist typischerweise ein 24V-Signal und gibt die
Marke 502 in Bezug auf ihr Kontrastverhalten wieder. D.
h. das Signal springt beispielsweise beim Auftreffen des Lichtflecks auf
die Marke von 0 V auf 24 V.
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Es
wird durch eine solche Anordnung möglich, eine Messung des Längsregisters
durchzuführen,
wenn man z. B. die zur Bahnlaufrichtung 504 orthogonale
Kante der Marke 502 misst. Eine Messung des Seitenregisters
wird mit einer solchen Anordnung möglich, wenn man die zeitliche
Breite des Signals des Sensors misst. Diese zeitliche Breite ist
ein Maß für die Position
der Marke 502 in Bezug zum Lichtpunkt 506 in Querrichtung
zur Bahnlaufrichtung 504.
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Das
elektrische Binärsignal
wird dann nachfolgend im Automationssystem eingelesen und in eine
Position umgerechnet (z. B. mittels einer sog. Messtasterfunktion).
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Nachteilhaft
bei der Verwendung von binären Druckmarkensensoren
ist, dass
- • nur
wenige Markentypen erkannt werden können, da der Sensor mit einem
Lichtpunkt und nicht mittels Bildverarbeitungstechnologien eine
Druckmarke erkennt.
- • je
nach Farbe der Druckmarke eine unterschiedliche Einstellung des
Sensors oder sogar ein unterschiedlicher Sensor gewählt werden
muss. Der von einer Lichtquelle im Sensor erzeugte Lichtpunkt ist
meist monochrom und kann demzufolge nicht jede Farbe detektieren.
Je nach zu erkennender Markenfarbe muss der Sensor ausgetauscht
werden bzw. es muss ein zusätzlicher Sensor
vorhanden sein. Hierdurch wird lediglich eine unflexible Markierung
auf der Materialbahn möglich.
- • eine
Teachfunktion (d. h. eine Lernfunktion zum Eintrainieren des Sensors
auf die Erkennung einer Marke) auf komplexere Markentypen nicht möglich ist.
Beispielsweise könnte
eine Marke ein Teil des eigentlichen Druckbildes sein.
- • aufgrund
der abtastenden Arbeitsweise des Sensors normalerweise eine Totzeit
auftritt, die ihre Ursache in der Reaktion auf einen Kontrastwechsel
(Druckmarke ↔ keine
Druckmarke) hat. Der Sensor führt
zeitintensive Berechnungen durch, um festzustellen, dass eine entsprechende Markenflanke
erkannt wurde. Diese Totzeit muss dann aufwändig im Automationssystem kompensiert
werden.
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Binäre
kamerabasierte Sensoren
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Alternativ
zu binären
Druckmarkensensoren sind heute auch schon preiswerte CCD-basierte
Systeme in der Entwicklung, die jedoch bisher nur ein Binärsignal
in Bezug zur Längsrichtung
der Marke ausgeben.
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Bei
dieser Entwicklung erkennt man schon die meisten Vorteile eines
kamerabasierten Systems, die Kosten können heute schon im Bereich
derer von Druckmarkensensoren liegen.
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Als
Beispiel kann eine CCD-Kamera genannt werden: Anhand vieler schnell
hintereinander getätigter
Aufnahmen kann eine Druckmarke anhand der Pixelinformation erkannt
und in ihrer Position in Bezug auf die CCD-Sensorfläche vermessen
werden (bzgl. Längs-
und Seitenrichtung). Die Kamera tastet dabei ein Feld ab, das größer als
die abzutastende Druckmarke ist.
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Nachteilhaft
bei der Verwendung von binären kamerabasierten
Sensoren ist, dass
- • diese Sensoren heutzutage
nur eine Erkennung in Längsrichtung
ermöglichen.
- • keine
vordefinierten Markentypen zur Verbesserung der Merkmalsgewinnung
beinhalten.
- • keine
Totzeitkompensation beinhalten. Bisher wird nur anhand von schnell
hintereinander aufgenommenen Bildern die Marke erkannt und ein Binärsignal
wird ausgegeben. Eine Totzeitkompensation kann anhand mehrerer aufgenommener Bilder
die Bewegungsgeschwindigkeit der Marke ermitteln und mit Kenntnis
der Verarbeitungstotzeit des Sensors das binäre Ausgangssignal derart hochgenau
ansteuern, dass sich keine Totzeit ergibt.
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Kamerabasierte Systeme
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Normale
kamerabasierte Systeme sind meist sog. „Smart Cameras”, die
- • entweder
mit aufwändigen
und kostenintensiven (Ethernet-) Schnittstellen ausgestattet sind
(z. B. Sick IVC-2D)
- • oder
deren Binärausgänge nur
ein Vorhandensein eines Produktes detektieren (z. B. Cognex Checker).
Diese Binärausgänge sind
für Registerregleranwendungen
zu langsam und beinhalten auch nur Informationen über das
Vorhandensein eines Produktes. Diese Systeme sind entweder sehr
teuer oder besitzen nicht die Funktionalität, die für Längs- bzw. Seitenregisterregler benötigt werden.
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Nachteilhaft
bei der Verwendung von kamerabasierten Systemen ist, dass
- • die
binären
Ausgangssignale für
die oben beschriebene Anwendung zu langsam sind (sie werden normalerweise
von der kamerainternen Auswertesoftware angesteuert). Diese Reaktion
ist aufgrund der langsamen Zykluszeit der Kameras stark Jitter-behaftet,
was sich direkt in der Positionsgenauigkeit auswirken würde.
- • Kameras
sehr hohe Kosten erzwingen: Einerseits sind die heutigen Anschaffungskosten
aufgrund der komplexen internen Signalverarbeitung sehr hoch und
andererseits müssen
die Kameras bei den angepeilten Registerregleranwendungen aufwändig per
Ethernet angekoppelt werden.
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Druckmarkenstromsensoren
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Markenstromsensoren
tasten einen Markenstrom ab und geben die Information bzgl. Längs- bzw. Seitenregister über aufwändige Schnittstellen
aus (typischerweise Ethernet). Beispiel hierfür sind Produkte der Firma Premosys.
In 6 ist ein solcher Markenstrom mit den Druckmarken
DW1, DW2, DW3, DW4 und DW5 dargestellt, wobei die einzelnen Marken
eine unterschiedliche Farbe (in 6 als unterschiedliche
Schraffur dargestellt) aufweisen und beispielsweise aus zwei gegeneinander
versetzten Keilformen mit einer Breite von 6 mm bei einem gegenseitigen
Abstand von 20 mm bestehen.
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Nachteilhaft
bei der Verwendung von Druckmarkenstromsensoren ist, dass
- • nur
wenige Markentypen erkannt werden können, da der Sensor mit einem
Lichtpunkt und nicht mittels Bildverarbeitungstechnologien eine
Druckmarke erkennt.
- • je
nach Farbe der Druckmarke eine unterschiedliche Einstellung des
Sensors oder sogar ein unterschiedlicher Sensor gewählt werden
muss. Der von der Lichtquelle im Sensor erzeugte Lichtpunkt ist
monochrom und kann demzufolge nicht jede Farbe detektieren. Je nach
zu erkennender Markenfarbe muss der Sensor ausgetauscht werden bzw.
es muss ein zusätzlicher
Sensor vorhanden sein.
- • eine
Teachfunktion auf komplexere Markentypen nicht möglich ist.
- Beispielsweise könnte
eine Marke ein Teil des eigentlichen Druckbildes sein.
- • Markenstromsensoren
sehr hohe Kosten erzwingen: Einerseits sind die heutigen Anschaffungskosten
aufgrund des komplexen Auswerteprogramms sehr hoch, andererseits
müssen
die Sensoren bei den angepeilten Registerregleranwendungen oft aufwändig per
Ethernet angekoppelt werden.
- • der
Lichtpunkt relativ genau positioniert werden muss. Im Gegensatz
dazu muss ein kamerabasiertes System nur ein größeres Fenster abtasten, als
die Markengröße und die
erwartete maximale Abweichung erwarten lässt.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Materialmarkensensor
bereitzustellen, welcher kostengünstig
zu beschaffen ist, im Betrieb schnell arbeitet und einfach einzustellen
ist.
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Es
ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum
Erfassen einer Markierung auf oder in einem Material bereitzustellen,
welches kostengünstig
einzusetzen ist, im Betrieb schnell arbeitet und einfach einzustellen
ist.
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Gelöst werden
diese Aufgaben durch einen Materialmarkensensor gemäß den Merkmalen
des Anspruchs 1, ein Verfahren zum Erfassen einer Markierung auf
oder in einem Material gemäß den Merkmalen
des Anspruchs 18 sowie ein Verfahren zum zweidimensionalen Erfassen
einer Markierung auf oder in einem Material gemäß den Merkmalen des Anspruchs
19.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen beschrieben.
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Ein
erfindungsgemäßer Materialmarkensensor
zum Erfassen einer Markierung auf oder in einem Material umfasst:
- – einen
Kamerasensor, der ausgebildet ist, um einen Flächenabschnitt des Materials
zumindest zeilenförmig
auf die Markierung hin abzutasten; und
- – eine
mit dem Kamerasensor gekoppelte Auswertelogikeinheit, die ausgebildet
ist, um bei einem Erfassen einer Markierung auf dem abgetasteten
Flächenabschnitt
des Materials durch den Kamerasensor ein Materialmarkenerkennungssignal
auszugeben, das einer Position der Markierung auf oder in dem Material
entspricht und wobei die Auswertelogikschaltung ferner ausgebildet ist,
um zum Ermitteln des Materialmarkenerkennungssignals eine fest eingestellte
Verknüpfung von
Logik-Elementen zu verwenden.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren
zum Erfassen einer Markierung auf oder in einem Material umfasst die
folgenden Schritte: - – zumindest zeilenförmiges Abtasten
eines Flächenabschnitt
des Materials auf die Markierung hin; und
- – Ausgeben
eines Materialmarkenerkennungssignals bei einem Erfassen einer Markierung
auf dem abgetasteten Flächenabschnitt
des Materials, wobei das Materialmarkenerkennungssignal einer Position
der Markierung auf oder in dem Material entspricht und wobei ein
Ermitteln des Materialmarkenerkennungssignals unter Verwendung einer
fest eingestellten Verknüpfung
von Logik-Elementen
erfolgt.
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Ein
erfindungsgemäßes Verfahren
zum zweidimensionalen Erfassen einer Markierung auf oder in einem
Material, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- – zumindest
zeilenförmiges
Abtasten eines Flächenabschnitts
des Materials auf die Markierung hin; und
- – Ausgeben
zweier Materialmarkenerkennungssignale bei einem Erfassen einer
Markierung auf dem abgetasteten Flächenabschnitt des Materials,
wobei die Materialmarkenerkennungssignale einer Position der Markierung
auf oder in dem Material in zur Bewegungsrichtung der Materialbahn parallelen
Orientierung und orthogonalen Orientierung entspricht.
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Die
vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass durch die
Verwendung eines Kamerasensors für
ein zumindest zeilenförmiges
Abtasten eines Flächenabschnitts
des Materials auf eine Markierung hin bereits herkömmliche
preisgünstige
Massenkameras als Kamerasensor eingesetzt werden, wie sie beispielsweise
schon für
Mobiltelefone oder Webcams verwendet werden. Bisher ist eine Auswertung
des erfassten Kamerabildes aber Software-gesteuert, so dass eine
Auswertung des abgetasteten Flächenabschnitts
sehr zeitintensiv ist. Durch die Verwendung einer Auswertelogikeinheit
mit fest eingestellter Verknüpfung
der Logik-Elemente wie beispielsweise einer fest einprogrammierten
Logik in dem entsprechenden Halbleiterbauelement kann auf die langsame
Software-gesteuerte Auswertung verzichtet werden, so dass bei einem
schnellen Transport des Materials noch immer ausreichend schnell eine
Markierung auf oder in dem Material erkannt werden kann.
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Der
erfindungsgemäße Ansatz
bietet den Vorteil, dass durch die Verwendung einer Massenware-Kamera
eine deutliche Kostenreduktion bei der Markenerkennung bei gleichzeitiger
schneller Auswertung durch die fest eingestellte Verknüpfung der Logik-Elemente
in der Auswertelogikeinheit möglich wird.
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In
einer günstigen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der Kamerasensor ausgebildet, um
den Flächenabschnitt
des Materials in zwei Dimensionen auf eine Markierung hin abzutasten. Dies
ermöglicht
eine gute Unterscheidung von unterschiedlichen Markentypen, die
sich durch verschiedene zweidimensionale Muster unterscheiden. Weiterhin
kann ein Kamerasensor auf der Basis von herkömmlichen Kameras bereits einen
Flächenabschnitt zweidimensional
erfassen, so dass die volle Funktionalität derartiger Kamerasensoren
ausgenutzt werden kann.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die Auswertelogikeinheit ausgebildet
sein, um bei einem Erfassen einer Markierung als Materialmarkenerkennungssignal
einen ersten Signalpegel an dem Signalausgang auszugeben und bei
keinem Erfassen der Markierung einen von dem ersten Signalpegel
unterschiedlichen zweiten Signalpegel an dem Signalausgang auszugeben. Durch
eine solche binäre
Signalisierung eines Erkennens einer Markierung auf oder in dem
Material durch die Auswertelogikeinheit wird eine schnelle Ausgabe des
Materialmarkenerkennungssignals möglich.
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Auch
kann in einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Auswertelogikeinheit ausgebildet
sein, um bei einem Erfassen eines Beginns der Markierung auf dem
Material einen ersten Wechsel eines Signalpegels des Materialmarkenerkennungssignals
und bei einem Erfassen eines Endes der Markierung auf dem Material
einen zweiten Wechsel des Signalpegels des Materialmarkenerkennungssignals
zu bewirken. Dies Signalisierung über einen Flankenwechsel des
Materialmarkenerkennungssignals ermöglicht die schnelle und vor allem
präzise
Signalisierung von Zeitpunkten, an denen die Markierung auf dem
Material erkannt wurde, die bei einer reinen Zustandssteuerung des
Materialmarkenerkennungssignals nicht in dieser Präzision möglich wäre.
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Günstig ist
es auch, wenn die Auswertelogikeinheit ausgebildet ist, um eine
zur Bewegungsrichtung orthogonale Lage, d. h. seitliche Position
der Markierung auf dem Material zu erfassen und das Materialmarkenerkennungssignal
für eine
Zeitdauer auszugeben, die der erfassen seitlichen Position der Markierung
entspricht oder, wenn das Materialmarkenerkennungssignal ein erstes
und zweites Teilsignal aufweist, Signalflanken des ersten und zweiten Teilsignals
auszugeben, deren zeitlicher Abstand der Breite der Markierung auf
dem Material entspricht. Hierdurch wird nicht nur das Vorliegen
einer Markierung auf dem Material signalisiert, sondern es kann auch
eine Aussage über
die Form der Markierung aus dem/den schnellen binären Materialmarkenerkennungssignal(en)
entnommen werden. Dies erleichtert die weitere Verarbeitung des/der
Materialmarkenerkennungssignals durch weitere Einheiten.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die Auswertelogikeinheit ausgebildet
sein, Materialkanten zu erfassen. Beispielsweise kann dies dazu
genutzt werden, bei einer Verarbeitung von Einzelbögen sowohl
die Bogenkante als auch die Marken auf dem Bogen zu detektieren.
Hierdurch kann ein Abstand der Marken auf dem Bogen in Bezug auf
die Bogenkante ermittelt werden, z. B. um das Druckbild in Bezug
auf die Bogenkante zu regeln und nicht nur die verschiedenen Druckfarben
(Druckmarken) zueinander.
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Auch
können
der Kamerasensor und die Auswertelogikeinheit elektronische Halbleiterbauelemente
aufweisen, die ausgebildet sind, um eine Echtzeitsignalverarbeitung
durchzuführen,
die einen maximalen zeitlichen Verzug von weniger als 100 Mikrosekunden
des Materialmarkenausgangssignals nach einem Erkennen eines Beginns
oder eines Endes der Markierung auf dem Material aufweist. Dies
bietet den Vorteil, dass durch die Echtzeitsignalverarbeitung auch
die Erkennung der Materialmarken für bahnverarbeitende Maschinen
mit sehr schnell laufender Materialbahn durchgeführt werden kann. Durch die
schnelle Auswertung wird auch eine präzise Positionsbestimmung der
Markierung auf oder in der Materialbahn möglich.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die Auswertelogikeinheit ausgebildet,
um von einem Betriebsmodus in einen Trainingsmodus geschaltet zu
werden, in welchem in einem von dem Kamerasensor aufgenommenen Abbild
des Flächenabschnitts
des Materials ein bestimmter Bereich als Markierung auf dem Material
erkannt und als Referenzmuster für
die Erkennung einer Markierung in dem Betriebsmodus in der Auswertelogikeinheit
abgespeichert wird. Beispielsweise kann der bestimmte Bereich anhand
von Kontrast- oder Farbunterschieden vom Sensor aus dem Abbild des
Flächenabschnitts
selbständig
ermittelt werden („Einlernen” von Referenzmustern).
Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass nicht nur vorgegebene
Muster von Markierungen auf oder in dem Material erkannt werden
können,
sondern auch der Materialmarkensensor auf neue Markierungsformen
trainiert werden kann. Dies erhöht
die Einsatzmöglichkeiten eines
derartigen Materialmarkensensors.
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In
einer speziellen Ausführungsform
der Erfindung kann die Auswertelogikeinheit ausgebildet sein, um
die Form von unterschiedlichen Markierungstypen als Referenzmuster
abzuspeichern und eine Markierung auf oder in dem Material zu erkennen,
wenn ein Vergleich der erfassten Markierung mit einer der gespeicherten
Referenzmuster ein positives Ergebnis liefert. Durch eine solche
Ausgestaltung wird es möglich,
während
des Erkennens von Marken auf oder in dem Material zugleich einen
Abgleich mit in dem Speicher gespeicherten Marken durchzuführen, so
dass bei gleicher Sensoreinstellung im Betrieb des Materialmarkensensors
unterschiedliche Marken erkannt werden können.
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Speziell
kann in einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung die Auswertelogikeinheit ausgebildet sein, um mehrere
Formen von unterschiedlichen Markierungstypen als Referenzmuster
vordefiniert zu beinhalten. Dies ermöglicht auch ohne langes Training
die Erkennung von unterschiedlichen Markenformen, so dass der Materialmarkensensor schnell
für die
Erkennung der gängigsten
Markierungstypen einsetzbar ist.
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Günstig ist
es auch, wenn gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung die Auswertelogikeinheit ausgebildet ist, um eines
der gespeicherten Referenzmuster als Vergleichsmuster zur Auswertung
auswählen
zu können.
Dies ermöglicht vorteilhaft
bei einem Auftreten von mehreren eingespeicherten Markierungstypen
das präzise
Auswählen
und Triggern einer Registersteuerung auf eine der verschiedenen
durch den Materialmarkensensor unterscheidbaren Markenformen.
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Besonders
vorteilhaft ist eine Ausführungsform
der Erfindung, in der die Auswertelogikeinheit ausgebildet ist,
um die Auswahl des gespeicherten Referenzmusters per binären Eingängen durchführen zu
können.
Dies ermöglicht
eine schnelle und elektronisch steuerbare (d. h. schnell umschaltbare) Wahl
derjenigen Markenform, auf die der Materialmarkensensor ansprechen
soll.
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Auch
kann die Auswertelogikeinheit ausgebildet sein, um die Auswahl des
gespeicherten Referenzmusters per Schalter und/oder Taster am Sensor durchführen zu
können.
Dies ermöglicht
ein manuelles Eingreifen bzw. die Auswahl einer entsprechenden Markenmusters
durch eine Bedienperson, was speziell für die Kalibrierung bei der
Inbetriebnahme (z. B. nach einer Umrüstung) einer bahnverarbeitenden
Maschine vorteilhaft ist.
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Insbesondere
kann auch der Kamerasensor ausgebildet sein, um unterschiedliche
Farben von Markierungen zu unterscheiden, wobei die Auswertelogikeinheit
ausgebildet ist, um gleichartige Markierungsformen durch ihre unterschiedliche
Farbe voneinander zu unterscheiden. Dies ermöglicht ebenfalls bei unveränderter
Sensorein stellung bzw. -positionierung eine Unterscheidung von verschiedenen
Marken auf dem Material, die zu einer detaillierteren Auswertung
der Materialmarkierung verwendet werden können, als dies durch die Auswertung
der Markenform möglich
ist.
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In
einer besonderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann auch die Kameraeinheit ausgebildet
sein, um in dem abgetasteten Flächenabschnitt
des Materials die Markierung mehrfach zu erfassen und wobei die
Auswertelogikeinheit ausgebildet sein kann, um aus zwei der in dem
Flächenabschnitt
mehrfach erfassten Markierungen eine Transportgeschwindigkeit des
Materials zu bestimmen. Diese mehrfache Erfassung einer Markierung
in dem Flächenabschnitt
ermöglicht
eine von externen Signalen unabhängige
Kontrolle der Geschwindigkeit des Materials sowie der darauf befindlichen
Markierungen. Hierdurch kann unter Verwendung der bestimmten Geschwindigkeit
bei einem nachfolgenden Auswerten die Erfassung einer Markierung
auf dem Material bzw. deren Unterscheidung von ähnlichen Mustern auf dem Material
verbessert werden.
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Ferner
ist in einer anderen Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung die Auswertelogikeinheit ausgebildet, um
unter Kenntnis der Verarbeitungsdauer eines Signals im Kamerasensor
und der Auswertelogikeinheit das Materialmarkenerkennungssignal
derart bereitzustellen, dass die Verarbeitungstotzeit des Signals
im Kamerasensor und der Auswertelogikeinheit kompensiert wird. In
diesem Fall wird verhindert, dass durch die Verarbeitungsalgorithmen in
Materialmarkensensoren eine hohe Verzögerung des Materialmarkenerkennungssignals
verursacht wird. Hierdurch kann vorteilhaft ein von der Geschwindigkeit
des Materials unter dem Kamerasensor unabhängiges Markenerkennungssignal
erhalten werden, welches sicherstellt, dass die Registeransteuerung
zur Bahnregelung bzw. die Ansteuerung der Bearbeitungseinheiten
für das
Material rechtzeitig erfolgt.
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In
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die Auswertelogikeinheit ausgebildet
sein, um die Auswertung des vom Kamerasensor abgetasteten Flächenabschnitts
des Materials an sprechend auf eine externe Triggerung durchzuführen. Dies
ermöglicht,
die Auswerteeinheit nicht ständig
in Betrieb zu halten, sondern lediglich zu einem laufenden Betrieb
einer bahnverarbeitenden Maschine zuzuschalten. Dies kann neben
einer Einsparung von Energie eine Optimierung eines Signalflusses
bewirken, wenn beispielsweise der Weg einer Materialmarke auf dem
Material durch mehrere in einer bahnverarbeitenden Maschine verteilt
angeordnete Materialmarkensensoren verfolgt werden soll, wobei eine
Steuereinheit dann jeweils nur diejenigen Signale der entsprechenden
Materialmarkensensoren abfragt, an denen die Materialmarke gerade
sein müsste.
Eine Störung
der Nachverfolgung einer Materialmarke durch evtl. nachfolgende
gleichartige Materialmarken kann somit weitgehend vermieden werden.
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Weiterhin
kann auch in einer besonders günstigen
Ausführungsform
der Erfindung eine bahnverarbeitende Maschine zur Bearbeitung einer
Materialbahn vorgesehen sein, die folgenden Merkmale aufweist:
- – einen
Materialmarkensensor zum Erfassen einer Markierung auf oder in der
Materialbahn wie er vorstehend beschrieben wurde; und
- – eine
Verarbeitungseinheit, die ausgebildet ist, um ansprechend auf die
vom Materialmarkensensor erkannte Markierung einen Bearbeitungsschritt
an der Materialbahn durchzuführen.
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Insbesondere
in einer solchen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kommen die Vorteile der Erfindung zum
Tragen, da bei einem, solchen Zusammenwirken des Materialmarkensensors
mit der Verarbeitungseinheit eine kostengünstige, schnelle und hochgenaue
Positionsbestimmung erforderlich ist, wie sie gerade durch den vorstehend
beschriebenen Materialmarkensensor gewährleistet ist.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines zeichnerisch dargestellten
Ausführungsbeispiels.
Dabei zeigt
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1 eine
schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Materialmarkensensors gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel;
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2 eine
schematische Darstellung eines Signalverlaufs des Materialmarkenerkennungssignals;
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3 ein
Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung als Verfahren;
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4 eine
Darstellung einer bahnverarbeitenden Maschine mit einer Registerregelung;
-
5 eine
Darstellung einer Anordnung zur Abtastung einer Materialmarkierung;
und
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6 eine
Darstellung eines Druckmarkenstroms, welcher zur Markierung eines
Materials verwendet werden kann.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung eines Materialmarkensensors 100 zum
Erfassen einer Markierung auf oder in einem Material 402 gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Der Materialmarkensensor in 100 umfasst
einen Kamerasensor 102 sowie eine mit dem Kamerasensor 102 gekoppelte
Auswertelogikeinheit 104. Der Kamerasensor 102 kann
einen Flächenabschnitt 106 auf
dem Material 402 (beispielsweise eine Materialbahn in einer
bahnverarbeitenden Maschine) auf Markierungen 502 abtasten
und ein entsprechendes Signal an die Auswertelogikeinheit 104 weitergeben.
In der Auswertelogikeinheit 104 kann das von dem Kamerasensor 102 bereitgestellte Signal
(beispielsweise durch einen Vergleich mit einem vorbekannten Referenzmuster)
ausgewertet werden und, wenn eine Markierung in dem abgetasteten
Flächenabschnitt 106 erkannt
wurde, kann ein Materialmarkenerkennungssignal 108 ausgegeben werden.
Das Materialmarkenerkennungssignal 108 kann entweder alleine
oder in Kombination mit dem Hilfssignal 109 ausgegeben
werden, wie nachfolgend noch näher
erläutert
wird. An Hand dieses Materialmarkenerkennungssignals 108 kann
beispielsweise eine nachfolgende Verarbeitungseinheit einer bahnverarbeitenden
Maschine 400 angesteuert werden. Ist beispielsweise die
bahnverarbeitende Maschine 400 eine Druckmaschine mit einem
Mehrfarbendruck, bei dem die unterschiedlichen Farben in nachfolgenden
Verarbeitungseinheiten auf das Material 402 aufgetragen
werden, kann durch die Auswertung der Markierungen 502 und
Ausgabe des Materialmarkenerkennungssignals 108 eine hochpräzise Positionierung
des Aufdrucks der unterschiedlichen Farben erreicht werden.
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Gemäß dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann als Kamerasensor 102 beispielsweise
eine herkömmliche
kostengünstige
CCD-Kamera oder ein anderer Fotosensor verwendet werden, wie er
auch in Massenprodukten (z. B. Handys, Webcams, etc.) verwendet
wird. Um das Materialmarkenerkennungssignal 108 rechtzeitig
zu Ansteuerung von weiteren Verarbeitungseinheiten der Materialbahn 402 zur
Verfügung
zu stellen, reicht eine herkömmliche
Software-basierte Auswertung von im Flächenabschnitt 106 erkannten
Markierungen 502 jedoch nicht aus. Diese Software-basierte Auswertung
von Mustern im Flächenabschnitt 106 ist
insbesondere für
bahnverarbeitende Maschinen zu langsam. Aus diesem Grund wird erfindungsgemäß vorgesehen,
dass in der Auswertelogikschaltung 104 das Materialmarkenerkennungssignal 108 auf
der Basis einer fest eingestellten Verknüpfung von Logik-Elementen bestimmt
wird. Beispielsweise kann die Auswertelogikeinheit 104 in Form
einer Anwender-spezifischen integrierten Schaltung (ASIC) oder einem
Vor-Ort programmierbaren Logikbaustein (FPGA) ausgebildet sein.
Die fest eingestellte Verknüpfung
der Logik-Elemente der Auswertelogikeinheit 104 muss dabei
nicht zwingend vom Hersteller des Materialmarkensensors 100 fest eingestellt
sein, vielmehr kann die fest eingestellte Verknüpfung der Logik-Elemente auch
vor jedem Start einer Materialmarkenerkennung aus einem Speicher
erneut geladen werden. Hierdurch lässt sich beispielsweise eine
Einstellung des Materialmarkensensors 100 auf unterschiedliche
Markierungsformen durchführen.
Durch die fest eingestellte Verknüpfung von Logik-Elementen arbeitet
die Auswertelogikeinheit 104 deutlich schneller als eine
Software-basierte Auswertung der Muster im Flächenabschnitt 106.
In Kombination mit einem kostengünstigen
Kamerasensor 102 kann daher ein gegenüber dem Stand der Technik sehr
preiswerter und zugleich schnell arbeitender Materialmarkensensor 100 bereitgestellt
werden.
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Der
Kamerasensor 102 sollte derart ausgestaltet sein, dass
er die Materialbahn 402 zumindest zeilenförmig abtastet.
Beispielsweise kann der Kamerasensor 102 die Materialbahn 402 quer
zur Transportrichtung 110 abtasten. Auf diese Art kann bei
bekannter Form der Markierungen 502 auf einfache und sehr
präzise
Weise die Position der Materialbahn 402 in dem vom Kamerasensor 102 abgetasteten
Flächenabschnitt 106 erfasst
werden. Die Position einer Markierung 502 auf der Materialbahn 402 kann
beispielsweise durch die erfasste Erstreckung dieser Markierung
quer zur Transportrichtung 110 bestimmt werden. Auch ein
zeilenförmiges
Abtasten des Flächenabschnitts 106 längs zur
Transportrichtung 110 kann eine präzise Positionsbestimmung einer
Markierung 502 auf der Materialbahn 402 ermöglichen.
In diesem Fall kann beispielsweise die Erstreckung der Markierungen 502 längs der
Transportrichtung 110 erfasst werden.
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Es
ist somit erkennbar, dass das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung
eine günstige
Kombination der folgenden Merkmale für einen Sensor anstrebt:
- • es
soll eine kamerabasierte Markenauswertung erfolgen (beispielsweise
mittels einer CCD-Kamera oder einer Zeilenkamera)
- • eine
Auswertung der Sensorsignale soll in einer Kamera integriert werden
(ähnlich
einer Smart Camera)
- • es
sollen binäre
Ausgänge
vorgesehen werden, die eine Bestimmung der Position in Bahnlaufrichtung
und quer zur Bahnlaufrichtung ermöglichen und
- • es
sollen schnelle Signalausgänge
vorgesehen werden, die für
Anwendungen in schnelllaufenden Maschinen geeignet sind.
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Prinzipiell
können
die heutigen Kamerasysteme schon einige der genannten Funktionen
aufweisen (verursachen jedoch höhere
Kosten und haben nur eine geringere Verarbeitungsgeschwindigkeit), es
kann durch eine Kombination eines Kamerasensors mit einer
- • fest
programmierter Auswertungslogik und/oder
- • zu
Druckmarkensensoren funktionskompatible Auswertungsvarianten eine
deutliche Verbesserung gegenüber
dem Stand der Technik erreicht werden. Heutige Smart-Kameras sind
in ihrer Anwendung dage gen programmierbar und deshalb teuer und
auch zur Ansteuerung von Komponenten einer schnell bahnverarbeitenden
Maschine zu langsam. Um eine ausreichend schnelle Auswertung des
Flächenabschnitts
zu ermöglichen, wird
eine nicht programmierbare Lösung
für die Auswerteeinheit
vorgeschlagen, die vorteilhafterweise eine ähnliche Funktionalität bzgl.
bestimmter Markenformen aufweist, wie ein (preiswerter) Druckmarkensensor.
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Bezüglich der
Ausgänge
des Materialmarkenerkennungssignals 108 (und des Hilfssignals 109) ist
anzumerken, dass diese binäre
Ausgänge
sein können,
die in Bezug auf Registerregelungen als Echtzeitausgänge ausgeführt sind,
die entsprechend schnell reagieren. Schnell im Sinne des Prozesses
ist dabei, dass der Materialmarkensensor bei schnelllaufenden Bahnmaschinen
mit Bahngeschwindigkeiten bis zu typischerweise 10–20 m/s
die Messwerte derart schnell verarbeiten kann, dass sehr hohe Messgenauigkeiten
kleiner 100 μm
erreicht werden können.
Beispielsweise entsprechen 10 m/s 10 μm/μs, d. h. der Materialmarkensensor
sollte dann einen maximalen zeitlichen Jitter des Binärausgangs von
10 μs besitzen,
um in Verbindung mit einer ideal schnellen Positionsabtastung einen
maximalen Positionsjitter von 100 μm zu erreichen.
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In 2 sind
mehrere Darstellungen von Signalverläufen des Materialmarkenerkennungssignals 108 bzw.
des Hilfssignals 109 über
die Zeit t dargestellt. Im oberen Teildiagramm 202 aus 2 ist ein
Signalverlauf bei Verwendung eines einzelnen Materialmarkenerkennungssignals 108 dargestellt. Zu
einem ersten Zeitpunkt 204 wird ein Beginn einer Markierung 502 auf
der Materialbahn 402 erkannt (Markenflanke für Längsregister).
Zu einem zweiten Zeitpunkt 206 wird das Ende der Markierung 502 auf der
Materialbahn 402 erkannt. Durch den zeitlichen Abstand 208 der
Signalflanken am ersten und zweiten Zeitpunkt 204 bzw. 206 wird
dann einen Rückschluss
auf die Breite der Markierung 502 bzw. auf die Lage der
Markierung innerhalb des Flächenabschnitts 106 möglich. Durch
die Flanke und die Impulsbreite können auch das Längs- bzw.
Seitenregister angesteuert werden.
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Im
mittleren Teildiagramm 210 aus 2 sind die
Signalverläufe
bei Verwendung des Materialmarkenerkennungssignals 108 sowie
des Hilfssignals 109 dargestellt. In diesem Fall kann zum
ersten Zeitpunkt 204 über
das Materialmarkenerkennungssignal 108 lediglich ein kurzer
Impuls ausgegeben werden (Steigende Flanke für das Längsregister), wogegen mit dem
Hilfssignal 109 ein der Breite der Markierung 502 entsprechendes
zustandsgesteuertes Signal ausgegeben wird (Impulsbreite für das Seitenregister).
Beispielsweise arbeitet der erste Ausgang (d. h. das Materialmarkenerkennungssignal 108)
derart, dass er die Position der Marke in Längsrichtung (Längsregister)
darstellt. Der zweite Ausgang (d. h. das Hilfssignal 109)
arbeitet derart, dass seine Impulsbreite ein Maß für das Seitenregister darstellt.
In diesem Fall kann das Materialmarkenerkennungssignal 108 beispielsweise
zur Triggerung bei einer nachfolgenden Verarbeitungseinheit einer bahnverarbeitenden
Maschine verwendet werden, wogegen das Hilfssignal 109 zur
Kontrolle bzw. detaillierteren Überwachung
von Markierungen 502 auf der Materialbahn 402 verwendet
wird.
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Im
unteren Teil Diagramm 212 aus 2 sind die
Signalverläufe
des Materialmarkenerkennungssignals 108 sowie des Hilfssignals 109 in
einer anderen Variante dargestellt. Gegenüber der Variante gemäß dem mittleren
Teildiagramm 210 ist nun in der Variante gemäß dem unteren
Teildiagramm 212 aus 2 auch für das Hilfssignal 109 ersichtlich
ein kurzer Impuls vorgesehen (Impuls für die fallende Flanke). Die
Breite einer Markierung 502 auf der Materialbahn 402 kann
durch den zeitlichen Abstand 208 zwischen den Impulsen
des Materialmarkenerkennungssignals 108 und dem Hilfssignal 109 bestimmt
werden. Im Gegensatz zur Variante aus dem mittleren Teildiagramm 210 wird
das Seitenregister durch den Abstand der Flanken des Materialmarkenerkennungssignals 108 (z.
B. Beginn der Marke) und des Hilfssignals 109 (z. B. Ende
der Marke) dargestellt. Gegenüber
einem zustandsgesteuerten Signal, wie es im oberen Teildiagramm 202 sowie
in dem mittleren Teildiagramm 210 dargestellt ist, liefert
ein impulsgesteuertes Signal für
einige Anwendungen eine größere zeitliche
Präzision,
wodurch auch eine höhere
Präzi sion
der Bestimmung einer Position der Markierung 502 auf der
Materialbahn 402 möglich
ist.
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Es
versteht sich, dass die Pegel und auszuwertenden Flanken der beiden
Signale 108 und 109 variabel sein können, beispielsweise
können
die Pegel in 2 invertiert sein.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
kann der Materialmarkensensor einen Teacheingang 112 aufweisen
(d. h. ein Signaleingang, über
den eine Lernfunktion in der Auswertelogikeinheit 104 aktiviert werden
kann), wie es in 1 dargestellt ist. In diesem
Fall ist ein weiterer (z. B. binärer)
Eingang 112 bzw. Taster am Materialmarkensensor 100 vorhanden, über den
ein Teachvorgang gestartet werden kann. Dieser Teachvorgang dient
dem Einlernen der Markenform. Das Teachen bei einem derartigen Materialmarkensensor
ist relativ einfach möglich,
indem die zu erkennende Marke unter den Sensor gebracht wird (oder
manuell darunter gehalten wird) und dann dem Sensor ein Teachbefehl
gegeben wird (z. B. auch per binärem
Signal). Die Kamera als Sensor erkennt dann typische Strukturen
der aufgenommenen Bilder und kann daraus Merkmale gewinnen, um daraus
eine Strategie zur Markenerkennung festzulegen. Die Marke (bzw.
die Markenform), die sich beim Auslösen des Teachvorgangs im Sichtfeld
des Kamerasensors 102 befindet, wird folglich als Markenform eingelernt.
Im Falle von einfacheren Markentypen wird evtl. überhaupt kein besonderer Teachvorgang benötigt bzw.
die Merkmalsgewinnung aus den aufgenommenen Bildern wird vereinfacht.
Alternativ kann der Teachvorgang auch dergestalt ablaufen, dass
nach Aktivierung des Teachvorgangs die nächste Marke, die im Sichtfeld
des Sensors als optisches Muster erkannt wird, als Soll-Markenform eingelernt wird.
Durch letztere Variante wird ein „fliegendes” Einlernen
bei bewegter Materialbahn ermöglicht, ohne
dass ein meist manuell auszuführender
Vorgang zum Bringen der Marke unter den Sensor in den Flächenabschnitt 106 notwendig
ist. Hierdurch ergibt sich eine weitere Vereinfachung in der Anwendung des
Einlernvorgangs.
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Auch
kann der Kamerasensor 102 als Farbsensor ausgeführt sein.
Durch die Möglichkeit
der Farbauswertung können
gleichartige Markenformen durch ihre unterschiedliche Farbe voneinander
differenziert werden. Beispielsweise kann hierdurch in einer Maschine
mit mehreren farblich unterschiedlichen, jedoch gleichartigen Druckmarken,
der Sensor eine der Druckmarken herausfiltern.
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In
einem anderen günstigen
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann der Materialmarkensensor eine Totzeitkompensation
automatisiert ausführen.
Dies kann entsprechend dem nachfolgenden Ablauf erfolgen:
Wird
die zu erfassende Marke im Sichtfeld der Kamera mehrfach erkannt,
kann anhand der Messungen die Bewegungsgeschwindigkeit der Marke
von der Kamera berechnet werden. Aus dieser Bewegungsgeschwindigkeit
und der Kenntnis der Verarbeitungsdauer innerhalb der Kamera, kann
die Kamera die Ausgangssignale derart ansteuern, dass die kamerainterne
Verarbeitungstotzeit kompensiert wird. Als Ergebnis erhält man ein
geschwindigkeitsunabhängiges
Binärsignal,
das immer zum selben Zeitpunkt aktiv wird, an dem sich die Marke
unter dem Sensor befindet. Im Vergleich hierzu kann dies ein Druckmarkensensor
nicht, da er die Markengeschwindigkeit im Stand der Technik nicht
erfasst.
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Als
weitere Option ist es möglich,
eine Vereinfachung des Teachens durch standardmäßig eingelernte Markentypen
zu erreichen. Verfügt
der Sensor über
vorab eingelernte und in einem Speicher abgelegte Markentypen bzw.
kann der Sensor eingelernte Markentypen intern in dem Speicher ablegen, können diese
ohne (erneuten) Teachvorgang je nach Produktion ausgewählt werden.
Die Auswahl kann dabei z. B. über
binäre
Eingänge 112, über einen Drehschalter,
oder anderweitig lokal am Sensor ausgewählt werden. Standard-Markentypen
können
z. B. Block-/Keil-/Doppelkeil-Marken, Punktmarken, quadratische
Marken, usw. sein.
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Alternativ
kann der Sensor auch dergestalt ausgebildet sein, dass er die im
Speicher abgelegten mehreren Markentypen selbständig mit den auf der Warenbahn
erkannten Markierungen vergleicht, d. h. eine explizite Auswahl
eines einzelnen auszufilternden Markentyps ist dann nicht möglich und
die binären
Signale zur Auswahl eines Markentyps werden nicht benötigt.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung kann auch eine externe Triggerung der Abtastung des
Flächenabschnitts 106 über einen
Triggereingang 114 an der Auswertelogikeinheit 104 vorgesehen
sein, wie dies in 1 dargestellt ist. Grundsätzlich wird
die Arbeitsweise eines Materialmarkensensors 100 dergestalt
sein, dass der Sensor 100 in schneller Folge hintereinander
Bildauswertungen durchführt
und diese mit den eingelernten Marken vergleicht. Optional kann
der Sensor 100 auch noch eine externe Triggerung einer
Aufnahme bzw. einer kurzen Folge von Aufnahmen statt intern gesteuerter
ständig
laufender schneller Abtastung beinhalten.
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Es
könnte
in einem weiteren Ausführungsbeispiel
vorgesehen sein, dass der Vergleich der Markentypen gegenüber den
gespeicherten Referenzmustern auch unter Berücksichtigung von Vergrößerungseffekten
durchführbar
ist. D. h. man besitzt beispielsweise im Sensor eine Marke der Größe 2 mm × 5 mm und
der Sensor tastet eine Marke der Größe 1 mm × 2,5 mm ab und kann diese
trotzdem noch erkennen.
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Hierdurch
wird die Anzahl der fest eingespeicherten bzw. einzulernenden Referenzmarken
reduziert bzw. auch ein vertikales „Flattern” der Bahn könnte hierdurch
toleriert werden. Beim vertikalen Flattern der Bahn wird sich der
Abstand der Bahn zum Sensor verändern
und dadurch auch die aufgenommene Größe der Marke. Wenn dies berücksichtigt
wird, kann evtl. auch die Position der Marke genauer ermittelt werden.
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Die
Erfindung kann gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
auch bei einer zyklischen produktweise arbeitenden Maschine, wie
sie z. B. im Verpackungsbereich auftritt, verwendet werden. Hierbei
wird üblicherweise
mittels Kamerasystemen die Position von Produkten hochgenau erfasst.
Mit diesen Informationen werden z. B. auch Pick & Place-Vorgänge gesteuert, indem die ermittelte
Position zur Zielvorgabe einer Pick & Place-Kinematik verwendet wird,
d. h. die Produkte kommen zu nahezu beliebigen Zeitpunkten und mittels
der Kamera werden die Positionen ermittelt.
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Die
vorliegende Erfindung kann auch in der Form eines Verfahrens 300 zum
Erfassen einer Markierung auf oder in einem Material ausgestaltet
sein, wie es in 3 dargestellt ist. In dieser
Ausgestaltung der Erfindung werden ebenfalls die genannten Vorteile
realisiert. In einem ersten Schritt 302 erfolgt ein zumindest
zeilenförmiges
Abtasten eines Flächenabschnitts
des Materials auf die Markierung hin. Hieran anschließend erfolgt
ein Ausgeben 304 eines Materialmarkenerkennungssignals
bei einem Erfassen einer Markierung auf dem abgetasteten Flächenabschnitt
des Materials, wobei das Materialmarkenerkennungssignal einer Position
der Markierung auf oder in dem Material entspricht und wobei ein
Ermitteln des Materialmarkenerkennungssignals unter Verwendung einer
fest eingestellten Verknüpfung von
Logik-Elementen erfolgt.