EP1252082B1 - Vorrichtung und verfahren zur erfassung von papierbögen - Google Patents

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EP1252082B1
EP1252082B1 EP01900364A EP01900364A EP1252082B1 EP 1252082 B1 EP1252082 B1 EP 1252082B1 EP 01900364 A EP01900364 A EP 01900364A EP 01900364 A EP01900364 A EP 01900364A EP 1252082 B1 EP1252082 B1 EP 1252082B1
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pallet
reflection
point
sensor
sensing
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Thilo Fritsche
Johannes Georg Schaede
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KBA Notasys SA
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KBA Giori SA
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    • B65H2553/414—Photoelectric detectors involving receptor receiving light reflected by a reflecting surface and emitted by a separate emitter

Definitions

  • the present invention relates to a device the detection of the presence and position of Ream paper sheets, in particular of securities bills, on Pallets allowed.
  • the present invention relates to another method for such detection.
  • a problem with which one in the field of Production of printed sheets is often faced is the exact positioning of the sheet pile on the Pallets.
  • a printing process for paper sheets, for example, for securities, namely sheet pile often on pallets from one machine to another transported to the different steps of the procedure to go through Thus one leads a given machine a stack of sheets on a pallet, transfers the Sheet pile into the inlet of the machine, pass the bows individually into the machine so that the machine can do its job Process step, for example, a print, a Numbering or the like, and can perform at the exit of the machine the sheet pile on a pallet come back.
  • the sheets stacked on a pallet must open safe way from the pallet to the feed table of the Machine be transferred.
  • This transfer can be on done in different ways: for example, the palette be arranged on a feed table on which the Pallet in a known reference position of a Transmission system is located; the transmission system, the In particular, a suitable gripper system for gripping the Sheet stack includes, can be supplied; a bridge can be lowered to the pallet with the feed table of the Machine to connect, and the stack can from the pallet be conveyed to the feed table.
  • a first problem is that it happens that the pile of sheets on pallets of different material be delivered.
  • piled up Bows on pallets of metal for example of steel, whose surface is reflective, or on pallets Plastic whose surface is dull, can be received.
  • the detection system must therefore be able to Presence of sheets or sheet stacks independent of the type of pallet used, each one Palette type for this reason a different one Has reflection coefficient.
  • a second problem is that in different colors printed sheets on the performance of the acquisition sensor system used: as the different colors a different Reflection behavior, it is possible that the Detection system the presence of bows on one can not capture the given pallet.
  • the object of the invention in the Development of a device and a method which are reliable and not by external parameters, such as Example the material of the pallets, the color of the print or even the presence of security elements, such as for example holograms or the like, on imprints, to be influenced.
  • the invention has numerous advantages and In particular, it can be stated that the device can be easily produced and their use is reliable.
  • a sheet stack 1 is shown on a pallet 2, wherein the pallet 2 is arranged on an alignment table 3.
  • a frame 4 is provided, which can sink over the stack and start up again.
  • this frame 4 supports a gripper system 5 which can move the pallets and a detection system.
  • the detection system comprises two optical probes 7 and 8 which are fixed to the supports 9 and 10.
  • the supports 9 and 10 are in turn by means of pneumatic cylinders 11 and 12 (see Figure 3), which allow movement of the optical probes 7 and 8 between a starting position and an end position, attached to the frame 4. This end position is shown schematically in Figure 3 by the optical sensor 7 'and 8'.
  • the distance between the starting position and the end position can be adjusted by moving stops.
  • the system can be adapted to different hologram sizes.
  • the optical sensors 7 and 8 respectively emit a light beam 13 and 14 whose reflection on the pallet 2 is used for detection.
  • the sensors 7 and 8 each emit a light beam 13, 14, which is not perpendicular with respect to the surface of the sheets of the stack 1, that is, the pallet 2, but with respect to the surface of the stack is preferably angled by 40 °, not to the different reflection coefficients of the pallets, or the color of the prints on the paper, to be affected.
  • End stops can be assigned to the arrival of the sensors to capture, such as proximity sensors or like.
  • the inclination of the light rays with respect to the surface of the arches 40 ° is possible.
  • the described example includes two Feeler, thus also the detection of a sheet pile allowed, which is obliquely aligned on the pallet is.
  • the length of the track, over which the Feeler are moved from oneself on the arches located imprints from.
  • These Track could thus be shorter if the bows no Hologram included, and thus could at this step Time to be saved.

Landscapes

  • Controlling Sheets Or Webs (AREA)
  • Inspection Of Paper Currency And Valuable Securities (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die die Erfassung des Vorhandenseins und der Position von Ries Papierbögen, insbesondere von Wertpapierbögen, auf Paletten gestattet. Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren für eine solche Erfassung.
Ein Problem, mit dem man auf dem Gebiet der Herstellung von bedruckten Bögen häufig konfrontiert wird, ist die genaue Positionierung der Bogenstapel auf den Paletten. Bei einem Druckverfahren für Papierbögen, beispielsweise für Wertpapiere, werden nämlich Bogenstapel oftmals auf Paletten von einer Maschine zur anderen transportiert, um die verschiedenen Schritte des Verfahrens zu durchlaufen. Somit führt man einer gegebenen Maschine einen Bogenstapel auf einer Palette zu, überträgt den Bogenstapel in den Einlaß der Maschine, führt die Bögen einzeln in die Maschine ein, damit die Maschine ihren Verfahrensschritt, zum Beispiel einen Druck, eine Numerierung oder dergleichen, durchführen kann, und stellt am Ausgang der Maschine den Bogenstapel auf einer Palette wieder her.
Bei einem industriellen Produktionsverfahren wird dem Eingang einer Maschine natürlich nicht nur eine einzige Palette zugeführt, sondern ein kontinuierlicher Fluß von Paletten und Bogenstapeln wird zu jeder Maschine hin- und von ihr weggeführt.
Während die Bildung von Bogenstapeln am Ausgang einer Maschine einfach ist, wobei jeder Bogen, der von der Maschine bearbeitet wurde, einzeln austritt, ist das Laden von Bogenstapeln von Paletten zum Eingang der Maschine komplizierter.
Die auf einer Palette aufgestapelten Bögen müssen auf sichere Weise von der Palette auf den Zuführtisch der Maschine übertragen werden. Diese Übertragung kann auf verschiedene Weise erfolgen: zum Beispiel kann die Palette auf einem Zuführtisch angeordnet werden, auf dem sich die Palette in einer bekannten Bezugsposition eines Übertragungssystems befindet; das Übertragungssystem, das insbesondere ein geeignetes Greifersystem zum Ergreifen des Bogenstapels umfaßt, kann zugeführt werden; ein Steg kann abgesenkt werden, um die Palette mit dem Zuführtisch der Maschine zu verbinden, und der Stapel kann von der Palette zu dem Zuführtisch befördert werden.
In diesem Stadium erschien es erforderlich, eine Erfassung des Vorhandenseins und der Position des Bogenstapels auf der Palette vorzunehmen. Befindet sich kein Bogen auf der Palette, muß nämlich der oben beschriebene Übertragungsprozeß der Bögen vermieden und stattdessen die Palette gewechselt werden, und wenn der Bogenstapel auf der Palette schlecht positioniert ist, wenn er sich beispielsweise zu nahe an dem Rand der Palette befindet, an dem der Steg sich abstützen wird, oder schräg ausgerichtet ist, kann er die Bewegung des Stegs behindern, was dann zu einem Blockieren der Maschine führen wird und den Eingriff einer Bedienperson erforderlich macht. Bei einem industriellen Produktionsverfahren sind solche Zeitverluste nicht akzeptabel und müssen auf ein Minimum reduziert werden.
Nichtsdestotrotz wirft eine genaue und sichere Erfassung des Vorhandenseins und/oder der Position eines Bogenstapels auf einer Palette zahlreiche Probleme auf.
Ein erstes Problem besteht darin, daß es vorkommt, daß die Bogenstapel auf Paletten aus unterschiedlichem Material zugeliefert werden. Somit ist es möglich, daß aufgestapelte Bögen auf Paletten aus Metall, zum Beispiel aus Stahl, deren Oberfläche reflektierend ist, oder auf Paletten aus Kunststoff, deren Oberfläche matt ist, empfangen werden. Das Erfassungssystem muß deshalb in der Lage sein, das Vorhandensein von Bögen oder Bogenstapeln unabhängig von der verwendeten Palettenart zu erfassen, wobei jede Palettenart aus diesem Grunde einen unterschiedlichen Reflexionskoeffizienten hat.
Ein zweites Problem besteht darin, daß sich in unterschiedlichen Farben bedruckte Bögen auf die Leistung des verwendeten Erfassungssensorsystems auswirken können: da die verschiedenen Farben ein unterschiedliches Reflexionsverhalten haben, ist es möglich, daß das Erfassungssystem das Vorhandensein von Bögen auf einer gegebenen Palette nicht erfassen kann.
Schließlich werden auf dem Gebiet von Wertpapieren oft Hologramme als Sicherheitselement eingesetzt. Ein Hologramm scheint sich jedoch ebenfalls auf die Leistungen des Erfassungssystems auszuwirken. Aufgrund des besonderen Reflexionsverhaltens eines Hologramms kommt es vor, daß der verwendete Sensor das Vorhandensein von Bögen nicht erfaßt, und zwar insbesondere, wenn die Erfassung an der Stelle stattfindet, an der sich das Hologramm befindet. Es ist selbst schwierig, sogar unmöglich, den Fühler auf zufriedenstellende Weise so einzustellen, daß eine eindeutige Erfassung erfolgt.
Somit besteht das Ziel der Erfindung in der Entwicklung einer Vorrichtung und eines Verfahrens, die zuverlässig sind und nicht durch externe Parameter, wie zum Beispiel das Material der Paletten, die Farbe des Druckes oder auch das Vorhandensein von Sicherheitselementen, wie zum Beispiel Hologrammen oder dergleichen, auf Aufdrucken, beeinflußt werden.
Dieses Ziel wird durch die Vorrichtung und das Verfahren, die bzw. das in den Ansprüchen definiert wird, erreicht.
Dadurch, daß die optischen Fühler einen bezüglich der Oberfläche der Palette geneigten Lichtstrahl abgeben und über eine gewisse Strecke verschoben werden, können die durch das Material der Paletten und die beim Druck verwendeten Farben erzeugten Probleme vermieden werden.
Die Erfindung weist zahlreiche Vorteile auf und insbesondere kann angeführt werden, daß die Vorrichtung leicht hergestellt werden kann und ihre Verwendung zuverlässig ist.
Die Erfindung wird durch die Beschreibung einer Ausführungsform davon und der sich darauf beziehenden Figuren besser verständlich.
  • Figur 1 zeigt eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Figur 2 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Figur 1.
  • Figur 3 zeigt eine Draufsicht der Vorrichtung nach Figur 1.
  • Figur 4 zeigt ein Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
    • Die Vorrichtung wird zunächst unter Bezug auf Figur 1 beschrieben.
       In dieser Figur wird ein Bogenstapel 1 auf einer Palette 2 dargestellt, wobei die Palette 2 auf einem Ausrichttisch 3 angeordnet ist. Über dem Stapel 1 ist ein Rahmen 4 vorgesehen, der über dem Stapel absinken und wieder hochfahren kann. Dieser Rahmen 4 stützt insbesondere ein Greifersystem 5, das die Paletten bewegen kann, und ein Erfassungssystem. Das Erfassungssystem umfaßt zwei optische Fühler 7 und 8, die an den Stützen 9 und 10 befestigt sind. Die Stützen 9 und 10 sind wiederum mittels Druckluftzylindern 11 und 12 (siehe Figur 3), die eine Bewegung der optischen Fühler 7 und 8 zwischen einer Ausgangsstellung und einer Endstellung gestatten, an dem Rahmen 4 befestigt. Diese Endstellung wird in Figur 3 durch die optischen Fühler 7' und 8' schematisch dargestellt. Der Abstand zwischen der Ausgangsstellung und der Endstellung kann durch bewegliche Anschläge eingestellt werden. Somit kann das System unterschiedlichen Hologrammgrößen angepaßt werden. Die optischen Fühler 7 und 8 geben jeweils einen Lichtstrahl 13 und 14 ab, dessen Reflexion auf der Palette 2 für die Erfassung verwendet wird. Die Fühler 7 und 8 geben jeweils einen Lichtstrahl 13, 14 ab, der bezüglich der Oberfläche der Bögen des Stapels 1, das heißt der Palette 2, nicht senkrecht verläuft, sondern bezüglich der Oberfläche des Stapels vorzugsweise um 40° abgewinkelt ist, um nicht von den verschiedenen Reflexionskoeffizienten der Paletten, oder der Farbe der Drucke auf dem Papier, beeinträchtigt zu werden.
    In Figur 2 werden insbesondere der Sensor 7 mit seinem Strahl 13 in der Ausgangsstellung und der Sensor 8' mit seinem Strahl 14' in der Endstellung dargestellt. In Figur 2 ist des weiteren ein Steg 15 zu sehen, der um die Achse 16 schwenkt, um seine Positionierung an der Palette 2 und die Übertragung des Bogenstapels 1 zum Zuführtisch 17 der Maschine zu gestatten.
    In der in Figur 2 dargestellten Situation ist der Bogenstapel 1 auf der Palette 2 nach rechts, das heißt in Richtung des Stegs 15, versetzt, und dieser kann nicht ordnungsgemäß abgesenkt werden. Die Erfassung erfolgt auf folgende Weise: Die Fühler 7 und 8 sind in ihrer Ausgangsstellung auf den Rand der Palette 2 ausgerichtet. Die Fühler werden eingeschaltet, damit sie ihre jeweiligen Strahlen 13 und 14 abgeben, dann werden sie mittels der Zylinder 11 und 12 seitlich verschoben, so daß sie auf ausgerichtete Weise in der Endstellung ankommen, die in Figur 2 durch den Fühler 8' symbolisch dargestellt wird. Bei Erfassung des Vorhandenseins des Stapels 1 während der Verschiebung der Fühler zwischen zwei Bezugsstellungen kann leicht festgestellt werden, ob sich der Bogenstapel 1 in einer akzeptablen Position befindet oder ob er sich zu nahe am Rand der Palette 2 befindet.
    Genauso wie erfaßt wird, ob der Bogenstapel 1 auf der Palette verschoben ist, ist es mit der vorliegenden Erfindung auch möglich festzustellen, ob ein oder mehrere Bögen des Stapels 1 überstehen und die Positionierung des Stegs 15 möglicherweise behindern können.
    Natürlich ist es erforderlich, die beschriebenen Vorrichtungen Lagesensoren, insbesondere für die Druckluftzylinder 11 und 12, und einer Zentraleinheit zur elektronischen Verwaltung zuzuordnen, die eine Analyse der von den optischen Fühlern empfangenen Daten, die Verfolgung ihrer Bewegung zwischen ihren Bezugsstellungen (der Ausgangs- und der Endstellung) und die Erzeugung eines geeigneten Steuersignals in Abhängigkeit von der erfolgten Erfassung, beispielsweise eines Fehlersignals, wenn der Stapel 1 schlecht positioniert ist, eines Steuersignals für die Folge des Prozesses (zum Beispiel Absenken des Stegs 15), wenn sich der Stapel 1 in einer akzeptablen Position befindet, gestattet. Diese Liste von Steuersignalen ist natürlich nicht erschöpfend und hängt von der betrachteten Vorrichtung ab. Man könnte zum Beispiel des weiteren das Greifersystem 5 zur Korrektur der Position des Stapels 1 verwenden, wenn er sich zu nahe am Rand der Palette 2 befindet. Dazu könnten die von den optischen Fühlern erzeugten Signale zur Berechnung der zur Korrektur notwendigen Verschiebung verwendet werden, und die Fühler können danach die durchgeführte Korrektur bestätigen.
    Verschiedene Arten von Vorrichtungen können Endanschlägen zugeordnet sein, um das Ankommen der Sensoren zu erfassen, wie zum Beispiel Näherungssensoren oder dergleichen.
    Das erfindungsgemäße Verfahren wird in dem Blockdiagramm nach Figur 4 dargestellt und umfaßt die folgenden Schritte:
    • Einschalten der Fühler,
    • Verschieben der Fühler über eine vorbestimmte Strecke,
    • kontinuierliches Analysieren des durch Reflexion abgegebenen Lichtsignals zur Erfassung des Vorhandenseins von Bögen,
    • Anhalten der Fühler am Ende der Bahn,
    • Abgeben eines geeigneten Signals in Abhängigkeit des Ergebnisses der Erfassung,
    • Ausschalten der Fühler und Zurückführen der Fühler in ihre Ausgangsstellung.
    Vorzugsweise beträgt die Neigung der Lichtstrahlen bezüglich der Oberfläche der Bögen 40°. Selbstverständlich sind geringe Abweichungen von diesem Wert möglich.
    Des weiteren beinhaltet das beschriebene Beispiel zwei Fühler, damit ebenfalls die Erfassung eines Bogenstapels gestattet wird, der auf der Palette schräg ausgerichtet ist.
    Weiterhin hängt die Länge der Bahn, über die die Fühler verschoben werden, von den sich auf den Bögen befindenden Aufdrucken ab. Insbesondere, wie oben zu sehen, ist es erforderlich, wenn die Aufdrucke ein Hologramm enthalten und wenn der Lichtstrahl auf das Hologramm auftrifft, eine Bahn zu durchlaufen, deren Abmessung in Verschiebungsrichtung größer ist als die des Hologramms, um daran vorbeizufahren und die Erfassung über einen Teil des Bogens durchzuführen, der kein Hologramm enthält. Diese Bahn könnte somit kürzer sein, wenn die Bögen kein Hologramm enthalten, und somit könnte bei diesem Schritt Zeit eingespart werden.
    Natürlich sind im beanspruchten Schutzbereich auch andere Modifikationen möglich.

    Claims (12)

    1. Vorrichtung zur Erfassung des Vorhandenseins von Papierbögen (1), insbesondere Wertpapierbögen, auf einer Palette (2), dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen optischen Fühler (7, 8), der einen bezüglich der Oberfläche der Palette (2) winkelförmig geneigten Lichtstrahl (13, 14) abgibt und die Oberfläche der Palette (2) an einem Reflexionspunkt anstrahlt, Mittel (9, 10, 11, 12) zur Verschiebung des Reflexionspunktes über eine vorbestimmte Strecke über die Fläche der Palette (2) zwischen einer Ausgangsstellung und einer Endstellung, und Mittel zum Analysieren des durch Reflexion abgegebenen Lichtsignals zur Erfassung des Vorhandenseins von Bögen während der Verschiebung des Reflexionspunktes und zum Abgeben eines geeigneten Signals in Abhängigkeit des Ergebnisses der Erfassung aufweist.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die winkelförmige Neigung ca. 40° beträgt.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei symmetrische Fühler (7, 8) enthält.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, die eine Verschiebung des Reflexionspunktes gestatten, mindestens durch einen Druckluftzylinder (11, 12) gebildet werden, der auf eine Stütze (9, 10) an der jeder Fühler (7, 8) befestigt ist, so einwirkt, dass der Fühler (7, 8) parallel zur Oberfläche der Palette verschoben wird.
    5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung über eine vorbestimmte Strecke erfolgt die größer ist als die Abmessung eines auf dem Papier vorhandenen Hologramms.
    6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Ausgangsstellung und der Endstellung einstellbar ist.
    7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Greifersystem (5) zur Korrektur der Position der Palette in Abhängigkeit des Ergebnisses der Erfassung vorgesehen ist.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Greifersystem (5) durchgeführte Korrektur von dem Fühler (7, 8) bestätigen werden kann.
    9. Verfahren zur Erfassung von Ries Papier, insbesondere Ries Wertpapier, auf einer Palette mittels mindestens eines optischen Fühlers, der einen Lichtstrahl auf einen Reflexionspunkt abgibt, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
      Einschalten des Fühlers,
      Verschieben des Reflexionspunktes,
      Analysieren des durch Reflexion abgegebenen Lichtsignals zur Erfassung des Vorhandenseins von Bögen,
      Anhalten der Bewegung des Reflexionspunktes,
      Abgeben eines geeigneten Signals in Abhängigkeit des Ergebnisses der Erfassung,
      Ausschalten des Fühlers.
    10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschieben des Reflexionspunktes durch lineares Verschieben des Fühlers über eine parallel zur Oberfläche der Palette verlaufende, vorbestimmte Strecke erfolgt.
    11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Strecke größer ist als die Abmessung eines auf dem Papier vorhandenen Hologramms.
    12. Verfahren nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei symmetrische Fühler verwendet.
    EP01900364A 2000-01-26 2001-01-24 Vorrichtung und verfahren zur erfassung von papierbögen Expired - Lifetime EP1252082B1 (de)

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    EP1252082A2 EP1252082A2 (de) 2002-10-30
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    US (1) US7049619B2 (de)
    EP (1) EP1252082B1 (de)
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