EP1970338A2 - Verfahren und Vorrichtung zur berührungslosen Stapelerfassung - Google Patents

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EP1970338A2
EP1970338A2 EP20080003624 EP08003624A EP1970338A2 EP 1970338 A2 EP1970338 A2 EP 1970338A2 EP 20080003624 EP20080003624 EP 20080003624 EP 08003624 A EP08003624 A EP 08003624A EP 1970338 A2 EP1970338 A2 EP 1970338A2
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sensor
scanned
sensors
normal
angle
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Thomas Schneider
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    • B65H2701/18282—Sides

Definitions

  • the invention relates to a method for contactless stack detection according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a device for contactless stack detection according to the preamble of claim 6.
  • the device disclosed therein has two sensors which are attached to a holder. By adjusting the holder in the vertical direction, both sensors can be adjusted together in the vertical direction relative to the substrate stack to be scanned, namely to be scanned side edge of the printing material stack. Furthermore, both sensors can be adjusted together in the horizontal direction relative to the side edge of the printing material stack to be scanned, namely along a horizontal axis which runs parallel to a normal side edge to be scanned.
  • sensors are aligned in such a way to the side edge to be scanned that preferred directions of the sensors extend parallel to the normal to the side edge to be scanned.
  • the problem may arise that directed back from the sensors along their preferred direction to the scanned side edge light from the side edge in terms of total reflection on the sensors, in which case no reliable scanning of the scanned side edge of the Substrate stack is possible.
  • ultrasonic sensors which direct ultrasonic waves to the side edge to be scanned.
  • ultrasonic sensors although the total reflection is not a problem, by blowing air effects, Temperature and humidity dependencies as well as the near-blind region of the same, however, can make it difficult to reliably scan the side edge of the printing material stack to be scanned.
  • the present invention is based on the problem to provide a novel method and a novel device for non-contact stack detection.
  • the or each sensor is oriented such that it is inclined to a normal to the portion to be scanned.
  • the or each sensor is aligned relative to the portion of the printing material stack to be scanned such that the respective sensor or its preferred direction to the normal is inclined to the portion of the printing material stack to be scanned, ie one with the normal Includes angle. This makes it possible to measure even printing material stack of sheet-like printing material exactly contactless.
  • the device according to the invention is defined in claim 6.
  • Fig. 1 to 6 show different views and details of a preferred embodiment of a device 10 according to the invention for the contactless scanning of a vertically extending portion, namely a side edge or a side surface of a printing material stack.
  • the device 10 comprises two sensors 11, 12 which act on a common holder 13.
  • the holder 13 for the two sensors 11, 12 is mounted on a guide 14, wherein the guide 14 has a horizontally extending guide portion 15 and a vertically extending guide portion 16.
  • the holder 13 for the two sensors 11, 12 is mounted on the horizontal guide portion 15 of the guide 14.
  • the vertical guide portion 16 of the guide 14 is associated with an adjusting nut 17, wherein by operating the adjusting nut 17 of the vertical guide portion 16 and thus also the horizontal guide portion 15 can be adjusted in the vertical direction in the direction of the double arrow 18. Accordingly, by actuating the adjusting nut 17, both sensors 11, 12 can be displaced together in the vertical direction (double arrow 18) in order to align them relative to the substrate stack to be scanned.
  • both sensors 11, 12 engage the holder 13, which is mounted on the horizontal guide section 15 of the guide 14. After releasing a trained as a hex nut fixing device 19, the holder 13 by operating a trained as a spindle actuator 20 relative to the horizontal guide portion 15 of the guide 14 in horizontal Direction according to the double arrow 21 are translationally shifted.
  • both sensors 11, 12 can be aligned together by adjusting the holder 13 relative to the horizontal guide portion 15 of the guide 14 in the horizontal direction to be scanned stock stack, this horizontal direction according to the double arrow 21 runs parallel to a normal to a scanned portion of the substrate stack to be scanned ,
  • the portion of the printing material stack to be scanned is a vertically extending side edge or a vertically extending side surface of the printing material stack.
  • Each sensor 11, 12 engages a fastening element 22 and is rotatably mounted on the holder 13 via the fastening element 22.
  • the two sensors 11, 12 are individually rotatable relative to the holder 13 about a vertically extending axis such that each of the sensors 11, 12 or a preferred direction thereof can be inclined to a normal to the portion of the printing material stack to be scanned.
  • the sensors 11, 12 can be rotated in such a way that the same or their preferred directions with the normal to the portion of the printing material stack to be scanned an angle ⁇ of up to 25 °, in particular an angle ⁇ of up to 20 °, include (see Fig. 4 ).
  • the sensors are rotatable so that the same or their preferred directions with the normal include an angle ⁇ between 10 ° and 15 °.
  • the rotatability of each sensor 11, 12 is limited stops 25 (see Fig. 5 ).
  • the two sensors are rotatable about a vertically extending axis relative to the holder 13, that the same or their preferred directions to the normal to the scanned portion of the stack of printing material, which runs in the direction of the double arrow 21, in terms of magnitude approximately equal angles ⁇ (see Fig. 4 ) lock in.
  • the right sensor 11 is according to Fig. 1 counterclockwise relative to the normal, and the left sensor 12 is rotated clockwise relative to the normal, so that the preferential directions converge toward the portion of the substrate stack to be scanned.
  • the two sensors 11, 12 or their preferred directions are aligned with a common point on the portion of the printing material stack to be scanned.
  • both sensors 11, 12 can be displaced translationally together in the vertical direction in the direction of the double arrow 18 and in the horizontal direction in the direction of the double arrow 21. Furthermore, both sensors 11, 12 are individually and thus independently rotatable about a vertically extending axis to align the same to the normal to the scanned portion of the printing material stack obliquely.
  • both sensors 11, 12 are rotatable relative to one another or jointly about the vertically extending axis.
  • the two sensors can be coupled to one another via a parallelogram linkage or via toothed wheels, so that when another sensor is rotated, the other sensor is automatically tracked. This has the advantage that it can be automatically ensured that upon rotation of a sensor by an angle ⁇ , the other sensor is automatically tracked by the same amount.
  • the two sensors 11, 12 are additionally rotatable about a horizontally extending axis, which runs perpendicular to the normal to the portion of the printing material stack to be scanned.
  • This horizontally extending axis, which is perpendicular to the normal then extends in the direction of arrow 26.
  • the device according to the invention comprises two sensors 11, 12, each sensor having a switching point.
  • the two sensors 11, 12 are designed as optical sensors which, on the one hand, emit light in the direction of the portion of the printing material stack to be scanned and, on the other hand, receive reflected light at this portion.
  • ultrasonic sensors it is also possible to use ultrasonic sensors as sensors.
  • the device according to the invention it is furthermore possible for the device according to the invention to comprise only one sensor, with such a sensor then having to have two switching points.

Landscapes

  • Controlling Sheets Or Webs (AREA)
  • Pile Receivers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur berührungslosen Stapelerfassung, nämlich zur Abtastung eines vertikal verlaufenden Abschnitts, nämlich einer Seitenkante oder Seitenfläche, eines Bedruckstoffstapels aus insbesondere folienartigen Bedruckstoffbogen, wobei der Abschnitt mit mindestes einem auf den abzutastenden Abschnitt gerichteten Sensor messtechnisch erfasst wird. Erfindungsgemäß wird der oder jeder Sensor (13,14) derart ausgerichtet, dass derselbe zu einer Normalen auf den abzutastenden Abschnitt schräggestellt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur berührungslosen Stapelerfassung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur berührungslosen Stapelerfassung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
  • Aus der EP 0 931 746 B1 ist eine Vorrichtung zur berührungslosen Abtastung einer Seitenkante eines Bedruckstoffstapels aus Bedruckstoffbogen bekannt. Die dort offenbarte Vorrichtung verfügt über zwei Sensoren, die an einem Halter befestigt sind. Durch Verstellen des Halters in vertikaler Richtung können beide Sensoren gemeinsam in vertikaler Richtung relativ zum abzutastenden Bedruckstoffstapel, nämlich zur abzutastenden Seitenkante des Bedruckstoffstapels, verstellt werden. Weiterhin können beide Sensoren gemeinsam in horizontaler Richtung relativ zur abzutastenden Seitenkante des Bedruckstoffstapels verstellt werden, nämlich entlang einer horizontal verlaufenden Achse, die parallel zu einer normalen auf die abzutastende Seitenkante verläuft.
  • Nach dem Stand der Technik sind Sensoren derart zur abzutastenden Seitenkante ausgerichtet, dass Vorzugsrichtungen der Sensoren parallel zur Normalen auf die abzutastende Seitenkante verlaufen. Bei der optischen Abtastung eines Bedruckstoffstapels aus folienartigen Bedruckstoffbogen kann dabei das Problem auftreten, dass von den Sensoren entlang ihrer Vorzugsrichtung auf die abzutastende Seitenkante gerichtetes Licht von der Seitenkante im Sinne einer Totalreflexion auf die Sensoren zurückgerichtet wird, wobei dann keine zuverlässige Abtastung der abzutastenden Seitenkante des Bedruckstoffstapels möglich ist.
  • Ein ähnliches Problem ergibt sich auch dann, wenn anstelle optischer Sensoren, die Licht auf die abzutastende Seitenkante richten, Ultraschallsensoren verwendet werden, die Ultraschallwellen auf die abzutastende Seitenkante richten. Bei Ultraschallsensoren stellt zwar die Totalreflexion kein Problem dar, durch Blaslufteffekte, Temperatur- und Feuchteabhängigkeiten sowie den Nahblindbereich derselben kann jedoch eine zuverlässige Abtastung der abzutastenden Seitenkante des Bedruckstoffstapels erschwert werden.
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, ein neuartiges Verfahren und eine neuartige Vorrichtung zur berührungslosen Stapelerfassung zu schaffen.
  • Dieses Problem wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird der oder jeder Sensor derart ausgerichtet, dass derselbe zu einer Normalen auf den abzutastenden Abschnitt schräg gestellt ist.
  • Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass der oder jeder Sensor derart relativ zum abzutastenden Abschnitt des Bedruckstoffstapels ausgerichtet ist, dass der jeweilige Sensor bzw. dessen Vorzugsrichtung zu der Normalen auf den abzutastenden Abschnitt des Bedruckstoffstapels schräg gestellt ist, also mit der Normalen einen Winkel einschließt. Hierdurch ist es möglich, selbst Bedruckstoffstapel aus folienartigen Bedruckstoffbogen exakt berührungslos zu vermessen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in Anspruch 6 definiert.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
    • Fig. 1:
    eine erste perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur berührungslosen Stapelerfassung;
    Fig. 2:
    eine zweite perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur berührungslosen Stapelerfassung;
    Fig. 3:
    die erfindungsgemäße Vorrichtung zur berührungslosen Stapelerfassung in Seitenansicht;
    Fig. 4:
    die erfindungsgemäße Vorrichtung zur berührungslosen Stapelerfassung in Draufsicht;
    Fig. 5:
    einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zur berührungslosen Stapelerfassung entlang der Schnittlinie V-V in Fig. 3; und
    Fig. 6:
    einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zur berührungslosen Stapelerfassung entlang der Schnittlinie Vl-Vl in Fig. 3.
  • Fig. 1 bis 6 zeigen unterschiedliche Ansichten sowie Details eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur berührungslosen Abtastung eines vertikal verlaufenden Abschnitts, nämlich einer Seitenkante oder einer Seitenfläche, eines Bedruckstoffstapels.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 umfasst zwei Sensoren 11, 12, die an einer gemeinsamen Halterung 13 angreifen. Die Halterung 13 für die beiden Sensoren 11, 12 ist an einer Führung 14 gelagert, wobei die Führung 14 einen horizontal verlaufenden Führungsabschnitt 15 sowie einen vertikal verlaufenden Führungsabschnitt 16 aufweist. Wie Fig. 1 bis 3 entnommen werden kann, ist die Halterung 13 für die beiden Sensoren 11, 12 am horizontalen Führungsabschnitt 15 der Führung 14 gelagert.
  • Dem vertikalen Führungsabschnitt 16 der Führung 14 ist eine Einstellmutter 17 zugeordnet, wobei durch Betätigen der Einstellmutter 17 der vertikale Führungsabschnitt 16 und damit auch der horizontale Führungsabschnitt 15 in vertikaler Richtung in Richtung des Doppelpfeils 18 verstellt werden kann. Durch Betätigen der Einstellmutter 17 sind demnach beide Sensoren 11, 12 gemeinsam in vertikaler Richtung (Doppelpfeil 18) verlagerbar, um dieselben relativ zum abzutastenden Bedruckstoffstapel auszurichten.
  • Wie bereits ausgeführt, greifen beide Sensoren 11, 12, an der Halterung 13 an, die am horizontalen Führungsabschnitt 15 der Führung 14 gelagert ist. Nach Lösen einer als Sechskantmutter ausgebildeten Fixiereinrichtung 19 kann die Halterung 13 durch Betätigen einer als Spindel ausgebildeten Betätigungseinrichtung 20 relativ zum horizontalen Führungsabschnitt 15 der Führung 14 in horizontaler Richtung gemäß dem Doppelpfeil 21 translatorisch verlagert werden. Hierdurch können beide Sensoren 11, 12 gemeinsam durch Verstellen der Halterung 13 relativ zum horizontalen Führungsabschnitt 15 der Führung 14 in horizontaler Richtung zum abzutastenden Bedruckstoffstapel ausgerichtet werden, wobei diese horizontale Richtung gemäß dem Doppelpfeil 21 parallel zu einer Normalen auf einen abzutastenden Abschnitt des abzutastenden Bedruckstoffstapels verläuft. Beim abzutastenden Abschnitt des Bedruckstoffstapels handelt es sich um eine vertikal verlaufende Seitenkante bzw. eine vertikal verlaufende Seitenfläche des Bedruckstoffstapels.
  • Jeder Sensor 11, 12 greift an einem Befestigungselement 22 an und ist über das Befestigungselement 22 drehbar an der Halterung 13 gelagert. Zum Verdrehen der Befestigungselemente 22 und damit der Sensoren 11, 12 relativ zur Halterung 13 müssen im gezeigten Ausführungsbeispiel vorab als Zylinderschrauben ausgebildete Fixiereinrichtungen 23 gelöst werden. Nach dem Lösen der Fixiereinrichtungen 23 sind die Befestigungselemente 22 und damit die Sensoren 11, 12 um eine vertikal verlaufende Achse, die in Richtung des Doppelpfeils 18 verläuft, verdrehbar.
  • Die beiden Sensoren 11, 12 sind jeweils um eine vertikal verlaufende Achse individuell relativ zur Halterung 13 derart verdrehbar, dass jeder der Sensoren 11, 12 bzw. eine Vorzugsrichtung derselben zu einer Normalen auf den abzutastenden Abschnitt des Bedruckstoffstapels schräg gestellt werden kann. Die Sensoren 11, 12 können dabei derart gedreht werden, dass dieselben bzw. deren Vorzugsrichtungen mit der Normalen auf den abzutastenden Abschnitt des Bedruckstoffstapels einen Winkel α von bis zu 25°, insbesondere einen Winkel α von bis zu 20°, einschließen (siehe Fig. 4).
  • Vorzugsweise sind die Sensoren derart drehbar, dass dieselben bzw. deren Vorzugsrichtungen mit der Normalen einen Winkel α zwischen 10° und 15° einschließen. Die Drehbarkeit jedes Sensors 11, 12 wird dabei Anschläge 25 begrenzt (siehe Fig. 5). Die beiden Sensoren sind derart um eine vertikal verlaufende Achse relativ zur Halterung 13 drehbar, dass dieselben bzw. deren Vorzugsrichtungen zu der Normalen auf den abzutastenden Abschnitt des Bedruckstoffstapels, die in Richtung des Doppelpfeils 21 verläuft, betragsmäßig in etwa gleiche Winkel α (siehe Fig. 4) einschließen. Der rechte Sensor 11 ist gemäß Fig. 1 gegenüber der Normalen entgegen dem Uhrzeigersinn und der linke Sensor 12 gegenüber der Normalen im Uhrzeigersinn verdreht, so dass die Vorzugsrichtungen in Richtung auf den abzutastenden Abschnitt des Bedruckstoffstapels konvergieren. Vorzugsweise sind die beiden Sensoren 11, 12 bzw. deren Vorzugsrichtungen auf einen gemeinsamen Punkt am abzutastenden Abschnitt des Bedruckstoffstapels ausgerichtet.
  • Aus den obigen Zusammenhängen folgt demnach, dass beide Sensoren 11, 12 einerseits zusammen in vertikaler Richtung in Richtung des Doppelpfeils 18 sowie in horizontaler Richtung in Richtung des Doppelpfeils 21 translatorisch verstellt werden können. Weiterhin sind beide Sensoren 11, 12 individuell und damit unabhängig voneinander um eine vertikal verlaufende Achse drehbar, um dieselben zur Normalen auf den abzutastenden Abschnitt des Bedruckstoffstapels schräg auszurichten.
  • Es ist auch möglich, dass beide Sensoren 11, 12 um die vertikal verlaufende Achse abhängig voneinander bzw. gemeinsam drehbar sind. Die beiden Sensoren können hierzu über ein Parallelogrammgestänge oder über Zahnräder miteinander gekoppelt sein, so dass bei Verdrehen eines Sensors der andere Sensor automatisch nachgeführt wird. Dies hat den Vorteil, dass automatisch gewährleistet werden kann, dass bei Verdrehung eines Sensors um einen Winkel α der andere Sensor automatisch um denselben Betrag nachgeführt wird.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die beiden Sensoren 11, 12 zusätzlich um eine horizontal verlaufende Achse drehbar sind, die senkrecht zur Normalen auf den abzutastenden Abschnitt des Bedruckstoffstapels verläuft. Diese horizontal verlaufende Achse, die senkrecht zur Normalen verläuft, erstreckt sich dann in Richtung des Pfeils 26.
  • Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zwei Sensoren 11, 12, wobei jeder Sensor einen Schaltpunkt aufweist. Die beiden Sensoren 11, 12 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel als optische Sensoren ausgeführt, die einerseits Licht in Richtung auf den abzutastenden Abschnitt des Bedruckstoffstapels aussenden und andererseits an diesem Abschnitt reflektiertes Licht empfangen. Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, als Sensoren Ultraschallsensoren zu verwenden. Im Unterschied zum gezeigten Ausführungsbeispiel ist es weiterhin möglich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung lediglich einen Sensor umfasst, wobei ein solcher Sensor dann über zwei Schaltpunkte verfügen muss.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Vorrichtung
    11
    Sensor
    12
    Sensor
    13
    Halterung
    14
    Führung
    15
    horizontaler Führungsabschnitt
    16
    vertikaler Führungsabschnitt
    17
    Einstellmutter
    18
    Doppelpfeil / vertikale Richtung
    19
    Fixiereinrichtung
    20
    Betätigungseinrichtung
    21
    Doppelpfeil / horizontale Richtung
    22
    Befestigungselement
    23
    Fixiereinrichtung
    24
    Langloch
    25
    Anschlag
    26
    Pfeil / horizontale Richtung

Claims (10)

  1. Verfahren zur berührungslosen Stapelerfassung, nämlich zur Abtastung eines vertikal verlaufenden Abschnitts, nämlich einer Seitenkante oder Seitenfläche, eines Bedruckstoffstapels aus insbesondere folienartigen Bedruckstoffbogen, wobei der Abschnitt mit mindestes einem auf den abzutastenden Abschnitt gerichteten Sensor messtechnisch erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Sensor derart ausgerichtet wird, dass derselbe zu einer Normalen auf den abzutastenden Abschnitt schräggestellt ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Sensor derart ausgerichtet wird, dass derselbe mit der Normalen einen Winkel von bis zu 25° einschließt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Sensor derart ausgerichtet wird, dass derselbe mit der Normalen einen Winkel von bis zu 20° einschließt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Sensor derart ausgerichtet wird, dass derselbe mit der Normalen einen Winkel zwischen 10° und 15° einschließt.
  5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Sensoren derart ausgerichtet werden, dass beide Sensoren mit der Normalen betragsmäßig in etwa gleiche Winkel einschließen, wobei beide Sensoren vorzugsweise auf einen gemeinsamen Punkt auf dem abzutastenden Abschnitt ausgerichtet werden.
  6. Vorrichtung zur berührungslosen Stapelerfassung, nämlich zur Abtastung eines vertikal verlaufenden Abschnitts, nämlich einer Seitenkante oder Seitenfläche, eines Bedruckstoffstapels aus insbesondere folienartigen Bedruckstoffbogen, mit mindestes einem auf den abzutastenden Abschnitt gerichteten Sensor, wobei der oder jeder Sensor an einer Halterung derart befestigt ist, dass der oder jeder Sensor einerseits in vertikaler Richtung entlang einer vertikal verlaufenden Achse und andererseits in horizontaler Richtung entlang einer horizontal verlaufenden Achse, die parallel zu einer Normalen auf den abzutastende Abschnitt verläuft, verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Sensor (11, 12) um eine vertikal verlaufende Achse derart drehbar ist, dass der oder jeder Sensor (11, 12) zu einer Normalen auf den abzutastenden Abschnitt schräggestellt ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Sensor (11, 12) derart drehbar ist, dass derselbe mit der Normalen einen Winkel von bis zu 25°, insbesondere von bis zu 20°, einschließt, wobei Anschläge (25) die Drehbarkeit des oder jedes Sensors begrenzen.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Halterung (13) zwei Sensoren (11, 12) angreifen, wobei beide Sensoren (11, 12) in vertikaler Richtung entlang der vertikal verlaufenden Achse und in horizontaler Richtung entlang der horizontal verlaufenden Achse jeweils gemeinsam verstellbar sind.
  9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8, dadurch gekennzeichnet, dass beide Sensoren (11, 12) um die vertikal verlaufende Achse unabhängig voneinander bzw. individuell drehbar ist.
  10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Sensor (11, 12) um eine horizontal verlaufenden Achse, die senkrecht zu der Normalen auf den abzutastenden Abschnitt verläuft, drehbar ist.
EP20080003624 2007-03-13 2008-02-28 Verfahren und Vorrichtung zur berührungslosen Stapelerfassung Withdrawn EP1970338A2 (de)

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