JP2023060918A - Pattern position inspection method - Google Patents

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克幸 金山
Katsuyuki Kanayama
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Abstract

To provide a pattern inspection method in which the resolution of a line camera in a paper flow direction is precisely calculated for the position inspection of multiple patterns formed on a continuous sheet by a paper making machine, etc., and the pattern positions applied to the continuous sheet are inspected with high accuracy by the calculated resolution.SOLUTION: This invention discloses a pattern position inspection method that inspects the positions of a plurality of patterns formed on a continuous sheet in a paper making machine when the continuous sheet is dry and in a transportation state, the pattern position inspection method comprising: a step of imaging a predetermined area containing a plurality of patterns formed on a continuous sheet; a step of measuring the amount of movement of the continuous sheet to be imaged without contact; a step of calculating the resolution in the paper flow direction from the amount of movement; and a step of determining whether the pattern positions are good or bad.SELECTED DRAWING: Figure 11

Description

本発明は、抄紙機上で連続的に製造される用紙に施されるすき入れ模様等の位置を高い精度で検査するための模様位置検査方法に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern position inspection method for inspecting, with high precision, the position of a stitch pattern or the like applied to paper continuously manufactured on a paper machine.

近年のスキャナ及びカラー複写機等のデジタル機器の発展により、紙幣及び旅券等のセキュリティ媒体の精巧な偽造品を作製することが可能となっている。その偽造防止対策の一つとして、すき入れ模様がある。すき入れ模様とは、反射光下では模様を視認することができず、透過光下のみで模様を視認することが可能な模様であって用紙を製造する段階においてのみ付与することができる模様である。また、すき入れ模様のほかに、用紙の製造段階において、印刷模様や、スレッド等の偽造防止材料を付与することがある。これらの模様や偽造防止技術は、セキュリティ媒体の精巧な偽造を困難とするため、高い位置精度で付与される必要がある。 Recent developments in digital equipment such as scanners and color copiers have made it possible to produce sophisticated counterfeits of security media such as bills and passports. As one of the anti-counterfeiting measures, there is a plowing pattern. The squeezing pattern is a pattern that cannot be visually recognized under reflected light, but can be visually recognized only under transmitted light, and can be applied only at the stage of manufacturing paper. be. In addition to the stitched pattern, a printed pattern and anti-counterfeiting material such as thread may be applied during the paper manufacturing stage. Since these patterns and anti-counterfeiting techniques make it difficult to forge sophisticated security media, they need to be applied with high positional accuracy.

このような模様が施された連続用紙は、抄紙機によって製造され、抄紙機の用紙搬送経路の上流側から下流側に向かって、長網部、乾燥部、カレンダー部、検査部、巻取部等で構成される。また、場合によって長網部と乾燥部の間に印刷部が設けられる。例えば、長網部においてワイヤー上の湿紙にすき入れ模様を施し、印刷部において、湿紙の状態の連続用紙について、すき入れ模様と同期した位置に印刷模様が付与される。乾燥部では、湿紙に熱を加えて用紙を乾燥させ、カレンダー部では、乾燥直後の用紙の表面に圧力を加えることで用紙の平滑性を高める。そして、検査部では、用紙における穴や異物を検査する欠陥検査と、すき入れ模様や印刷模様等の位置検査が行われたのち、巻取部で帯状の用紙が巻き取られる。 Such a patterned continuous paper is manufactured by a paper machine, and is divided into fourdrinier, drying, calendering, inspection, and winding sections from the upstream side to the downstream side of the paper conveying path of the paper machine. etc. In some cases, a printing section is provided between the fourdrinier section and the drying section. For example, in the fourdrinier portion, the wet paper web on the wire is provided with a pattern, and in the printing portion, the printed pattern is applied to the continuous paper in the wet paper state at a position synchronized with the paper web. The drying section applies heat to the wet paper to dry the paper, and the calendering section applies pressure to the surface of the paper immediately after drying to increase the smoothness of the paper. Then, the inspection unit performs a defect inspection for inspecting holes and foreign matter in the paper, and a position inspection for pruning patterns and printed patterns.

このような抄紙機について、特許文献1には、連続的に製造される用紙の伸縮を自動に制御し、用紙に施されたすき入れ模様やレジスタマーク等の模様の定位置性を向上する技術が開示されている。この技術は、乾燥部の用紙が安定して走行する箇所にロータリーエンコーダ、マークセンサ等から成る寸法測定器を設けて用紙の流れ方向の寸法を測定するとともに、イメージセンサカメラ、光源、カウンタから成る用紙幅測定器を設けて用紙の幅方向の寸法を測定することにより、従来実施していた、用紙をサンプリングして用紙伸縮を測定することなく、常時、自動的に測定し、その制御を行うことで製品の品質向上と作業性の改善を図ることができるものである。 Regarding such a paper machine, Patent Document 1 discloses a technique for automatically controlling the expansion and contraction of continuously manufactured paper and improving the positioning of patterns such as plowing patterns and register marks applied to the paper. disclosed. This technology consists of an image sensor camera, a light source, and a counter, as well as a dimension measuring device consisting of a rotary encoder, a mark sensor, etc., installed at the place where the paper runs stably in the drying section to measure the dimension of the paper in the direction of flow. By providing a paper width measuring device to measure the width direction of the paper, it is possible to automatically measure and control the expansion and contraction of the paper at all times without sampling the paper and measuring the expansion and contraction of the paper, which was conventionally implemented. By doing so, it is possible to improve product quality and workability.

また、従来から、抄紙機上において模様の位置検査を精度良く行うことも実施されている。これらの模様の位置検査は、抄紙機にて製造された連続用紙を、予め定められたセキュリティ媒体の寸法に断裁する際、製品規格の許容内とするための検査であり、連続して形成されたすき入れ模様とすき入れ模様との距離や、枚葉紙単位の領域において算出したすき入れ模様群の中点から各すき入れ模様までの距離や、すき入れ模様と印刷模様との距離を測定し、その距離が製品規格内であるかの良損判定を行うものである。連続的に製造される用紙の作製において、模様位置の検査精度は極めて重要である。模様位置の検査精度が低い場合、それらの模様が適切な位置から大きくずれているにも関わらず良紙と判定し、その結果、断裁された際に模様位置が大きくずれ、規格を外れてしまうからである。 Conventionally, it has also been practiced to accurately inspect the positions of patterns on a paper machine. These pattern position inspections are inspections to ensure that the continuous paper manufactured by the paper machine is within the tolerance of the product standard when cutting the continuous paper manufactured by the paper machine to the predetermined size of the security medium. Measure the distance between the cross stitch pattern and the stitch pattern, the distance from the midpoint of the stitch pattern group calculated in the sheet unit area to each stitch pattern, and the distance between the stitch pattern and the printed pattern. , and determines whether the distance is within the product standard. Accuracy of pattern position inspection is extremely important in the production of continuously manufactured paper. If the inspection accuracy of the pattern position is low, the paper is determined to be good even though the patterns are greatly displaced from the appropriate positions. It is from.

抄紙機の長網部で付与されたすき入れ模様は、乾燥部において乾燥する際に用紙が伸縮することに伴い、すき入れ模様の位置が変化するが、乾燥部以降は用紙伸縮変化が小さいため、乾燥部以降の検査部において、模様の位置検査が行われる。そして、抄紙機の検査部において、良紙判定された領域ごとの模様位置の測定データを保存し、その後の断裁工程等でその測定データを活用することで、模様位置のあばれを抑えたセキュリティ媒体を得ることができる。一方、抄紙機の検査部で損紙判定された領域は、例えば、検査部において損紙であることを示すマークが付され、断裁工程において当該マークを検出されることで、良紙から除かれる。 In the fourdrinier section of the paper machine, the position of the pattern changes as the paper expands and contracts during drying in the drying section. Positional inspection of the pattern is performed in the inspection section after the drying section. Then, in the inspection section of the paper machine, the pattern position measurement data for each area judged to be good paper is stored, and by utilizing the measurement data in the subsequent cutting process, etc., a security medium that suppresses the pattern position. can be obtained. On the other hand, areas that have been judged to be defective paper by the inspection section of the paper machine are marked as defective paper by the inspection section, for example, and are removed from good paper by detecting the mark in the cutting process. .

模様位置の検査装置は、一般的にLED照明、ラインカメラ、エンコーダ、画像処理部等から構成される。連続用紙に形成された模様を撮像する場合は、LED照明を連続用紙に照射し、ラインカメラにて、連続用紙の透過画像を撮像することによりすき入れ透過画像を得る。また、エンコーダでは、搬送中の連続用紙と同期して、ラインカメラ撮像信号を、画像処理部に送る。このラインカメラ撮像信号は、搬送される連続用紙と同期した信号である。そして、ラインカメラで撮像された画像は、画像処理部において、予め設定した規格の許容範囲内か否かの良損判定が行われる。 A pattern position inspection device is generally composed of an LED illumination, a line camera, an encoder, an image processing section, and the like. When capturing an image of a pattern formed on the continuous paper, the continuous paper is irradiated with LED illumination, and a transmission image of the continuous paper is captured by a line camera to obtain a cut-in transmission image. Further, the encoder sends a line camera imaging signal to the image processing section in synchronization with the continuous paper being conveyed. This line camera imaging signal is a signal synchronized with the continuous paper being conveyed. Then, the image captured by the line camera is subjected to quality determination as to whether or not it is within the allowable range of the preset standard in the image processing unit.

すき入れ模様の位置の良損判定を行う画像処理部は、連続用紙の透過画像に対して、予め設定されたすき入れ模様の基準画像によるパターンマッチングを行うことで、すき入れ模様の位置を検出する。次に、その検出したすき入れ模様の位置座標から、すき入れ位置を測定して、その位置が許容範囲内か否かによる合否判定を行う。また、この画像処理部には、予め正確な幅方向・流れ方向のラインカメラの分解能を調査し、設定しておく必要がある。具体的には、幅方向のラインカメラの分解能は、用紙の搬送経路に置いた高い精度で目盛が印字されたスケールを撮像し、撮像した画像のスケールの目盛間の画素数を数え、目盛間の実際の長さを目盛間の画素数で除算することで算出する。また、流れ方向のラインカメラの分解能は、用紙における模様と模様との距離を実際にスケールで測定し、次に、撮像した模様間の画素数を数え、すき入れ間の実際の距離を模様間の画素数で除算することで算出する。 The image processing unit, which determines whether the position of the stitch pattern is good or bad, detects the position of the stitch pattern by performing pattern matching on the transparent image of the continuous paper using a preset reference image of the stitch pattern. . Next, from the position coordinates of the detected squeezing pattern, the squeezing position is measured, and pass/fail judgment is performed depending on whether or not the position is within the allowable range. In addition, it is necessary to investigate and set the correct resolution of the line camera in the width direction and the flow direction in advance in this image processing unit. Specifically, the resolution of the line camera in the width direction is to take an image of a scale with high-accuracy marks printed on the paper transport path, count the number of pixels between the scale marks in the captured image, and calculate the number of pixels between the marks. is calculated by dividing the actual length of by the number of pixels between tick marks. In addition, the resolution of the line camera in the machine direction is obtained by actually measuring the distance between the patterns on the paper with a scale, then counting the number of pixels between the captured patterns, and calculating the actual distance between the patterns. is calculated by dividing by the number of pixels.

そして、ラインカメラ撮像信号は、搬送中の連続用紙と同期する必要があるため、ラインカメラ撮像信号を発するエンコーダのコロを搬送中の用紙に直接接触させるよう、エンコーダを連続用紙に配置する必要があった。 Since the line camera imaging signal needs to be synchronized with the continuous paper being conveyed, it is necessary to place the encoder on the continuous paper so that the rollers of the encoder that emits the line camera imaging signal come into direct contact with the paper being conveyed. there were.

特許第1806540号公報Japanese Patent No. 1806540

特許文献1や従来の模様位置検査方法は、搬送中の用紙に直接コロが接触するため、用紙に傷を発生させる恐れがある。そこで、従来技術について、図12に示す検査部の側面図のように、エンコーダのコロを直接用紙に接触させずに、用紙と連れ回って回転するペーパーロールに接触させて製造する必要があった。
しかしながら、一般的なペーパーロールは、搬送される用紙により連れ回る鉄製ロールであり、表面が平滑で回転負荷が大きく、搬送される用紙に対してペーパーロールがスリップすることがある。ペーパーロールがスリップした場合、エンコーダのコロの回転速度は搬送される用紙との同期が崩れるため、流れ方向の模様位置の測定誤差が大きくなるという課題があった。
In Patent Document 1 and the conventional pattern position inspection method, the rollers come into direct contact with the paper being conveyed, so there is a risk of damaging the paper. Therefore, as in the side view of the inspection unit shown in FIG. 12, it was necessary to make the rollers of the encoder contact the paper roll that rotates with the paper instead of directly contacting the paper. .
However, a general paper roll is an iron roll that rotates with the paper being conveyed, and has a smooth surface and a large rotational load, and the paper roll may slip on the paper being conveyed. When the paper roll slips, the rotation speed of the rollers of the encoder loses synchronization with the conveyed paper, and thus there is a problem that the measurement error of the pattern position in the flow direction increases.

例えば、用紙の流れ方向における実際の模様間の距離が100.0mmで、その間を撮像したラインカメラの画像の画素数が1000個で、予め設定された分解能が0.1mm/画素の時、模様間の距離となる1000画素に0.1mm/画素を乗算することで、模様間の距離は正確に100.0mmと算出される。
しかし、ペーパーロールがスリップし、用紙が一定の速度で搬送されるにも関わらず、エンコーダからの撮像信号の数が少なくなり、その結果、実際の模様間の距離が100.0mmで、その間の画素数が900個と少なくなった場合、900画素に0.1mm/画素を乗算し算出される模様の間隔の長さは90.0mmと、実際よりも10mmも短い長さになる。
For example, when the actual distance between patterns in the paper flow direction is 100.0 mm, the number of pixels of the line camera image taken between them is 1000, and the preset resolution is 0.1 mm/pixel, the pattern By multiplying 1000 pixels, which is the distance between the patterns, by 0.1 mm/pixel, the distance between the patterns is calculated to be exactly 100.0 mm.
However, although the paper roll slips and the paper is conveyed at a constant speed, the number of imaging signals from the encoder decreases. When the number of pixels is reduced to 900, the pattern interval length calculated by multiplying 900 pixels by 0.1 mm/pixel is 90.0 mm, which is 10 mm shorter than the actual length.

また、抄紙機における検査部の連続用紙は、巻取部で一定の周速で巻き取られるために、常に巻取部の方向に常に引っ張られているため、従来技術の図12に示すように、ラインカメラ撮像領域と下流側のペーパーロールの間のA点において、連続用紙が均等に伸びた場合、ラインカメラ撮像領域の用紙の速度は低下し、エンコーダからのラインカメラ撮像信号は、移動する連続用紙と同期したものとはならない。そのため、流れ方向のすき入れ模様の位置の誤差が大きいという課題があった。 Further, since the continuous paper in the inspection section of the paper machine is wound at a constant peripheral speed in the winding section, it is always pulled in the direction of the winding section. , when the continuous paper stretches evenly at point A between the line camera imaging area and the downstream paper roll, the speed of the paper in the line camera imaging area decreases, and the line camera imaging signal from the encoder moves It is not synchronized with the continuous form. Therefore, there is a problem that the error in the position of the plowing pattern in the flow direction is large.

そこで、本発明は、抄紙機等によって連続用紙に複数形成される模様位置の検査方法に関し、ラインカメラ及び非接触レーザー速度計を用いて、ラインカメラの用紙流れ方向の分解能を精緻に算出するとともに、算出された分解能を自動で更新することにより、連続用紙に施された模様の位置検査を高い精度で検査するものである。 Accordingly, the present invention relates to a method for inspecting the position of a plurality of patterns formed on continuous paper by a paper machine or the like. By automatically updating the calculated resolution, the position of the pattern applied to the continuous paper can be inspected with high accuracy.

本発明の模様位置検査方法は、抄紙機において連続用紙に複数形成された模様の位置を、抄紙機上において連続用紙が乾燥した状態、かつ、搬送状態において検査する模様位置検査方法であって、
連続用紙に複数形成された模様が含まれる所定領域を撮像し、
撮像する所定領域内又はその近傍における連続用紙の移動量を非接触により測定し、
測定した連続用紙の移動量を単位時間あたりの撮像信号の数で除算して用紙流れ方向の分解能を算出し、
撮像により得られた撮像画像から対象となる模様を検出し、検出した模様間の画素数をカウントし、カウントした画素数に分解能を乗算して模様間の距離を算出し、前記算出した模様間の距離を予め設定された閾値と比較し、模様位置の良損を判定することを特徴とする。
The pattern position inspection method of the present invention is a pattern position inspection method for inspecting the positions of a plurality of patterns formed on a continuous sheet of paper in a paper machine while the continuous sheet of paper is dried and transported on the paper machine,
capturing an image of a predetermined area including a plurality of patterns formed on the continuous paper;
Non-contact measurement of the amount of movement of the continuous paper in or near a predetermined area to be imaged,
Calculate the resolution in the paper flow direction by dividing the measured amount of movement of the continuous paper by the number of imaging signals per unit time,
A target pattern is detected from a captured image obtained by imaging, the number of pixels between the detected patterns is counted, the counted number of pixels is multiplied by the resolution to calculate the distance between the patterns, and the calculated distance between the patterns is calculated. is compared with a preset threshold to determine whether the pattern position is good or bad.

また、本発明の模様位置検査方法は、分解能が定時的に自動更新されることを特徴とする。 Further, the pattern position inspection method of the present invention is characterized in that the resolution is automatically updated periodically.

本発明によれば、抄紙機等によって製造される連続用紙に形成される模様の位置について、非接触レーザー速度計を用いることで分解能を精緻に算出できることで、高い精度で模様位置を検査することができる。 According to the present invention, the position of a pattern formed on a continuous sheet of paper manufactured by a paper machine or the like can be precisely calculated by using a non-contact laser speedometer, so that the position of the pattern can be inspected with high accuracy. can be done.

抄紙機上のすき入れ模様を有する連続用紙を示す図である。FIG. 1 shows a continuous sheet with a plow pattern on a paper machine; 本実施の形態における模様位置検査方法を実施するための装置(S)の側面図である。FIG. 4 is a side view of an apparatus (S) for carrying out the pattern position inspection method according to the present embodiment; 本実施の形態における連続用紙のラインカメラ撮像領域の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a line camera imaging area of continuous paper in the present embodiment; 本実施の形態における連続用紙のラインカメラ撮像領域の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a line camera imaging area of continuous paper in the present embodiment; 本実施の形態におけるラインカメラ撮像領域の側面図である。FIG. 4 is a side view of a line camera imaging area in the embodiment; 本実施の形態におけるレーザー速度計の原理を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principle of the laser speedometer in this Embodiment. 本実施の形態における非接触レーザー速度計の配置例である。It is an arrangement example of a non-contact laser speedometer in the present embodiment. 本実施の形態におけるラインカメラ撮像信号と連続用紙の移動量の測定タイミングを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the measurement timing of the line camera image signal and the movement amount of the continuous paper in the present embodiment; 本実施の形態における光センサーの配置例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of arrangement of optical sensors according to the present embodiment; 本実施の形態において、図9の配置例による分解能の算出方法を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a method of calculating resolution according to the arrangement example of FIG. 9 in this embodiment; 本実施の形態における模様位置検査方法のフロー図である。3 is a flow chart of a pattern position inspection method according to the present embodiment; FIG. 従来技術の模様位置検査方法を説明するための側面図である。FIG. 10 is a side view for explaining a conventional pattern position inspection method;

本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。しかしながら、本発明は、以下に述べる実施するための形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲記載における技術的思想の範囲内であれば、その他のいろいろな実施の形態が含まれる。 A mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, and includes various other embodiments within the scope of the technical ideas described in the claims.

(実施の形態)
図1は、本発明の模様位置検査方法における検査対象となる、複数の模様(1)が形成された帯状の連続用紙(2)を示す図である。本実施の形態において、模様(1)は、用紙の幅方向となるX方向及び用紙の流れ方向となるY方向に複数配置されている。また、模様(1)は、後工程において断裁されることにより枚葉紙単位となる、点線で囲まれた領域(3)内に形成されている。なお、図1では、説明の都合上、枚葉紙単位となる領域(3)を点線で示しているが、実際には存在しない。連続用紙(2)は、最終的には後工程において、枚葉紙単位、あるいは枚葉紙単位から更に求められる製品形態の規格サイズに断裁され、セキュリティ媒体となる。本実施の形態では、図1に示すように点線で囲まれる枚葉紙単位の領域(3)に8個の模様(1)が配置されているが、連続用紙(2)に形成される模様(1)の数や配置は、図1に示す例に限定されない。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a strip-shaped continuous paper (2) on which a plurality of patterns (1) are formed, which is an object to be inspected in the pattern position inspection method of the present invention. In this embodiment, a plurality of patterns (1) are arranged in the X direction, which is the width direction of the paper, and the Y direction, which is the flow direction of the paper. Also, the pattern (1) is formed in the region (3) enclosed by the dotted line, which will be cut in a post-process to form a sheet unit. In FIG. 1, for convenience of explanation, the region (3), which is a sheet unit, is indicated by a dotted line, but it does not actually exist. The continuous paper (2) is finally cut in a post-process to a standard size for a product form that is required for each sheet or from each sheet to become a security medium. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, eight patterns (1) are arranged in a sheet unit area (3) surrounded by dotted lines. The number and arrangement of (1) are not limited to the example shown in FIG.

本実施の形態において、連続用紙(2)に形成される模様(1)は、すき入れ模様、印刷模様、スレッド、レジスタマーク等であってもよい。また、連続用紙(2)に、すき入れ模様、印刷模様、スレッド、レジスタマーク等が組み合わせて施されていてもよい。本実施の形態において、印刷模様等の位置検査は、すき入れ模様(1)の位置検査と同じ手法となるため、本実施の形態では、すき入れ模様(1)を例に説明する。 In this embodiment, the pattern (1) formed on the continuous paper (2) may be a stitched pattern, a printed pattern, a thread, a register mark, or the like. Further, the continuous paper (2) may be provided with a combination of pruning patterns, printed patterns, threads, register marks, and the like. In the present embodiment, the positional inspection of the printed pattern or the like uses the same method as the positional inspection of the cut-in pattern (1), so in the present embodiment, the cut-in pattern (1) will be described as an example.

連続用紙(2)は、抄紙機ですき入れ模様(1)が形成された帯状の用紙であり、長網抄紙機や円網抄紙機等で製造される。本実施の形態では、長網抄紙機を用いて抄造される連続用紙(2)に対して、ダンディロールを用いてすき入れ模様(1)が形成される例について説明するが、これに限定されるものではなく、プレス工程で形成されてもよいし、円網方式ですき入れ模様(1)が形成されてもよい。 The continuous paper (2) is a belt-shaped paper on which the pattern (1) is formed by a paper machine, and is manufactured by a fourdrinier paper machine, a cylinder paper machine, or the like. In the present embodiment, an example in which a dandy roll is used to form a plow-in pattern (1) on a continuous paper (2) made using a fourdrinier paper machine will be described, but the present invention is not limited to this. Instead, the pattern (1) may be formed by a press process, or by a circular net method.

長網抄紙機は、製造工程の上流側から下流側に向かって、長網部、印刷部、乾燥部、カレンダー部、検査部、巻取部等から構成される(図示せず)。長網部においてワイヤー上の湿紙にすき入れ模様(1)が形成され、乾燥部、検査部等を経て巻き取られ、巻取紙の形態となる。 A fourdrinier paper machine is composed of a fourdrinier section, a printing section, a drying section, a calendering section, an inspection section, a winding section, and the like (not shown) from the upstream side to the downstream side of the manufacturing process. In the Fourdrinier part, the wet paper on the wire is formed with a plowing pattern (1), passed through a drying part, an inspection part, etc., and wound up to form a paper roll.

長網部ですき入れ模様(1)が形成された連続用紙(2)は、乾燥部にて水分の蒸発により用紙が伸縮することで、すき入れ模様(1)の位置が変化するため、検査部においてすき入れ模様の位置検査が行われる。ここで、検査部におけるすき入れ模様(1)の位置検査とは、用紙伸縮で変化したすき入れ模様(1)間の位置を検査するものである。例えば、隣り合うすき入れ模様(1)の距離が製品規格内であるか否かの判定を行う場合や、図1の点線において示すように、枚葉紙となる領域ごとに、連続して形成されたすき入れ模様(1’)とすき入れ模様(1’’)の間の距離や、すき入れ模様を直線で結んだ時の交点となる中点(4)からの各すき入れ模様(1)までの距離が製品規格の許容内であるかの否かの判定を行う場合も含まれる。 The continuous paper (2) with the slit pattern (1) formed in the Fourdrinier part is inspected because the position of the slit pattern (1) changes due to the expansion and contraction of the paper due to the evaporation of moisture in the drying part. A positional inspection of the plowing pattern is performed in the part. Here, the inspection of the position of the cutout pattern (1) in the inspection unit is to inspect the positions between the cutout patterns (1) that have changed due to the expansion and contraction of the paper. For example, when determining whether or not the distance between adjacent stitch patterns (1) is within the product standard, as shown by the dotted line in FIG. The distance between the cutout pattern (1') and the cutout pattern (1''), and each cutout pattern (1) from the midpoint (4), which is the intersection point when connecting the cutout patterns with a straight line. It also includes the case of determining whether the distance to the product is within the tolerance of the product standard.

図2に、本発明の位置検査方法を実施するための模様位置検査装置(S)の側面図を示す。模様位置検査装置(S)は、少なくとも、LED照明(5)、ラインカメラ(6)、エンコーダ(7)、エンコーダのコロ(12)、下流側のペーパーロール(8)及び画像処理部(9)、非接触レーザー速度計(13)及びコントローラ(14)から構成される。図2の本発明における模様位置検査装置の側面図と、従来技術である図12とを比較すると、本発明は、非接触レーザー速度計(13)及びコントローラ(14)の構成が従来技術と異なっている。 FIG. 2 shows a side view of a pattern position inspection apparatus (S) for carrying out the position inspection method of the present invention. The pattern position inspection device (S) includes at least an LED illumination (5), a line camera (6), an encoder (7), encoder rollers (12), a downstream paper roll (8), and an image processing section (9). , a non-contact laser velocimeter (13) and a controller (14). Comparing the side view of the pattern position inspection apparatus of the present invention in FIG. 2 with the prior art of FIG. ing.

図2に示すように、検査部における連続用紙(2)の搬送経路は、ペーパーロールの配置で決まり、連続用紙(2)が上流側のペーパーロール(9)の上側と下流側のペーパーロール(8)の下側を通過する経路となっている。上流側のペーパーロール(9)及び下流側のペーパーロール(8)は、連続用紙(2)において共通で使用する1本の鉄製のロールであり、連続用紙(2)に対して連れ回って回転する。 As shown in FIG. 2, the transport path of the continuous paper (2) in the inspection section is determined by the arrangement of the paper rolls, and the continuous paper (2) is positioned above the upstream paper roll (9) and downstream paper rolls (9). 8). The paper roll (9) on the upstream side and the paper roll (8) on the downstream side are one iron roll commonly used for the continuous paper (2), and rotate together with the continuous paper (2). do.

本発明において、LED照明(5)は、連続用紙(2)の幅方向全面に高輝度な白色光を照射し、輝度が最も高い箇所がラインカメラの受光素子と一致するように、LED照明とラインカメラは、連続用紙(2)を介して対面させて配置する。このように配置することで、ラインカメラ(6)は、歪みが少なく十分な輝度とコントラストを有したすき入れ透過画像を撮像することができる。ラインカメラ(6)は、エンコーダ(7)からの撮像信号を受けて1ラインの画像を撮像する。本実施の形態において、ラインカメラ(6)にて用紙透過画像を撮像するラインカメラ撮像領域(11)は、上流側のペーパーロール(10)と下流側のペーパーロール(8)の略中間に位置しているが、安定的にラインカメラ撮像領域(11)を得ることができれば、これに限定されない。 In the present invention, the LED illumination (5) irradiates the entire surface of the continuous paper (2) in the width direction with high-intensity white light, and the LED illumination and the The line cameras are arranged facing each other with the continuous paper (2) interposed therebetween. By arranging in this way, the line camera (6) can capture a cut-in transmission image with less distortion and sufficient brightness and contrast. A line camera (6) receives an imaging signal from an encoder (7) and picks up an image of one line. In the present embodiment, a line camera imaging area (11) for capturing a paper transmission image by the line camera (6) is positioned substantially midway between the upstream paper roll (10) and the downstream paper roll (8). However, if the line camera imaging area (11) can be stably obtained, it is not limited to this.

なお、上記では図2に示すように、すき入れ模様(1)の位置検査を行うため、LED照明(5)は、連続用紙(2)を介してラインカメラ(6)と対向する位置に配置しているが、LED照明(5)は、ラインカメラ(6)により良好な撮像画像を得ることができる位置に設置されればよい。例えば、連続用紙(2)に形成された印刷模様(1)を撮像する場合、LED照明(5)とラインカメラ(6)を連続用紙(2)の印刷模様(1)が形成されている側に配置して、LED照明(5)からの白色光を連続用紙(2)に対し約45度で照射するとともに、ラインカメラ(6)は連続用紙(2)に対して垂直に配置することで連続用紙(2)の反射画像を撮像することができる。 In the above description, as shown in FIG. 2, the position of the slit pattern (1) is inspected, so the LED illumination (5) is arranged at a position facing the line camera (6) through the continuous paper (2). However, the LED illumination (5) may be installed at a position where a good captured image can be obtained by the line camera (6). For example, when photographing the printed pattern (1) formed on the continuous paper (2), the LED illumination (5) and the line camera (6) are placed on the side of the continuous paper (2) on which the printed pattern (1) is formed. The continuous paper (2) is irradiated with white light from the LED illumination (5) at an angle of about 45 degrees, and the line camera (6) is arranged perpendicular to the continuous paper (2). A reflected image of the continuous paper (2) can be captured.

次に、図2に示すとおり、連続用紙(2)が通過する下流側ペーパーロール(8)は、その上部でエンコーダのコロ(12)が接触している。最も望ましくは、エンコーダ(7)を連続用紙(2)の移動量と完全に同期させるため、連続用紙(2)とエンコーダのコロ(12)を直接接触させることであるが、エンコーダのコロ(12)の接触により連続用紙(2)を損傷させる恐れがあるため、本発明では、下流側ペーパーロール(8)とエンコーダのコロ(12)を接触させて同期させる。エンコーダ(7)から発するラインカメラ撮像信号は、搬送される連続用紙と同期した信号であり、下流側ペーパーロール(8)の回転と同期した信号である。また、エンコーダ(7)からのラインカメラ撮像信号は、複数領域の位置検査装置で共通である。
本実施の形態では、エンコーダのコロ(12)を下流側ペーパーロール(8)に接触させた配置としたが、エンコーダのコロ(12)を上流側ペーパーロール(10)に接触するように配置してもよい。
Next, as shown in FIG. 2, the downstream paper roll (8) through which the continuous paper (2) passes is in contact with the roller (12) of the encoder at its upper portion. Most preferably, the continuous paper (2) and the encoder roller (12) are brought into direct contact in order to completely synchronize the encoder (7) with the amount of movement of the continuous paper (2). ) may damage the continuous paper (2), so in the present invention, the downstream paper roll (8) and the roller (12) of the encoder are brought into contact and synchronized. A line camera imaging signal emitted from the encoder (7) is a signal synchronized with the continuous paper being conveyed, and a signal synchronized with the rotation of the downstream paper roll (8). Also, the line camera imaging signal from the encoder (7) is common to the position inspection devices for a plurality of areas.
In this embodiment, the rollers (12) of the encoder are placed in contact with the paper roll (8) on the downstream side, but the rollers (12) of the encoder are placed in contact with the paper roll (10) on the upstream side. may

次に、本実施の形態において使用する非接触レーザー速度計(13)について説明する。非接触レーザー速度計(13)は、図2に示すように、用紙搬送経路の近傍に設けられ、ラインカメラ撮像領域(11)を通過する連続用紙(2)の移動量が測定される。本明細書において、「用紙搬送経路の近傍」とは、搬送される連続用紙(2)に直接接触しない位置であれば、連続用紙(2)に対して上方、下方、あるいは斜め方向の位置でもよいし、搬送される連続用紙(2)に対して上流側でも下流の位置でもよい。これについて、以下に説明する。 Next, the non-contact laser velocimeter (13) used in this embodiment will be described. As shown in FIG. 2, the non-contact laser speedometer (13) is provided near the paper transport path and measures the amount of movement of the continuous paper (2) passing through the line camera imaging area (11). In this specification, the term "near the paper transport path" means any position above, below, or oblique to the continuous paper (2) as long as it does not directly contact the continuous paper (2) being transported. Alternatively, it may be positioned upstream or downstream with respect to the continuous paper (2) being conveyed. This will be explained below.

図3は、本発明の模様位置検査装置(S)を用紙搬送方向の下流側から上流側に向かって見た際の、連続用紙(2)のラインカメラ撮像領域(11)の断面図である。例えば、図3に示すように非接触レーザー速度計(13)の配置箇所がラインカメラ(6)の撮像視野から外れた位置の場合、ラインカメラ(6)が撮像する画像にはレーザー光(15)が撮像されない。そのため、撮像された画像をすき入れ模様(1)の位置検査とともに、連続用紙における中の穴や汚れ等の欠陥検査にも使用することができる。 FIG. 3 is a sectional view of the line camera imaging area (11) of the continuous paper (2) when the pattern position inspection device (S) of the present invention is viewed from the downstream side to the upstream side in the paper conveying direction. . For example, as shown in FIG. 3, when the non-contact laser speedometer (13) is located outside the field of view of the line camera (6), the image captured by the line camera (6) is captured by the laser beam (15). ) is not captured. Therefore, the captured image can be used not only for inspecting the position of the stitched pattern (1) but also for inspecting defects such as holes and stains in the continuous paper.

しかしながら、図4に示すように、非接触レーザー速度計(13)の配置箇所がラインカメラ(6)の撮像視野内に配置されてもよい。この場合、ラインカメラ(6)が撮像した透過画像に非接触レーザー速度計(13)によるレーザー光(15)が撮像されてしまうため、撮像画像を欠陥検査に用いることはできないが、レーザー光(15)を照射する位置に、検査対象のすき入れ模様(1)が通過しないよう配置することで、すき入れ模様(1)の位置検査は行うことができる。 However, as shown in FIG. 4, the location where the non-contact laser speedometer (13) is arranged may be arranged within the imaging field of view of the line camera (6). In this case, since the laser light (15) from the non-contact laser velocimeter (13) is captured in the transmission image captured by the line camera (6), the captured image cannot be used for defect inspection, but the laser light ( 15), the position of the cut-in pattern (1) can be inspected by arranging it so that the cut-in pattern (1) to be inspected does not pass through.

また、非接触レーザー速度計(13)の配置の別の例について、図5に示すラインカメラ撮像領域(11)の側面図をもとに説明する。図5に示すように、非接触レーザー速度計(13)の配置箇所をラインカメラ撮像領域(11)の下流側に配置した場合、ラインカメラ(6)が撮像する画像にレーザー光(15)は撮像されず、撮像にて得られる画像は連続用紙(2)の穴や汚れ等の欠陥検査が可能である。なお、非接触レーザー速度計(13)の配置箇所は、同様の理由でラインカメラ撮像領域(11)の上流側でも構わない(図示せず)。 Another example of the arrangement of the non-contact laser speedometer (13) will be explained based on the side view of the line camera imaging area (11) shown in FIG. As shown in FIG. 5, when the non-contact laser speedometer (13) is placed downstream of the line camera imaging area (11), the laser beam (15) is reflected in the image captured by the line camera (6). An image obtained by imaging, which is not imaged, can be inspected for defects such as holes and stains on the continuous paper (2). For the same reason, the non-contact laser speedometer (13) may be placed on the upstream side of the line camera imaging area (11) (not shown).

次に、非接触レーザー速度計(13)の原理について説明する。図6は、非接触レーザー速度計(13)の原理を示す模式図である。非接触レーザー速度計(13)は、2軸のレーザー光(15)を角度2θで交差させた時、レーザー光(15)が交差した位置に生じる干渉稿の明暗の周波数が、そこを通過する物体の速度で変化する現象を利用した速度計である。非接触レーザー速度計(13)としては、レーザードップラー速度計が用いられる。
非接触レーザー速度計(13)により、ラインカメラ撮像領域(11)を用紙流れ方向(Y方向)に移動する連続用紙(2)に対して、レーザー光(15)を照射し、散乱光(16)の周波数を測定することで、連続用紙(2)の速度を測定する。そして、測定した速度を測定時間で積分することで用紙の移動量が算出される。移動量とは、連続用紙(2)の所定の位置が単位時間当たりにおいて、用紙流れ方向(Y方向)に移動した距離である。また、位置検査を行っている間、非接触レーザー速度計(13)から、常に算出された連続用紙(2)の移動量がコントローラ(14)に送信される。
Next, the principle of the non-contact laser velocimeter (13) will be explained. FIG. 6 is a schematic diagram showing the principle of the non-contact laser velocimeter (13). In the non-contact laser velocity meter (13), when the two-axis laser beams (15) are crossed at an angle 2θ, the light and dark frequencies of the interference fringe generated at the crossing position of the laser beams (15) pass through it. It is a speedometer that uses the phenomenon that changes with the speed of an object. A laser Doppler velocimeter is used as the non-contact laser velocimeter (13).
A non-contact laser velocimeter (13) irradiates a laser beam (15) on the continuous paper (2) moving in the paper flow direction (Y direction) in the line camera imaging area (11), ) to measure the speed of the continuous paper (2). Then, the amount of movement of the paper is calculated by integrating the measured velocity over the measurement time. The movement amount is the distance that a predetermined position of the continuous paper (2) moves in the paper flow direction (Y direction) per unit time. During the position inspection, the non-contact laser velocity meter (13) constantly transmits the calculated amount of movement of the continuous paper (2) to the controller (14).

図7は、複数のすき入れ模様(1)が連続用紙(2)に配置された場合における非接触レーザー速度計(13)の配置図である。本発明において、非接触レーザー速度計(13)は、搬送される連続用紙(2)に対して、少なくとも一箇所に設置されるが、図7に示すように、連続用紙(2)の幅が広い場合などは、非接触レーザー速度計(13)を領域ごとに複数箇所配置してもよい。これにより、連続用紙(2)の領域(幅方向の中央部と両端部)の用紙伸縮の違いによるすき入れ模様(1)にわずかな位置ずれがある場合にも、領域ごとに移動量を正確に測定できるため、より位置検査精度を高めることができる。 FIG. 7 is a layout diagram of a non-contact laser speedometer (13) when a plurality of stitch patterns (1) are arranged on a continuous sheet (2). In the present invention, the non-contact laser speedometer (13) is installed at least in one place with respect to the conveyed continuous paper (2). If the area is large, a plurality of non-contact laser speedometers (13) may be arranged for each area. As a result, even if there is a slight misalignment in the plow-in pattern (1) due to differences in paper expansion and contraction in the areas of the continuous paper (2) (center and both ends in the width direction), the amount of movement can be accurately calculated for each area. Since the measurement can be performed at a constant distance, the position inspection accuracy can be further improved.

続いて、本実施の形態におけるコントローラ(14)について説明する。コントローラ(14)は、図2に示すように、エンコーダ(7)からのラインカメラ撮像信号と非接触レーザー速度計(13)が測定した連続用紙(2)の移動量を受信し、連続用紙(2)の移動量をラインカメラ撮像信号の数で除算することで、すき入れ模様(1)の位置検査装置の流れ方向の分解能を算出する。本実施の形態では、コントローラ(14)は、エンコーダ(7)からのラインカメラ撮像信号と非接触レーザー速度計(13)が測定した連続用紙(2)の移動量を受信することができれば、設置場所については問わない。なお、本実施の形態では、コントローラ(14)においてラインカメラ(6)の流れ方向の分解能を算出しているが、コントローラ(14)の機能を画像処理部(9)内に設けてもよい。 Next, the controller (14) in this embodiment will be described. The controller (14) receives the line camera imaging signal from the encoder (7) and the amount of movement of the continuous paper (2) measured by the non-contact laser speedometer (13), as shown in FIG. By dividing the movement amount of 2) by the number of line camera imaging signals, the flow direction resolution of the position inspection device for the cut-in pattern (1) is calculated. In this embodiment, the controller (14) can receive the line camera imaging signal from the encoder (7) and the amount of movement of the continuous paper (2) measured by the non-contact laser speedometer (13). It doesn't matter where you are. In this embodiment, the resolution of the line camera 6 in the flow direction is calculated by the controller 14, but the function of the controller 14 may be provided in the image processing section 9.

図8は、ラインカメラ撮像信号と連続用紙(2)の移動量の測定タイミングを示す図である。ラインカメラ(6)では、エンコーダ(7)からの信号立ち上り時に、予め設定された露光時間で1ラインの画像を撮像する。非接触レーザー速度計(13)は測定した連続用紙(2)の速度を測定時間で積分することで、連続用紙(2)の移動量を測定する。
コントローラ(14)では、予め設定した時間(T0)から時間(T1)までのラインカメラ(6)の撮像信号数(P1)と、連続用紙(2)の移動量(L1)を記憶し、T1時間経過後、コントローラ(14)は、速やかに連続用紙(2)の移動量(L1)をラインカメラ撮像信号数(P1)で除算することで、一定時間のラインカメラ(6)の流れ方向の分解能を算出する。
FIG. 8 is a diagram showing the measurement timing of the line camera imaging signal and the movement amount of the continuous paper (2). The line camera (6) picks up an image of one line with a preset exposure time when the signal from the encoder (7) rises. The non-contact laser speedometer (13) measures the movement amount of the continuous paper (2) by integrating the measured speed of the continuous paper (2) over the measurement time.
The controller (14) stores the number of imaging signals (P1) of the line camera (6) from a preset time (T0) to time (T1) and the movement amount (L1) of the continuous paper (2), and stores T1 After the time elapses, the controller (14) quickly divides the amount of movement (L1) of the continuous paper (2) by the number of line camera imaging signals (P1), thereby changing the flow direction of the line camera (6) for a certain period of time. Calculate resolution.

なお、図9に示すとおり、ラインカメラ撮像領域(11)の近傍に、領域(3)におけるX方向・Y方向において最もプラス側に位置したすき入れ模様(18)のみを検出するため、X方向において最もプラス側に位置したすき入れ模様(18)が通過する位置に、すき入れ模様を検出する光センサー(17)等を設けることで、一定区間における流れ方向の分解能を算出することもできる。これについて、図10を用いて説明すると、光センサー(17)により検出したすき入れ模様(1)の信号をカウンター(19)に送り、カウンター(19)において、予め設定した、信号がない区間後の連続4個の検出信号のパターンと光センサー(17)からの検出信号のパターンを比較することで、X方向で最もプラス側に位置したすき入れ模様(18)を識別して、それを信号(S0)及び信号(S1)として、コントローラ(14)に送信する。コントローラ(14)では、信号(S0)及び信号(S1)間における連続用紙(2)の移動量(L2)をラインカメラ撮像信号数(P2)で除算することで、領域の流れ方向の分解能を算出することができる。
上記では、X方向において最もプラス側に位置したすき入れ模様(1)を検出する方法について説明したが、同様の方法で、X方向におけるマイナス側、Y方向においてプラス側あるいはマイナス側に位置した許容範囲を超えるすき入れ模様(1)を検出することができる。
In addition, as shown in FIG. 9, in the vicinity of the line camera imaging area (11), only the pruning pattern (18) located on the most positive side in the X direction and Y direction in the area (3) is detected. By providing an optical sensor (17) or the like for detecting the pruning pattern (18) at the position where the pruning pattern (18) located on the most plus side passes through, it is possible to calculate the resolution in the flow direction in a certain section. This will be explained with reference to FIG. 10. A signal of the stitch pattern (1) detected by the optical sensor (17) is sent to the counter (19). By comparing the pattern of the four continuous detection signals from the optical sensor (17) with the pattern of the detection signal from the optical sensor (17), the pruning pattern (18) located on the most positive side in the X direction is identified and signaled. (S0) and signal (S1) to the controller (14). In the controller (14), the moving amount (L2) of the continuous paper (2) between the signal (S0) and the signal (S1) is divided by the number of line camera imaging signals (P2) to obtain the resolution in the flow direction of the area. can be calculated.
In the above description, the method of detecting the plow-in pattern (1) located on the most positive side in the X direction was explained. A plowing pattern (1) exceeding the range can be detected.

コントローラ(14)では、一定時間内又は一定区間内において算出した流れ方向の分解能について画像処理部(9)に送信する。画像処理部(9)では、ラインカメラ(6)で1ライン毎に撮像された画像が2次元画像として形成されるとともに、コントローラ(14)から送られた分解能を用いて、すき入れ模様(1)間の長さを算出し、すき入れ模様位置の良損判定を行うことができる。 The controller (14) transmits to the image processing section (9) the resolution in the flow direction calculated within a certain period of time or within a certain interval. In the image processing section (9), the image picked up by the line camera (6) for each line is formed as a two-dimensional image, and the resolution sent from the controller (14) is used to create a squiggle pattern (1 ) can be calculated to determine the quality of the plow-in pattern position.

具体的には、画像処理部(9)では、ラインカメラで撮像したラインカメラ撮像画像から、主にパターンマッチングを用いて、位置測定の対象となるすき入れ模様(1)が検出される。次に、検出された模様間の画素数がカウントされ、カウントした画素数に、上記で算出した分解能を乗算して模様間の距離が算出される。そして、算出された模様間の距離と、予め設定された閾値(許容範囲)の距離と比較し、閾値内か否かによって模様位置の良損判定がなされる。 Specifically, in the image processing section (9), the stitched pattern (1) to be subjected to position measurement is detected from the line camera-captured image captured by the line camera, mainly using pattern matching. Next, the number of pixels between the detected patterns is counted, and the distance between the patterns is calculated by multiplying the counted number of pixels by the resolution calculated above. Then, the calculated distance between patterns is compared with a preset threshold value (permissible range), and the pattern position is judged to be good or bad depending on whether the distance is within the threshold value.

画像処理部(9)では、分解能が定時的に自動更新される。また、分解能の更新を行っている時間は、すき入れ模様(1)の位置検査は、更新前の分解能を使用することで、すき入れ位置検査を継続して行う。 In the image processing section (9), the resolution is automatically updated periodically. Further, while the resolution is being updated, the position inspection of the clearance pattern (1) continues by using the pre-update resolution.

(模様位置検査方法)
次に、前述した模様位置検査装置(S)を用いた模様位置検査方法について説明する。図11は、本発明の実施の形態における模様位置検査方法のフロー図である。図11に示すように、本発明の実施の形態における模様位置検査方法は、撮像工程(Step1)、移動量測定工程(Step2)、分解能算出工程(Step3)及び模様検査工程(Step4)を少なくとも備える。以下、それぞれのStepについて説明する。
(Pattern position inspection method)
Next, a pattern position inspection method using the pattern position inspection apparatus (S) described above will be described. FIG. 11 is a flowchart of the pattern position inspection method according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11, the pattern position inspection method according to the embodiment of the present invention includes at least an imaging step (Step 1), a movement amount measurement step (Step 2), a resolution calculation step (Step 3), and a pattern inspection step (Step 4). . Each step will be described below.

(撮像工程(Step1))
撮像工程(Step1)では、搬送される連続用紙(2) から、ラインカメラ(6)等を用いてすき入れ模様(1)を撮像する。その際、良好なすき入れ模様(1)の撮像画像を得るために、LED照明(5)等の適切な照明や照射量、ラインカメラ(6)と照明の位置等、事前に撮像条件を調整しておくことが望ましい。
(Imaging step (Step 1))
In the imaging step (Step 1), the continuous paper (2) being conveyed is imaged using a line camera (6) or the like to capture an image of the pruning pattern (1). At that time, in order to obtain a good captured image of the stitched pattern (1), the shooting conditions are adjusted in advance, such as the appropriate lighting such as the LED lighting (5), the amount of irradiation, the position of the line camera (6) and the lighting, etc. It is desirable to keep

(移動量測定工程(Step2))
移動量測定工程(Step2)では、撮像工程(Step1)において撮像する所定の領域内又はその近傍における連続用紙(2)の移動量を、非接触レーザー速度計(13)等を用いて非接触で測定する。測定にあたっては、図4において説明したように、撮像工程(Step1)における撮像視野内の移動量を測定してもよいし、図3において説明したように、撮像工程(Step1)における撮像視野からわずかに外れた領域の移動量を測定してもよい。なお、移動量測定工程(Step2)は、搬送される連続用紙(2)に直接接触しない位置で、非接触レーザー速度計(13)の高い測定精度で測定ができればよい。
また、図7に示すように、連続用紙(2)の幅が広い場合などは、領域ごとに移動量を測定してもよい。これにより、連続用紙(2)の領域(幅方向の中央部と両端部)の用紙伸縮の違いによるすき入れ模様(1)にわずかな位置ずれがある場合にも、移動量を正確に測定できるため、より位置検査精度を高めることができる。
(Moving amount measurement step (Step 2))
In the moving amount measuring step (Step 2), the moving amount of the continuous paper (2) in or near the predetermined area to be imaged in the imaging step (Step 1) is measured in a non-contact manner using a non-contact laser velocimeter (13) or the like. Measure. In the measurement, as described in FIG. 4, the amount of movement within the imaging field of view in the imaging step (Step 1) may be measured, or as described in FIG. You may measure the movement amount of the area|region which deviated from. It should be noted that the movement amount measurement step (Step 2) should be performed at a position that does not come into direct contact with the conveyed continuous paper (2) with high measurement accuracy of the non-contact laser speedometer (13).
Further, as shown in FIG. 7, when the width of the continuous paper (2) is wide, the movement amount may be measured for each area. This makes it possible to accurately measure the amount of movement even when there is a slight misalignment in the plow-in pattern (1) due to the difference in expansion and contraction of the paper in the areas of the continuous paper (2) (center and both ends in the width direction). Therefore, it is possible to further improve the position inspection accuracy.

(分解能算出工程(Step3))
分解能算出工程(Step3)では、移動量測定工程(Step2)において測定した所定の領域における連続用紙(2)の移動量を、単位時間あたりの撮像信号の数で除算してラインカメラの用紙流れ方向の分解能を算出する。具体的には、図2に示すように、コントローラ(14)がエンコーダー(7)からのラインカメラ撮像信号と非接触レーザー速度計(13)が測定した連続用紙(2)の移動量を受信する。そして、コントローラ(14)において、連続用紙(2)の移動量をラインカメラ撮像信号の数で除算することで、すき入れ模様(1)の位置検査装置の流れ方向の分解能を算出する。
(Resolution calculation step (Step 3))
In the resolution calculation step (Step 3), the movement amount of the continuous paper (2) in the predetermined area measured in the movement amount measurement step (Step 2) is divided by the number of imaging signals per unit time to obtain the paper flow direction of the line camera. Calculate the resolution of Specifically, as shown in FIG. 2, the controller (14) receives the line camera imaging signal from the encoder (7) and the movement amount of the continuous paper (2) measured by the non-contact laser speedometer (13). . Then, in the controller (14), the moving amount of the continuous paper (2) is divided by the number of line camera imaging signals, thereby calculating the flow direction resolution of the position inspection device for the pruning pattern (1).

(模様検査工程(Step4))
模様検査工程(Step4)では、撮像画像におけるすき入れ模様位置の検査を行う。具体的には、まず、分解能算出工程(Step3)で算出した流れ方向の分解能をコントローラ(14)から画像処理部(9)に送信する。
また、画像処理部(9)では、撮像工程(Step1)において撮像した撮像画像から位置測定の対象となるすき入れ模様(1)を検出する。すき入れ模様(1)を検出する方法については、パターンマッチング等の既存の方法で行うことができる。次に、検出された模様間の画素数がカウントされ、カウントした画素数に、上記で算出した分解能を乗算して模様間の距離を算出する。そして、算出された模様間の距離と、予め設定された閾値(許容範囲)の距離と比較し、閾値内か否かによって模様位置の良損判定がなされる。なお、本実施の形態では、すき入れ模様(1)間の位置について良損判定する例を示したが、これに限らず、任意の模様間や、連続用紙(2)の端部から任意の模様までの位置等、様々な例に用いることができる。以上が、本発明の実施の形態における模様位置検査方法のフローに関する説明である。
(Pattern inspection process (Step 4))
In the pattern inspection step (Step 4), the position of the trim pattern in the captured image is inspected. Specifically, first, the resolution in the flow direction calculated in the resolution calculation step (Step 3) is transmitted from the controller (14) to the image processing section (9).
Further, in the image processing section (9), the stitch pattern (1) to be subjected to position measurement is detected from the captured image captured in the image capturing step (Step 1). An existing method such as pattern matching can be used to detect the trimming pattern (1). Next, the number of pixels between the detected patterns is counted, and the counted number of pixels is multiplied by the resolution calculated above to calculate the distance between the patterns. Then, the calculated distance between patterns is compared with a preset threshold value (permissible range), and the pattern position is judged to be good or bad depending on whether the distance is within the threshold value. In the present embodiment, an example of determining the quality of the position between the stitched patterns (1) is shown, but the present invention is not limited to this, and can be performed between arbitrary patterns or from the edge of the continuous paper (2). It can be used for various examples such as the position to the pattern. The above is the description of the flow of the pattern position inspection method according to the embodiment of the present invention.

本発明によれば、仮に、ペーパーロール(7)がスリップした場合でも、分解能が定時的に自動更新されるため、すき入れ模様(1)の位置検査の誤差を小さく抑えることができる。 According to the present invention, even if the paper roll (7) slips, the resolution is automatically updated on a regular basis, so errors in the position inspection of the cutout pattern (1) can be kept small.

なお、本実施の形態において、下流側ペーパーロール(8)のスリップ量が常に変化するような場合、すき入れ模様(1)の位置検査装置の分解能が常に更新されるため、画像処理部(9)の処理が複雑になる。そこで、コントローラ(14)に予め分解能の変化量の閾値を設定しておき、閾値を超えた場合のみ、流れ方向の分解能を画像処理部(9)に送信することができる。 In the present embodiment, when the amount of slippage of the downstream paper roll (8) constantly changes, the resolution of the position inspection device for the pruning pattern (1) is constantly updated. ) becomes complicated. Therefore, a threshold for the amount of change in resolution is set in advance in the controller (14), and only when the threshold is exceeded, the resolution in the flow direction can be transmitted to the image processing section (9).

例えば、分解能の変化の閾値を±0.000010mm/とした場合、下流側ペーパーロール(8)がスリップしたことで流れ方向の分解能が、0.1000000mm/画素から0.100015mm/画素に変化した時、コントローラ(14)から画像処理部(9)に分解能が送信され更新される。しかし、例えば、0.1000000mm/画素から0.100008mm/画素に分解能が変化した場合、閾値より変化した分解能は小さいため、画像処理部(9)には分解能を送信しないように設定することができる。 For example, when the resolution change threshold is ±0.000010 mm/, when the downstream paper roll (8) slips and the flow direction resolution changes from 0.1000000 mm/pixel to 0.100015 mm/pixel , the resolution is transmitted from the controller (14) to the image processing section (9) and updated. However, for example, when the resolution changes from 0.1000000 mm/pixel to 0.100008 mm/pixel, the changed resolution is smaller than the threshold, so the resolution can be set not to be transmitted to the image processing unit (9). .

1 模様(すき入れ模様、印刷模様)
2 連続用紙
3 枚葉紙単位の領域
4 中点
5 LED照明
6 ラインカメラ
7 エンコーダ
8 下流側ペーパーロール
9 画像処理部
10 上流側ペーパーロール
11 ラインカメラ撮像領域
12 エンコーダのコロ
13 非接触レーザー速度計
14 コントローラ
15 レーザー光
16 散乱光
17 光センサー
18 最もプラス側に位置したすき入れ模様
1 Pattern (Skeined pattern, printed pattern)
2 Continuous paper 3 Sheet-based area 4 Middle point 5 LED illumination 6 Line camera 7 Encoder 8 Downstream paper roll 9 Image processing unit 10 Upstream paper roll 11 Line camera imaging area 12 Encoder roller 13 Non-contact laser speedometer 14 Controller 15 Laser light 16 Scattered light 17 Optical sensor 18 Plow pattern located on the most positive side

Claims (2)

抄紙機において連続用紙に複数形成された模様の位置を、前記抄紙機上において前記連続用紙が乾燥した状態、かつ、搬送状態において検査する模様位置検査方法であって、
前記連続用紙に複数形成された模様が含まれる所定領域を撮像し、
前記撮像する前記所定領域内又はその近傍における前記連続用紙の移動量を非接触により測定し、
測定した前記連続用紙の移動量を単位時間あたりの撮像信号の数で除算して用紙流れ方向の分解能を算出し、
前記撮像により得られた撮像画像から対象となる模様を検出し、前記検出した前記模様間の画素数をカウントし、前記カウントした前記画素数に前記分解能を乗算して前記模様間の距離を算出し、前記算出した前記模様間の距離を予め設定された閾値と比較し、模様位置の良損を判定することを特徴とする模様位置検査方法。
A pattern position inspection method for inspecting the positions of a plurality of patterns formed on a continuous paper in a paper machine while the continuous paper is dried and transported on the paper machine, comprising:
capturing an image of a predetermined area including a plurality of patterns formed on the continuous paper;
non-contact measurement of the amount of movement of the continuous paper in or near the predetermined area to be imaged;
calculating the resolution in the paper flow direction by dividing the measured amount of movement of the continuous paper by the number of imaging signals per unit time;
A target pattern is detected from the captured image obtained by the imaging, the number of pixels between the detected patterns is counted, and the counted number of pixels is multiplied by the resolution to calculate the distance between the patterns. and comparing the calculated distance between the patterns with a preset threshold to determine whether the pattern position is good or bad.
前記分解能が定時的に自動更新されることを特徴とする請求項1に記載の模様位置検査方法。 2. The pattern position inspection method according to claim 1, wherein said resolution is automatically updated periodically.
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