JP4779914B2 - シート状体搬送装置の搬送不具合検査装置、シート状体搬送装置の搬送不具合検査方法及び情報処理プログラム - Google Patents

シート状体搬送装置の搬送不具合検査装置、シート状体搬送装置の搬送不具合検査方法及び情報処理プログラム Download PDF

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Description

印刷物等のシート状体を搬送する装置における搬送の不具合を検査するための装置、方法及び情報処理プログラムに関するものである。
印刷物等のシート状体は、印刷等の処理がなされた後、ベルトコンベア等の搬送装置により搬送されて、まとめられたり、封筒等に封入されたりする。そのため、搬送されるシート状体が斜めに向いたり、シート状体に搬送途中で上下のばたつきがあったりすると、その後の処理を適切に行うことができなくなる場合もある。
一方、特許文献1に示されるように、移送される板材の板形状を計測する装置が知られている。
特開平5−157537号公報
シート状体を搬送する装置において、シート状体の向きやばたつき等の搬送の不具合があった場合には、通常、人の目で不具合を確認して搬送装置の構成を調整するため、微少な不具合を検出して調整することは容易ではなく、大きな不具合となって初めて調整することが通常であった。
そこで、本発明は、シート状体の搬送装置における構成を予め調整し、正常にシート状体を搬送するために、シート状体搬送装置において、シート状体の向きやばたつき等の搬送の不具合を検査するための装置及び方法等を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置は、シート状体搬送装置において搬送されるシート状体と同サイズ同材料のテストシート状体であって、搬送方向に垂直な線上にある複数の点であり、かつ、搬送方向に水平な線上にある複数の点を含む第1基準部が表されたテストシート状体と、前記シート状体搬送装置における前記シート状体を搬送する搬送路上に設置され、前記シート状体と同様に搬送された前記テストシート状体を前記搬送路上において経時的に撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像される搬送方向に垂直な幅の間に含まれる任意の位置である第2基準部を基準として、前記テストシート状体の前記第1基準部との距離から搬送不具合を算出する算出手段と、前記搬送不具合の算出結果を出力する出力手段と、を備え、前記算出手段は、一の時刻における第2基準部と第1基準部との距離と、他の時刻における第2基準部と第1基準部との距離と、から、本来の搬送方向に対する前記テストシート状体の搬送方向の傾き角度θを算出し、当該算出した傾き角度θを用いて、撮像された画像における前記第2基準部から当該第2基準部に対応する位置の前記テストシート状体における搬送方向に垂直な方向の端との距離xと、撮像された画像における前記第2基準部から当該第2基準部に対応する位置の搬送面上にある前記テストシート状体における搬送方向に垂直な方向の端との基準距離x2と、を算出し、前記撮像手段における焦点から搬送面までの距離hと、前記算出した距離xと、前記算出した基準距離x2と、から、下記式4により、ばたつき値Znを算出することを特徴とする。
Figure 0004779914
これによれば、テストシート状体、撮像手段、算出手段及び出力手段を有する簡易な構成の搬送不具合検査装置により、シート状体搬送装置におけるシート状体が搬送される際のばたつきの有無及びその程度等の搬送の不具合を検査することができる。そのため、シート状体搬送装置のユーザや管理者がその搬送不具合を確認し、その構成を予め調整することにより、正常にシート状体を搬送することができる。
上記本発明のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置において、前記テストシート状体の前記第1基準部は、搬送方向に垂直な線上にある複数の点が線であり、搬送方向に平行な線上にある複数の点が線であり、各線が複数有ることにより、格子状に表されたものであり、前記撮像手段は、搬送方向に対して略垂直の線状に撮像可能なラインカメラであり、前記撮像手段における第2基準部は、前記カメラの搬送方向に垂直な方向における中心位置であることを特徴とする。
これによれば、格子状の第1基準部と、ラインカメラの中心位置である第2基準部を用いることにより、算出手段において、後述する種々の不具合を算出し易くなる。
上記本発明のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置において、前記算出手段は、前記テストシート状体における第1基準部の搬送方向に垂直な線間の距離Mと、前記撮像手段により撮像された第1基準部の搬送方向に垂直な線の移動量Yと、撮像された時刻差tと、算出された前記テストシート状体の搬送方向の傾き角度θと、を用い、下記式1を用いて搬送速度vを算出し、前記テストシート状体における第1基準部の搬送方向に垂直な複数の線間のそれぞれの前記搬送速度vの平均値vを算出し、当該搬送速度の平均値vを用いて前記搬送速度vの最大値vmax及び最小値vminの程度を示す速度ムラvを下記式2及び下記式3を用いて算出することを特徴とする。
Figure 0004779914
これによれば、シート状体の搬送速度や、搬送する際の速度ムラの有無及びその程度を確認できる。
上記本発明のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置において、前記算出手段は、前記テストシート状体における搬送方向に垂直な方向の中心であり、かつ、搬送方向に平行な方向の中心となる第3基準部が前記撮像手段により撮像された時刻における、第3基準部と前記撮像手段の第2基準部との間の距離Δxを算出することを特徴とする。
これによれば、シート状体の搬送時における横方向位置ずれΔxの有無及びその程度が確認できる。
上記課題を解決するために、本発明の情報処理プログラムは、コンピュータを、上記の撮像手段、算出手段及び出力手段を含むシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置として機能させることを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明のシート状体搬送装置の搬送不具合検査方法は、シート状体搬送装置におけるシート状体を搬送する搬送路上に、前記シート状体と同サイズ同材料のテストシート状体であって、搬送方向に垂直な線上にある複数の点及び水平な線上にある複数の点を含む第1基準部が表されたテストシート状体を設置して、前記シート状体と同様に搬送させ、前記搬送路上において前記テストシート状体を撮像手段により経時的に撮像し、前記撮像手段に撮像される搬送方向に垂直な幅の間に含まれる任意の位置である第2基準部を基準として、前記第1基準部との距離から搬送不具合を算出し、搬送不具合の算出結果を出力するシート状体搬送装置の搬送不具合検査方法であって、一の時刻における第2基準部と第1基準部との距離と、他の時刻における第2基準部と第1基準部との距離と、から、本来の搬送方向に対する前記テストシート状体の搬送方向の傾き角度θを算出し、当該算出した傾き角度θを用いて、撮像された画像における前記第2基準部から当該第2基準部に対応する位置の前記テストシート状体における搬送方向に垂直な方向の端との距離xと、撮像された画像における前記第2基準部から当該第2基準部に対応する位置の搬送面上にある前記テストシート状体における搬送方向に垂直な方向の端との基準距離x2と、を算出し、前記撮像手段における焦点から搬送面までの距離hと、前記算出した距離xと、前記算出した基準距離x2と、から、上記式4により、ばたつき値Znを前記搬送不具合として算出することを特徴とする。
本発明のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置及び方法等によれば、シート状体が搬送される際のばたつきの有無等の不具合を出力することができる。そのため、出力された搬送装置の不具合を確認することにより、その不具合に応じてシート状体搬送装置の構成を確認し、正常にシート状体を搬送できるように調整することができる。
以下、本発明のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置及び方法の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施形態のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置を示す側面図、上面図及び搬送不具合の例を示す図である。図2は、本実施形態のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置に用いるテストシート状体の第1基準部の各例を示す。図3は、本実施形態のシート状体搬送装置の搬送不具合検査方法の各工程を示すフローチャートである。図4乃至図7は、本実施形態のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置において算出される各不具合の解析・算出方法を説明する各図である。
なお、本実施形態においては、本発明のテストシート状体をテストシート状体20とし、本発明の撮像手段乃至カメラをラインカメラ30とし、本発明の算出手段を算出部40とし、本発明の出力手段を出力部50として説明する。
[1.シート状体搬送装置の搬送不具合検査装置の構成]
本実施形態の搬送不具合検査装置10は、図1(a)の側面図、(b)の上面図に示すように、シート状体搬送装置70において搬送されるシート状体71と同サイズ同材料のテストシート状体20であって、搬送方向(図1(a)、(b)に矢印で示す)に垂直な線上にある複数の点であり、かつ、搬送方向に水平な線上にある複数の点を含む第1基準部21が表されたテストシート状体20と、シート状体搬送装置70におけるシート状体71を搬送する搬送路72上に設置され、シート状体71と同様に搬送されたテストシート状体20を搬送路72上において経時的に撮像するラインカメラ30と、ラインカメラ30により撮像される搬送方向に垂直な幅の間に含まれる任意の位置である第2基準部31を基準として、テストシート状体20の第1基準部21との距離から搬送不具合を算出する算出部40と、搬送不具合の算出結果を出力する出力部50と、を有する。なお、図1(c)には、テストシート状体20が搬送される際の傾きやばたつきによる歪み等の搬送不具合の例を示す。以下に、本実施形態の搬送不具合検査装置10の各構成について説明する。
テストシート状体20は、シート状体搬送装置70において搬送する予定である印刷物等のシート状体71と同じ材質からなり、寸法や厚さが同じであるものを用いる。これに、第1基準部21が印刷等により表示されたテストシート状体20が用いられる。シート状体71は、通常、紙やプラスチックシート等であるため、テストシート状体20としても、紙やプラスチックシートが用いられる場合が多い。また、全体に印刷がなされたシート状体71がシート状体搬送装置70により搬送される場合もあることから、単色又は複数の色で全体に印刷がなされたテストシート状体20を用いてもよい。このとき、テストシート状体20になされる印刷は、表面(図1(a)における上側、図1(b)における正面側)、裏面(図1(a)における下側、図1(b)における見えない面)のいずれか片面にしてもよいし、両面にしてもよく、搬送装置70において搬送されるシート状体71に近い形で印刷がなされることが好ましい。また、複数枚のテストシート状体20を搬送装置70において搬送させて、後述する搬送不具合の平均値、最大値、最小値等を算出してもよいし、上記の全体に印刷したテストシート状体20、印刷をしていないテストシート状体20等の搬送され得る複数種類のテストシート状体20を用いてもよい。搬送不具合について複数の算出結果があることにより、搬送装置70の調整を行い易くなる。
テストシート状体20に表される第1基準部21は、図2(a)〜(c)に示すように、搬送方向(図2(b)右側の矢印参照)に垂直な線上にある複数の点であり、かつ、搬送方向に水平な線上にある複数の点を含むものである(特に、図2(b)参照)。第1基準部21は、図2(a)に示すように、搬送方向に垂直な線上にある複数の点が線であり、搬送方向に平行な線上にある複数の点が線であり、各線が複数有ることにより、格子状に表されたものであることが好ましい。第1基準部21がこのように表されたものであることにより、テストシート状体20の平面全体を捉えやすくなり、後述する搬送不具合の算出が行いやすくなる。
なお、第1基準部21は、図2(b)に示すように、搬送方向に垂直な線上にある複数の点であり、かつ、搬送方向に水平な線上にある複数の点が、十字状に表されたものでもよいし、図2(c)に示すように、搬送方向に垂直な線上にある複数の点であり、かつ、搬送方向に水平な線上にある複数の点が、点状に表されたものでもよい。
また、図2(d)に示すように、第1基準部21の線や点の間隔Wは、搬送不具合を検出する精度により適宜設定されるが、例えば、5mm程度の間隔が適当である。第1基準部21の線や点は、図2(a)〜(d)に示すように、等間隔に表されていることが好ましい。また、図2(d)に示すように、後述する搬送不具合の算出の際には、搬送方向に垂直な方向をx座標で表し、搬送方向に平行な方向をy座標で表す。
第1基準部21が表される色は、特に限定されないが、算出部40において撮像された画像を解析できるように、テストシート状体20の地の色と区別できる色である必要がある。第1基準部21が表される色は、単色でも複数の色でもよく、センターラインのみ他の色と異ならせて第2基準部31との距離等を認識し易くしてもよい。なお、印刷装置の印刷精度の確認のため、第1基準部21を複数の色とすることもできる。
ラインカメラ30は、図1(a)、(b)に示すように、シート状体搬送装置70におけるシート状体71を搬送する搬送路72上に設置され、シート状体71と同様に搬送されたテストシート状体20を搬送路72上において経時的に撮像する。ラインカメラ30は、搬送方向に対して略垂直の線状に撮像可能である。本実施形態では、撮像手段をラインカメラ30として説明するが、撮像した画像における第1基準部21の位置を座標等として出力できる他、その時刻の情報を出力できるように、経時的に撮影できるカメラであればよく、ビデオカメラ等も使用可能である。ラインカメラ30は第2基準部31を有し、当該第2基準部31は、ラインカメラ30により撮像される搬送方向に垂直な幅の間に含まれる任意の位置である。ラインカメラ30における第2基準部31は、搬送路72の搬送方向に垂直な方向における中心位置に対応する位置であることが好ましく、本実施形態においては、第2基準部31をラインカメラ30の中心位置(センター)として説明する。
算出部40と出力部50は、図1(a)に示すように、制御装置60に含まれており、算出部40がラインカメラ30に接続されている。そして、ラインカメラ30により撮像された画像が算出部40に取り込まれるようになっている。演算部40は、後述するように、ラインカメラ30により撮像された画像を解析し、算出が必要な搬送不具合の情報を算出する。なお、算出部40は、後に搬送不具合を算出できるよう、ラインカメラ30により撮像された画像の情報を記録してもよい。
出力部50は、算出部40により算出された搬送不具合を出力する。出力部50による出力の手法は、シート状体搬送装置70の管理者に搬送不具合が認識できるように出力されればよく、特に限定されないが、例えば、ディスプレイ等の表示部に搬送不具合の情報を表示すること、印刷装置により搬送不具合の情報を用紙に印刷すること、所定の記録媒体等に搬送不具合の情報を記録させること、等ができる。
[2.シート状体搬送装置の搬送不具合検査装置の動作]
図3を参照して、シート状体搬送装置70の搬送不具合検査装置10の動作について説明する。
搬送不具合検査装置10において搬送不具合の検査が開始すると(スタート)、シート状体搬送装置70の搬送路72上にテストシート状体20が設置され、シート状体71と同様に搬送される。ラインカメラ30は、搬送されるこのテストシート状体20を搬送路72上から撮像する(ステップS1)。次いで、算出部40は、ラインカメラ30により撮像された画像を取り込み、ラインカメラ30により撮像された画像を解析する(ステップS2)。
次いで、算出部40は、傾き角度θを算出するか否かを判断する(ステップS3)。このとき、後述する速度ムラv又はばたつき値Zを求める場合には、傾き角度θも算出する必要がある。算出部40は、傾き角度θを算出する場合には(ステップS3;YES)、第2基準部31であるラインカメラ30のセンターラインと、第1基準部21であるテストシート状体20の搬送方向に平行な線との交点等の情報から、図4を用いて後述するように、テストシート状体20の傾き角度θを算出する(ステップS4)。
次いで、算出部40は、速度ムラvを算出するか否かを判断する(ステップS5)。算出部40は、速度ムラvを算出する場合には(ステップS5;YES)、第2基準部31であるラインカメラ30のセンターラインと、第1基準部21であるテストシート状体20の搬送方向に垂直な線との交点等の情報から、図5を用いて後述するように、テストシート状体20の速度v、速度平均v、速度ムラvを算出する(ステップS6)。一方、ステップS5において、算出部40が速度ムラvを算出しない場合には(ステップS5;NO)、ステップS7に進む。
次いで、算出部40は、ばたつき値Zを算出するか否かを判断する(ステップS7)。算出部40は、ばたつき値Zを算出する場合には(ステップS7;YES)、第2基準部31であるラインカメラ30のセンターラインと、第1基準部21であるテストシート状体20の搬送方向に垂直な方向の端部との距離等の情報から、図6を用いて後述するように、テストシート状体20のばたつき値Zを算出する(ステップS8)。一方、ステップS7において、算出部40がばたつき値Zを算出しない場合には(ステップS7;NO)、ステップS9に進む。
また、ステップS3において、算出部40が傾き角度θを算出しない場合には(ステップS3;NO)、ステップS9に進む。
次いで、算出部40は、横方向の位置ずれΔxを算出するか否かを判断する(ステップS9)。算出部40は、横方向の位置ずれΔxを算出する場合には(ステップS9;YES)、第2基準部31であるラインカメラ30のセンターラインと、第3基準部22であるテストシート状体20の中心等の情報から、図7を用いて後述するように、テストシート状体20の横方向の位置ずれΔxを算出する(ステップS10)。一方、ステップS9において、算出部40が横方向の位置ずれΔxを算出しない場合には(ステップS9;NO)、ステップS11に進む。
次いで、算出部40は、ステップS4、S6、S8、S10のいずれかによる算出値があるか否かを判断する(ステップS11)。算出値がある場合には(ステップS11;YES)、出力部50は当該算出値を出力し(ステップS12)、一連の処理を終了する(エンド)。一方、ステップS11において、算出値がない場合には(ステップS11;NO)、出力部50は算出値を出力することなく、一連の処理を終了する(エンド)。
なお、上述の動作において、各搬送不具合を算出する項目は、搬送不具合検査装置10のユーザや管理者等により予め決められているものとする。
[3.搬送不具合の算出例]
図4乃至図7を参照して、シート状体搬送装置の各搬送不具合の解析・算出方法を説明する。なお、図4は傾き角度θ、図5は速度ムラv等、図6はばたつき値Z、図7は横方向の位置ずれΔxの各搬送不具合に関する。なお、これらの画像の解析、搬送不具合の算出は、算出部40において行われる。詳述しないが、ラインカメラ30により撮像された画像からテストシート状体20における実際の距離等を算出するために、ラインカメラの幅分解能が考慮される。
まず、図4を参照してテストシート状体20の搬送中の傾き角度θについて説明する。図4に示すように、一の時刻における第2基準部31と第1基準部21との距離と、他の時刻における第2基準部31と第1基準部21との距離と、から、本来の搬送方向に対するテストシート状体20の搬送方向の傾き角度θを算出する。例えば、図4右側に示すように、第2基準部31となるセンターラインと、第1基準部21における搬送方向に平行な直線とが交わった(交点)時刻と、その後に所定距離だけ搬送された時刻における第2基準部31となるセンターラインと、第1基準部21における搬送方向に平行な直線との距離から傾き角度θが求められる。なお、図4に示すように、交点以降の画像そのものから傾き角度θを算出してもよい。
次いで、図5を参照してテストシート状体20の搬送中の速度ムラVについて説明する。図5(a)に示すように、テストシート状体20における第1基準部21の搬送方向に垂直な線間の距離Mと、ラインカメラ30により撮像された第1基準部21の搬送方向に垂直な線の移動量Yと、撮像された時刻差tと、算出されたテストシート状体20の搬送方向の傾き角度θと、を用い、下記式1を用いて搬送速度vを算出する。そして、テストシート状体20における第1基準部21の搬送方向に垂直な複数の線間のそれぞれの搬送速度vの平均値vを算出し、当該搬送速度の平均値vを用いて搬送速度vの最大値vmax及び最小値vminの程度を示す速度ムラvを下記式2及び下記式3を用いて算出する。
Figure 0004779914
具体的に、図5(a)に示すように、ラインカメラ30の第2基準部31となるセンターラインと第1基準部21の搬送方向に垂直な線(例えば、1本目)との交点A(x、y)と、ここから第1基準部21の搬送方向に垂直な次の線(例えば、2本目)との距離を示すAaが距離M[mm]となる。この距離Mは、テストシート状体20の第1基準部21の設定によるものであり、本実施形態においては搬送方向に垂直な各線間で等しく設定されている(図5(a)参照、Aa=Bb=Cc=M[mm])。
ラインカメラ30により撮像された第1基準部21の搬送方向に垂直な線の移動量Yとは、ラインカメラ30の第2基準部31となるセンターと第1基準部21の搬送方向に垂直な1本目の線との交点をA(x、y)とし、センター31と第1基準部21の搬送方向に垂直な2本目の線との交点をB(x、y)とすると、図5(a)の交点A(x、y)、交点B(x、y)間の距離として表される(図5(a)参照、Y=AB、Y=BC)。移動量を一般値Yとし、ラインカメラ30の第2基準部31となるセンターと第1基準部21の搬送方向に垂直なn番目の線のy座標をyとすると、Yは交点(x、y)、交点(x、yn+1)間の距離であり、センターの座標はxとしている。この座標は、ラインカメラ30により撮像された画像上の座標である。
撮像された時刻差tとは、移動量Yの始めと終わりの時刻差を示し、上述の例で言うと、図5(a)の交点A(x、y)を撮像した時刻と、交点B(x、y)を撮像した時刻との差である。なお、図1(a)の矢印で示すようにラインカメラ30はある1ラインを撮影し続けており、図5(b)に示すように、ラインカメラ30により撮像される1ラインに対する時間tを設定できるようになっている。そのため、上記撮像された時刻差tは、交点Aを撮像したラインと交点Bを撮像したラインとを認定し、時間tとラインカメラ30の観測点AB間を通過したライン数の積によりその間の時間を計測できる。具体的に、時刻差t=t×ライン数、となる。傾き角度θは、図4を用いて説明した傾き角度θが用いられる。
上記各値と、上記式1により、第1基準部21の搬送方向に垂直なn番目の線とn+1番目の線との間の速度vが算出される。なお、Y/tにより、実際の速度vが算出され、M/(t・cosθ)により、搬送距離が一定であると仮定した場合の速度vが算出される。各線間の速度vの平均値が平均速度vであり、v=(v+v+v+…+vn−1)/(n−1)により求められる。速度ムラvは、その最大値vumaxが速度vの最大値vmaxを用いて式2により算出され、その最小値vuminが速度vの最小値vminを用いて式3により算出される。
なお、上述の速度vは、隣り合う線、例えば、1本目と2本目の線の間の速度を算出することとしたが、これに限定されず、1本目と3本目の線の間の速度vのように一本おきに算出したり、1本目と4本目の線の間の速度vのように二本おきに算出したり、これらを組み合わせた全ての速度vを用いてもよい。
次いで、図6を参照してテストシート状体20の搬送中のばたつき値Zについて説明する。ばたつき値Zは、搬送路72上におけるテストシート状体20の浮き沈みの程度を示す。なお、図6におけるxy座標は、図5(a)におけるxy座標とは異なり、それぞれ説明し易さの観点から別個に定義付けている。
図6に示すように、上記傾き角度θと、ラインカメラ30における焦点から搬送面までの距離hと、撮像された画像における第2基準部31から当該第2基準部31に対応する位置のテストシート状体20における搬送方向に垂直な方向の端との距離xと、撮像された画像における第2基準部31から当該第2基準部31に対応する位置の搬送面上にあるテストシート状体20における搬送方向に垂直な方向の端との基準距離xと、から、下記式4により、複数の撮像された時刻におけるばたつき値Z、を算出する。なお、傾き角度θは、ラインカメラ30により撮像された画像から、基準距離x及び撮像された画像における第2基準部31から当該第2基準部31に対応する位置のテストシート状体20における搬送方向に垂直な方向の端との距離xを算出するために用いられる。
以下に、ばたつき値Zについて具体的に説明する。まず、図6(a)に搬送方向から見た搬送面とラインカメラ30の側面図(図1(a)を右から見た図)を示すように、第2基準部31であるカメラセンターとなる直線Cと、ラインカメラ30の焦点となる位置から搬送面に置かれたテストシート状体20の端部Pを結ぶ直線Lとの交差角度をφとする。また、上記直線Cと直線Lとの交点(ラインカメラ30の焦点)から基準となるシート状体の搬送面までの距離をhとする。図6(a)に示すように、ばたつきが最大となる場合のテストシート状体20の端部をPとし、ばたつきが最小となる場合のテストシート状体20の端部をPとする。そして、テストシート状体20が基準面にある場合のz座標をZとし、テストシート状体20のばたつきが最大となる場合のz座標、すなわちばたつき値をZmaxとし、テストシート状体20のばたつきが最小となる場合のz座標、ばたつき値をZminとする。
また、図6(b)に縦向きを搬送方向としてラインカメラ30により撮像された画像のセンターCとテストシート状体20の端部の動きを示す。図6(b)におけるP〜Pの位置は、図6(a)に対応している。図6(b)に示すように、搬送面上にテストシート状体20が正常に設置されている場合のテストシート状体20の端部のx座標をx、とし、ばたつきが最大である場合のテストシート状体20の端部の座標を(x,y)とし、ばたつきが最小である場合のテストシート状体20の端部の座標を(x,y)とする。
下記式5に示すように、tanφは、まず、搬送面(基準)を考慮して、座標x(センター31の座標をx=0とした場合の基準面における端部までの距離)、ラインカメラ30の焦点から基準となるシート状体の搬送面までの距離hを用いた式として表される。同様に、tanφは、座標xとばたつきが最大である場合の座標xとの距離、ばたつきが最大である場合のz座標Zmaxと基準面のz座標Zとの距離、を用いた式として表され、また、座標xとばたつきが最小である場合の座標xとの距離、ばたつきが最小である場合のz座標Zminと基準面のz座標Zとの距離、を用いた式として表される。なお、上述のz座標の値は、距離を求めるものであるため、どの位置をz=0としたものであってもよい。
この式5を、ばたつきが最大である場合のz座標Zmaxと基準面のz座標Zとの距離について解くと下記式6となり、ばたつきが最小である場合のz座標Zminと基準面のz座標Zとの距離について解くと下記式7となる。式6及び式7から、ばたつき値Zの一般式が式4として得られる。式4によると、ラインカメラ30の焦点から基準となるシート状体の搬送面までの距離h、ラインカメラ30により撮像された画像のセンターCからテストシート状体20の端部までの距離x、ラインカメラ30により撮像された画像のセンターCからテストシート状体20の搬送面における端部までの距離x、から、その位置におけるばたつき値Zを算出することができる。このばたつき値Zは、基準面Zよりも浮いている状態であれば+の符号、基準面Zよりも沈んでいる状態であれば−の符号で表される。
ばたつき値Zについては、式4を用いてテストシート状体20の搬送方向の各位置において算出し、ばたつき値Zの変化を見ることもできるし、上述の最大値Zmax、最小値Zminのみを算出することもできる。
Figure 0004779914
次いで、図7を参照してテストシート状体20の搬送中の横方向の位置ずれΔxについて説明する。図7に示すように、テストシート状体における搬送方向に垂直な方向の中心であり、かつ、搬送方向に平行な方向の中心となる第3基準部22がラインカメラ30により撮像された時刻における、第3基準部22とラインカメラ30の第2基準部31との間の距離Δxを算出する。図2(d)に示すように、第1基準部21における搬送方向に垂直な線について、前方側から0、1、2、…n−1、nと番号を振ると、第3基準部22の線は、図7に示すように、n/2番目の線となる。図2(d)に示すように、第1基準部21における搬送方向に平行な線について、左側から0、1、2、…m−1、mと番号を振ると、第3基準部22の線は、図7に示すように、m/2番目の線となる。ラインカメラ30がこの第3基準部22を撮像した際に、当該第3基準部22とラインカメラ30のセンター31との距離Δxを、横方向の位置ずれとして算出する。
[4.その他]
上述の実施形態の搬送不具合検査装置10においては、4種類の搬送不具合について算出することを説明したが、これに限定されず、他の搬送不具合を算出し、出力できる構成であってもよい。また、各搬送不具合は、上述の全てについて算出してもよいし、その一部のみでもよい。
上述の実施形態においては、テストシート状体20の第1基準部21を格子状のチャートとし、ラインカメラ30上の第2基準部31をラインカメラ30により撮像されるセンターCとしたが、これらの基準部は特に限定されず、所望の搬送不具合を算出できる基準を用いればよい。
上述のシート状体搬送装置70の搬送不具合検査装置10の各動作に対応するプログラムをフレキシブルディスク又はハードディスク等の情報記録媒体に記録しておき、或いはインターネット等のネットワークを介して取得して記録しておき、これをマイクロコンピュータ等により読み出して実行することにより、当該マイクロコンピュータを上記実施形態に係るラインカメラ30、算出部40、出力部50等として機能させることも可能である。
本実施形態のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置を示す側面図、上面図及び搬送不具合の例を示す図である。 本実施形態のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置に用いるテストシート状体の第1基準部の各例を示す。 本実施形態のシート状体搬送装置の搬送不具合検査方法の各工程を示すフローチャートである。 本実施形態のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置において算出される不具合(傾き角度θ)の解析・算出方法を説明する図である。 本実施形態のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置において算出される不具合(速度ムラv等)の解析・算出方法を説明する図である。 本実施形態のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置において算出される不具合(ばたつき値Z)の解析・算出方法を説明する図である。 本実施形態のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置において算出される不具合(横方向の位置ずれΔx)の解析・算出方法を説明する図である。
符号の説明
10 シート状体搬送装置の搬送不具合検査装置
20 テストシート状体
21 第1基準部
22 第3基準部
30 ラインカメラ
31 第2基準部
40 算出部
50 出力部
60 制御装置
70 シート状体搬送装置
71 シート状体
72 搬送路

Claims (6)

  1. シート状体搬送装置において搬送されるシート状体と同サイズ同材料のテストシート状体であって、搬送方向に垂直な線上にある複数の点であり、かつ、搬送方向に水平な線上にある複数の点を含む第1基準部が表されたテストシート状体と、
    前記シート状体搬送装置における前記シート状体を搬送する搬送路上に設置され、前記シート状体と同様に搬送された前記テストシート状体を前記搬送路上において経時的に撮像する撮像手段と、
    前記撮像手段により撮像される搬送方向に垂直な幅の間に含まれる任意の位置である第2基準部を基準として、前記テストシート状体の前記第1基準部との距離から搬送不具合を算出する算出手段と、
    前記搬送不具合の算出結果を出力する出力手段と、
    備え、
    前記算出手段は、一の時刻における第2基準部と第1基準部との距離と、他の時刻における第2基準部と第1基準部との距離と、から、本来の搬送方向に対する前記テストシート状体の搬送方向の傾き角度θを算出し、
    当該算出した傾き角度θを用いて、撮像された画像における前記第2基準部から当該第2基準部に対応する位置の前記テストシート状体における搬送方向に垂直な方向の端との距離xと、撮像された画像における前記第2基準部から当該第2基準部に対応する位置の搬送面上にある前記テストシート状体における搬送方向に垂直な方向の端との基準距離x2と、を算出し、
    前記撮像手段における焦点から搬送面までの距離hと、前記算出した距離xと、前記算出した基準距離x2と、から、下記式4により、ばたつき値Znを算出することを特徴とするシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置。
    Figure 0004779914
  2. 請求項1に記載の搬送不具合検査装置であって、
    前記テストシート状体の前記第1基準部は、搬送方向に垂直な線上にある複数の点が線であり、搬送方向に平行な線上にある複数の点が線であり、各線が複数有ることにより、格子状に表されたものであり、
    前記撮像手段は、搬送方向に対して略垂直の線状に撮像可能なラインカメラであり、
    前記撮像手段における第2基準部は、前記撮像手段の搬送方向に垂直な方向における中心位置であることを特徴とするシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置。
  3. 請求項1又は2に記載の搬送不具合検査装置であって、
    前記算出手段は、前記テストシート状体における第1基準部の搬送方向に垂直な線間の距離Mと、前記撮像手段により撮像された第1基準部の搬送方向に垂直な線の移動量Ynと、撮像された時刻差tと、算出された前記テストシート状体の搬送方向の傾き角度θと、を用い、下記式1を用いて搬送速度vnを算出し、前記テストシート状体における第1基準部の搬送方向に垂直な複数の線間のそれぞれの前記搬送速度vnの平均値vaを算出し、当該搬送速度の平均値vaを用いて前記搬送速度vnの最大値vmax及び最小値vminの程度を示す速度ムラvuを下記式2及び下記式3を用いて算出することを特徴とするシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置。
    Figure 0004779914
  4. 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の搬送不具合検査装置であって、
    前記算出手段は、前記テストシート状体における搬送方向に垂直な方向の中心であり、かつ、搬送方向に平行な方向の中心となる第3基準部が前記撮像手段により撮像された時刻における、第3基準部と前記撮像手段の第2基準部との間の距離Δxを算出することを特徴とするシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置。
  5. コンピュータを、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の撮像手段、算出手段及び出力手段を含むシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置として機能させることを特徴とする情報処理プログラム。
  6. シート状体搬送装置におけるシート状体を搬送する搬送路上に、前記シート状体と同サイズ同材料のテストシート状体であって、搬送方向に垂直な線上にある複数の点及び水平な線上にある複数の点を含む第1基準部が表されたテストシート状体を設置して、前記シート状体と同様に搬送させ、
    前記搬送路上において前記テストシート状体を撮像手段により経時的に撮像し、
    前記撮像手段に撮像される搬送方向に垂直な幅の間に含まれる任意の位置である第2基準部を基準として、前記第1基準部との距離から搬送不具合を算出し、
    搬送不具合の算出結果を出力するシート状体搬送装置の搬送不具合検査方法であって、
    一の時刻における第2基準部と第1基準部との距離と、他の時刻における第2基準部と第1基準部との距離と、から、本来の搬送方向に対する前記テストシート状体の搬送方向の傾き角度θを算出し、
    当該算出した傾き角度θを用いて、撮像された画像における前記第2基準部から当該第2基準部に対応する位置の前記テストシート状体における搬送方向に垂直な方向の端との距離xと、撮像された画像における前記第2基準部から当該第2基準部に対応する位置の搬送面上にある前記テストシート状体における搬送方向に垂直な方向の端との基準距離x2と、を算出し、
    前記撮像手段における焦点から搬送面までの距離hと、前記算出した距離xと、前記算出した基準距離x2と、から、上記式4により、ばたつき値Znを前記搬送不具合として算出することを特徴とするシート状体搬送装置の搬送不具合検査方法。
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