JPH11314800A - 積まれた平坦物の状態を検出する方法および装置 - Google Patents

積まれた平坦物の状態を検出する方法および装置

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JPH11314800A
JPH11314800A JP11075484A JP7548499A JPH11314800A JP H11314800 A JPH11314800 A JP H11314800A JP 11075484 A JP11075484 A JP 11075484A JP 7548499 A JP7548499 A JP 7548499A JP H11314800 A JPH11314800 A JP H11314800A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 少なくとも１つの光線がパイル側部に向けら
れ、この場所から反射される、この状態に対する度合い
として評価される、枚葉紙の状態検出において、１つの
センサによってパイル側部もパイル上部縁も非接触式に
測定できるようにする。 【解決手段】 少なくとも１つの光線２が、パイル側部
３へ向けられるとともにパイル上部縁４の上方の領域へ
向けられ、パイル側部３にわたって反射のある領域およ
び反射のない領域が、パイル上部縁４の状態を検出する
ために利用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、積みあげられた平
坦物の状態、特に印刷機における給紙装置上に置かれた
紙パイルの状態を検出する方法であって、少なくとも１
つの光線が、パイル側部に向けられ、そしてこの場所か
ら反射し、そしてこの状態に対する度合いとして評価さ
れる検出方法に関する。
【０００２】さらに、本発明は、この検出方法を実行す
るための装置であって、少なくとも１つの光源と、少な
くとも１つの反射光用受信装置と、評価装置を有する距
離センサとを備えた装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】特に印刷機の給紙装置で枚葉紙を処理す
る際、そしてまた、印刷された枚葉紙をさらに処理する
際、もしくは、この他に、積まれた厚紙のような材料を
処理する際、パイルは、その状態について検出される必
要がある。このことは、自動的な処理を可能にするため
に、すなわち特に、枚葉紙をパイルの表面から取り出し
そしてこの枚葉紙を印刷装置、断裁装置、または他の装
置に送るために必要とされる。この目的のために、パイ
ルにおける側部の整列状態および高さの整列状態につい
て検出する必要がある。側部のそろえの場合、材料の搬
送経路に対し平行に走る側部の状態が検出されると、通
常はそれで十分である。高さのそろえは、最上部に積ま
れた材料を相応の装置によって検出するために必要であ
る。
【０００４】印刷機の場合、紙差し板上のパイルにおけ
る高さそろえは、次の理由により特に重要である。すな
わち、最上部の枚葉紙を取り出すための吸い口、およ
び、下向き吹付け装置を、この最上部の枚葉紙のため
に、パイル高さに調節しなければならないからである。
印刷機の給紙装置では、取り出された枚葉紙の側部の整
列を、側部当てによって、通常は、残る僅かな領域で行
うことができるようになっている。しかし、最初のくわ
えづめブリッジへの受け渡しは、できる限り正確に行う
必要がある。従来は、パイルの状態を検出するために、
ほとんどの場合は超音波センサを用いた、側部検出用お
よび高さ検出用の別個のセンサを備えることが常であっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ドイツ特許第4129702
号からパイル側部検出用の方法および装置が公知となっ
ており、この場合、パイル側部は、この側部で反射する
光線を利用することにより検出されるとともに、その側
部の状態が三角測量法によって検出されるようになって
いる。この場合、１つのセンサによってパイル側部のみ
が検出されるようになっているものの、パイル上部縁に
ついては検出されない。
【０００６】本発明の目的は、冒頭で述べたような装置
および方法について、１つのセンサによってパイル側部
もパイル上部縁も非接触式に測定できるようにすること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的は、本発明で
は、少なくとも１つの光線をパイル側部とパイル上部縁
の上側の領域に向けるとともに、パイル側部にわたって
反射のある領域および反射のない領域が、パイル上部縁
の状態を検出するために利用される方法によって達成さ
れる。
【０００８】この目的は、さらに、距離センサが、少な
くとも１つの光線をパイル側部とパイル上部縁の上側の
領域に向けるように配置され、反射のある領域およびな
い領域に基づきパイル上部縁の状態を検出するように評
価装置が配置されている装置によって達成される。
【０００９】本発明の利点は、１つのセンサによる測定
が非常に正確なことであり、この場合、この測定は、実
質的に、超音波の測定の場合よりも正確である。そし
て、ただ１つのセンサを用いることにより、コストがさ
らに低減されるとともに、必要な構造的空間が小さくて
済むようになっている。
【００１０】本発明による方法の他の構成は、平行な光
線から構成される光スクリーンを用いるようになってい
る。本装置については、光源が光スクリーンを発生する
ようになっているとともに、反射する光スクリーンを受
信するための受信装置が配置されている。この場合、光
源については、光点の列が好ましく、そしてまた、受信
装置については、光電セルまたはフォトダイオードのよ
うな、光を受信する素子の列が好ましい。
【００１１】本方法については、光線が平行に移動し、
そしてこれにより走査範囲を走査することが可能になっ
ており、もしくは、光線が隅領域を走査することが可能
になっている。本装置については、走査を行う距離セン
サを備えることができる。この場合、距離センサが光線
を走査範囲内で平行に動かすこと、もしくは、距離セン
サが光線を隅領域で動かすことが可能となる。
【００１２】パイル側部の状態を検出することは、様々
な手法により行われる。本方法については、パイル側部
の状態を三角測量法により検出することができるように
なっている。他には、反射する光の強度によってパイル
側部の状態を決定することが可能となっている。本装置
については、光源、検出装置、およびパイル側部が三角
形を形成し、この三角形から、評価装置がパイル側部の
状態を確定するようになっている(三角測量法)。さら
に、評価装置は、反射する光の強度からパイル側部の距
離を検出し、これにより紙パイルの状態を検出するよう
に構成することができる。
【００１３】本方法の他の好適な構成では、パイルを動
かすことによりパイル上面をその水平な目的位置に運ぶ
ために、パイル側部の形状を少なくともその上部領域に
おいて検出するようになっている。この目的のために、
距離センサおよび評価装置がパイル側部の形状を少なく
ともその上部範囲で検出するように、この距離センサお
よび評価装置を構成しているとともに、パイル上面がそ
の水平な目的位置へ運ばれるように駆動装置によってパ
イルを動かすための信号に変換するように構成している
装置を備えるようにしている。このような他の構成の利
点は、パイルの傾斜した状態、もしくはパイル側部の波
打った状態を整えることができることである。こうする
ことにより、パイル上面の目的位置を非常に正確に調節
することができる。そして印刷機の給紙装置の場合、パ
イルが不正確に置かれることにより給紙装置用の修正領
域が大きくなりすぎることが原因で起こる印刷機停止を
回避できるようになる。
【００１４】光線が少なくとも１つである場合、正確で
故障のない測定のためには、レーザ光線が好ましい。こ
のため、本装置は、これに相応する光源を備えている。
【００１５】パイルを検出するに際しては、不明確な信
号を有する領域が生じることがある。これは、特に、枚
葉紙のような材料がパイル上面から取り出されるような
場合にそうである。この取り出しは、印刷機の給紙装置
にあっては、上部の枚葉紙を捕捉する吸い口によって、
そしてまた、この枚葉紙を下向きに吹付ける吹き付け装
置によって行われるようになっている。このような取り
出されつつある枚葉紙に当たり明確な反射を行わない光
線は、不明確な測定信号を発生させるが、この信号につ
いては、評価に対する測定結果が変わることを避けるた
めに除去される必要がある。本装置については、この評
価装置は、このような不明確な測定信号を除去するよう
な相応の構造となっている。
【００１６】本方法の他の実施態様は、様々なアルゴリ
ズムにより様々な手法で行うことができるような、測定
結果の評価に関するものである。例えば、パイル側部の
少なくとも１つの部分領域で平均をとることにより紙パ
イルの状態を検出するようにすることが可能である。こ
れは、パイル側部の検出の場合に好適であるが、その理
由は、例えば枚葉紙のような平坦物の縁部が、わずかに
変化した反射を招くことがあり、これにより平均値が所
定の帯域幅で変動するからである。この変動は、平均を
とるによって調整することができる。この場合、このよ
うな平均をとることを、パイル側部の１つの部分領域の
みで、すなわち例えばパイル側部の上部領域について行
うようにすることができる。さらにまた、反射差を調整
するために、そして、なおかつパイル側部の傾斜状態ま
たは波打ち状態を検出できるようにするため、所定の変
動幅の範囲のみで、このような平均をとることを行うよ
うにすることも可能である。さらにまた、パイル上部縁
の検出について、誤り除去アルゴリズムを用いるように
することが可能であり、例えば、パイル上部縁の領域で
そのパイル状態を曲線の変わり目によって決定すること
が可能である。これは、パイル上部縁が、測定結果にお
いて、明確な水平の線で示されるのではなく、常に、水
平状態から所定の度合いで揺動する曲線によって示され
るので好ましい。
【００１７】パイルの状態を検出することは、常に必要
というわけではなく、機械、特に印刷機における、少な
くとも所定の機械隅領域でこの検出が行われる場合に行
うだけで十分である。さらに、様々な機械隅領域内で複
数の測定を行うことも可能である。これは特に、パイル
上面が静止するように印刷機の機械隅領域を選択する場
合に合目的である。これは例えば、パイルから材料が真
っ直ぐに取り出されず、そして、パイルが真っ直ぐに後
方へ送られない場合にそうである。これにより、枚葉紙
印刷機の場合、パイルからの枚葉紙の取り出しは、常
に、印刷機が完全に回転、すなわち360°回転した後に
行われる。測定は、後続の枚葉紙を取り出す前にパイル
上面側を整えるために、回転ごとに１回行われる。
【００１８】評価に際しては、例えば、常に明確な測定
値が得られないような領域を除去するために、信号パタ
ーンについて重み付けを行うような評価を行うことも可
能である。信号評価の際には、パイル側部縁の状態を制
御するための明確でない制御アルゴリズムをファジィ化
すること、および、相応する形成を行うことにより、必
要に応じて各手法を用いることができる。このような手
法は、得られた信号の情報内容が非常に大きな深みを含
んでいることにより可能となっている。
【００１９】本装置については、様々な実施態様が存在
する。例えば、光源および評価装置は、光ファイバーに
よって、測定箇所から離れた状態で配置することができ
る。光源と照射光との間に、距離センサにより、そして
また、反射する光の受信装置と評価装置との間に、光フ
ァイバーを配置することが可能である。
【００２０】評価用に、反射光をCCD列によって評価用
の電気的信号に変換することが可能である。
【００２１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【００２２】図１は、平行に走査を行う距離センサ10を
有する第１の実施形態を示している。距離センサ10は、
走査範囲6内で、光線2を、パイル側部3へ、そしてま
た、例えば紙パイル１のようなパイルにおけるパイル上
部縁4の上方の領域へ向ける。このパイル側部3は、枚葉
紙の搬送方向25に対して平行に延びる側のことである。
光源11によって照射された光線2は、パイル側部3で反射
し、そして、距離センサ10の受信装置12によって再び受
信するされる。この場合、光源11、この光を反射光8と
して逆戻りさせするパイル側部3の部分、および、受信
装置12は、三角形を形成している。この三角形から、距
離センサ10の前におけるパイル1の距離が、測定範囲16
内で三角測量法に基づき検出される。パイル上部縁4の
状態、およびこれに伴うパイル上面9の状態は、反射を
有する領域13、および反射のない領域14が評価装置によ
って評価されることにより決定されるようになってい
る。矢印15は、評価装置への信号伝達を表している。
【００２３】図２は、得られた測定曲線を表している。
縦座標上には、走査範囲6を有する走査経路が、そし
て、横座標上には、その測定範囲16を有する、距離セン
サ10からのパイル1の距離が置かれている。この場合、
この測定によって得られた電圧は、これらの距離のため
の度合いとなる。典型的な走査範囲は、約10mmとなって
いる。揺動する垂直な曲線領域は、パイル側部3の位置1
8に置かれている。この揺動は、たとえば枚葉紙の縁部
によって可能となっている。パイル側部3の比較的正確
な位置18を決定できるようにするために、平均をとるこ
とによりこの揺動を除去することは意義のあることであ
る。また、この平均をとることを、パイル側部の一部分
領域のみで、すなわち例えば、部分領域19で行うように
することも可能である。パイル１の整列にとってパイル
側部３の上部領域における形状がたいてい重要である。
【００２４】パイル上部縁4の状態、したがってパイル
上面9の状態は、反射を有する領域13から反射のない領
域14への移行によって示される。この場合、これには大
体において領域20が該当する。その理由は、測定によっ
て測定曲線の水平の形状が正確に得られないからであ
る。曲線形状からパイル上部縁4の位置17を決定するこ
とは、様々な手法により可能である。例えば、この決定
のために、曲線転回点21を利用することができる。パイ
ル上部縁4の状態を計算するために、他のアルゴリズム
を用いることも可能である。
【００２５】所定の測定領域では、信号26が不明確とな
ることがある。これは例えば、パイル上面9から枚葉紙
が取り出される場合である。このような不明確な測定領
域26については、評価装置により除かれる。
【００２６】図３は、光線2を隅領域7内で回折させるす
る距離センサ10を備える実施形態を示している。ここで
はまた、図１で説明したように、三角測量法にしたがっ
て評価が行われる。反射する光8の角度位置に基づき、
パイル上部縁4を評価装置により計算することも可能で
ある。この機能は、さらに図１および図２で説明した機
能に相応し、すなわち、これは、評価の場合のみに、様
々な三角形位置が相応して、換算される必要がある。
【００２７】図４は、光スクリーン5を備える実施形態
を示している。この場合、光スクリーンをパイル側部3
の方向に照射する、光源11の列が配置されている。パイ
ル側部3の領域では、光が反射するとともに、反射する
光スクリーン8'として受信装置12によって受信されるよ
うになっている。この場合、光源11および受信装置12
を、直接並列状態で配置することが可能である。上述の
三角測量法とは異なり、ここでは、反射する光スクリー
ン8の強度を、距離センサ10とパイル側部3との間におけ
る距離の度合いとして利用するようにしている。この
他、得られた測定曲線および評価は、図１および図２で
説明したものに相応する。
【００２８】図５は、光ファイバ22、22´を介した伝送
に関する実施形態を示している。この実施形態の利点
は、距離センサ10を構造的に非常に小さい状態に保てる
ことであり、そしてまた、光源11および評価装置を他の
場所に配置することができることである。図４の実施形
態とは異なり、光は、光源11から、光ファイバ22を通っ
て距離センサ10へ送られる。そしてこの場所で、光ファ
イバの端部において、もしくは、相応する光学系によ
り、光の照射23が行われる。この光は、逆方向に、受信
装置12から光ファイバー22'によって評価装置へさらに
送られる。この評価装置は、例えばCCD列24を備えるこ
とができる。
【００２９】この光スクリーンは、様々な手法により発
生させることができるようになっており、所定の光源が
光学系によって平行な光線に変えられるか、もしくは、
レーザダイオードの列を備えるようにすることも可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】平行に走査を行う距離センサを備えた第１の実
施形態を示す斜視図である。
【図２】得られた測定曲線を示す概略図である。
【図３】隅領域内で光線を回折させる距離センサを備え
た実施形態を示す斜視図である。
【図４】光スクリーンを有する実施形態を示す斜視図で
ある。
【図５】光ファイバによる伝送の実施形態を示す斜視図
である。
【符号の説明】
1 パイル（紙パイル） 2 光線 3 パイル側部 4 パイル上部縁 5 光スクリーン 6 走査範囲 7 光線の隅領域 8 反射する光 8' 反射する光スクリーン 9 パイル上面 10 距離センサ 11 光源 12 反射光用の受信装置 13 反射のある領域 14 反射のない領域 15 矢印（評価装置への信号伝達） 16 測定範囲 17 パイル上部縁の位置 18 パイル側部の位置 19 平均をとる部分領域 20 パイル上部縁の領域 21 曲線の変わり目 22,22' 光ファイバ 23 光の照射 24 CCD列 25 矢印（印刷機における枚葉紙の搬送方向） 26 不明確な信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390009232 Ｋｕｒｆｕｅｒｓｔｅｎ−Ａｎｌａｇｅ 52−60，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ，Ｆｅｄｅ ｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅｒ ｍａｎｙ (72)発明者 アンドレアス ヘン ドイツ連邦共和国 69151 ネッカーゲミ ュント イム ビーンガルテン 19

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 積まれた平坦物の状態、特に印刷機の給
    紙装置におけるパイル（１）の状態を検出する方法であ
    って、少なくとも１つの光線（２）がパイル側部（３）
    に向けられ、この場所から反射されるとともに、前記状
    態に対する度合いとして評価される検出方法において、 少なくとも１つの光線（２）が、前記パイル側部（３）
    へ向けられるとともにパイル上部縁（４）の上方の領域
    へ向けられるようになっており、パイル側部（３）にわ
    たって反射のある領域（13）および反射のない領域（1
    4）が、前記パイル上部縁（４）の状態を検出するため
    に利用されるようになっていることを特徴とする、積ま
    れた平坦物の状態を検出する方法。
  2. 【請求項２】 平行な光線から構成される光スクリーン
    （５）を用いる請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 光線（２）が平行に動かされるととも
    に、これにより走査範囲（６）が走査される請求項１記
    載の方法。
  4. 【請求項４】 光線（２）が、隅領域（７）を走査する
    請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記パイル側部（３）の状態が、三角測
    量法にしたがって検出される請求項１から４のいずれか
    １項に記載の検出方法。
  6. 【請求項６】 前記パイル側部（３）の状態が、反射す
    る光（８）の強度によって決定される請求項１から４の
    いずれか１項に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記パイル（１）を動かすことによりパ
    イル上面（９）を該パイル上面（９）の水平な目的位置
    に運ぶために、前記パイル側部（３）の形状が少なくと
    もその上部領域で検出される請求項１から６のいずれか
    １項に記載の検出方法。
  8. 【請求項８】前記少なくとも１つの光線（２）がレーザ
    光線である請求項１から７のいずれか１項に記載の方
    法。
  9. 【請求項９】 不明確な信号（26）を伴う測定範囲が、
    前記評価用に除かれる請求項１から８のいずれか１項に
    記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記パイル側部（３）における少なく
    とも１つの部分領域(19)で、前記パイル（１）の状態
    が、平均値をとることによって検出される請求項１から
    ９のいずれか１項に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記パイル上部縁（４）の領域（20）
    で、該パイル上部縁（４）の状態が、曲線の変わり目
    （21）により決定される請求項１から10のいずれか１項
    に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記パイル（１）の状態の検出が、装
    置、特に印刷機における少なくとも１つの所定の機械隅
    領域内のみで行われる請求項１から11のいずれか１項に
    記載の検出方法。
  13. 【請求項１３】 前記パイル上面（９）が静止するよう
    に前記機械の隅領域が選択される請求項12に記載の検出
    方法。
  14. 【請求項１４】 信号評価の際に信号パターンについて
    重み付けを行う請求項１から13のいずれか１項に記載の
    方法。
  15. 【請求項１５】 前記信号評価 がファジイ論理によっ
    て行われる請求項１から14のいずれか１項に記載の方
    法。
  16. 【請求項１６】 請求項１から15記載の方法を実行する
    ための検出装置であって、少なくとも１つの光源（11）
    と、前記反射する光（８）用の少なくとも１つの受信装
    置（12）と、評価装置とを有する距離センサ（10）を備
    える検出装置において、 前記距離センサ（10）が、少なくとも１つの光線（２）
    が前記パイル側部（３）上へそしてまた前記パイル上部
    縁（４）の上部領域上へ向けられるように配置され前記
    評価装置が、前記反射のある領域（13）および前記反射
    のない領域（14）に基づいて前記パイル上部縁（４）の
    状態を検出するように構成されていることを特徴とする
    検出装置。
  17. 【請求項１７】 前記光源（11）が光スクリーン（５）
    を照射し、そして、前記反射する光スクリーン（８'）
    を感知する前記受信装置（12）が備えられている請求項
    16記載の装置。
  18. 【請求項１８】 前記距離センサ（10）が、走査範囲内
    で光線（２）を平行に動かす請求項16記載の検出装置。
  19. 【請求項１９】 前記距離センサ（10）が、隅領域
    （７）内で光線（２）を動かす請求項16記載の装置。
  20. 【請求項２０】 前記光源（11）、前記受信装置（1
    2）、および前記パイル側部（３）が三角形を形成し、
    この三角形から、前記評価装置が前記パイル側部（３）
    の状態を検出する(三角測量法)請求項16から19のいずれ
    か1項に記載の装置。
  21. 【請求項２１】 前記反射する光（８'）の強度から前
    記パイル側部（３）の距離を検出し、これによりパイル
    （１）の状態を検出するように、前記評価装置が構成さ
    れている請求項16から19のいずれか1項に記載の検出装
    置。
  22. 【請求項２２】 前記距離センサ（10）および前記評価
    装置が前記パイル側部（３）の形状を少なくともその上
    部範囲で検出するように、そしてまた、前記パイル上面
    （９）がその水平な目的位置へ運ばれるように、駆動装
    置によって前記パイル（１）を動かすための信号に変換
    するように前記距離センサ（10）および前記評価装置が
    構成されている請求項16から21のいずれか1項に記載の
    検出装置。
  23. 【請求項２３】 前記光源（11）が少なくとも１つのレ
    ーザ光線を照射する請求項16から22のいずれか1項に記
    載の検出装置。
  24. 【請求項２４】 不明確な信号（26）が前記評価用に除
    かれるように、前記評価装置が構成されている請求項16
    から23のいずれか1項に記載の検出装置。
  25. 【請求項２５】 前記光源（11）と前記光（２）の照射
    （23）との間に前記距離センサ（10）を通して光ファイ
    バ（22）が配置されている請求項16から24のいずれか1
    項に記載の検出装置。
  26. 【請求項２６】 前記反射する光（８、８'）の前記受
    信装置（12）と前記評価装置との間に光ファイバ（2
    2'）が配置されている請求項16から25のいずれか1項に
    記載の検出装置。
  27. 【請求項２７】 受信された前記反射する光（８'）
    が、CCD列（24）によって前記評価装置用の電気的信号
    に変換される請求項16から25のいずれか1項に記載の検
    出装置。
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