NL1013953C1

NL1013953C1 - Vlakliggendheidsmeter.

Info

Publication number: NL1013953C1
Application number: NL1013953A
Authority: NL
Inventors: Willem Van Oosterom
Original assignee: Function Control Res B V
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2001-06-26

Description

Beschrijving Vlakliggendheidsmeter

Werkwijze en inrichting voor het meten van de vlakligging van gestapelde voorwerpen.

De uitvinding betreft een werkwijze en inrichting voor het 5 detecteren van intensiteitsverschillen, omvattende een stralingsbron of andere lichtbron, foto-elektrische detectiemiddelen voor het detecteren van intensiteitsver schillen in door een door de stralingsbundel bestraald voorwerp gereflecteerde straling, een verwerkingseenheid en 10 mechanische positioneringsmiddelen. Werkwijzen en inrichtingen van bovengenoemde soort zijn bekend, bijvoorbeeld uit de Nederlandse octrooischriften 167530 en 1001637. Deze documenten beschrijven werkwijzen en inrichtingen voor het tellen van gestapelde voorwerpen, zoals papier en karton of 15 golfkarton.

De uitvinding beoogt gebruik te maken van deze telbare intensiteitsverschillen waarbij de gestapelde voorwerpen in plaats van verticaal horizontaal volledig worden gescand. Daarbij worden de verschuivingen van de intensiteitsver-20 schillen in verticale richting tussen opnamen onderling verschoven in horizontale richting gedetecteerd. Door het verloop in de verschuiving van de intensiteitsverschillen tussen twee verticale opnamen te bepalen op andere in horizontale richting verschoven posities kan de vorm van de 25 gestapelde objecten worden afgeleid (bijvoorbeeld recht, hol of bol).

Voor het maken van de opnamen kan gebruik gemaakt worden van een detectie-eenheid zoals bijvoorbeeld een CCD-camera of een inrichting zoals beschreven in het Nederlandse octrooischrift 30 1001637.

De horizontale verplaatsing van de detectie-eenheid kan op verschillende wijzen worden verkregen. Bij kleine voorwerpen is het voldoende de horizontale verplaatsing binnen de detectie-eenheid zoals een CCD-camera te gebruiken door de 35 verschuiving in naast elkaar gelegen verticale lijnen te

1 Π Λ QQ r O

2 bepalen. Maar voor veel vlakke voorwerpen is de combinatie van benodigde resolutie en de breedte van het voorwerp zodanig dat meer dan één opname nodig is. Een eerste methode tot het verkrijgen van meerdere opnamen (een scan) in 5 horizontale richting is gebruik te maken van een robot. Er bestaan robots in verschillende vormen, afmetingen en typen, bijvoorbeeld portaal-robots, cartesische X-Y-Z robots of lasrobots, die meer of minder geschikt zijn voor deze toepassing afhankelijk van de hoogte en breedte van de te meten 10 stapel voorwerpen. De robot beweegt de detectie-eenheid in horizontale richting langs de stapel. In een aantal stappen wordt een steeds een opname van de stapel gemaakt. Van belang daarbij is vooral de stabiliteit van de nauwkeurigheid van de positionering van de robot in de verticale richting. Een 15 tweede methode is gebruik te maken van een lineair profiel, waarbij de detectie-eenheid zich in horizontale richting langs het lineaire profiel verplaatst. Deze methode is minder geschikt in het geval dat de gestapelde voorwerpen grote verschillen in afmetingen kunnen hebben waardoor de stapels 20 op verschillende afstanden voor de detectie-eenheid kunnen staan en wanneer deze afstandsverschillen groter worden dan de scherptediepte van het optische systeem.

Indien de afstand van de stapel voorwerpen tot de detectie-eenheid niet van te voren bekend is dient deze afstand apart 25 te worden bepaald omdat de beeldhoogte in verticale en horizontale richting afhankelijk is van de afstand en de openingshoek van het optische systeem. Door gebruik te maken van de gemeten afstand kan na een eenmalige kalibratie van het optische systeem de vlakligging in een eenheden (zoals 30 millimeters) worden uitgedrukt. Door de inrichting te voorzien van een gerichte stralingsbundel. (bijvoorbeeld een laser) kan de afstand van de stapel voorwerpen tot de detectie-eenheid worden afgeleid uit de positie van de gereflecteerde stralingsbundel in het samengestelde beeld 35 van de detectie-eenheid. De detectie-eenheid en de hoek van de stralingsbundel worden gekalibreerd zodat bekend is welke afstand hoort bij welke positie van de gereflecteerde 1 n 1 30 c q 3 stralingsbundel en wat de bijbehorende hoogte van het beeld is (bijvoorbeeld in millimeters).

De detectie-eenheid maakt na een verplaatsing in horizontale richting een nieuwe opname.

5 De opnamen van de detectie-eenheid worden opgeslagen in het geheugen van een verwerkingseenheid (computer) en onderling vergeleken waarbij met behulp van bestaande beeldverwerkings-technieken, zoals bijvoorbeeld de correlatiemethode, de verschuiving van de intensiteitsverschillen in naast elkaar 10 gelegen opnamen (verticale lijnen) wordt bepaald.

Door het verloop van de verschuivingen over de breedte van de stapel te bepalen en op verschillende plaatsen langs de breedte van de stapel met elkaar te vergelijken kan worden bepaald of de gestapelde voorwerpen recht of krom zijn en kan 15 gemeten worden hoeveel de eventueel aanwezige afwijking van de rechtheid bedraagt, bijvoorbeeld de scheefheid, bol- of holheid in eenheden van millimeters.

Omdat er verschillende afwijkingen van de vlakligging mogelijk zijn is het handig om de totale indruk van de 20 vlakligging van de stapel in één getal uit te drukken waarbij voor de bepaling ervan met de verschillende kwaliteitsaspecten rekening wordt gehouden (scheefheid + bolheid + holheid + S-vorm + afhangendheid), zodanig geschaald dat een stapel van goede kwaliteit maximaal score 10 kan hebben. Een derge-25 lijke methode is bekend bij de beoordeling van pasgeborenen (de zogenaamde APGAR-score).

Omdat de stapel voorwerpen over de gehele breedte wordt gescand kan uit de aldus verkregen opnamen de breedte van de stapel met behulp van standaard beeldverwerkingstechnieken 30 eenvoudig worden bepaald.

1 0 1 39 5 3

Claims

1. Werkwijze voor het meten van de vlakligging van gestapelde voorwerpen waarbij door middel van een stralingsbundel of andere lichtbron intensiteitsverschillen in de door de 5 voorwerpen gereflecteerde straling worden gedetecteerd met behulp van een detectie-eenheid en met behulp van een daartoe geschikte verwer-kingseenheid, met het kenmerk dat de verschuiving in verticale richting van de intensiteitsverschillen tussen 10 opnamen die in horizontale richting ten opzichte van elkaar verschoven zijn wordt bepaald zodanig dat door de bepaling van het verloop van de verschuiving over de breedte van de gestapelde voorwerpen hieruit de vlakligging van de gestapelde voorwerpen en de eventuele afwijking daarvan kan worden 15 gemeten.

2. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de horizontale verplaatsing wordt verkregen door de detectie-eenheid te monteren op (de arm van) een robot.

3. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de horizontale verplaatsing wordt verkregen door de detectie-eenheid te monteren op een horizontaal lineair profiel.

4. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens 25 conclusie 1, met het kenmerk dat de afstand tot de gestapelde voorwerpen wordt gedetecteerd door middel van de bepaling van de positie van een gereflecteerde stralingsbundel.

5. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de afstand tot de gestapelde 30 voorwerpen op andere wijze wordt bepaald, zoals ultrasoon geluid, focussering etc.

6. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk dat de vlakligging van de gestapelde voorwerpen langs meerdere zijden wordt gemeten door de (arm van de) robot meerdere zijden te 35 laten scannen of door het inzetten van meer dan één robot.

7. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk dat de 1 01 39 5 3 vlakligging van de gestapelde voorwerpen langs meerdere zijden wordt gemeten door de meerdere lineaire profielen te combineren in de vorm van een raamwerk en dit raamwerk in verticale richting over de stapel heen te bewegen tot de 5 scanhoogte wordt bereikt.

8. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de afwijking van de vlakligging van karton of golfkarton of plastic platen wordt gemeten.

9. Werkwijze voor het uitvoeren van de werkwijze volgens con-10 clusie 1, met het kenmerk dat de maat van de afwijking van de vlakligging wordt uitgedrukt in één getal (bijvoorbeeld te noemen de FC-score of het FC-getal) dat de algehele kwaliteit van de vlakligging van de stapel voorwerpen in één getal uitdrukt.

10. Werkwijze voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de breedte van de stapel voorwerpen wordt gemeten. 1013953