Wellpappenanlage sowie Verfahren zur Überwachung einer Wellpappenanlage

Die Erfindung betrifft eine Wellpappenanlage sowie ein Verfahren zur Überwachung einer Wellpappenanlage.

Wellpappenanlagen sind allgemein bekannt und dienen zur Herstellung von einzelnen Bögen aus Wellpappe. Bei der Herstellung der Bögen wird eine möglichst gute Planlage der einzelnen Bögen angestrebt, da dies hinsichtlich der Qualität sowie einer weiteren Verarbeitung ein entscheidendes Kriterium ist. Unter Planlage wird hierbei verstanden, dass ein jeweiliger Bogen plan und ohne Wölbung ausgebildet ist. Eine Abweichung aus einer solchen Planlage in Form einer Krümmung wird auch als „Warp“ bezeichnet.

Aus der EP 1 473 147 A1 wird eine unerwünschte Krümmung der Bögen mithilfe eines kamera-basierten Systems erfasst. Dabei werden die Höhenniveaus verschiedener Punkte eines Bogens erfasst und ausgewertet. Die Überprüfung der Bögen im Hinblick auf eine Abweichung von der Planlage wird nachfolgend auch als „Warp-Erfassung“ bezeichnet.

Kamerabasierte Systeme zur Überwachung einer Wellpappenanlage bzw. zur Kontrolle der hergestellten Wellpappen sind ebenfalls allgemein bekannt. Hierbei werden Marker auf die Wellpappe aufgebracht. So wird beispielsweise in der DE 10 2015 204 407 A1 ein Lumineszenz -Markersystem beschrieben. Die Erfassung einer Abweichung von der Planlage erfordert eine hohe Genauigkeit, um bei einem solchen kamerabasierten Überwachungssystem zuverlässige Aussagen über eine solche Abweichung zu erhalten.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige Überwachung einer Wellpappenanlage zu gewährleisten, und zwar insbesondere eine zuverlässige Überwachung der erzeugten Bögen, speziell im Hinblick auf eine Abweichung von der Planlage.

Die Aufgabe wird gemäß Erfindung durch eine Wellpappenanlage gelöst, bei der

- zumindest eine sich in einer Längsrichtung erstreckende und mit zumindest einem Förderband versehene Fördereinrichtung zur Förderung von Bögen aus Wellpappe angeordnet ist,

- ein definierter Bereich der Fördereinrichtung, speziell des Förderbands als Prüfbereich (Region of Interest) vorgegeben ist,

- mehrere Marker ortsfest an der Fördereinrichtung angebracht sind, die zu dem Prüfbereich korreliert sind,

- ein Kamerasystem mit zumindest einer Kamera angeordnet ist, wobei vorzugsweise genau eine Kamera pro Förderband angeordnet ist, die zur Aufnahme von Bildern ausgebildet ist und die in Richtung zum Prüfbereich derart ausgerichtet und auch derart eingerichtet ist, dass im jeweils aufgenommenen Bild der Prüfbereich abgebildet ist,

- wobei das Kamerasystem weiterhin zur optischen Erfassung der Position der Marker ausgebildet ist,

- eine Auswerteeinheit angeordnet ist, die dazu eingerichtet ist, auf Basis der erfassten Position der Marker den Prüfbereich im dargestellten Bild zu bestimmen.

Die Aufgabe wird gemäß Erfindung weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Überwachung einer Wellpappenanlage, bei dem

- ein definierter Bereich einer Fördereinrichtung der Wellpappenanlage als Prüfbereich vorgegeben ist, - ein Kamerasystem mit zumindest einer Kamera angeordnet ist, mit der Bilder aufgenommen werden und die in Richtung zum Prüfbereich derart ausgerichtet ist, dass im aufgenommenen Bild der Prüfbereich abgebildet ist,

- wobei mit Hilfe des Kamerasystems die Position der Marker erfasst wird und auf Basis der erfassten Position der Prüfbereich im aufgenommenen Bild bestimmt wird.

Die nachfolgend zu der Wellpappenanlage angeführten Vorteile und bevorzugten Ausführungsvarianten sind sinngemäß auch auf das Verfahren und umgekehrt zu übertragen.

Die erfindungsgemäßen Ausgestaltungen beruhen auf der Überlegung, dass für die zuverlässige und genaue Auswertung der mit dem Kamerasystem aufgenommenen Bilder insbesondere im Hinblick auf eine Überwachung der Planlage, eine hochgenaue Justierung der jeweiligen Kamera in Relation zu dem Prüfbereich, also zu der „Region of Interest“ (ROI) erforderlich ist. Weiterhin geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass im Betrieb der Anlage, selbst nach einer anfänglich hochgenauen Justierung des Kamerasystems, es zu einer Dejustierung kommen kann, sodass beispielsweise das aufgenommene Bild Fehler wie z.B. eine Verzerrung oder eine Verdrehung aufweist, im Vergleich zu einer korrekten Justage der Kamera. Eine solche Dejustage und die dadurch hervorgerufenen Bildartefakte sind für die nachgelagerte Bildauswertung nachteilig, speziell im Hinblick auf die Identifizierung einer Planlage der jeweiligen Bögen.

Durch die Bestimmung der Position der Marker im dargestellten Bild wird daher die tatsächliche Abbildung und Orientierung des Prüfbereichs im aufgenommenen Bild (abgebildeter Prüfbereich) erfasst. Dieser im Bild abgebildete Prüfbereich wird für die weitere Bildauswertung, insbesondere für die Warp-Erfassung berücksichtigt.

Bei dem hier beschriebenen Verfahren wird dabei insbesondere mithilfe einer automatischen Bildauswertung derart vorgegangen, dass auf Basis der identifizierten Positionen der Marker der tatsächliche Prüfbereich in dem aufgenommenen Bild bestimmt und identifiziert wird und vorzugsweise überprüft wird, ob dieser im Bild korrekt dargestellt ist.

Der Prüfbereich weist vorzugsweise eine Breite auf, die der Breite des Förderbands entspricht. Weiterhin weist der Prüfbereich eine Tiefe in Längsrichtung auf, die vorzugsweise kleiner 1 m und insbesondere im Bereich zwischen 40cm und 75cm liegt. Je nach Anordnung der Kamera kann die Tiefe auch größer sein.

Für die Prüfung und Auswertung weist die Auswerteeinheit eine geeignete Recheneinheit mit Prozessor Speicher usw. auf. Für die Auswertung sind dabei Algorithmen oder Computerprogramme hinterlegt, mit denen anhand der aufgenommenen Bilddaten und gegebenenfalls weiterer Sensordaten die entsprechenden Auswertungen und Prüfungen vollautomatisch durchgeführt werden. Hierzu können bekannte oder angepasste Bildauswerte-Algorithmen eingesetzt werden

Durch das erfindungsgemäße System wird daher insbesondere auch eine korrekte Ausrichtung der zumindest einen Kamera bezüglich des Prüfbereichs anhand der erfassten Position der ortsfest angebrachten Marker überprüft. Sofern eine fehlerhafte Ausrichtung (Dejustage) erkannt wird, werden vorzugsweise geeignete Maßnahmen ergriffen, um eine solche Dejustage zumindest zu kompensieren. Dies erfolgt insbesondere durch eine automatische Korrektur des aufgenommenen Bildes. Das korrigierte Bild wird dann für eine nachfolgende weitere automatische (Bild-) Bearbeitung herangezogen, insbesondere für eine Warp-Erfassung.

Diese Überprüfung erfolgt während des Betriebes der Wellpappenanlage fortlaufend. D.h. das Kamerasystem nimmt kontinuierlich Bilder auf, die kontinuierlich einer Bildauswertung unterzogen werden. Speziell ist vorgesehen, dass zu jedem einzelnen Bogen eine Bildauswertung, insbesondere eine Warp-Erfassung erfolgt und hierzu vorab die hier beschriebene Überprüfung der korrekten Ausrichtung erfolgt. Mit der Kamera werden gemäß einer ersten Ausgestaltung Einzelbilder aufgenommen und gemäß einer zweiten Ausgestaltung werden Bildsequenzen nach Art eines Streams erstellt und weiterverarbeitet.

Hervorzuheben ist, dass sich die Marker ortsfest an der Fördereinrichtung, beispielsweise randseitig am Förderband befinden. Es handelt sich daher nicht um auf der Wellpappe angebrachte Marker. Beispielsweise definieren die Marker die Eckpunkte des Prüfbereichs.

Bei der Fördereinrichtung handelt es sich insbesondere um ein Teilstück der Wellpappenanlage im Bereich des sogenannten Trockenendes. Speziell ist die Fördereinrichtung Teil eines Ablagesystems, welches nachfolgend zu einem Querschneider angeordnet ist, welcher die erzeugte Endlos-Wellpappe in einzelne Bögen aufteilt. Die Bögen werden im Ablagesystem auf ein oder mehrere Förderbänder, die auch als Ablagebänder bezeichnet werden, abgelegt und weiter gefördert, beispielsweise zu einer Stapelvorrichtung. Die einzelnen Bögen werden dabei zueinander überlappend abgelegt und gefördert. Sie liegen daher nach Art von Schuppen aufeinander auf. Dies wird nachfolgend auch als geschuppte Anordnung bezeichnet.

Häufig sind mehrere Förderbänder vorgesehen, die nebeneinander und insbesondere übereinander verlaufend angeordnet sind. In einem solchen Fall ist bei jedem Förderband jeweils ein solches Kamerasystem installiert. Die zumindest eine Kamera ist dabei auf einen speziellen Teilbereich der Fördereinrichtung und speziell des Förderbands ausgerichtet, welcher den Prüfbereich der Fördereinrichtung bildet. Dies bedeutet, dass die Kamera einen Teilbereich der Fördereinrichtung in einem jeweiligen aufgenommenen Bild abbildet. Die Kamera ist dabei derart justiert, dass zumindest ein Teil des aufgenommenen Bildes den Prüfbereich abbildet.

Sofern vorliegend davon gesprochen wird, dass das Kamerasystem zur Erfassung der Position der Marker ausgebildet ist, so wird hierunter eine optische Erfassung der Position der einzelnen Marker verstanden. Dies erfolgt bevorzugt mit der Kamera, die auch den Prüfbereich abbildet. Alternativ oder ergänzend hierzu besteht auch die Möglichkeit, dass separate zusätzliche optische Sensoren, beispielsweise zusätzliche Kameras vorgesehen sind, wobei deren Position fest zu der Position der zumindest einen Kamera korreliert sind, welche den Prüfbereich abbildet, sodass eine Korrelation zwischen der von diesen weiteren optischen Sensoren erfassten Position der Marker zu dem von der Kamera aufgenommenen Bild hergestellt werden kann.

Bevorzugt ist für den abgebildeten Prüfbereich eine vorgegebene Sollorientierung vorgegeben, wobei die Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, die aufgenommenen Bilder anhand der erfassten Position der Marker dahingehend zu überprüfen, ob die Sollorientierung mit der Orientierung des abgebildeten Prüfbereichs übereinstimmt.

So wird insbesondere überprüft, ob eine oder mehrere Ränder des Prüfbereichs in der gewünschten Orientierung im Bild abgebildet sind. So sind die Marker allgemein insbesondere paarweise entlang einer Verbindungslinie quer zur Längsrichtung einander gegenüberliegend angeordnet. Die Verbindungslinie definiert daher eine vorgegebene Ausrichtung des Prüfbereichs, die - bei korrekter Justage - im aufgenommenen Bild horizontal orientiert ist.

Bei einer identifizierten Abweichung von der Sollorientierung wird in bevorzugter Ausgestaltung das aufgenommene Bild einer Bildtransformation mithilfe der Auswerteeinrichtung unterzogen und zwar derart, dass der abgebildete Prüfbereich die vorgegebene Sollorientierung einnimmt. Hierzu wird das Bild einer geeigneten Bildtransformation unterzogen. Wird beispielsweise erkannt, dass der abgebildete Prüfbereich gegenüber der Sollorientierung verdreht oder auch verzerrt ist, so erfolgt eine Drehung und/oder Entzerrung des Bildes, sodass der abgebildete Prüfbereich in Übereinstimmung mit der Sollorientierung gebracht wird. Durch diese Maßnahme steht daher das derart aufbereitete Bild für eine nachfolgende weitere Bildauswertung, insbesondere im Hinblick auf die Auswertung der Planlage (Warp- Erfassung) zur Verfügung. In bevorzugter Ausgestaltung ist ein Aufnahmebereich der zumindest einen Kamera derart gewählt, dass sowohl der Prüfbereich als auch die Marker gleichzeitig in einem jeweiligen aufgenommenen Bild enthalten sind. Hierdurch ist eine besonders einfache Auswertung und Überprüfung möglich, da die Position der Marker bereits in dem aufgenommenen Bild unmittelbar enthalten ist. Mithilfe der automatischen Bildauswertung wird die Position der Marker in dem Bild erkannt und damit der im Bild abgebildete tatsächliche Prüfbereich bestimmt. Dieser wird dann insbesondere mit der vorgegebenen Sollorientierung abgeglichen.

Die optischen Marker weisen allgemein definierte optische Eigenschaften auf. Solche optischen Eigenschaften sind beispielsweise die Farbe, eine Lichtintensität, eine definierte Geometrie der Marker oder bei der Verwendung von aktiven Lichtimpulsen als Marker eine vorgegebene Puls-Frequenz. Weiterhin ist ein Filter vorgesehen, welcher im Hinblick auf die jeweilige optische Eigenschaft sensibel ist. Bei dem Filter kann es sich um einen optischen Filter für die Kamera handeln. Dieser wird beispielsweise temporär und damit alternierend vor die Kamera verfahren oder ist alternativ dauerhaft angebracht.

Bevorzugt handelt es sich bei dem Filter um einen elektronischen Filter, welcher in der Auswerteeinheit, speziell innerhalb der automatischen Bildauswertung integriert ist. Unter „für die jeweilige optische Eigenschaft sensibel“ wird verstanden, dass der Filter im Hinblick auf die optische Eigenschaft derart ausgebildet ist und beispielsweise eine gewisse Bandbreite aufweist, so dass (lediglich oder hauptsächlich) die jeweilige optische Eigenschaft (beispielsweise Farbe) durchgelassen wird. Bei einem elektronischen Filter wird vorzugsweise die jeweilige Eigenschaft hervorgehoben und andere Bildinformationen, die nicht der optischen Eigenschaft entsprechen, zumindest teilweise unterdrückt.

Durch diese Maßnahme sind die einzelnen Marker eindeutig identifizierbar und insbesondere klar von den weiteren Bildinhalten unterscheidbar, sodass die automatische Bildauswertung an Zuverlässigkeit gewinnt. Insgesamt ist daher durch eine solche Filterung eine eindeutige Zuordnung der Marker hinsichtlich ihrer Position und somit eine zuverlässige Identifikation des Prüfbereichs im aufgenommenen Bild gewährleistet.

In zweckdienlicher Weiterbildung unterscheiden sich die verschiedenen Marker hinsichtlich ihrer optischen Eigenschaften, wie sie z.B. zuvor genannt wurden, und die Auswerteeinheit ist dazu ausgelegt, diese unterschiedlichen optischen Eigenschaften auch zu identifizieren, insbesondere mithilfe der automatischen Bildanalyse. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Position der Marker exakt erfasst wird und dass beispielsweise die Position zweier Marker nicht versehentlich vertauscht und falsch zugeordnet wird.

Bei den Markern handelt es sich gemäß einer bevorzugten, ersten Ausführungsvariante um Reflexionselemente, auch als Reflektoren bezeichnet oder um lumines- zierende Elemente. Speziell handelt es sich beispielsweise um aufgeklebte Folien, die insbesondere als Reflexionsfolien ausgebildet sind oder lumineszierend sind. Unter Reflexionselemente wird allgemein verstanden, dass diese einen Reflexionsgrad größer 0,8 oder 0,9 aufweisen. Unter Reflexionsgrad wird das Verhältnis zwischen einfallendem und reflektiertem Licht verstanden.

In bevorzugter Weiterbildung ist bei der Ausführungsvariante mit den Reflexionselementen eine aktive Beleuchtung der Marker vorgesehen, sodass diese aufgrund ihres hohen Reflexionsgrades im aufgenommenen Bild als leuchtende Bildelemente erscheinen und damit eindeutig identifizierbar sind.

Sofern vorliegend von Reflexionsfolien gesprochen wird, so werden hierunter insbesondere sogenannte retroreflektierende Folien verstanden, bei denen das eintreffende Licht zumindest weitgehend unabhängig vom Einfallwinkel in Richtung der bestrahlenden Lichtquelle und damit insbesondere zu der Kamera zurück reflektiert wird.

Derartige Reflexionselemente oder auch lumineszierende Elemente werden vorliegend auch als passive Marker bezeichnet, da sie keine eigene Lichtquelle besitzen. Der Vorteil dieser speziellen passiven Marker im Vergleich zu sonstigen, passiven Markern wie beispielsweise eine einfache Farbmarkierung ist in der verbesserten Sichtbarkeit zu sehen, sodass die Gefahr von Auswertefehlem bei der automatischen Bildauswertung reduziert ist.

In bevorzugter Weiterbildung handelt sich bei den Markern um aktive Marker mit zumindest einem (aktiven) Leuchtelement. Diese werden daher auch als lichtaktive Marker bezeichnet. Das Leuchtelement bildet eine aktive, insbesondere ansteuerbare Lichtquelle und ist beispielsweise als eine LED oder auch als mehrere LEDs ausgebildet. Mit der Verwendung von aktiven Markern wird deren Sichtbarkeit und Identifizierung in dem aufgenommenen Bild erhöht, sodass die Bildauswertung zuverlässig ist.

In zweckdienlicher Ausgestaltung sind die Leuchtelemente zur Abgabe von Lichtimpulsen ausgebildet, d. h. es wird ein pulsierendes Lichtsignal von dem aktiven Marker abgegeben. Bevorzugt ist eine konstante, vorgegebene Pulsfrequenz eingestellt.

Bei der Ausführungsvariante mit den unterschiedlichen optischen Eigenschaften der verschiedenen Marker weisen in bevorzugter Weiterbildung unterschiedliche Marker unterschiedliche Pulsfrequenzen auf.

Speziell bei der Verwendung von veränderlichen Markern, wie z. B. durch die Lichtimpulse, wird mit der Kamera ein Video bzw. ein Stream aufgenommen und ausgewertet, so dass die zeitlichen Veränderungen, speziell das Pulsieren / Blinken und insbesondere die Pulsfrequenz(en) erfasst und ausgewertet werden.

Bei der Verwendung von aktiven Markern ist das Leuchtelement in bevorzugter Ausgestaltung in Richtung zur Kamera orientiert. Hierdurch wird eine Erfassung der Position des Markers zuverlässig gewährleistet.

In bevorzugter Ausgestaltung ist beim aktiven Marker ein Stellelement zur Ausrichtung des Leuchtelements und/oder einer Blende vorgesehen. Dies dient insbesondere zur Ausrichtung des Leuchtelements in Richtung zur Kamera bzw. bei der Ausrichtung einer Blende zur Ausrichtung des von dem Leuchtelement abgestrahlten Lichtes.

In bevorzugter Ausgestaltung weist der aktive Marker einen Diffusor oder einen optischen Filter auf, welcher vor dem Leuchtelement angeordnet ist. Untersuchungen haben gezeigt, dass in bestimmten Situationen im aufgenommenen Bild Überbelichtungen aufgrund des aktiven Leuchtelements auftreten können, die für die weitere Bildauswertung nachteilig sind. Durch den Diffusor wird daher auftretende Leuchtintensität reduziert. Alternativ zum Diffusor kann ein geeigneter Filter, beispielsweise zur Reduzierung der Leuchtintensität eingesetzt werden.

Die Marker sind vorzugsweise randseitig neben dem Förderband der Fördervorrichtung platziert und markieren insbesondere die Eckpunkte des Prüfungsbereichs. Alternativ weisen sie eine feste Ortsbeziehung zu den Eckpunkten des Randbereichs auf.

Bevorzugt handelt sich bei dem Prüfbereich um einen rechteckigen Bereich. Vorzugsweise sind zumindest vier Marker vorgesehen, also zwei auf jeder Randseite. Dabei ist jeder Marker bevorzugt einem Eckpunkt des Prüfungsbereichs zugeordnet.

Die Kamera ist bevorzugt entgegen einer Fördereinrichtung und damit entgegen der Längsrichtung der Fördereranlage beabstandet von dem Prüfbereich angeordnet. Die Kamera ist dabei beispielsweise im Bereich zwischen 1 m und 4 m von dem Prüfbereich beabstandet. Weiterhin ist die Kamera bevorzugt oberhalb des Förderbands angeordnet, sodass sie also unter einem schrägen Winkel auf den Prüfbereich gerichtet ist.

In bevorzugter Ausgestaltung ist die zumindest eine Kamera bezüglich des Förderbands mittig angeordnet, d.h. auf halber Breite des Förderbands.

In bevorzugter Weiterbildung ist die Auswerteeinheit weiterhin dazu eingerichtet, auf Basis der aufgenommenen Bilder Aussagen über eine Eigenschaft der Bögen und zwar insbesondere über eine Planlage der Bögen zu treffen. Hierzu werden Methoden der automatischen Bilderkennung eingesetzt. Bevorzugt wird der Verlauf einer Kante des Bogens im Hinblick auf eine Krümmung ausgewertet. Die Kante des Bogens ist dabei im vorgegebenen Bildbereich und damit im Prüfbereich positioniert.

Erfindungsgemäß ist weiterhin eine Wellpappenanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 15 ausgebildet. Diese Merkmalskombination stellt eine eigenständige Erfindung dar. Die Einreichung einer Teilanmeldung hierauf bleibt vorbehalten. Die nachfolgend im Zusammenhang mit dieser weiteren Erfindung beschriebenen Aspekte stellen zudem auch bevorzugte Weiterbildungen der zuvor beschriebenen Wellpappenanlage und des zuvor beschriebenen Verfahrens dar.

Gemäß diesem Aspekt ist im Bereich des Prüfbereichs eine Einhausung angebracht, welche die Fördereinrichtung, zumindest das Förderband, zumindest teilweise überdeckt und in Querrichtung quer zur Längsrichtung überspannt. Mit Hilfe dieser Einhausung erfolgt eine gezielte Abschattung des Prüfbereichs zur Umgebung hin, sodass der Prüfbereich gegenüber einem Lichteinfall speziell von der Seite oder von oben zumindest teilweise geschützt und abgeschattet ist. Weiterhin ist ein Beleuchtungselement angeordnet, welches den Prüfbereich und speziell die Stirnkante definiert beleuchtet. Durch diese Maßnahme wird die Sichtbarkeit des Prüfbereichs und insbesondere auch der Marker oder von Stirnkanten der Bögen der Stirnkante verbessert, sodass die automatisierte Bildauswertung zuverlässiger und genauer ist.

Durch die verbesserte und dezidierte Ausleuchtung kann z.B. auch auf die Marker zur Identifizierung des Prüfbereichs verzichtet werden. Bevorzugt werden diese jedoch weiterhin wie zuvor beschrieben verwendet. Durch die gezielte Ausleuchtung sind die Marker, insbesondere bei der Verwendung von passiven Markern besser zu erkennen. Ein weiterer Vorteil der Einhausung ist zudem auch darin zu sehen, dass neben einer optischen Abschattung auch ein sonstiger Schutz des Prüfbereichs beispielsweise vor Verschmutzung erreicht ist.

In bevorzugter Ausgestaltung ist das Beleuchtungselement dimmbar, sodass also die Leuchtstärke eingestellt werden kann. Hierdurch wird eine Anpassung der Leuchtstärke an die Umgebungs-Lichtverhältnisse ermöglicht und im Betrieb auch vorgenommen.

Alternativ oder ergänzend ist die Lichtfarbe einstellbar. Hierdurch kann gezielt die Erkennbarkeit von Strukturen im Prüfbereich für die Kamera verbessert werden. So kann speziell bei der Verwendung von passiven Markern durch die Auswahl der Lichtfarbe die Erkennbarkeit der Marker verbessert werden.

Das Beleuchtungselement ist bevorzugt an der Einhausung, insbesondere an einer Innenseite angebracht. Die Einhausung weist allgemein in bevorzugter Ausgestaltung zumindest eine Seitenwand und vorzugsweise zwei Seitenwände sowie eine Oberwand auf. Die Oberwand überspannt das Förderband vorzugsweise über dessen gesamte Breite hinweg. Sie verbindet insbesondere die beiden Seitenwände. Diese sind beispielsweise randseitig an der Fördereinrichtung befestigt. Insgesamt ist die Einhausung - in einer Ansicht mit Blickrichtung in Längsrichtung - L-förmig und vorzugsweise U-förmig ausgebildet. Durch die Anordnung an einer Innenseite und insbesondere an der Innenseite der Oberwand ist eine gezielte Ausleuchtung des durch die Einhausung abgeschatteten Bereiches erreicht.

In bevorzugter Ausgestaltung ist das Beleuchtungselement derart angebracht und / oder abgeschattet, dass das Beleuchtungselement für die Kamera nicht sichtbar ist und/oder dass das vom Belüftungselement abgegebene Licht nicht in die Kamera strahlt. Unter nicht sichtbar wird hierbei verstanden, dass das Beleuchtungselement in dem von der Kamera aufgenommenen Bild nicht erkennbar ist. Zumindest ist das Beleuchtungselement, speziell ein von dem Beleuchtungselement abgegebener Lichtkegel derart ausgerichtet, dass dieser nicht in die Kamera strahlt. Hierdurch wird eine gute Erkennbarkeit des ausgeleuchteten Prüfbereichs gewährleistet, insbesondere ohne dass ein Überstrahlen (hohe Helligkeit) von Teilbereichen im von der Kamera aufgenommenen Bild erfolgt. Um diese Abschattung des Beleuchtungselements in Richtung zur Kamera zu realisieren ist beispielsweise eine Blende angeordnet.

Im Hinblick auf eine möglichst gute Abschattung des Prüfbereichs besteht die Einhausung aus einem optisch nichttransparenten, opaken Material.

Die Einhausung ist bevorzugt lediglich im Bereich des Prüfbereichs ausgebildet, sie erstreckt sich daher nur über ein Teilstück der Fördereinrichtung. Speziell ist sie in Längsrichtung an die Länge des Prüfbereichs angepasst und weiß beispielsweise eine Länge auf, die im Bereich zwischen dem 0,5 -fachen bis zum zweifachen der Länge des Prüfbereichs entspricht. Vorzugsweise entspricht die Länge beispielsweise dem 0,7-1 ,5 fachen der Länge des Prüfbereichs.

Die Höhe der Einhausung liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 0,2 m bis beispielsweise bis maximal 1 m und liegt vorzugsweise im Bereich kleiner 0,7 m oder auch kleiner 0,5m - bezogen auf die Höhe des Förderbands. Insgesamt ist hierdurch ein vergleichsweise enger Bereich der Fördereinrichtung abgeschattet und damit möglichst gut vor Umgebungslicht geschützt.

In bevorzugter Ausgestaltung erstreckt sich das Beleuchtungselement quer zur Längsrichtung und weist mehrere individuell ansteuerbare Bereiche auf. Durch die individuell ansteuerbaren Bereiche können daher gezielt definierte Querbereiche ausgeleuchtet werden. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn nicht die gesamte Breite der Fördereinrichtung ausgenutzt wird, wenn also die aufliegenden Bögen nicht die gesamte Breite überdecken.

Speziell weist das Beleuchtungselement mehrere Leuchtelemente auf. Bevorzugt werden als Leuchtelemente einzelne LEDs ein gesetzt. Die Leuchtelemente sind entweder individuell oder auch gruppenweise ansteuerbar, um die ansteuerbaren Bereiche auszubilden. Die zuvor beschriebenen unterschiedlichen Möglichkeiten, beispielsweise die Dimmbarkeit zur Einstellung einer geeigneten Beleuchtungsstärke, die Einstellung der Lichtfarbe (speziell durch die Verwendung von RGB-Leuchtmittel) werden im Betrieb der Anlage, also bei der Durchführung des Verfahrens vorzugsweise auch umgesetzt und einzeln oder in beliebigen Kombinationen durchgeführt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Diese zeigen in teilweise stark vereinfachten Darstellungen

FIG 1 eine Fördereinrichtung als ein Teil einer Wellpappenanlage in einer seitlichen Querschnittsdarstellung,

FIG 2 eine perspektivische Aufsicht auf ein Förderband in Blickrichtung einer Kamera,

FIG 3 eine schematisierte Blockbild-Darstellung einer Kamera, einer Auswerteeinheit sowie von Markern,

FIG 4A, 4B Darstellungen zur Erläuterung der Korrektur eines aufgenommenen Bildes sowie

FIG 5 eine beispielhafte, stark vereinfachte Darstellung eines lichtaktiven Markers mit Kamera.

FIG 1 und FIG 2 zeigen in stark vereinfachten Darstellungen als Ausschnitt einer Wellpappenanlage 2 einen Teilbereich einer Fördereinrichtung 4, mittels derer einzelne Bögen 6 aus Wellpappe in einer Förderrichtung gefördert und transportiert werden. Die Förderrichtung definiert zugleich eine Längsrichtung 8 der Fördereinrichtung 4. Die Fördereinrichtung 4 weist ein Förderband 10 auf, welches von einem Bandträger 11 geführt ist.

Die einzelnen Bögen 6 liegen auf dem Förderband 10 auf, und zwar überlappen sie sich in Längsrichtung 8 jeweils ein Teilstück. Im Betrieb läuft das Förderband 10 kontinuierlich, so dass die Bögen 6 kontinuierlich in Längsrichtung 8 gefördert werden. Das Förderband 10 weist quer zur Längsrichtung 8 eine Breite auf, die typischerweise im Bereich zwischen 100cm und 400cm und insbesondere im Bereich zwischen 250 cm 350 cm liegt. Dies Breite definiert die maximale Well- pappen-Breite, die mit der Wellpappenanlage 2 hergestellt werden kann. Im Ausführungsbeispiel ist die Breite der Bögen 6 deutlich geringer als die Breite des Förderbands 10.

Der Fördereinrichtung 4 ist ein vorgegebener Teilbereich als Prüfbereich 12 zugewiesen. Dieser ist in der Figur 2 durch gestrichelte Linien dargestellt. Es handelt sich bevorzugt um einen rechteckigen Teilbereich der Fördereinrichtung 4, speziell des Förderbands 10. Im Ausführungsbeispiel sind an den Eckpunkten des Prüfbereichs 12 Marker 14 angeordnet und zwar randseitig des Förderbands 10. Beispielsweise sind sie in einem randseitigen Flansch 16 integriert. Sie sind grundsätzlich ortsfest an der Fördereinrichtung 4 montiert.

Die Fördereinrichtung 4 weist weiterhin allgemein ein Traggerüst 18 (vergleiche FIG 1 ) auf, über das die Fördereinrichtung 4 beispielsweise an einen Boden befestigt ist und welches auch zur mechanischen Halterung des Förderbands 10 ausgebildet ist. Im Ausführungsbeispiel ist lediglich ein Förderband 10 dargestellt. Häufig weisen jedoch Fördereinrichtungen 4 mehrere Förderbänder 10 auf, die beispielsweise übereinander oder auch nebeneinander angeordnet sind. Typischerweise ist ein jeweiliges Förderband 10 schräg geneigt angeordnet und fördert die Bögen 6 auf ein höheres Niveau. Anschließend zum Förderband 10 ist üblicherweise eine Stapelvorrichtung zur Stapelung der einzelnen Bögen 6 angeordnet

Einem jeweiligen Förderband 10 ist weiterhin ein Kamerasystem 20 zugeordnet, welches zumindest eine Kamera 22 aufweist und im Ausführungsbeispiel durch diese gebildet ist. Die Kamera 22 ist entgegen der Längsrichtung 8 vor dem Prüfbereich 12 und etwas oberhalb des Förderbands 10 positioniert. Die Kamera 22 ist in Richtung zum Prüfbereich 12 orientiert, d.h. ein Erfassungsbereich der Kamera 22 ist auf den Prüfbereich 12 ausgerichtet.

Üblicherweise weist die Fördereinrichtung 4 eine Beleuchtungsvorrichtung 24 mit zumindest einem Beleuchtungselement auf, mit dessen Hilfe zumindest ein Teilbereich und insbesondere der Prüfbereich 12 geeignet beleuchtet wird. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 sind mehrere Beleuchtungselemente dargestellt. Durch die Ausleuchtung des Prüfbereichs 12 wird sichergestellt, dass die von der Kamera 22 aufgenommenen Bilder 11 (vergleiche beispielsweise FIG 4A) eine für die vorgesehene Bildauswertung ausreichende Qualität aufweisen. Je nach Ausgestaltung der Marker 14, speziell wenn diese als Reflexionselemente oder als lu- mineszierende Elemente ausgebildet sind, wird durch die Beleuchtung auch eine gute Erkennbarkeit der Marker 14 im aufgenommenen Bild 11 gewährleistet. Speziell ist in bevorzugter Ausgestaltung hierbei vorgesehen, dass ein Beleuchtungselement im Bereich der Kamera 22 positioniert ist und von dort die Marker 14 bestrahlt.

Eine Wellpappenanlage 2 setzt sich allgemein aus mehreren Komponenten zusammen. Mithilfe der Wellpappenanlage 2 wird aus Papierbahnen zunächst eine Endlos-Wellpappe hergestellt, die dann zur Erzeugung der einzelnen Bögen 6 geschnitten wird. Der Aufbau und Wirkungsweise einer solchen Wellpappenanlage 2 ist grundsätzlich bekannt und typischerweise wie folgt:

Die Papierbahnen werden von einem Abroller abgerollt und den weiteren nachfolgenden Komponenten der Wellpappenanlage 2 zugeführt. Für einen unterbrechungsfreien Betrieb sind beispielsweise sogenannte Splicer vorgesehen, mit deren Hilfe der unterbrechungsfreie Lauf auch bei einem Wechsel von Papierrollen ermöglicht ist.

Mithilfe einer sogenannten einseitigen Maschine (Single Facer) wird zunächst eine einseitige Wellpappenbahn erzeugt. Eine der Papierbahnen wird hierbei mithilfe einer geriffelten Walze gewellt und anschließend mit einer ersten Deckbahn an einer Seite verklebt. Diese wird üblicherweise über eine sogenannte Brücke für die Weiterverarbeitung weiteren Maschinen zugeführt, und es wird üblicherweise eine zweite Deckbahn gegenüberliegend zu der ersten Deckbahn auf die gewellte Lage der einseitigen Wellpappebahn aufgeklebt. Hierzu wird diese typischerweise zunächst einem sogenannten Vorheizer zugeführt. Zum Verkleben ist ein Leimwerk vorgesehen. Um die Qualität und den störungsfreien Betrieb zu ermöglichen sind darüber hinaus bevorzugt Heizvorrichtungen, Zugvorrichtungen und sonstige Bandführungen zur Führung der Papierbahnen und/oder der erzeugten Wellpappenbahn vorgesehen. Der Teilbereich einer Wellpappenanlage bis zur Erzeugung der doppelseitigen Wellpappe wird als das sogenannte Nassende bezeichnet.

Daran schließt sich das Trockenende an. Bei diesem erfolgt eine Bearbeitung und ein Zuschneiden der zuvor erzeugten Endlos-Wellpappenbahn. Typischerweise ist zunächst ein sogenannter Kurzquerschneider vorgesehen, mit dessen Hilfe beispielsweise bei einem Formatwechsel der sogenannte Anfahrabfall entfernt wird. Weiter weist das Trockenende insbesondere nachfolgend zum Kurzquerschneider einen Schneid- und Rillautomat auf, welcher die Wellpappenbahn in Längsrichtung schneidet bzw. zumindest rillt und damit definierte Klickbereiche einfügt.

Schließlich ist nachfolgend ein sogenannter Querschneider angeordnet, welcher die Wellpappebahn zur Erzeugung der einzelnen Bögen 6 in Querrichtung durchtrennt. Nachfolgend zum Querschneider ist weiterhin das Ablagesystem angeordnet, welches die zuvor beschriebene Fördereinrichtung 4 aufweist. Nachfolgend zur Fördereinrichtung 4 ist typischerweise die Stapelvorrichtung zur Stapelung der einzelnen Bögen 6 angeordnet.

Die spezielle Ausgestaltung der Wellpappenanlage 2 sowie das Verfahren zur Bestimmung des Prüfbereichs 12 in von der Kamera 22 aufgenommenen Bildern 11 wird nachfolgend insbesondere im Zusammenhang mit den FIG 3, FIG 4A sowie FIG 4B näher erläutert:

Gemäß FIG 3 ist die Kamera 22 mit einer Auswerteeinheit 26 verbunden. Im Ausführungsbeispiel ist weiterhin dargestellt, dass die Auswerteeinheit 26 mit den Markern 14 verbunden ist, um diese beispielsweise anzusteuern. Dies ist insbesondere im Falle von sogenannten aktiven Markern 14 vorgesehen, welche ein aktives Leuchtelement 28 (vergleiche hierzu FIG 5) aufweist.

Im Betrieb der Wellpappenanlage 2 nimmt die Kamera 22 fortlaufend Bilder auf und übermittelt die aufgenommenen Bilder 11 , also die entsprechenden elektronischen Bilddaten, an die Auswerteeinheit 26. Die Auswerteeinheit 26 ist geeignet eingerichtet, um eine automatische Bildauswertung sowie Bildbearbeitung durchzuführen. Hierzu weist die Auswerteeinheit 26 zumindest einen geeigneten Prozessor sowie ein oder mehrere geeignete Algorithmen sowie weiterhin einen Speicher auf.

Die Auswerteeinheit 26 führt dabei insbesondere folgende Schritte aus, die auch im Zusammenhang mit FIG 4A und FIG 4B näher erläutert werden:

Zunächst werden im aufgenommenen Bild 11 mithilfe einer automatischen Bilderkennung die im aufgenommenen Bild 11 dargestellten Marker 14 identifiziert und damit wird auch der im aufgenommenen Bild 11 dargestellte Prüfbereich 12 bestimmt.

Im nächsten Schritt wird automatisch überprüft, ob der dargestellte Prüfbereich 12 eine vorgegebene Sollorientierung 27 einnimmt. Diese ist in den FIG 4A und FIG 4B durch eine dick gestrichelte Linie und als Rechteck dargestellt. Typischerweise ist die Kamera 22 bei korrekter Justage derart orientiert, dass eine Horizontale im dargestellten Bild 11 parallel zu einer Verbindungslinie zwischen zwei gegenüberliegenden Markern 14 verläuft. Eine Abweichung der Verbindungslinie von der Horizontalen deutet auf eine Verdrehung der Kamera 22 hin. Die Verbindungslinie wird bei der Bildauswertung automatisch auf Basis der ermittelten Positionen zweier gegenüberliegender Marker 14 bestimmt.

Ergänzend oder alternativ wird auch überprüft, ob die Winkellage der einzelnen Marker 14 zueinander einem erwarteten Sollwinkel entspricht. Aufgrund der Anordnung der Kamera 22 oberhalb des Förderbands 10 sowie vor dem Prüfbereich 12 ergibt sich eine Fluchtpunktperspektive, die dazu führt, dass im dargestellten Bild 11 ein beispielsweise rechteckiger Prüfbereich 12 trapezförmig dargestellt ist. Eine Abweichung von den zu erwartenden Sollwinkeln deutet beispielsweise auf eine Verzerrung hin.

Wird bei dieser Überprüfung eine Abweichung des im aufgenommenen Bild 11 dargestellten Prüfbereichs 12 von der Sollorientierung 27 identifiziert, so wird vorzugsweise automatisch eine Bildkorrektur vorgenommen, bei der eine Bildtransformation durchgeführt wird, sodass der im Bild dargestellte Prüfbereich 12 seine vorgegebene Sollorientierung einnimmt.

In der Figur 4A ist beispielhaft eine Abweichung von der Sollorientierung 27 durch eine Verdrehung dargestellt. Bei der Bildtransformation wird der dargestellte Prüfbereich 12 gedreht und in die gewünschte Solorientierung gebracht. Als Ergebnis dieser Bildbearbeitung wird ein korrigiertes Bild I2 erhalten, welches vorzugsweise ausgegeben und/ oder abgespeichert wird. Das korrigierte Bild I2 ist beispielhaft in der Figur 4B dargestellt.

Das Ergebnis dieser Bildbearbeitung, speziell das korrigierte Bild I2 bildet die Grundvorlage für eine weitergehende automatische Bildauswertung, insbesondere zur Überprüfung der Planlage der einzelnen Bögen 6. Aufgrund der vorhergehenden Überprüfung und gegebenenfalls Korrektur der Orientierung des im Bild dargestellten Prüfbereichs 12 ist eine zuverlässige automatische, kamerabasierte Überprüfung der Planlage der einzelnen Bögen 6 ermöglicht.

In der FIG 5 ist beispielhaft eine Ausgestaltung eines Markers 14 als aktiver Marker 14 dargestellt. Dieser weist das bereits erwähnte Leuchtelement 28, speziell eine LED auf, welches Licht in Richtung zur Kamera 22 abstrahlt. Bevorzugt ist der aktive Marker 14 derart eingerichtet und/oder positioniert, dass das abgestrahlte Licht in Richtung zur Kamera 22 orientiert ist. Das abgestrahlte Licht ist in der Figur 5 durch ein Lichtbündel 30 dargestellt.

Der aktive Marker 14 weist im Ausführungsbeispiel eine dem Leuchtelement 28 vorgeschaltete Linse 32 und einen Diffusor 34 auf. Mit diesen Elementen wird eine gewünschte Bündelung oder Aufweitung des abgestrahlten Lichts gezielt eingestellt.

In der Figur 5 ist weiterhin eine Blende 36 dargestellt, welche im Ausführungsbeispiel als ein Kreisringsegment ausgebildet ist, welches das Leuchtelement 28 umgibt und welches einen definierten Öffnungsbereich aufweist. Weiterhin ist in bevorzugter Ausbildung ein lediglich stark vereinfacht dargestelltes Stellelement 38 vorgesehen, mit dessen Hilfe die Blende 36 eingestellt und insbesondere verdreht werden kann. Hierdurch wird die Orientierung und/oder Aufweitung des Lichtbündels 30 definiert.

In bevorzugter Ausgestaltung gibt das Leuchtelement 28 Lichtimpulse mit einer definierten Frequenz ab. Ein jeweiliger aktiver Marker 14 blinkt daher mit vorgegebener Blink-Frequenz.

Bevorzugt sind für die unterschiedlichen Marker 14 unterschiedliche Frequenzen eingestellt und vorgesehen, sodass eine Unterscheidung der Marker anhand der Blink-Frequenzen ermöglicht ist.

Die Auswerteeinheit 26 ist geeignet dafür eingerichtet, diese Blink-Frequenzen zu erfassen und auszuwerten. Hierzu werden insbesondere mehrere aufgenommenen Bilder 11 miteinander verglichen. Weiterhin ist die Bildaufnahme-Frequenz der Kamera 22 ausreichend hoch, um die Abfolge der Lichtimpulse identifizieren und insbesondere auch auswerten zu können.

Insgesamt werden von der Kamera 22 Bilder mit einer geeigneten Aufnahmerate (Bildwiederholfrequenz) aufgenommen. Die Aufnahmerate liegt beispielsweise im Bereich von 30 bis 60 Bildern pro Sekunde (30Hz-60Hz). Grundsätzlich können auch Kameras mit höheren oder niedrigeren Aufnahmeraten eingesetzt werden.

Die Frequenz für die Lichtimpulse ist vorzugsweise auf die Aufnahmerate der Kamera abgestimmt und insbesondere mit dieser gekoppelt. So ist es beispielsweise möglich, anhand der Anzahl der Bilder zwischen zwei Lichtimpulse die Frequenz der Lichtimpulse zu ermitteln. Die Frequenz der Lichtimpulse ist daher allgemein vorzugsweise kleiner als die Aufnahmerate der Kamera.

Bei der Kamera 22 handelt es sich vorzugsweise allgemein um eine CCD Kamera mit einem geeigneten CCD-Sensor mit einer geeigneten Pixeldichte. Eine Auflösung der Kamera 22 ist ausreichend hoch. Speziell liegt die Auflösung im Millimeterbereich, d.h. zwei benachbarte Bildpunkte im aufgenommenen Bild 11 repräsentieren einen realen Abstand (des Prüfbereichs 12) im Bereich von wenigen Millimetern, insbesondere im Bereich von 1 -5 mm.

Im Zusammenhang mit der Figur 2 ist als bevorzugte Weiterbildung aber auch als eine eigenständige Erfindung eine Einhausung 40 im Bereich des Prüfbereichs 12 ausgebildet. Diese Einhausung 40 ist im Ausführungsbeispiel U-förmig ausgebildet und weist zwei Seitenwände 42 sowie eine Oberwand 44 auf, welche die beiden Seitenwände 42 miteinander verbindet. Die Einhausung 40 überspannt die gesamte Breite der Fördereinrichtung 4 im Prüfbereich 12. im Ausführungsbeispiel weist die Einhausung 40 in Längsrichtung 8 eine Länge auf, die der Länge des Prüfbereichs 12 entspricht. An der Innenseite der Oberwand 44 ist ein Beleuchtungselement 46 angeordnet, welches sich quer über das Förderband 10 erstreckt. Das Beleuchtungselement 46 weist als einzelne Leuchtelemente insbesondere einzelne LEDs auf, welche in Querrichtung nebeneinander aufgereiht sind. Bei dem Beleuchtungselement 46 handelt sich daher um eine Art LED- Balken. Das Beleuchtungselement 46 ist dimmbar wird vorzugsweise in Abhängigkeit der aktuellen Lichtsituation im Betrieb auch gedimmt. Weiterhin besteht in bevorzugter Weiterbildung auch die Möglichkeit der Einstellung der Farbe, die bevorzugt im Betrieb auch geeignet gewählt wird um die Erkennbarkeit von gewünschten Strukturen innerhalb des Prüfbereichs 12 im Bild der Kamera klar hervortreten zu lassen. Speziell wird hierdurch die Sichtbarkeit von Stirnkanten der Bögen 6 und/oder auch der Marker 14 verbessert. Das Beleuchtungselement 46 weist einzeln ansteuerbare Bereiche oder Segmente auf, die bevorzugt in Querrichtung nebeneinander angeordnet sind. Bei diesen Bereichen handelt sich insbesondere jeweils um Gruppen von einzelnen LEDs.

Durch diese Ausgestaltung wird der Prüfbereich 12 in Abhängigkeit der aktuellen Anforderungen und Beleuchtungssituation geeignet ausgeleuchtet, wobei hierzu die Intensität und / oder die Farbe geeignet eingestellt werden. Durch die Einhausung 40 mit der definierten Ausleuchtung des Prüfbereichs 12 wird beispielsweise die Erkennbarkeit der Marker 14 oder auch der Stirnkanten der einzelnen Bögen 6, anhand derer bevorzugt die WARP-Erkennung durchgeführt wird, verbessert. Durch die Einhausung 40 wird der Prüfbereich 12 vor von außen einfallendem Streulicht und sonstigen Störquellen sowie vor einer Verschmutzung geschützt.

Ein von dem Beleuchtungselement 46 abgegebener Lichtkegeln ist vorzugsweise schräg in Richtung nach unten orientiert, und zwar insgesamt vorzugsweise derart, dass ein Schattenwurf der Stirnkante 26 möglichst stark hervortritt.

Bezugszeichenliste

2 Wellpappenanlage

4 Fördereinrichtung

6 Bogen

8 Längsrichtung

10 Förderband

11 Bandträger

12 Prüfbereich

14 Marker

16 Flansch

18 Traggerüst

20 Kamerasystem

22 Kamera

24 Beleuchtungsvorrichtung

26 Auswerteeinheit

27 Sollorientierung

28 Leuchtelement

30 Lichtbündel

32 Linse

34 Diffusor

36 Blende

38 Stellelement

40 Einhausung

42 Seitenwand

44 Oberwand

46 Beleuchtungselement

11 aufgenommenes Bild

I2 korrigiertes Bild