Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
DEVICE AND METHOD FOR DETECTING PAPER SHEETS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/023289
Kind Code:
A2
Abstract:
The inventive device has at least one optical sensor (7, 8) which emits a ray of light (13, 14) that is inclined in relation to the surface of the pallet (2), forming an angle and irradiating the surface of the pallet (2) at a reflection point; and means (9, 10, 11, 12) for displacing the reflection point over the surface of the pallet (2), over a predetermined path.

Inventors:
FRITSCHE THILO (DE)
SCHAEDE JOHANNES GEORG (DE)
Application Number:
PCT/CH2001/000052
Publication Date:
April 05, 2001
Filing Date:
January 24, 2001
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
DE LA RUE GIORI SA (CH)
FRITSCHE THILO (DE)
SCHAEDE JOHANNES GEORG (DE)
International Classes:
B65H7/04; G07D7/12; B65H7/14; (IPC1-7): B65H7/14
Foreign References:
DE19909518A11999-10-07
FR2704642A11994-11-04
CH686201A51996-01-31
EP0289185A21988-11-02
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 346 (M-537), 21. November 1986 (1986-11-21) & JP 61 145042 A (KOMORI PRINTING MACH CO LTD), 2. Juli 1986 (1986-07-02)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 008, no. 037 (M-277), 17. Februar 1984 (1984-02-17) & JP 58 193849 A (FUJI XEROX KK), 11. November 1983 (1983-11-11)
Attorney, Agent or Firm:
BUGNION S.A. (Genf 12, CH)
Kiliaridis, Constantin (Case postale 375, Genève 12, CH)
Download PDF:
Claims:
Ansprüche
1. Vorrichtung zur Erfassung des Vorhandenseins von Papierbögen (1), insbesondere Wertpapierbögen, auf einer Palette (2), dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen optischen Fühler (7,8), der einen bezüglich der Oberfläche der Palette (2) winkelförmig geneigten Lichtstrahl (13,14) abgibt und die Oberfläche der Palette (2) an einem Reflexionspunkt anstrahlt, und Mittel (9,10, 11, 12) zur Verschiebung des Reflexionspunktes über eine vorbestimmte Strecke über die Fläche der Palette (2) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die winkelförmige Neigung ca. 40° beträgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei symmetrische Fühler (7,8) enthält.
4. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, die eine Verschiebung des Reflexionspunktes gestatten, mindestens durch einen Druckluftzylinder (11, 12) gebildet werden, der auf eine Stütze (8,9), an der jeder Fühler (7,8) befestigt ist, so einwirkt, daß der Fühler (7,8) parallel zur Oberfläche der Palette verschoben wird.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung über eine vorbestimmte Strecke erfolgt.
6. Verfahren zur Erfassung von Ries Papier, insbesondere Ries Wertpapier, auf einer Palette mittels mindestens eines optischen Fühlers, der einen Lichtstrahl auf einen Reflexionspunkt abgibt, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte : Einschalten des Fühlers, Verschieben des Reflexionspunktes, Analysieren des durch Reflexion abgegebenen Lichtsignals zur Erfassung des Vorhandenseins von Bögen, Anhalten der Bewegung des Reflexionspunktes, Abgeben eines geeigneten Signals in Abhängigkeit des Ergebnisses der Erfassung, Ausschalten des Fühlers.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschieben des Reflexionspunktes durch lineares Verschieben des Fühlers über eine parallel zur Oberfläche der Palette verlaufende, vorbestimmte Strecke erfolgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Strecke größer ist als die Abmessung eines auf dem Papier vorhandenen Hologramms.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei symmetrische Fühler verwendet.
Description:
Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung von Papierbögen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die die Erfassung des Vorhandenseins und der Position von Ries Papierbögen, insbesondere von Wertpapierbögen, auf Paletten gestattet. Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren für eine solche Erfassung.

Ein Problem, mit dem man auf dem Gebiet der Herstellung von bedruckten Bögen häufig konfrontiert wird, ist die genaue Positionierung der Bogenstapel auf den Paletten. Bei einem Druckverfahren für Papierbögen, beispielsweise für Wertpapiere, werden nämlich Bogenstapel oftmals auf Paletten von einer Maschine zur anderen transportiert, um die verschiedenen Schritte des Verfahrens zu durchlaufen. Somit führt man einer gegebenen Maschine einen Bogenstapel auf einer Palette zu, überträgt den Bogenstapel in den Einlaß der Maschine, führt die Bögen einzeln in die Maschine ein, damit die Maschine ihren Verfahrensschritt, zum Beispiel einen Druck, eine Numerierung oder dergleichen, durchführen kann, und stellt am Ausgang der Maschine den Bogenstapel auf einer Palette wieder her.

Bei einem industriellen Produktionsverfahren wird dem Eingang einer Maschine natürlich nicht nur eine einzige Palette zugeführt, sondern ein kontinuierlicher Fluß von Paletten und Bogenstapeln wird zu jeder Maschine hin-und von ihr weggeführt.

Während die Bildung von Bogenstapeln am Ausgang einer Maschine einfach ist, wobei jeder Bogen, der von der Maschine bearbeitet wurde, einzeln austritt, ist das Laden

von Bogenstapeln von Paletten zum Eingang der Maschine komplizierter.

Die auf einer Palette aufgestapelten Bögen müssen auf sichere Weise von der Palette auf den Zuführtisch der Maschine übertragen werden. Diese Übertragung kann auf verschiedene Weise erfolgen : zum Beispiel kann die Palette auf einem Zuführtisch angeordnet werden, auf dem sich die Palette in einer bekannten Bezugsposition eines Übertragungssystems befindet ; das Übertragungssystem, das insbesondere ein geeignetes Greifersystem zum Ergreifen des Bogenstapels umfaßt, kann zugeführt werden ; ein Steg kann abgesenkt werden, um die Palette mit dem Zuführtisch der Maschine zu verbinden, und der Stapel kann von der Palette zu dem Zuführtisch befördert werden.

In diesem Stadium erschien es erforderlich, eine Erfassung des Vorhandenseins und der Position des Bogenstapels auf der Palette vorzunehmen. Befindet sich kein Bogen auf der Palette, muß nämlich der oben beschriebene Übertragungsprozeß der Bögen vermieden und stattdessen die Palette gewechselt werden, und wenn der Bogenstapel auf der Palette schlecht positioniert ist, wenn er sich beispielsweise zu nahe an dem Rand der Palette befindet, an dem der Steg sich abstützen wird, oder schräg ausgerichtet ist, kann er die Bewegung des Stegs behindern, was dann zu einem Blockieren der Maschine führen wird und den Eingriff einer Bedienperson erforderlich macht. Bei einem industriellen Produktionsverfahren sind solche Zeitverluste nicht akzeptabel und müssen auf ein Minimum reduziert werden.

Nichtsdestotrotz wirft eine genaue und sichere Erfassung des Vorhandenseins und/oder der Position eines Bogenstapels auf einer Palette zahlreiche Probleme auf.

Ein erstes Problem besteht darin, daß es vorkommt, daß die Bogenstapel auf Paletten aus unterschiedlichem Material zugeliefert werden. Somit ist es möglich, daß aufgestapelte Bögen auf Paletten aus Metall, zum Beispiel aus Stahl, deren Oberfläche reflektierend ist, oder auf Paletten aus Kunststoff, deren Oberfläche matt ist, empfangen werden.

Das Erfassungssystem muß deshalb in der Lage sein, das Vorhandensein von Bögen oder Bogenstapeln unabhängig von der verwendeten Palettenart zu erfassen, wobei jede Palettenart aus diesem Grunde einen unterschiedlichen Reflexionskoeffizienten hat.

Ein zweites Problem besteht darin, daß sich in unterschiedlichen Farben bedruckte Bögen auf die Leistung des verwendeten Erfassungssensorsystems auswirken können : da die verschiedenen Farben ein unterschiedliches Reflexionsverhalten haben, ist es möglich, daß das Erfassungssystem das Vorhandensein von Bögen auf einer gegebenen Palette nicht erfassen kann.

Schließlich werden auf dem Gebiet von Wertpapieren oft Hologramme als Sicherheitselement eingesetzt. Ein Hologramm scheint sich jedoch ebenfalls auf die Leistungen des Erfassungssystems auszuwirken. Aufgrund des besonderen Reflexionsverhaltens eines Hologramms kommt es vor, daß der verwendete Sensor das Vorhandensein von Bögen nicht erfaßt, und zwar insbesondere, wenn die Erfassung an der Stelle stattfindet, an der sich das Hologramm befindet. Es ist selbst schwierig, sogar unmöglich, den Fühler auf

zufriedenstellende Weise so einzustellen, daß eine eindeutige Erfassung erfolgt.

Somit besteht das Ziel der Erfindung in der Entwicklung einer Vorrichtung und eines Verfahrens, die zuverlässig sind und nicht durch externe Parameter, wie zum Beispiel das Material der Paletten, die Farbe des Druckes oder auch das Vorhandensein von Sicherheitselementen, wie zum Beispiel Hologrammen oder dergleichen, auf Aufdrucken, beeinflußt werden.

Dieses Ziel wird durch die Vorrichtung und das Verfahren, die bzw. das in den Ansprüchen definiert wird, erreicht.

Dadurch, daß die optischen Fühler einen bezüglich der Oberfläche der Palette geneigten Lichtstrahl abgeben und über eine gewisse Strecke verschoben werden, können die durch das Material der Paletten und die beim Druck verwendeten Farben erzeugten Probleme vermieden werden.

Die Erfindung weist zahlreiche Vorteile auf und insbesondere kann angeführt werden, daß die Vorrichtung leicht hergestellt werden kann und ihre Verwendung zuverlässig ist.

Die Erfindung wird durch die Beschreibung einer Ausführungsform davon und der sich darauf beziehenden Figuren besser verständlich.

Figur 1 zeigt eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Figur 2 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Figur 1.

Figur 3 zeigt eine Draufsicht der Vorrichtung nach Figur 1.

Figur 4 zeigt ein Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Vorrichtung wird zunächst unter Bezug auf Figur 1 beschrieben.

In dieser Figur wird ein Bogenstapel 1 auf einer Palette 2 dargestellt, wobei die Palette 2 auf einem Ausrichttisch 3 angeordnet ist. Über dem Stapel 1 ist ein Rahmen 4 vorgesehen, der über dem Stapel absinken und wieder hochfahren kann. Dieser Rahmen 4 stützt insbesondere ein Greifersystem 5, das die Paletten bewegen kann, und ein Erfassungssystem. Das Erfassungssystem umfaßt zwei optische Fühler 7 und 8, die an den Stützen 9 und 10 befestigt sind.

Die Stützen 9 und 10 sind wiederum mittels Druckluftzylindern 11 und 12 (siehe Figur 3), die eine Bewegung der optischen Fühler 7 und 8 zwischen einer Ausgangsstellung und einer Endstellung gestatten, an dem Rahmen 4 befestigt. Diese Endstellung wird in Figur 3 durch die optischen Fühler 7'und 8'schematisch dargestellt. Der Abstand zwischen der Ausgangsstellung und der Endstellung kann durch bewegliche Anschläge eingestellt werden. Somit kann das System unterschiedlichen Hologrammgrößen angepaßt werden. Die optischen Fühler 7 und 8 geben jeweils einen Lichtstrahl 13 und 14 ab, dessen Reflexion auf der Palette 2 für die Erfassung verwendet wird. Die Fühler 7 und 8 geben jeweils einen Lichtstrahl 13,14 ab, der bezüglich der Oberfläche der Bögen des Stapels 1, das heißt der Palette 2, nicht senkrecht verläuft, sondern bezüglich der Oberfläche des Stapels vorzugsweise um 40° abgewinkelt ist,

um nicht von den verschiedenen Reflexionskoeffizienten der Paletten, oder der Farbe der Drucke auf dem Papier, beeinträchtigt zu werden.

In Figur 2 werden insbesondere der Sensor 7 mit seinem Strahl 13 in der Ausgangsstellung und der Sensor 8'mit seinem Strahl 14'in der Endstellung dargestellt. In Figur 2 ist des weiteren ein Steg 15 zu sehen, der um die Achse 16 schwenkt, um seine Positionierung an der Palette 2 und die Übertragung des Bogenstapels 1 zum Zuführtisch 17 der Maschine zu gestatten.

In der in Figur 2 dargestellten Situation ist der Bogenstapel 1 auf der Palette 2 nach rechts, das heißt in Richtung des Stegs 15, versetzt, und dieser kann nicht ordnungsgemäß abgesenkt werden. Die Erfassung erfolgt auf folgende Weise : Die Fühler 7 und 8 sind in ihrer Ausgangsstellung auf den Rand der Palette 2 ausgerichtet. Die Fühler werden eingeschaltet, damit sie ihre jeweiligen Strahlen 13 und 14 abgeben, dann werden sie mittels der Zylinder 11 und 12 seitlich verschoben, so daß sie auf ausgerichtete Weise in der Endstellung ankommen, die in Figur 2 durch den Fühler 8'symbolisch dargestellt wird.

Bei Erfassung des Vorhandenseins des Stapels 1 während der Verschiebung der Fühler zwischen zwei Bezugsstellungen kann leicht festgestellt werden, ob sich der Bogenstapel 1 in einer akzeptablen Position befindet oder ob er sich zu nahe am Rand der Palette 2 befindet.

Genauso wie erfaßt wird, ob der Bogenstapel 1 auf der Palette verschoben ist, ist es mit der vorliegenden Erfindung auch möglich festzustellen, ob ein oder mehrere

Bögen des Stapels 1 überstehen und die Positionierung des Stegs 15 möglicherweise behindern können.

Natürlich ist es erforderlich, die beschriebenen Vorrichtungen Lagesensoren, insbesondere für die Druckluftzylinder 11 und 12, und einer Zentraleinheit zur elektronischen Verwaltung zuzuordnen, die eine Analyse der von den optischen Fühlern empfangenen Daten, die Verfolgung ihrer Bewegung zwischen ihren Bezugsstellungen (der Ausgangs-und der Endstellung) und die Erzeugung eines geeigneten Steuersignals in Abhängigkeit von der erfolgten Erfassung, beispielsweise eines Fehlersignals, wenn der Stapel 1 schlecht positioniert ist, eines Steuersignals für die Folge des Prozesses (zum Beispiel Absenken des Stegs 15), wenn sich der Stapel 1 in einer akzeptablen Position befindet, gestattet. Diese Liste von Steuersignalen ist natürlich nicht erschöpfend und hängt von der betrachteten Vorrichtung ab. Man könnte zum Beispiel des weiteren das Greifersystem 5 zur Korrektur der Position des Stapels 1 verwenden, wenn er sich zu nahe am Rand der Palette 2 befindet. Dazu könnten die von den optischen Fühlern erzeugten Signale zur Berechnung der zur Korrektur notwendigen Verschiebung verwendet werden, und die Fühler können danach die durchgeführte Korrektur bestätigen.

Verschiedene Arten von Vorrichtungen können Endanschlägen zugeordnet sein, um das Ankommen der Sensoren zu erfassen, wie zum Beispiel Näherungssensoren oder dergleichen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in dem Blockdiagramm nach Figur 4 dargestellt und umfaßt die folgenden Schritte :

- Einschalten der Fühler, -Verschieben der Fühler über eine vorbestimmte Strecke, -kontinuierliches Analysieren des durch Reflexion abgegebenen Lichtsignals zur Erfassung des Vorhandenseins von Bögen, -Anhalten der Fühler am Ende der Bahn, -Abgeben eines geeigneten Signals in Abhängigkeit des Ergebnisses der Erfassung, -Ausschalten der Fühler und Zurückführen der Fühler in ihre Ausgangsstellung.

Vorzugsweise beträgt die Neigung der Lichtstrahlen bezüglich der Oberfläche der Bögen 40°. Selbstverständlich sind geringe Abweichungen von diesem Wert möglich.

Des weiteren beinhaltet das beschriebene Beispiel zwei Fühler, damit ebenfalls die Erfassung eines Bogenstapels gestattet wird, der auf der Palette schräg ausgerichtet ist.

Weiterhin hängt die Länge der Bahn, über die die Fühler verschoben werden, von den sich auf den Bögen befindenden Aufdrucken ab. Insbesondere, wie oben zu sehen, ist es erforderlich, wenn die Aufdrucke ein Hologramm enthalten und wenn der Lichtstrahl auf das Hologramm auftrifft, eine Bahn zu durchlaufen, deren Abmessung in Verschiebungsrichtung größer ist als die des Hologramms, um daran vorbeizufahren und die Erfassung über einen Teil des Bogens durchzuführen, der kein Hologramm enthält. Diese Bahn könnte somit kürzer sein, wenn die Bögen kein Hologramm enthalten, und somit könnte bei diesem Schritt Zeit eingespart werden.

Natürlich sind im beanspruchten Schutzbereich auch andere Modifikationen möglich.