Saugkasten zum Fuhren von Bogen

Die Erfindung betrifft einen Saugkasten zum Führen von Bogen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Saugkasten zum Führen von Bogen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß durch die Merkmale des kennzeichnenden Tei les des Anspruches 1 gelöst.

In vorteilhafter Weise kann der erfindungsgemaße Saugkasten auf das Format von Bogen angepaßt werden. Dadurch werden Fa l s ch luftei nf lüsse vermieden und es wird eine gleichbleibende Saugkraft auch bei unterschiedlich großen Formaten erreicht. Bei großen Formaten neigen häufig Ecken und Kanten stärker zum Flattern. Um Flattern der Ecken zu vermeiden, sind dort unabhängig steuerbare Saugkammern vorgesehen.

Besonders vortei lhaft ist es, diesen Saugkasten bei Inspektionssystemen anzuwenden, denn es ist bei Inspektionssystemen notwendig zu inspizierende Bogen zumindest während der Bildaufnahme ruhig und flatterfrei zu führen. Im verbleibenden Bereichen einer Bogentransportst rec ke ist dies nicht zwingend notwendig, so daß der zum flatterfreien Führen erhöhte technische

Aufwand vermieden werden kann.

Mittels eines integrierten, in Transport ri chtung verschiebbaren Sensors Ist es möglich die Bi ldaufnahme so auszulösen, daß sich der Bogen während der Aufnahme mittig zu einer CCD- F lächenkamera des Inspe kt 1 ons systemes befindet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer

Vorrichtung zum qualitativen Beurtei len von bedruckten Bogen;

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum qualitativen Beurtei len in Transport ri chtung der bedruckten Bogen;

Fig eine schematische Draufsicht auf einen Saugkasten der Vorrichtung zum qualitativen Beurtei len von bedruckten Bogen;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung,

Eine Vorrichtung zur qualitativen Beurteilung von

bearbeiteten Material 1 besteht im wesentlichen aus einer Führung 2, einer Beleuchtungseinrichtung 3, mindestens einem Sensor 4 und einer nachgeschalteten AuswerteeinH chtung.

Dieses Qualitätskontrollsystem kann zur Überwachung sowohl von Bahnen als auch von Bogen 1 in einer Rotationsdruckmaschine oder einer

Weiterverarbeitungsmaschine eingesetzt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Qualitätskontrollsystem in einer Bogenrotat ionsdruckmaschi ne für Wertpapiere, insbesondere für Banknoten, verwendet.

Zu inspizierende Bogen 1 werden beispielsweise mittels Greifersystemen 6 in einer Bogent ransportebene 7 transportiert. Diese Greifersysteme 6 sind an umlaufenden Ketten 8 eines an sich bekannten Kettenförderes befestigt. Oberhalb der Bogent ransportebene 7 ist die Führung 2 angeordnet. Diese Führung 2 weist beispielsweise an ihrer den Bogen

1 zugewandten Führungs f lache 9 eine in Transport ri chtung T gekrümmte Form auf. Diese Führungs f lache 9 ist also in Transport ri chtung T konkav gebogen und weist einen Krümmungsradius R9, z. B. R9 = 800 mm, auf. Die Führung

2 ist beispielsweise als Saugkasten 2 ausgebildet. Dazu ist die Führungs f lache 9 mit einer Vielzahl von Lochungen 11 versehen, d.h. die Führungsf lache 9 wird von einem Lochblech gebi ldet. Die Lochungen 11 weisen beispielsweise einen Durchmesser von 2mm auf und sind in

einem Raster mit einem Abstand von 3mm beabstandet. Diese Führungsfläche 9 Ist austauschbar (mit verschiedenen Lochungen) und zu Wartungsarbeiten aufklappbar angeordnet.

Innerhalb des Saugkastens 2 sind Trennwände angeordnet, so daß eine Anzahl von unabhängig wirkenden, getrennt regelbaren Saugkammern 12 bis 23 gebildet wird. In der Mitte des Saugkastens 2 ist ein annähernd dem kleinsten Format der zu bearbeitenden Bogen 1 entsprechender Bereich in Transport ri chtung T in eine vordere 12 und hintere Saugkammer 13 untertei lt. An die vier Seiten dieses rechteckigen Bereiches schließt sich jeweils eine weitere Saugkammer 14, 16, 17, 18 an. Auch neben diesen Saugkammern 14, 16, 17, 18 sind in Richtung außen liegender Kanten des Bogens 1 nochmals vier Saugkammern 19, 21, 22, 23 angeordnet, wobei die in

Transport ri chtung T verlaufenden äußeren Saugkammern 21, 23 nochmals untertei lt sein können.

Ein Unterdruck in den einzelnen Saugkammern 12 bis 23 ist individuell, z. B. mittels Bypass-Rege lung, einstellbar. Somit kann eine auf die Bogen 1 wirkende Haltekraft auf z. B. Format, Material oder Bearbeitungsart der Bogen 1 angepaßt werden.

Dem Saugkasten 2 gegenüberliegend ist die Beleuchtungseinrichtung 3 und der Sensor 4 angeordnet. Die Beleuchtungseinrichtung 3 weist in Transport ri chtung T einen V-förmigen Querschnitt auf, d.h. sie Ist als V-förmiger Kasten 24 ausgebi ldet. Dieser Kasten 24 weist

zwei Schenkel 26, 27 mit ebenen, den zu inspizierenden Bogen 1 zugewandten Li chtaust r1 ttsf lachen 28, 29 auf. Diese Schenkel 26, 27 schließen einen Öffnungswinkel alpha von beispielsweise 122° ein. Dieser Öffnungswinkel alpha weist vorzugsweise einen Bereich von 90° bis 150° auf. Jede der beiden Lichtaustrittsflächen 28, 29 ist trapezförmig ausgebi ldet. Dabei stoßen die kürzeren von beiden Grundseiten 31, 32 aneinander und verlaufen parallel zur Transport ri chtung T. Die beiden kurzen Grundseiten 31 weisen eine Länge 131 von z. B 350 mm auf. Die beiden größeren Grundseiten 32 mit einer Länge 132, z. B. 132 = 560 mm verlaufen ebenfalls parallel zur Transport ri chtung T und sind quer zur Transport ri chtung T in einem Abstand a32, z. B. a32 = 1220mm, beabstandet, der einer Breite b3 der Beleuchtungseinrichtung 3 entspricht. Dieser Abstand a32 ist größer als eine größte Breite b1, z. B. 840 mm, der zu inspizierenden Bogen 1.

Die Größe und Form der Beleuchtungseinrichtung ist also auf das Format der zu inspizierenden Bogen angepaßt. Die Lichtaustrittsflächen 28, 29 bestehen beispielsweise aus Mi lchglasscheiben. Unter diesen Mi lchglasscheiben sind jewei ls eine Mehrzahl von diffus strahlender Lichtquellen angeordnet. Diese Lichtquellen sind beispielsweise als Ei nze lbl i tzröhren ausgebildet. Durch diese Anordnung von Lichtquellen und Mi lchglasscheiben wird eine besonders gleichmäßige Ausleuchtung der zu inspizierenden Bogen 1 erreicht. Die Beleuchtungseinrichtung 3 kann anstelle des

V-förm1gen Querschnitts auch einen gekrümmten beispielsweise kreisbogenförmigen Querschnitt aufweisen,

Auf die Mi lchglasscheibe aufgesetzt können auch eine Mehrzahl von parallel in Transport ri chtung T verlaufender Leitstege 33 ("Shutter") sein. Diese Leitstege 33 können beispielsweise aus Blech oder ebenfalls aus Milchglas gefertigt sein. Ein Neigungswinkel dieser Leitstege 33 bezüglich der Lichtaustrittsflächen 28, 29 bzw. Bogent ransportebene 7 ist annähernd parallel zu einem Lichtstrahl verlaufend angepaßt, wobei ein solcher zwischen zwei Leitstegen 33 gerichteter Lichtstrahl auf einen reflektierenden Bereich des Bogens 1 nach dortiger Reflexion auf den Sensor 4 trifft.

Diese Leitstege 33 weisen zueinander einen Abstand a33, z. B. a33 = 20 mm auf.

Die Beleuchtungseinrichtung kann auch aus mehreren einzeln angeordneter Lichtquellen bestehen.

In einem Zentrum dieser Beleuchtungseinrichtung 3 ist der Sensor 4 angeordnet. Als Sensor 4 ist 1m vorliegenden Beispiel eine CCD-Flächenkamera 4 mit vorgeschaltetem Objektiv vorgesehen. Die Objektiv ist im vorliegenden Beispiel derart ausgelegt, daß der gesamte zu inspizierende Bogen 1 erfaßt wird, d.h. ein Abstand zwischen der CCD-Flächenkamera 4 und der Bogent ransportebene 7 ist auf das Objektiv der CCD-Flächenkamera 4 angepaßt. Es ist aber auch möglich

mehrere Tei le einzeln nacheinander zu erfassen und zu einem Gesamtbi ld zusammenzufügen. Der zu inspizierende Bogen 1 befindet sich in der optischen Achse des Objektives der CCD-Flächenkamera 4.

In dem Saugkasten ist im vorliegenden

Ausführungsbeispiel ein ni chtdargeste l Iter als Trigger wirkender Sensor eingebaut. Dieser Sensor erfaßt die Vorderkante des zu inspizierenden Bogens 1 und löst den InspektionsVorgang aus. Dieser Sensor ist in Transport ri chtung T verstellbar angeordnet, um die Position des Bogens bei verschieden großen Bogenformaten derart auszurichten, daß die Inspektion annähernd mittig zum Objektiv der CCD-Flächenkamera 4 erfolgt.

Der CCD-Flächenkamera 4 ist eine Auswerteeinrichtung nachgeschaltet.

Ein Bi ld des zu inspizierenden Bogens 1 ist in eine

Matrix bestehend aus einer Vielzahl von kleinen

Bi ldelementen, d.h. Pixeln, untertei lt. Jedem dieser

Pixel ist eine genaue Lage durch die Angabe dessen

Koordinaten in X und Y Richtung eines kartesischen

Koordinatensystems zugeordnet. Zudem wird seinem

Remissionswert, z. B. seinem Grauwert, ein diesen bestimmenden Wert Z zugeordnet. Jeder Pixel P (X , Y , i i i Z ) ist somit durch die Angabe der Werte X , Y , Z in

1 1 1 1

Lage und Größe genau bestimmt.

Das auf die einzelnen Pixel P vom Bogen 1 remittierte i Licht wird von der CCD-Flächenkamera 4 entprechend

seiner Menge in ein elektrisches Analogsignal umgewandelt. Dieses Analogsignal wird einem A/D Wandler zugeführt, der daraus die digitalen Werte Z bildet. üblicherweise wird dafür der Wertebereich in 0 bis 255 diskrete Werte aufgelöst. Dabei bedeutet der Wert 0 keinerlei auf den entsprechenden Pixel P der i CCD-Flächenkamera 4 treffende Remission, während 255 maximaler Remission entspricht.

In dem hier vorliegenden Anwendungs fa l l weist der zu inspizierende Bogen 1 reflektierende Flächen auf. Unter

"reflektierend" ist diesem Zusammenhang zu verstehen, daß auf die Flächen auft ref fende, gerichtete

Lichtstrahlen mit schwacher Streung und merklich gerichtetem Antei l reflektiert werden. Solche Flächen können insbesondere Si lberfäden einer Banknote oder beispielsweise Hologramme bzw. Kinegramme sein. Diese reflektierenden Flächen müssen als solche erkannt werden.

Den Werten der Pixel P eines solchen Bogens 1 wird nun i ein Wertebereich derart zugeordnet, daß der auftretende

Wertebereich außerhalb der reflektierenden Flächen deutlich innerhalb der Grenzen 0 und 255 liegt. In der

Praxis wird dann beispielsweise der Farbe "weiß" ein

Wert Z von 180 bis 200 und der Farbe "schwarz" ein Wert i Z von 10 bis 30 zugeordnet. i Diese Zuordnung erfolgt beispielsweise mittels

Einstellung der Helligkeit der Beleuchtungseinrichtung

3, der Verstärkung des Kamerasignals in der

Auswerteelektronik oder einer Blende des Objektives der CCD-Flächenkamera 4.

Der Bogen 1 wird mittels der Beleuchtungseinrichtung 3 derart gleichmäßig beleuchtet, daß jede an einer beliebigen Stelle des Bogens 1 befindliche Fläche, die nahezu ideal reflektierende Eigenschaften aufweist, einen einfallenden Lichtstrahl direkt in die

CCD-Flächenkamera 4 reflektiert. Dazu werden zumindest teilweise gerichtete Lichtstrahlen verwendet.

Der zugehörige Wert Z eines Pixels P nimmt bei i i

Reflexion einen Wert an, der sich deutlich von einem der

Farbe "weiß" zugeordneten Wert unterscheidet.

Beispielsweise erreicht dann der Wert Z eines einer i reflektierenden Fläche zugeordneten Pixels P 230 bis i 255.

Somit sind Bereiche mit reflektierenden Flächen über die

Zuordnung extremer Werte Z eindeutig festgelegt, d.h. i Bereiche, die schwach streuen, mit merklich gerichteten

Antei l werden von diffus reflektierenden Bereichen unterschi eden.

Die den spiegelnden Flächen zugeordnete Pixel werden dann von der Auswerteelektronik als solche erkannt und dementsprechend weiterverarbeitet.

Bezugszeichenliste

1 Bogen, Material

2 Saugkasten, Führung

3 Beleuchtungseinrichtung

4 CCD-Flächenkamera, Sensor

5

6 Grei fersystem

7 Bogentransportebene

8 Kette

9 Führungsfläche (2)

10

11 Lochung

12 Saugkammer

13 Saugkamme r

14 Saugkamme r

15

16 Saugkammer

17 Saug kammer

18 Saugkammer

19 Saugkammer

20

21 Saugkammer

22 Saugkamme r

23 Saugkammer

24 Kasten

25

26 Schenkel (24)

27 Schenkel (24)

28 Lichtaustrittsfläche (3)

29 Lichtaustrittsfläche (3)

30 31 Grundsei te 32 Grundsei te

33 Leitsteg

a32 Abstand der Grundseiten (32) a33 Abstand der Leitstege (33)

b1 Breite der Bogen (1) b3 Breite der Beleuchtungseinrichtung (3)

R9 Krümmungsradius der Führungs f lache (9)

131 Länge der Grundseite (31)

132 Länge der Grundseite (32)

alpha Öffnungwinkel