(57)【要約】  シート要素加工機のための品質管理ステーション（２）は、品質管理ステーション（２）を通って搬送されるシート要素（４）の画像を取り込むように配置された少なくとも１つのカメラ（６）と、カメラ較正システム（１０）とを有し、カメラ較正システム（１０）は、光学ターゲット（１４）を保持するように構成されたターゲットホルダー（１２）と、ターゲットホルダー（１２）のための駆動部（１５）とを有し、駆動部（１５）は、ターゲットホルダー（１２）を、カメラ（６）の視域（７）の外側の停止位置と、カメラ（６）の視域（７）の中に配置される較正位置との間で移動させるように構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート要素加工機のための品質管理ステーション（２）であって、
前記品質管理ステーション（２）を通って搬送されるシート要素（４）の画像を取り込むように配置された少なくとも１つのカメラ（６）と、
カメラ較正システム（１０）と、を備え、
前記カメラ較正システム（１０）は、光学ターゲット（１４）を保持するように構成されたターゲットホルダー（１２）と、前記ターゲットホルダー（１２）のための駆動部（１５）とを有し、
前記駆動部（１５）は、前記ターゲットホルダー（１２）を、前記カメラ（６）の視域（７）の外側の停止位置と、前記カメラ（６）の視域（７）の中に配置される較正位置との間で移動させるように構成されている、
ことを特徴とする品質管理ステーション。
【請求項２】
前記駆動部（１５）は、前記シート要素（４）の搬送の方向（Ａ）を横断して、前記シート要素（４）が搬送される通路の全幅にわたって延びる案内要素（１８）を備えている、
請求項１に記載の品質管理ステーション。
【請求項３】
前記案内要素（１８）は、空圧又は液圧ロッドであり、前記ロッドの上に可動被駆動要素（２０）が配置されている、
請求項２に記載の品質管理ステーション。
【請求項４】
前記案内要素（１８）は、モータ駆動式のねじであり、前記ねじの上に可動被駆動要素が配置されている、
請求項２に記載の品質管理ステーション。
【請求項５】
前記案内要素に沿って被駆動要素を進めるために、ベルトが案内要素に関連付けされている、
請求項２に記載の品質管理ステーション。
【請求項６】
前記駆動部（１５）は、前記カメラ（６）の視域（７）の上流側又は下流側に配置されている、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の品質管理ステーション。
【請求項７】
前記ターゲットホルダー（１２）は、細いキャリアアーム（２６）を用いて前記駆動部（１５）に連結されている、
請求項６に記載の品質管理ステーション。
【請求項８】
前記駆動部（１５）は、前記シート要素（４）の搬送経路の上に配置されており、一方で前記ターゲットホルダー（１２）は、前記シート要素（４）の搬送経路の下に配置されている、
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の品質管理ステーション。
【請求項９】
前記ターゲットホルダー（１２）は、光学ターゲット（１４）のための横方向に配置された導入開口部を有し、前記ターゲットホルダー（１２）が停止位置にある場合、前記導入開口部は、機械フレーム（１６）の横方向外側に配置される、
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の品質管理ステーション。
【請求項１０】
前記ターゲットホルダー（１２）の位置を前記停止位置に規定するための固定手段を備える、
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の品質管理ステーション。
【請求項１１】
前記固定手段は、ばね及び／又は固定ピンを備える、
請求項１０に記載の品質管理ステーション。
【請求項１２】
前記駆動部に沿った前記ターゲットホルダー（１２）の位置に関する情報を提供するために位置制御部（３０）を使用する、
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の品質管理ステーション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート要素加工機のための品質管理ステーションに関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書において、用語「シート要素加工機」は、紙、段ボール、又は類似の材料などのシート要素を加工するために使用される何らかの機械、特に印刷機、コーティング機、ラミネート加工機、及び紙加工機（例えば、裁断機、刻印機、折り畳み機、及び／又は糊付け機）を含むことが意図される。
【０００３】
一般に、カメラを用いてシート要素の品質管理を行うことが知られている。一般的に言えば、カメラは、品質管理ステーションを通って搬送されるシート要素の画像を取り込み、取り込み画像は、シート要素がある基準を満たしているか否かの情報を得るために多くの異なるパラメータに関して解析される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
適切な品質管理のためには、画像を取り込むカメラを適切に較正することが重要である。カメラが適切に較正されていないと、シート要素が、基準を満たすにもかかわらず不合格になるか又は不合格とすべきにもかかわらず合格になるというリスクがある。
【０００５】
従来技術において、カメラの較正は、シート要素加工機全体を停止する必要があり、さらに印刷物上の較正マークをカメラの視域内に配置する必要があるので非常に面倒である。その後、カメラは較正され、シート要素加工機の作動を継続できるように、印刷物はカメラの較正後に取り除かれる。
【０００６】
本発明の目的は、品質管理ステーションで用いられるカメラの簡単かつ迅速な較正を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明はシート要素加工機のための品質管理ステーションを提供し、品質管理ステーションは、該品質管理ステーションを通って搬送されるシート要素の画像を取り込むように配置された少なくとも１つのカメラと、カメラ較正システムとを有し、カメラ較正システムは、光学ターゲットを保持するように構成されたターゲットホルダーと、ターゲットホルダーのための駆動部とを有し、駆動部は、ターゲットホルダーを、カメラの視域の外側の停止位置と、カメラの視域の中に配置される較正位置との間で移動させるように構成されている。駆動部によって、較正を行う場合に容易に光学ターゲットをカメラの視域の中に位置付けることができる。光学ターゲットをターゲットホルダーの中に配置し、次にターゲットホルダーをカメラの視域の中に移動させることで十分である。較正システムが品質管理ステーションの一体部分なので、シート要素加工機又は品質管理ステーションの設定に干渉する必要はない。同時に、ターゲットホルダーが停止位置においてカメラの視域の外側に配置されるので、品質管理ステーションの通常の動作に影響を与えることはない。
【０００８】
本明細書において、用語「カメラの視域」は、品質管理のために品質管理ステーションを通って搬送されるシート要素の画像がカメラによって取り込まれる領域を意味する。この用語は、画像を取り込むことができる理論的（場合によってはより広い）角度を意味しない。
本発明の好ましい実施形態によれば、駆動部は、シート要素の搬送の方向を横断して、シート要素が搬送される通路の全幅にわたって延びる案内要素を含む。この駆動部によって、ターゲットホルダー並びに一緒に光学ターゲットを品質管理ステーションの幅に沿って何らかの所望の箇所に配置することができ、結果として視域の様々な箇所でカメラの較正を行うことができる。
【０００９】
好ましくは、案内要素は空圧又は液圧ロッドであり、この上に可動被駆動要素が配置される。この構成は、ロッドレス空圧又は液圧シリンダーとしても知られており、ほとんど取り付けスペースを必要としないので、品質管理ステーションの中に較正システムを統合するために大きなスペースを利用でいない場合に好都合である。
【００１０】
実施形態によれば、駆動部は、カメラの視域の上流側又は下流側に配置される。これは、較正システムが、光源から生じてカメラの視域内のシート要素上に向けられた光の経路に突出しないことを保証するのを容易にする。好ましくは、ターゲットホルダーは、細いキャリアアームを用いて駆動システムに連結される。細いキャリアアームによって、駆動部をカメラの較正が行われている際にターゲットホルダーが必ずあるべき領域から所定の距離で配置することができる。
【００１１】
好ましい実施形態によれば、駆動部はシート要素の搬送経路の上方に配置され、ターゲットホルダーはシート要素の搬送経路の下方に配置される。このデザインによって、その上でシート要素が搬送されるテーブル又は類似の構成要素内で小さな遮蔽部を使用することができるので、品質管理ステーションを通って搬送されるシート要素と基本的に同じ高さで光学ターゲットを配置することができる。それにもかかわらず、駆動部は、シート要素を搬送するテーブル上で品質管理ステーションに組み込まれるので、テーブルを変更する必要はない。
【００１２】
好ましくは。ターゲットホルダーは、光学ターゲット用の横方向に配置された導入開口部を有し、ターゲットホルダーが停止位置にある場合、導入開口部は、機械フレームの横方向外側に配置される。従って、オペレータは、品質管理ステーションの通常の動作時に光学ターゲットをターゲットホルダー内に置くことができ、これによって、カメラを較正するために品質管理ステーションの動作を中断する時間が最小になる。
【００１３】
好ましくは、ターゲットホルダーの位置を停止位置に規定するための固定手段を備え、固定手段は、ばね及び／又は固定ピンを備えることが好ましい。固定手段によって、許容差の結果である間隙及び品質管理ステーションの幅の上の駆動部の可能性のある撓みを低減することができる。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態によれば、駆動部に沿ったターゲットホルダーの位置に関する情報を提供するために位置制御部が使用される。位置情報は、例えば、各々が視域の一部のみにわたる画像を取り込む２つの隣接するカメラを使用する状況において、カメラを較正するプロセスに好都合である。
【００１５】
本発明は、添付図面に示される好ましい実施形態を参照して以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】シート要素加工機で採用される品質管理ステーションを概略的に示す。
【図２】カメラ較正システムを使用する本発明による品質管理ステーションの側面図を概略的に示す。
【図３】図２の品質管理ステーションの上面図を概略的に示す。
【図４】図３のＩＶで特定した部分の斜視図を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１において、コンベアテーブル３が示されているシート要素加工機に採用される品質管理ステーション２が概略的に示されている。シート要素加工機は、矢印Ａの方向に搬送されるシート要素４を加工することができる。シート要素４は、紙、段ボール、又は類似の材料のシートとすることができ、又は長いウェブの形態とすることができる。シート要素加工機は、印刷機、刻印機、ラミネート加工機、折り畳み機、又は糊付け機などとすることができる。
【００１８】
品質管理ステーション２は、シート要素４の品質を管理するために使用される。一般的に言えば、検査中のシート要素の表面に光を向ける光源５が使用される。
【００１９】
品質管理ステーション２において、品質管理ステーションを通って進行しているシート要素４の画像を取り込むためにカメラ６が使用される。より詳細には、カメラ６は、視域７の画像を取り込み、視域７は、シート要素が品質管理ステーション２を通って前方に進行する方向に対して直交する方向で、シート要素の幅全体に広がる非常に狭い領域である。
【００２０】
品質管理ステーション２において、２以上の光源５を使用すること及び２以上のカメラ６を使用することも可能である。詳細には、互いに隣接して配置された２つのカメラを使用することができ、第１のカメラは、シートの左半分の画像を取り込み、第２のカメラは、シートの右半分の画像を取り込む。
【００２１】
カメラ６から取り込んだ画像は制御装置８に供給され、制御装置において取り込み画像は、格納された基準画像と比較される、及び／又は様々な細目（ｒｅｓｐｅｃｔ）で解析される。次に、制御装置８は、それぞれのシート要素４の品質が所定の基準を満たすか否かを決定する。
【００２２】
カメラ６から取り込んだ画像が特定の参照に対応することを確実にするために、カメラ６は適宜、較正される。このために、較正システム１０（特に図２から４を参照）が品質管理ステーション２の内部に設けられる。
【００２３】
カメラ較正システム１０は、光学ターゲット１４を配置することができるターゲットホルダー１２、及び該ターゲットホルダー１２を停止位置（図３及び４に示す）と図３に破線で示す較正位置１２’との間で移動させることができる駆動部１５を備える。
駆動部１５は、品質管理ステーションの幅方向の、方向Ａに対して直交する方向Ｄにターゲットホルダー１２を移動させるように構成される。一般的に言えば、ターゲットホルダー１２は、品質管理ステーションの機械フレーム１６の２つの側の間を前後に移動することができる。
【００２４】
図示の実施形態において、駆動部１５は、本明細書ではその上に可動式被駆動要素２０が配置される空圧又は液圧ロッドの形態の案内要素１８を備える。このような被駆動要素２０と空圧又は液圧ロッドとを組み合わせたものは、従来の液圧又は空圧アクチュエータにおけるピストンから液圧又は空圧シリンダーのエンドプレートの一方を貫通するロッドを使用しないので、「ロッドレス空圧又は液圧ピストン」としても知られている。
駆動部１５は、案内要素１８に対して所望レベルの空気圧又は液体圧を供給するためのホース２２及びスイッチングバルブ２４をさらに備える。
【００２５】
ターゲットホルダー１２は、細いキャリアアーム２６を用いて被駆動要素２０に連結される。キャリアアーム２６により、案内要素１８をターゲットホルダー１２から所定の距離で配置することができる（シート要素４が沿って進む方向Ａに平行な方向で見て）。図示の実施形態において、案内要素１８は、視域７の下流側に配置される。構造上の制約によって、駆動部１５全体を視域７の上流側に配置することも可能である。
【００２６】
さらに、特に図２において、駆動部１５はシート要素４が進む表面（概略的にコンベアテーブル３の上面９として示す）の上方に配置されるが、ターゲットホルダー１２は上面９の真下に配置されることが分かる。これによって、光学ターゲット１４を上面９の高さに配置することができ、同時に駆動部１５を品質管理ステーション２の内部でコンベアテーブル３の上側に配置することができる。
【００２７】
ターゲットホルダー１２は、光学ターゲットを配置することができる平らなトレイと考えることができる。好都合には、光学ターゲットはターゲットホルダー１２に固定することができる。このことは図４にバネ２８を用いて例示されている。
図３及び４から分かるように、ターゲットホルダー１２は、停止位置の場合に部分的に機械フレーム１６の外側に延びる。これにより、オペレータは、非常に好都合に光学ターゲットをターゲットホルダー内に置くことができる。
【００２８】
カメラ６を較正するために、適切な光学ターゲット１４をターゲットホルダー１２内に配置し、駆動部１５を使用してターゲット１４と一緒にターゲットホルダー１２を矢印Ｄの方向でカメラ６の視域７の中に移動させる。そこで適切な較正が行われ、較正終了後、ターゲットホルダー１２を視域の外側の停止位置へ移動させる。
【００２９】
カメラ６の較正は、様々な細目で行うことができ、較正を行うために様々な種類の光学ターゲットを使用することができる。カメラ６の較正は、色、フォーカス、幾何形状、ホワイトバランス、及び場合によっては他のパラメータに関連することができ、光学ターゲット１４は、１つの特徴だけに専用のターゲットとすること、又は２又は３以上の特徴に対して同時に較正するのを可能にするマーク、パターン、及び／又はインプリント（ｉｍｐｒｉｎｔ）とすることのいずれか一方とすることができる。
【００３０】
位置制御部は駆動部１５と関連している。位置制御部は、各機械フレーム１６の間の可能性のある動程に沿って連続的に又は関連する特定の位置で特異的に、被駆動要素２０及び／又はターゲットホルダー１２の位置に関する情報を提供することができる。例として、図３には機械フレーム１６の２つの側の間の中央に配置されているターゲットホルダー１２に関連する位置に位置センサ３０が示されている。このような中央位置は、単一のカメラ６を較正するのに有用とすることができる。２つのカメラが使用される場合、２つの位置センサ３０が好都合であろう。
【００３１】
上述の実施形態で用いた空圧又は液圧ロッドの代替案として、ターゲットホルダー１２をカメラの視域の中に及び再度その外に移動させるために他の構造を用いることができる。
例として、被駆動要素２０は、案内ロッドの上に配置してベルト駆動部に連結することができる。また、被駆動要素は、機械の幅にわたって延びて電気モータで駆動されるスピンドル（ウォームねじ）上に配置することができる。さらに、ターゲットホルダーは手動でカメラの視域の内外に移動させることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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