(57)【要約】  本発明は、とくには製品の幅を測定するために、製品によって影響される光の伝搬を割り出すことによって製品の縁を光学的に検出するためのセンサ・アセンブリに関する。本発明によれば、位置が定められた個々に制御することができる点状の光源からなる列が、製品の片側に配置される。該光源の列は、該光源の列と平行に延びており、該光源の列から光学的に絶縁されており、該光源によって発せられて製品によって反射されたそれぞれの光を光学的に接続する少なくとも１つの光ファイバ・ユニットと組み合わせて使用される。さらに、少なくとも１つの光検出器が、光ファイバ・ユニットに接続される。選択されるそれぞれの光源の位置が既知であり、前記点状の光源が順次または選択的に制御され、あるいは小さなグループにて制御されるため、縁の検出が以下のやり方で行われる。ｎ番目の点状光源の制御の際に、反射信号が光ファイバに入って光検出器へと導かれ、したがって製品ウェブの縁の位置を、今まさに制御されたそれぞれの光源が位置に関して一意に割り当てされている結果として、割り出すことができる。製品の幅情報についての分解能は、点状光源の最小のそれぞれのユニット、前記ユニット間の距離、または開口の関係によって決定される。
2008532025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
とくには製品の幅を測定するために、製品によって影響される光の伝搬を割り出すことによって製品の縁を光学的に検出するためのセンサ・アセンブリであって、
・製品（１０）の少なくとも片側に配置され、位置が定められた個々に制御することができる点光源（２０）からなっている列、
・前記光源の列に組み合わせられ、前記光源の列と平行に延びており、前記光源の列から光学的に絶縁されており、前記光源から発せられて前記製品によって反射された光を光学的に送り出す少なくとも１つの光導波路装置（２５）、および
・前記光導波路装置に接続された少なくとも１つの光検出器（２６）
を特徴とするセンサ・アセンブリ。
【請求項２】
前記位置が定められた点光源（１０）が、小さな受け入れ角度を有する集中した光の円錐を発するように具現化されていることを特徴とする請求項１に記載のセンサ・アセンブリ。
【請求項３】
前記光源がレーザ・ダイオードであることを特徴とする請求項１または２に記載のセンサ・アセンブリ。
【請求項４】
前記光源が、光学的に平行化される発光ダイオードであることを特徴とする請求項１または２に記載のセンサ・アセンブリ。
【請求項５】
第１の実施形態において、丸められた断面形状を有する光導波路（２５）が設けられることを特徴とする請求項１に記載のセンサ・アセンブリ。
【請求項６】
他の実施形態において、角のある断面形状を有する光導波路（２５）が設けられることを特徴とする請求項１に記載のセンサ・アセンブリ。
【請求項７】
負の測定を実行するため、前記製品の反対側に位置し、前記光源の列に対して平行に向けられた反射器表面を備えている実施形態を特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のセンサ・アセンブリ。
【請求項８】
ただ１つの光源または光源のグループを選択的に駆動して、光検出器を読み出すための制御ユニットを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のセンサ・アセンブリ。
【請求項９】
前記光導波路が、長手方向に延びる反射面（４３）が一体化されてなるプラスチック棒（４２）であり、前記光検出器が、該プラスチック棒（４２）の前面の少なくとも１つに位置していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のセンサ・アセンブリ。
【請求項１０】
前記前面のホルダ（４４）が、前記少なくとも１つの光検出器の収容も同時に行うことを特徴とする請求項９に記載のセンサ・アセンブリ。
【請求項１１】
平行に延びるスロットで構成されたダイアフラム（４５）が、前記光源（２０）のビーム方向の空間分解能を改善するために設けられていることを特徴とする請求項１、２、９、または１０に記載のセンサ・アセンブリ。
【請求項１２】
前記導光ロッド（４２）および前記光源の列が、実質的に１つの平面に配置されており、遮光装置（４６）が、横方向に散乱した放射が発せられることがないよう、これらの構成要素の間に設けられていることを特徴とする請求項１１に記載のセンサ・アセンブリ。
【請求項１３】
前記遮光装置が、前記ダイアフラム（４５）の一部を構成していることを特徴とする請求項１１または１２に記載のセンサ・アセンブリ。
【請求項１４】
請求項１〜７または９〜１３のいずれか一項に記載のセンサ・アセンブリによって、表面を有する製品について、縁の検出を含む幅の測定を実行するための方法であって、
前記列の光源を、外側端から出発して中央へとそれぞれ両側から駆動し、列の中央から出発して外側端に向かって両側について駆動し、あるいは左から右およびその反対に駆動し、反射信号が受信されたときに駆動を停止し、すなわち反射信号にとって重要であるそれぞれに駆動される前記列の光源の一意の幾何学的な割り当てによって、製品の縁がどこに位置しているのかを割り出し、製品の種類についてのさらなる結論を、その反射特性によって所定の走査窓内の光源パルスの後に受信される反射信号の幅から引き出し、必要であれば、続けられる幅の測定または縁の検出のそれぞれのために更新された反射しきい値が定められることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、とくには製品の幅を測定するために、製品によって影響される光の伝搬を明らかにすることによって製品の縁を光学的に検出するためのセンサ・アセンブリに関し、そのようなセンサ・アセンブリによって製品の幅を測定するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のセンサは、とりわけ、オーバラップ製造（ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ  ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ）および搬送システムにおいて、搬送される製品または製品ウェブに関連して使用されており、製品の位置を正確に検出し、必要であれば矯正することができる。光センサ・アセンブリは、製品の位置を非接触のやり方で検出でき、データの記録を高速なやり方で達成でき、センサと製品との間の物理的な接触がないため、高い耐摩耗性を有するという利点を有している。
【０００３】
具体的には、幅広センサ（ｂｒｏａｄｂａｎｄ  ｓｅｎｓｏｒ）および絶対センサ（ａｂｓｏｌｕｔｅ  ｓｅｎｓｏｒ）が、従来技術から知られている。幅広センサは、細長い直線状の光源、光源に平行かつ対向して配置された直線状の光収集装置、および光源と光収集装置との間のビームの伝搬の幾何学的な変調のために直線状の光源または光収集装置の上方に配置された光案内装置で構成されている。光案内装置の特定の位置において、直線状の光源と光収集装置との間の光の伝搬が、不透明な製品によって衰え、遮断される。光案内装置の現在の位置が、製品の縁の位置を定める局所位置へと変換される。直線状の光源としては、蛍光管または同様の棒状の光源が使用される。直線状の光収集装置は、光収集ロッドとして具現化され、光案内装置は、スロット・ダイアフラムまたは孔空きチェーンをドラム・ジャケットの周囲にらせん状に案内して備えている回転ドラムによって実現できる。この場合、製品の遮光効果に起因してもはや光収集ロッドにおいて光が検出されなくなるときに、ドラムの角度位置が割り出される。次いで、製品の遮光縁の位置が、既知であるらせん状のスロット・ダイアフラムのピッチおよび検出された角度位置から割り出される。製品の幅は、二重のアセンブリによって相応のやり方で、上述のやり方で製品の第１および第２の縁を検出し、そのように検出した局所位置を差を形成することによって互いに関連させることで、検出することができる。
【０００４】
この種のセンサは、とりわけ、縁の検出が結局のところ機械的なやり方で行われるという欠点を有している。例えば上述のドラムの慣性モーメントなど、機械部品の慣性ゆえ、各々の測定プロセスに、或る機械的な始動時間、すなわち無駄時間が必要である。さらに、上述の装置の動作には、機械的な駆動手段、具体的にはサーボモータまたはステッピング・モータが必要であり、これが、一方ではかなりのコストを招き、他方では機械的な摩耗にさらされる。
【０００５】
絶対センサの実施形態は、縁の検出の際の空間分解能が完全に光学的なやり方で達成されているため、機械的な摩耗という問題を回避している。この目的のため、平行に延びる光導波路のアセンブリが、棒状の光源に対向して設けられ、それらの位置は一意に定められている。上述の実施形態と同様、検出対象の製品が、光源と光導波路アセンブリとの間のすき間を通過し、したがって縁の検出が、やはり透過型の構成にて実現される。これにより、不透明な製品が、棒状の光源によって発せられる放射に対して障害物を構成し、その寸法が、光導波路アセンブリへの影のかたちで再現される。このようにして、影の外側に位置する光導波路のみが、放射にさらされ、受け取った光を、光導波路へと光学的に組み合わせられた光ダイオード・アセンブリへとさらに導く。個々の光導波路、したがって個々の光ダイオードが、それぞれ１つの位置へと一意に割り当てられているため、製品の縁の構造を、励起された光ダイオードの組から直接読み出すことが可能である。この方法は、機械的な摩耗と無縁であり、縁の高速な検出を可能にしており、したがってとくに走行している製品ウェブに好都合である。
【０００６】
しかしながら、どちらのアセンブリも、透過型の構成の原理を利用している。したがって、この種のアセンブリは、一方では比較的かさばり、他方では、間を通過する製品の厚さに合わせた再調整が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、製品の縁を検出するためのセンサ・アセンブリおよび方法であって、高速かつ機械的な摩耗のない測定を可能にするとともに、製品の厚さについて考慮する必要がなく、既存の製造および搬送システムへと容易に一体化できるセンサ・アセンブリおよび方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、とくには製品の幅を測定するために、製品によって影響される光の伝搬を割り出すことによって製品の縁を検出するためのセンサ・アセンブリであって、請求項１の特徴によるセンサ・アセンブリ、および請求項１４に記載の方法によって達成され、従属請求項は、それぞれ有用または好都合な実施形態を含んでいる。
【０００９】
本発明によれば、センサ・アセンブリが、製品の片側に配置されて位置が定められた点光源の列、前記光源の列に組み合わせられ、前記光源の列と平行に延びており、前記光源の列から光学的に絶縁されており、前記製品によって反射された光を光学的に送り出す光導波路装置、および光導波路に接続された光検出器を特徴としている。
【００１０】
従来技術による実施形態と対照的に、反射型の構成のセンサ・アセンブリが使用される。この目的のため、個々に制御することができる点光源が用意され、製品の方向に選択的に光を発する。製品によって反射された光が、光導波路によって吸収され、検出器へと案内される。光導波路は、点光源から光学的に絶縁されており、実質的に光源と同じキャリアに位置している。縁の検出は、製品によって反射された光によって達成される。製品の外側を通過する光は反射されず、周囲へと放射され、したがって光導波路に入ることはない。好ましくは点状であるそれぞれの光源の位置が既知であり、かつこれらの点光源がそれぞれ順次または選択的に駆動され、あるいは小さなグループにて駆動されるため、縁の検出を以下のとおりに実現できる。ｎ番目の点光源を駆動したときに反射信号が光導波路へともたらされる場合、反射信号が光導波路から光検出器へと案内され、ちょうど駆動された該当の光源が製品ウェブの縁の位置へと一意に割り当てられているため、製品ウェブの縁の位置を検出することができる。点光源の最小ユニットまたはそれらのお互いの間の距離がそれぞれ、製品の幅情報についての分解能を定めている。
【００１１】
このようなアセンブリは、今や製品の厚さとは無関係に縁の検出を実行でき、設置の手間をあまり必要とせずに、厚い製品および薄い製品のための製造設備の既存のシステムに容易に後付けできるという最も重要な利点を有している。
【００１２】
位置が定められた点光源は、小さな受け入れ角度を有する集中した光の円錐を発するために好都合に具現化される。すなわち、光の円錐が、平行であってきわめて鋭く定められた光ビームとして理想的に成形される。これにより、製品の表面での反射を、不規則な散乱を最小限にしつつ、鋭い光ビームそのものの反射が可能であり、縁の検出におけるひずみが最小まで低減される最適な空間分解能にて達成できる。空間分解能を改善するために、平行に延びるスロットからなるダイアフラムが、光源の光の円錐のビーム方向に配置される。ダイアフラムが、光導波路へと向かう折り目に起因する望ましくない横方向に散乱した放射を、さらに防止する。
【００１３】
第１の実施形態においては、光源がレーザ・ダイオードである。そのような光源は、小さなビーム断面を有するほぼ平行光の放射を特徴とする。したがって、レーザ・ダイオードは、上述の基本的要件を満足するために最も適している。
【００１４】
第２の実施形態においては、光源が、光学的に平行化される発光ダイオード、すなわちＬＥＤの形態に具現化される。ここでは、平行化によって、可能な限り平行かつ鋭いビーム経路が保証される。
【００１５】
第１の実施形態においては、光導波路が、丸められた断面を備えて具現化される。そのような形状は、光または放射検出器への伝達との組み合わせにおいて、反射光の最適な送り出しを保証する。
【００１６】
角（角度）があり、具体的には正方形である断面も、光導波路について使用することができる。さらに、棒状の導波路が、指向性を得るための反射器を有することができる。
【００１７】
擬似的な負の測定を実行するために、上述のセンサ・アセンブリを反射器表面によって改変することができ、そのような反射器表面は、製品の他方の側に位置し、光源の列に対して平行に向けられる。そのような実施形態によれば、反射特性が充分でない製品についても縁の検出が可能である。そのような実施形態においては、非反射の製品の縁構造が、反射する背景の前方で検出される。この場合、検出が、反対にされたやり方にて実現される。
【００１８】
さらに、ただ１つの光源または光源のただ１つのグループを選択的に動作させるための制御ユニットが、有用に設けられる。
【００１９】
要約すると、本発明を次のように説明することができる。個々に（好ましくは、順次に）動作させることができる点光源（例えば、発光ダイオード）からなる１つ以上の平行な列を配置することにより、反射体（すなわち、製品ウェブ）によって反射される放射を検出する能力ゆえ、反射体の幅または縁の位置を検出することができる。
【００２０】
例えば、列の１５番目の発光ダイオードを動作させたときに反射信号が検出された場合、製品ウェブの縁が検出されたと結論付けることができる。その列の後続の他の光源を動作させるとき、或る有限数の光源の後に、すなわち製品ウェブの幅方向の端部に達したときに、もはや反射信号が生じなくなる。そのときに駆動された光源を割り出すことで、製品ウェブの幅を、既知である個々の光源のお互いの距離、および較正後（キャリブレーション後）のそれらの総数にもとづいて、計算することができる。光検出器を、好ましくは、棒状の光導波路の前面に配置することができる。
【００２１】
本発明によれば、発光ダイオードが左から右およびその反対に製品ウェブの移動の方向に列の幅にわたって順次に駆動される擬似的なスキャン動作も可能である。
【００２２】
あるいは、複数の光検出器またはそれぞれ自身の下流に検出器を備える光導波路を設けることも可能であり、光検出器または光導波路の数が、個々の光源の数以上である。この場合、製品ウェブの幅の検出または所望の縁の検出のそれぞれの分解能は、連続に配置された光検出器またはそれぞれ自身の下流に検出器を備える光導波路の数および間隔によって決定される。本発明のこの実施形態においては、分解能に関する不利を呈することなく、すべての光源を同時に動作させることができる。しかしながら、この駆動に関する利点は、上述の複数の光検出器の追加配置によって得られるものである。
【００２３】
以下で、センサ・アセンブリを、典型的な実施形態によってさらに詳しく説明する。図１〜６が、その説明の役に立つ。同様の構成部品または同様の様相で機能する構成部品について、同様の参照番号が使用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、従来技術による透過型の構成である従来からの幅広センサを示している。棒状の光源１、例えば蛍光管が、随意による波長で光を放射する。光は、導光ロッド２によって受け取られて、光センサ（図には示されていない）へと案内され、記録される。ここで、不透明な製品１０が、棒状の光源を部分的に遮っている。例えば変位可能なダイアフラムまたはらせん状のスロット・ダイアフラムを有している回転ドラムなど、光案内装置（図には示されていない）が、光源からの光ビームを衰えさせ、水平方向に移動させる。導光ロッドの内部の光信号が初めて記録されなくなるときの光案内装置の位置が、製品の縁の位置を表わしている。２つの既知の縁位置に応じて、製品の幅が、センサの配置構成の規模の範囲内で、両方の縁位置の差を測定することによって、対応して割り出される。このような配置構成は、光源および導光ロッドの正確な整列を必要とし、必要とする空間および光案内装置の機械的な摩耗に照らし不都合である。
【００２５】
図２は、透過型の構成である他の従来からの実施形態を示している。この公知の実施形態は、受光ロッドおよび光案内装置の代わりに、一式の光導波路で構成され、それらがそれらの位置に関して一意に定められている光導波路アセンブリ３を有している。棒状の光源１によって光が発せられると、光導波路アセンブリ３の或る部分が、不透明な製品１０によって遮られる。この実施形態においては、光案内装置を省略できる。光導波路アセンブリにおいて、光を案内している作動中の光導波路のそれぞれの位置が既知であるため、製品の縁の位置が、光導波路アセンブリの励起形状にもとづいて直接再現される。
【００２６】
しかしながら、このようなセンサ・アセンブリは、一部にはかなりの調節の手間を必要とし、さらには設置のために充分な空間を必要とする。したがって、ときには多大となる機器の変更を伴うことなく、既存の製造設備へと組み込むことが不可能である。
【００２７】
図３が、本発明によるセンサ・アセンブリの典型的な実施形態を示している。このセンサ・アセンブリは、光を放射および受信するためのセンサ表面１１を、製品１０の反射面に対向配置して構成されている。したがって、このセンサ・アセンブリは、純粋に反射型の構成に相当する。
【００２８】
センサ表面１１には、直線状に配置された点光源２０の集合が設けられており、点光源２０は、例えば平行に延びる光導波路２５に組み合わせられている。センサ表面は、光源と光導波路との間の直接の光の伝達が不可能であるように具現化されている。さらに、光源は、放射された光が可能であれば強力に平行化されて製品の反射面へと垂直に、すなわち相応に小さな受け入れ角度にて入射し、理想的に反射されるように具現化されている。製品の表面の凹凸ゆえ、光ビームは、結果としてわずかに拡げられる。したがって、拡がったビーム断面を有する反射光が、光導波路へと反射されて検出可能である。光学的に組み合わせられた光検出器が、光導波路によって受信された光を検出すべく機能する。センサ表面におけるそれぞれの光源の位置は、あらかじめ一意に定められている。したがって、光検出器へと加わる信号が、センサ表面における固有の位置を指し示している。光が製品の表面へと垂直に入射して、製品の表面によって反射されるため、製品の輪郭が、実質的にひずみなくセンサ表面上に再現される。製品の表面へと入射しない光ビームは、いかなる反射にもさらされず、したがって光導波路の一部を形成している光検出器にいかなる信号も生み出さない。
【００２９】
他の実施形態においては、光源アセンブリに対して垂直に延びる光導波路の集合が設けられる。それぞれの光導波路または光導波路の選択されたグループが、光検出器につながっている。したがって、光導波路のそれぞれ、または光導波路のグループのそれぞれが、センサ・アセンブリにおいて正確な位置を有している。光源からの放射が、製品の表面によって反射され、相応に配置された光導波路の端部に入射する場合、それぞれの光検出器における信号の検出によって、局所位置をそれぞれ検出または計算することができる。
【００３０】
放射の散乱をもっとも上手く回避することができるよう、この実施形態において、光源を順次に動作させて、光源に最も近い光導波路の信号のみを読み取ることも有用であり、あるいは導波路アセンブリ全体または少なくとも限定数の光導波路について、信号のずれを試験的測定によって前もって割り出し、とくには光の散乱または低い光度に照らしてセンサ・アセンブリを所与のそれぞれの製品表面に合わせて調節することも有用である。この目的のため、光源を連続的に動作させ、それに対応して光検出器の信号を読み出し、そこから製品の縁の位置または製品の幅をそれぞれ計算する制御／評価ユニット（図には示されていない）を、センサ・アセンブリに割り当てることが好都合である。この目的のため、これらの光導波路、したがって対応する位置ａおよびｂが、信号の形状Ｐが有意な、理想的にはほぼ矩形の立ち上がりＳをなしている光導波路アセンブリの上方の信号の形状から割り出される。製品の幅は、２つの立ち上がり位置の間の差を割り出すことによって容易に検出される。次いで、そのように検出された値を、制御／評価ユニットによってオーバラップ設備へと、データの処理または製造システムの制御のために渡すことができる。
【００３１】
図３によるセンサ・アセンブリを、変更を加えた形態で、充分な反射率を有していない製品についても使用可能である。そのような実施形態の例を、図４に示す。
【００３２】
この変種の実施形態においては、追加の反射器３０が、製品１０の背後に配置されている。反射器は、好都合には金属鏡で構成されており、具体的には、表面の散乱特性を可能な限り小さくした磨かれた金属板または箔で構成されている。このようなセンサ・アセンブリにおいては、光導波路アセンブリの上方の信号の形状が、図３に比べて反転され、逆になっている。しかしながら、立ち上がりＳの位置ａおよびｂは、この影響を受けない。したがって、表面の反射率が充分でない製品の縁を検出するために、製品の背後に、センサ表面と平行に反射器を配置すれば充分である。反射器とセンサ表面との間の距離は、光ビームが充分に平行にされており、とくにはレーザ光が使用されているならば、あまり重要ではない。信号形状Ｐの立ち上がりＳを検出するための評価ルーチンが、例えば弁別ユニットまたは弁別手順などといったセンサ・アセンブリの制御／評価ユニットにおいて実行される場合には、反射器を設ける他には、センサ・アセンブリの構成について大きな変更は不要である。
【００３３】
図５は、センサ表面１１の一部分のさらに詳細な拡大図を、複数の光導波路を備える実施形態の上面図および断面図にて示している。すでに述べたように、センサ板が、複数の光源２０、および光源２０に対して垂直に延びる光導波路２５の集合を有している。図５に示した実施形態においては、両方の構成部品が、光源２０と光導波路２５との間の直接の光の伝達を防止する不透明な本体３５に埋め込まれている。本体の素材として、例えば相応の凹所および穴を備えているプラスチック板を用意することができる。ここで、光源が、本体３５の内部に配置され、光導波路２５の隣に配置された平行化のための開口３７を介して光の放射を発する。それぞれの光源は、電力を供給するための供給線３９を有している。
【００３４】
放射が平行にされているため、平行ビームの方向からそれぞれの隣接の光導波路へと横方向に通り過ぎる光は実質的に存在しない。平行度は、平行化のための開口３７が長いほど、すなわち光源が本体内により深く配置されるほど、良好になる。これに加え、もとよりビームの平行度が高い光源、具体的にはレーザ・ダイオードを、使用することができる。
【００３５】
図５に示した実施形態においては、光導波路が、ただ１つの光源の反射光のみを捕まえることができるように、平行化のための開口に関して配置されている。高度に平行化された放射ビームＡが、製品の表面または上述の反射器の表面のそれぞれに入射して反射される。反射光Ｒは、わずかに拡がったビーム断面を有しており、それに応じて拡がった面積にて平行化のための開口を照らす。光導波路２５が、それぞれただ１つの光導波路のみが反射光ビームによって照らされる領域に位置するように、平行化のための開口３７に関して配置されている。製品表面の反射特性が良好であるほど、反射光ビームの拡がりが小さくなることを、理解できるであろう。したがって、製品の表面の反射がきわめて良好であると、光源と光導波路とで構成される単位をより狭く配置することができ、相応して鋭敏な空間分解能が、縁の検出のために可能になる。
【００３６】
空間分解能を向上させるために、図６によるセンサ表面の実施形態を使用することができる。この実施形態においては、図５に従って形成される２つの部分領域４０ａおよび４０ｂが、第１の部分領域４０ａの光導波路２５ａが第２の部分領域４０ｂの平行化のための開口３７ｂに対向して位置するような様相で、互いにずらされるように配置される。両方の部分領域は、不透明な光の絶縁４１によって分けられており、それぞれ反対側に配置された光検出器によって読み出しされる。このようにして、隣り合う平行化のための開口の間の有効距離を半分にすることができ、センサ・アセンブリの空間分解能を実質的に２倍にすることができる。図６に示したような複合センサ表面の動作においては、上方の部分領域の光源および下方の部分領域の光源が、交互のやり方で駆動され、関連の光導波路が、対応する光検出器によって読み出される。
【００３７】
図７による実施形態は、信号対雑音比を改善すべく長手方向に延びる反射面４３が一体化されてなるプラスチック棒４２の形態の光導波路装置にもとづいており、光検出器が、プラスチック棒の前面の少なくとも一方に位置している。
【００３８】
プラスチック棒は、前面においてホルダ４４によって固定されており、これらのホルダが同時に、少なくとも１つの光検出器のための収容部を構成している。
【００３９】
空間分解能を向上させるために、光源２０のビーム方向に、実質的に平行に延びるスロットを有しているダイアフラム４５が設けられている。
【００４０】
導光ロッド４２および光源の列が、実質的に１つの平面に位置しており、横方向に散乱した放射が発せられることがないよう、これらの構成要素の間に遮光装置４６が設けられている。この遮光装置４６が、ダイアフラム４５の一部を構成してもよい。一実施形態においては、ダイアフラム４５が、Ｕ字形の断面として具現化され、スロット・ダイアフラムがＵ字断面の接続部分の領域に位置している。
【００４１】
使用される光検出器は、広帯域の特性を有しており、したがって周辺光を、対応するフィルタ特性によって効果的に抑えることができる。
【００４２】
好ましく使用される発光ダイオードは、短い電気パルスによって励起されるため、光検出器が或る期間にわたる応答窓に関して有効にされることが、ソフトウェアによって保証される。この期間の後で、応答窓は閉じられる。製品の性質についての結論、すなわち製品の種類および反射特性を、応答窓における反射の幅から導き出すことができる。製品の反射特性が変化する場合には、相応に反射のしきい値を更新することが可能である。
【００４３】
本発明によれば、ここで提案されるセンサ・アセンブリを、製品の幅の測定または縁の検出の他にも使用することができる。例えば布地材料からのエアバッグの製造において、品質管理を可能にすべく布地材料の輪郭およびエアバッグの機能のために布地材料に設けられた凹所を測定するために、製品ウェブの穴パターンを検出することも可能である。
【００４４】
走査のプロセスにおいて、上述のセンサ・アセンブリによって縁の検出を含む表面を有する製品の幅を測定するための方法は、外側端から出発して中央へと、それぞれ両側から光源の列を駆動することによって達成され、列の中央から出発して両側の光源を駆動することによって達成され、あるいは左から右およびその反対に光源を駆動することによって達成され、反射信号が受信されたときに駆動が停止され、それぞれの製品の１つ以上の縁がそれぞれどこに位置しているかが割り出される。反射信号にとって重要であるそれぞれに駆動される光源の列の一意の幾何学的な割り当てによって、縁の位置を計算することができ、やはりそこから製品の幅を計算することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】従来技術による棒状の光源および導光ロッドを有している透過型の構成の従来からのセンサ・アセンブリを示している。
【図２】従来技術による棒状の光源および導波路アセンブリを有している透過型の構成の従来からのセンサ・アセンブリを示している。
【図３】縁の検出または製品の幅の測定のための本発明による典型的なセンサ・アセンブリを示している。
【図４】追加の反射表面を有している本発明による典型的なセンサ・アセンブリを示している。
【図５】センサ表面の一部分を強力に拡大して示している。
【図６】空間分解能の向上のために改善されたセンサ表面の変更を加えた実施形態を示している。
【図７】プラスチック棒およびスロット・ダイアフラム・アセンブリの形態の光導波路装置の図を示している。
【符号の説明】
【００４６】
１  棒状の光源
２  導光ロッド
３  光導波路アセンブリ
１０  製品
１１  センサ表面
２０  光源
２５  光導波路装置
２６  光検出器
３０  反射器
３５  本体
３７  平行化のための開口
３９  電力の供給
４０ａ、４０ｂ  分割されたセンサ表面の部分領域
４１  光の絶縁
４２  プラスチック棒、導光ロッド
４３  棒４２の反射面
４４  棒のホルダ（センサ収容部を備えている）
４５  スロット・ダイアフラム・アセンブリ
４６  遮光装置
Ａ  平行にされた放射ビーム
Ｐ  信号の形状
Ｒ  拡がった反射ビーム
Ｓ  信号の立ち上がり
ａ、ｂ  立ち上がりの位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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