(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブ構成要素を配向する方法であって、
構成要素の角度位置を、前記構成要素の参照部の位置を決定することによって測定する工程と、後に続く、前記構成要素を配向する工程とを含み、この工程中に構成要素の角度補正が、測定信号を考慮することによって決定され；
前記角度補正がさらに、モデル化干渉信号を考慮することによっても決定されることを特徴とする、前記方法。
【請求項２】
「モデル化段階」と呼ばれる先行工程を含み、この工程中に測定信号がモデル化される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
モデル化測定信号が、前記角度補正のために測定信号の代わりに置き換えられる、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記モデル化測定信号が、前記モデル化干渉信号およびモデル化構成要素信号を含む、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
モデル化測定信号が、測定信号の抽出サンプルの取得によって決定される、請求項２、３または４に記載の方法。
【請求項６】
モデル化測定信号が、いくつかの構成要素について測定信号を取得することによって決定される、請求項２〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
測定信号の取得が少なくとも５つの構成要素について行われる、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
所望の角度配向に対応する構成要素の参照位置を規定することにある較正工程を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
構成要素信号のモデルの位相を変えること、および測定信号と信号のモデルとの間の最
良のバランスを与える「構成要素位相」と呼ばれる位相を識別することに少なくともある自動配向の工程を含み、次に、構成要素位相と以前に規定された参照位置との間の位相差の値だけ、構成要素の角度位置を修正することにある第２の工程を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
構成要素位相の探索が、構成要素モデルの位相と干渉モデルの位相を一緒に変えること、および信号のモデルと測定信号の間の最良のバランスを見つけることにある、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
構成要素位相の探索が、構成要素モデルの位相だけを変えることにある、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
干渉信号が、構成要素の幾何形状を考慮することによって理論上決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
測定が光学式である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に定義された方法を用いてチューブ構成要素を配向するデバイスであって、信号（５）を発し、かつ受けるための少なくとも１つのセル（１１）と、情報処理手段（１２）とを含む前記デバイス。
【請求項１５】
処理手段が配向マイクロプロセッサ（１２’）を含む、請求項１４に記載の配向デバイス。
【請求項１６】
マイクロプロセッサ（１２’）が、セル（１１）から、および構成要素（２）を回転させる工具の軸上に位置している符号器（４’）から送出された情報の処理と、角度位置を示すことを行う、請求項１５に記載の配向デバイス。
【請求項１７】
表示画面（２０）をさらに含む、請求項１４〜１６のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１８】
モデル化干渉信号を生成するための処理ユニットを含む、請求項１４〜１７のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記デバイスが、それが取り付けられている生産機械から独立している、またモジュール式である、請求項１４〜１８のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項２０】
粘性の製品用の包装チューブなどの可撓性チューブを生産するための機械であって、請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の配向デバイスを含む前記機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
対応する出願
本出願は、Ａｉｓａｐａｃｋ  Ｈｏｌｄｉｎｇ  ＳＡの名前で２０１４年１０月７日に出願された以前の欧州特許出願第ＥＰ１４１８７９８５．８号に対する優先権を主張し、この以前の出願の内容は、その全体を本明細書に組み入れる。
【０００２】
本発明は、可撓性チューブの分野に関し、詳細には、チューブヘッドまたはストッパがチューブ本体に面して配向される、液体または粘性の製品用の包装チューブに関する。
【背景技術】
【０００３】
化粧品、食品または口腔ケア用途のチューブでは、包装の本体を形成する可撓性部材に対してチューブヘッドの構成要素を配向する必要があることが多い。このチューブヘッドという用語は、たとえば、ショルダのネックの上にスナップ嵌めによって固定されるスナップオンストッパを指す。これらのストッパでは、その開口部をチューブ本体の印刷に対して配向するのが望ましいことが多い。別のスナップオンストッパは、チューブのネックに螺着される。この場合には、チューブ本体に対するショルダの配向が、ストッパが最終的に所望の位置になるようにするために必要である。より一般的には、チューブヘッドが回転対称を示さない場合、チューブ本体に対してチューブヘッドを配向するための配向操作が必要である。
【０００４】
チューブ本体に対してチューブヘッドを配向することは、長年にわたり当業者に知られており、生産機械によって自動的に行われている。図１に示された現在用いられている原理は、構成要素２を局部的に切欠き３を含めて回転させることにある。レーザセル１１から発せられたビーム５は、切欠き３がビームの前を通過するとき（図１Ｂ）以外、回転する構成要素２によって遮られる（図１Ａ）。切欠きがビームの前を通過する位置合わせの瞬間に、セル１１から発せられたレーザビーム５は鏡１２で反射されて戻り、セル１１によって検出される（図１Ｂ）。このタイプのセルから発せられる信号が図示されている（図１Ｃ）。得られた信号８は、構成要素２の角度位置６の関数としてプロットされる。この信号は、レーザビーム５と回転中の切欠き３との位置合わせに対応するパルス９の形をとる。前述の切欠き３を検出するためのデバイスと結合された、構成要素２を回転させるサーボモータを使用することにより、次に、参照位置７に対して構成要素を配向することが可能になる。
【０００５】
前述のシステムは、非常に広く使用されてはいるが、いくつかの欠点を含む。第１の欠点は、その形状およびそのサイズの故に検出するのが困難なことがある、切込みの幾何形状と関連している。場合により、セル１１の配置には非常に精密な設定が必要とされ、結果として設定時間が非常に長くなり、費用がかかることになる。この検出システムが持つ別の欠点は、回転中に構成要素２を保持するクランプによって構成要素２が変形することに関連している。最後に、多くの構成要素は、その幾何形状が適していない（切欠き３がない）ために、またはそれがレーザビームに対して透過性でないために、このデバイスによって配向することができない。
【０００６】
特許文献１は、上記の問題を緩和するための、図２に示す配向方法を提案している。この出願では、セル１１を図２Ａに示されるように配置し、構成要素２の回転中にセルで受けた戻り信号を解析することが提案されている。参照信号１６が、参照角度位置７に向けられた構成要素２の位置に対して規定される（図２Ｂ）。Ｓｃｈｕｌｔｈｅｓｓにより提案された配向方法は、向けられるべきストッパに対応する信号８を得ることと（図２Ｃ）、この信号８を、位相差１０を決定するために参照信号１６と比較することにある。より具体的には、Ｓｃｈｕｌｔｈｅｓｓは、信号８と信号１６の間の相関関係を位相差の関数として計算することを提案している。位置合わせは、最良の相関関係に対応する位相差１０として見出される。
【０００７】
特許文献１に提案されている配向方法により、引き続き生じる特定の数の問題を解決することが可能になる。しかし、この方法はいくつかの欠点を呈示する。主な欠点は図３に示されている。図３Ａは、構成要素２が回転工具のクランプ１６によって保持されているときの、その構成要素の変形の一例を示す。図３Ａの図ａ、ｂおよびｃは、クランプ１６によって変形した構成要素２を、クランプ１６に対する構成要素２の３つの角度位置について表す。図３ｂは、図３Ａの図ａ、ｂおよびｃそれぞれにおける信号８ａ、８ｂおよび８ｃを表す。信号８ａ、８ｂおよび８ｃは、セル１１の前で構成要素２が回転している間に得られる。これらの信号では、特有のピーク９ａ、９ｂおよび９ｃが、たとえば切欠き３に対応する。図３Ｂは、Ｓｃｈｕｌｔｈｅｓｓから提案された方法により２つの信号８ａ、８ｂおよび８ｃの間に得られる最良の相関関係を示す。図３Ｂでは、示された信号８ａ、８ｂおよび８ｃそれぞれの特有のピーク９ａ、９ｂおよび９ｃが重なり合っていないことが分かる。この結果は、この精密な場合には、特許文献１で提案された方法は使用できないことを示す。この精密な場合には、特有のピーク９ａ、９ｂおよび９ｃの位置合わせが、信号８ａ、８ｂおよび８ｃの間の最小または最大の相関関係につながらない。一般に、Ｓｃｈｕｌｔｈｅｓｓにより提案された方法は、構成要素の特有の信号９が、完全に独立している位相を有する干渉信号１３と混合される場合には、適用することができない。Ｓｃｈｕｌｔｈｅｓｓにより提案された方法は特に、回転中に保持クランプによって変形した構成要素を配向することを可能にしない。この方法はまた、自動的に動作する産業用デバイスで一般的な、工具が顕著な干渉信号を発生する場合にも適用されない。干渉信号は、回転工具に関連している部分（機能上の遊び、位置合わせ不良、構成要素の変形）、回転工具内の構成要素の位置決め不正規に関連する他のもの、および環境に関連する他のもの（機械振動）を含む。
【０００８】
以下で説明する本発明において提案される方法は、上記の欠点を緩和することを可能にする。
【０００９】
定義
本明細書では、「構成要素」という用語は、図中の数字２に対応し、チューブ本体に対して配向するべきチューブヘッドの要素を指す。この構成要素は、たとえばストッパである。
【００１０】
「切欠き」という用語は、数字３に対応し、検出可能な参照部を構成要素２上に形成することによって向きを規定できるようにする、構成要素の１つまたはいくつかの要素を示すために用いられる。これらの要素は、構成要素の幾何形状、その表面状態、その組成、その色と関連している。
【００１１】
「セル」という用語は数字１１に対応し、一般に信号を発し、かつ受けることを可能にするレーザセルを示す。より一般には、セルという用語は、信号を発し、回転中の構成要素と相互作用したこの信号の少なくとも一部分を受けるデバイスを示す。
【００１２】
数字５に対応する「ビーム」という用語は、セルから発せられた信号を指す。
【００１３】
数字１３に対応する「干渉信号」という用語は、セルで受けられる信号のうち、構成要素の向きと関連する情報を何も含まない部分を示す。
【００１４】
数字１４に対応する「構成要素信号のモデル」という用語は、構成要素に特有の情報を含み、その配向に有用なモデルの部分を示す。
【００１５】
数字１５に対応する「干渉信号のモデル」という用語は、構成要素の配向に無用の情報を含むモデルの部分を示す。干渉モデルは、たとえば、回転工具内の構成要素の変形、回転工具内の構成要素の位置決め不正規、工具の機能上の遊び、振動などと関連している情報を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１１／１１６９０２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、特許請求の範囲に定義されている構成要素を配向する方法と、前記方法を実施するためのデバイスとに関する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、特に、向けられるべき構成要素の回転と、構成要素に干渉する信号の発信および受信とに基づく配向方法を提案する。「測定信号」と呼ばれる戻り信号に含まれる情報を用いて、回転工具内の構成要素の位置を規定する。次に、推定角度補正を加えて構成要素を所望の位置に配向する。
【００１９】
１つの実施形態によれば、本発明は、第１の段階で測定された信号のモデルを生成することにある、「モデル化段階」と呼ばれる第１の段階を含む。有利には、測定信号のモデルは、構成要素を表す「構成要素信号のモデル」と呼ばれる第１の信号と、測定装置およびその環境に特有の「干渉信号のモデル」と呼ばれる少なくとも１つの第２の信号とを組み合わせたものから構成される。
【００２０】
本発明によれば、構成要素信号のモデルと干渉信号のモデルとの組合せは、たとえば、乗法、加法、またはより複雑な形とすることができる。本発明の優先的な実施形態は、加法の組合せにある。
【００２１】
本発明によれば、モデル化段階は新しい構成要素ごとに必要であり、ランダムに向けられた少なくとも５つの構成要素、好ましくは少なくとも１０の構成要素について測定信号の取得を必要とする。これらの測定信号に含まれる情報は、信号のモデルを規定するのに用いられる。
【００２２】
モデル化段階が完了すると、測定信号は系統的に信号のモデルと置き換えられ、その結果、構成要素信号モデルと干渉信号のモデルに分解される。構成要素信号のモデルの位相は、構成要素の角度位置を示す。
【００２３】
この方法は、所望の角度配向に対応する構成要素の参照位置を規定することにある「較正段階」と呼ばれる第２の段階を含む。この段階は、ランダムに向けられた構成要素に対して必要な位相差を規定する、オペレータの介入を必要とする。この位相差は、構成要素信号のモデルの位相と比較され、参照位置が規定される。
【００２４】
この方法は、第３のいわゆる自動配向または生産段階を含む。生産段階中、構成要素は自動的に向けられる。配向方法は、測定信号を信号のモデルと置き換える第１の工程を含む。この操作は、構成要素信号のモデルの位相を変えること、および測定信号と信号のモデルとの間の最良のバランスを与える「構成要素位相」と呼ばれる位相を識別することに少なくともある自動配向の工程を含む。最良のバランスは、測定信号と信号のモデルの間の平方偏差の合計を最小にすることによって得られる。次に、この方法は、構成要素位相と以前に規定された参照位置との間の位相差の値だけ構成要素の角度位置を修正することにある、第２の工程を含む。
【００２５】
本発明によれば、構成要素位相の探索は、構成要素モデルの位相と干渉モデルの位相を一緒に変えること、および信号のモデルと測定信号の間の最良のバランスを見つけることによって行うことができる。好ましい方法は、構成要素モデルの位相だけを変えることにある。
【００２６】
本発明の第１の利点は、干渉ノイズの振幅がかなり大きい産業環境において本発明を使用できるようにする、その堅牢性にある。これは特に、干渉ノイズの振幅が構成要素に固有の信号の振幅よりも非常に大きい場合でも、構成要素の配向を可能にする。
【００２７】
本発明の第２の利点は、高い生産速度で構成要素を配向する可能性である。本発明は、たとえば、回転工具によって変形した構成要素を配向することを可能にする。構成要素の変形は、回転工具内のその位置との相関関係になり得る。その結果、構成要素変形信号は、構成要素を配向するために使用することができず、干渉信号になる。本発明は、ストッパの向きに関連した情報と、その変形に関連した情報とを分離することを可能にする。本発明は同様に、回転工具内の構成要素の位置決めのばらつきに関連した干渉情報、または回転工具の欠陥（真円になっていない、振動、位置合わせ不良）に関連した干渉情報を分離することを可能にする。
【００２８】
この方法は、干渉ノイズのレベルが測定システムに固有のものであり、またその環境が、向けられるべき構成要素に特有の信号よりも大きい振幅のものである場合でも、構成要素の角度位置を規定することを可能にする。
【００２９】
本発明は、独立請求項に含まれる特徴によって定義され、従属請求項は、本発明のより具体的な実施形態を定義する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１Ａ、１Ｂおよび１Ｃを含む、従来技術の、かつチューブ本体に対して構成要素を配向するために産業界で一般に使用される、配向デバイスおよび方法を表す図である。図１Ａは、配向デバイス内の構成要素のランダム位置を示す図である。図１Ｂは、配向プロセス中の構成要素の切欠き３の検出を表す図である。図１Ｃは、構成要素の回転により得られる信号を表す図である。
【図２】図２Ａ、２Ｂおよび２Ｃを含む、特許文献１に記載の第２の配向方法を示す図である。図２Ａは使用される配向デバイスを表す図である。図２Ｂは、構成要素の既知の角度位置に対応する参照信号を示す図である。図２Ｃは、構成要素のランダム位置について測定された信号を表す図である。
【図３】図３Ａおよび３Ｂを含む、特許文献１で提案された方法の欠点を示す図である。図３Ａは、回転工具のクランプ１６内の構成要素２の変形を示す図である。図ａ、ｂおよびｃは、クランプ１６内の構成要素２の異なる角度位置を示す。図３Ｂは、図３Ａの図ａ、ｂおよびｃにそれぞれ対応する信号８ａ、８ｂおよび８ｃの間で得られる最良の相関関係を示す図である。２つの信号間の最良の相関関係は、構成要素の同一の向きに対応しない。
【図４】本発明において使用される配向デバイスを示す図である。
【図５】図５ａ、５ｂおよび５ｃを含む、信号モデルの生成の段階を示す図である。図５Ａは、モデル化段階中の構成要素ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅおよびｆのランダムな向きに対応する信号８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅおよび８ｆの取得を示す図である。図５Ｂは、モデル化段階から得られた構成要素信号のモデルを示す図である。図５Ｃは、モデル化段階から得られた干渉信号のモデルを示す図である。
【図６】構成要素信号のモデルと参照位置の間の位相差を示す図である。
【図７】本発明による配向方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図４に示された本発明の大まかな原理は、配向するべき構成要素２を回転させることと、構成要素と干渉する信号５の発信および受信とに基づく配向デバイスおよび方法である。「測定信号」と呼ばれる戻り信号に含まれる情報を用いて、回転工具内の構成要素の位置を規定する。次に、推定角度補正を加えて、構成要素を所望の位置に配向する。
【００３２】
図４に示された配向デバイスは、軸４のまわりに回転中の構成要素２と干渉する信号５を発し、かつ受ける少なくとも１つのセル１１、構成要素２を回転させる手段、およびセル１１からの情報を処理する手段を含む。セル１１は、２つの独立した実体；すなわち、信号５を発する第１のもの、構成要素と干渉した信号を受ける第２のもの、から構成することができる。
【００３３】
より具体的には、本発明による、構成要素を配向するデバイスは、信号５（好ましくは光信号）を発し、かつ受けるようになっている少なくとも１つのセル１１と、たとえばコンピュータタイプのシステムまたは同等のシステムである情報処理手段１２とを含む。
【００３４】
本発明の優先的な実施形態によれば、セル１１は、情報処理手段１２と結び付けられているエネルギータイプの光センサである。この優先的な実施形態によれば、前記手段１２は、独立したプロセッサ１２’を主として含む。このプロセッサ１２’は特に、セル１１と、構成要素回転工具の軸上に位置している符号器４’とから送出された情報の処理を行う。前記符号器４’は、前記プロセッサ１２に回転工具の角度位置を伝える。基準に対する構成要素の位相差が計算されると、プロセッサ１２’は、前記構成要素を正しい位置に配向するために、構成要素回転モータの制御部と相互作用する。この優先的な実施形態によれば、プロセッサ１２’はまた、生産中にオペレータが初期設定すること、および構成要素２の向きを追跡することを可能にする表示画面２０と結び付けられる。
【００３５】
上述のデバイスは、高い生産速度で構成要素２を配向することを可能にするので特に有利である。機械のプロセッサから独立している配向プロセッサ１２’を使用することにより、構成要素２の配向に関係する情報を、機械を駆動することに関連している、かつ機械のプロセッサによって処理される情報と並行して処理することが可能になる。
【００３６】
提案されたデバイスの別の利点は、そのモジュール性と関連している。本発明において説明されるデバイスは、操作または制御モードが非常に異なる機械でも大きな困難なしに実現することができる。このデバイスはまた、情報処理レベルまたはハードウェアレベルで更新できるので、モジュール式である。この更新は、機械の残りの部分から独立して行われる。
【００３７】
本発明の核は特に、図７にその主工程が記述されている配向方法にある。この方法は、少なくとも３つの段階；すなわち、第１のいわゆる信号モデル化段階、第２のいわゆる較正段階、第３のいわゆる自動配向段階、を含む。
【００３８】
モデル化段階は、ランダムに向けられた構成要素に関係するいくつかの信号を取得すること；次に、適切なデジタル処理を実行して信号のモデルを定義できるようにすることにある。本発明による信号のモデルは、少なくとも構成要素信号のモデルおよび干渉信号のモデルから構成される。本発明によれば、構成要素信号のモデルは、構成要素に固有の、かつその向きを規定するのに有用な情報を含むのに対して、干渉信号のモデルは、測定装置およびその環境に特有の、したがって構成要素の配向には無用の情報を含む。モデルでは、構成要素信号のモデルの位相または角度位置は、それがまさに前記構成要素を最終的に配向するために見つけなければならないこの角度位置であるので、可変である。
【００３９】
モデル化段階は、オペレータによる介入なしに、機械によって自動的に行われる。定義モデルが十分に堅牢であるように、干渉信号のモデルでは、生産中に発生し得る外乱を考慮に入れる必要がある。このため、モデル化段階の信号の取得は生産環境で、すなわち生産で用いられるのと同一の機械設定で行われる。生産中に発生し得るすべての外乱の根拠のために、またデバイス内の構成要素の十分にランダムな向きの分布を得るために、最小数の構成要素が使用されなければならない。経験から、モデルの堅牢性には、回転デバイス内でランダムに向けられた５つの構成要素に対応する、少なくとも５つの信号を連続して得ることが必要であることが見出された。優先的には、少なくとも１０信号がモデルを定義するために使用される。より多数の信号が、構成要素の品質が悪く、顕著な寸法ばらつきを示す場合、または機械が損耗している、もしくは調整不良である場合に必要になる。一般に、この配向動作を必要とする包装機械は、１分当たり、および１ステーション当たり６０部材より高い速度で動作する。したがって、１０信号の取得時間は６秒未満になり、このことは、機械設定時間に何ら重大な影響を及ぼさずにより多数の信号を使用することもできることを示す。
【００４０】
モデル化段階では、取得された信号から信号モデルを探すことが必要である。適切なデジタル処理がこれらのデータに基づいて行われて、構成要素信号のモデルおよび干渉信号のモデルが規定される。信号のモデルは、構成要素信号のモデルと干渉信号のモデルの組合せにより得られる。優先的には、信号のモデルは、構成要素信号のモデルと干渉信号のモデルの加法的組合せにより得られる。乗法的組合せ、またはより複雑な形の組合せもまた想定される。本発明によれば、少なくとも構成要素モデルの位相は可変である。構成要素信号モデルの位相は、回転工具内の構成要素の角度位置を示す。本発明の優先的な実施形態によれば、干渉信号モデルの位相は一定であり、これは干渉が主として、前記構成要素を回転させる工具に関連していることを示す。
【００４１】
構成要素配向方法は次に、図７に示された較正段階を含む。較正段階の目的は、所望の配向位置を規定することである。この段階は、ランダムに位置する構成要素を配向デバイス内で配向するために加えるべき角度回転の値（すなわち、位相差の値）を示す、オペレータの介入を伴う。較正段階はいくつかの工程を含む。第１の工程は、回転工具内にランダムに位置するストッパの信号を取得することにある。第２の工程では、次に、測定信号と信号のモデルの間の偏差を最小にするために、構成要素信号のモデルの位相が決定される。偏差を最小にすることを可能にする構成要素モデルの位相は、回転工具内の構成要素の角度位置を規定する。第３の工程で、オペレータは、加えるべき位相差値を示して所望の向きを得る。この最後の工程では、前記構成要素の向けられる位置に対応する構成要素信号モデルの参照角度位置を規定することが可能になる。
【００４２】
図７に示されるように、配向方法の第３の段階は、自動化配向段階または生産段階である。この段階中、機械は高い生産速度で構成要素を自動的に配向する。自動配向段階は、信号の取得の工程と、構成要素モデルの位相を探す工程と、参照位置（向けられる位置）に対して適用されるべき位相差の計算の工程と、最後の、その位相差を加えることによる構成要素の配向の工程との連続を少なくとも含む。
【００４３】
自動配向段階は、生産の速度を考えると非常に短い時間内に行わなければならない。本発明の主な利点は、非常に高い生産速度を実現する可能性である。第２の工程で、信号の位相を規定する信号のモデルを使用することにより、非常に短い計算時間が可能になる。この第２の工程では、このモデルのおかげで、測定信号を構成要素信号のモデルと干渉信号のモデルとの組合せから得られる信号モデルで置き換えることができることに大きな利点がある。この置き換えは、構成要素信号のモデルの位相を変えることによって、また信号のモデルを測定信号と比較することによって得られる。構成要素信号のモデルの位相は、信号モデルと測定信号の間の偏差が最小になるときに決定される。信号モデルと測定信号の間の偏差を最小にするのに優先的に用いられる方法は、２つの信号間の平方偏差の合計を最小にすることにある。これらの操作を行うためにモデルを使用することが、信号のモデルを較正信号のモデルと干渉信号のモデルに分解できるので、主要な利点になる。
【００４４】
本発明によれば、配向方法によりまた、信号のモデルと干渉信号のモデルの間の偏差の分析に基づいて配向の信頼度を定量化することも可能になる。得られた信頼度値を使用して、向きが不確実と考えられる構成要素を排除することができる。
【００４５】
図７に記述された方法は、干渉ノイズが取り去られるので、優れた堅牢性を提供する。この方法の利点は、干渉ノイズのモデルと、構成要素およびその向きに特有のモデルとを用いることにある。
【００４６】
図５Ａ、５Ｂおよび５Ｃを含む図５は、モデル化段階を示す。図５Ａは、測定信号８ａから８ｆの取得の一例を回転工具の角度位置の関数として示す。図５Ａに示されるように、これらの信号中で、位相が変化し、かつ回転工具内の構成要素ａからｆのそれぞれの向きに特有である、ピーク９ａから９ｆを識別することが可能である。また、前記測定信号８ａから８ｆが、回転工具と同相の干渉ノイズ１３ａから１３ｆを示すことも分かる。信号８ａから８ｆすべてを適切に処理することにより、図５Ｂおよび５Ｃに示された信号のモデルを得ることが可能になる。図５Ｂは、その位相が可変であり、構成要素およびその向きを表すだけである、構成要素信号のモデル１４を表す。この信号において、図５Ａのピーク９ａから９ｃのモデルであるピーク９は容易に識別可能である。図５Ｂはまた一連の二次ピークも示し、これらもまた、構成要素の配向に使用することができるが、これらを図５Ａの測定信号において目で識別することは不可能である。この例は、本発明による方法では、干渉信号の故に測定信号において検出できない構成要素の特性を識別することが可能になることを示す。図５Ｃは、図５Ａの干渉ノイズ１３ａから１３ｆを表す、干渉信号のモデル１５を示す。図５Ｃに示された干渉信号のモデルでは、ランダムに発生しないノイズだけが保持されている。図５の例では、干渉信号のモデル１５は回転工具と同相である。図５の例では、信号のモデルは、図５Ｂに示された構成要素信号のモデルと、図５Ｃに示された干渉信号のモデルとの和に相当する。
【００４７】
図６は、較正段階中に行われる操作を示す。この操作は、構成要素の所望の向きに対応する参照位置７を決定することにある。この較正段階中、オペレータは角度回転を規定し、すなわち、所望の向きを得るために構成要素に加えるべき位相差１０を規定する。図６に示されるように、位相差は、測定信号からではなく構成要素モデルから計算される。
【００４８】
本発明に関し説明された配向方法は特に、印刷されたチューブ本体に対してストッパを配向することに関連している。特に、本発明は、チューブの開口部が印刷と一致するようにするための「スナップオン」タイプのクリップ留めストッパを配向することを可能にする。本発明は特に、回転工具のクランプ内で変形する薄いストッパを配向することを可能にする。
【００４９】
本発明は、加えるべき位相差１０が高い精度で規定されるので、構成要素の配向の精度を改善することを可能にする。
【００５０】
本発明は、非常に短い時間内に構成要素を配向することを可能にし、これにより、高い生産速度を達成することが可能になる。
【００５１】
本発明は、構成要素の寸法ばらつき（変形、剥離）または色ばらつきに関連した不良品を減らすことを可能にする。
【００５２】
本発明は、構成要素を変更するとき（幾何形状、直径、色）の設定時間を大幅に減らすことを可能にする。
【００５３】
本発明の実施形態は、説明のための例として示されており、限定するものとみなされるべきではない。変形形態が、特許請求される保護の範囲内で、特に同等の手段を使用することによって実現可能である。
【００５４】
たとえば、信号発信および受信セル（１１）は、部材に対して固定されたままである構成要素のまわりを動くこともできる。
【００５５】
好ましくは、セルは、向けられるべき対象物／構成要素の回転軸に直角の軸上に位置する。対象物の配向の軸に平行な平面に一致するセルの位置もまた、読出し平面に含まれる情報が構成要素の角度配向に関係する情報を含む場合に、用いることができる（たとえば、対象物の上面）。
【００５６】
より一般的には、セルの軸の位置決めは、配向軸に対して様々な向きに一致して設定することができる。
【００５７】
構成要素上で検出できるいかなる参照部も本発明の文脈では、前記構成要素の位置を決定するために、また本発明の原理に従って前記構成要素を配向するために、使用することができる。
【００５８】
本明細書でチューブ構成要素の適用例を述べる場合、これは限定するものではなく、ランダムに配置された部材を迅速に配向する要望がある他の適用例が想定される。
【００５９】
測定および配向に使用される信号は、光信号であることも他の信号（電気、磁気など）であることもあり、本発明の原理に従って処理される必要がある場合には変換される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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