专利名称：用于检测材料片上定向特征的设备和工艺的利记博彩app
技术领域：
本发明一般地涉及用于检测材料片(material web)上定向特征的设备 和工艺。
背景技术：
在片状材料的操作和处理过程中，采用片的导引控制。例如，材料片 可以进料到机器中、进行处理并接着通过缠绕设备进行再缠绕，因此可能 发生各种定位误差。例如，为了对材料片的侧向偏移进行导引，可以使用 适当的控制设备。
图1A和图1B示出这样的调节设备其中，材料片100的宽度为B， 其由转向框架系统辅助经历了每次90度的四次转向。材料片由进料辊101 偏转，并且由两个导引辊102、 103将进料长度Li进料到枢转框架105 中。材料片的侧向调节可以通过枢转框架105来实现。材料片然后在枢转 点106处枢转约角度a 。在出料长度为L2的情况下，材料片然后进料到 出料辊104中。在出料长度L2的范围中，可以布置传感器设备170。由于 材料片枢转约角度a，在出料长度L2的区域中，材料片可以呈现出从预 定材料片料位(level) S的相应偏离。
这种偏离可能影响位于出料长度区域中的传感器的测量结果。在片导 引控制的一种实施例中，额外辊可以位于出料长度的区域中，以调节偏离 并在进一步的处理长度进程中将材料片保持在预定材料片料位S上。因 此，可以在进一步的出料长度进程中保持从材料片到传感器之间的恒定间 隙距离，并且可以使用传统传感器进行材料片的精确测量。但是，支撑辊 可能会使材料片翘曲或起皱(wrinkle)。使用额外的辊也会是很耗费成本 的。
发明内容
本发明公开用于检测材料片上至少一个定向特征的设备和方法，所述 材料片在沿材料片预定行进方向上的预定材料片料位上前进。
在一个方面，该设备包括传感器设备，传感器设备包括传感器元件， 传感器元件具有用于记录材料片上的传感器区域的至少一条传感器线。另 外，所述设备包括至少一个光发射器，以在材料片上产生至少一个光点， 以判定偏离预定材料片料位的材料片料位的位置。因此，可以用简单和节 省成本的方式判定偏离的材料片料位的位置，并且可以对至少一个定向特 征进行简单而精确的检测。
所述设备可以在不同实施例中呈现下面特征中的一个或多个。偏离预 定材料片料位的材料片料位是绕其轴线旋转的材料片料位，该轴线沿材料 片的行进方向前进。所述(至少一个)光发射器可以设计成使得(至少一 个)光点位于材料片上的传感器区域中。传感器设备可以设计成使得传感 器元件记录材料片上的所述(至少一个)光点，以判定偏离的材料片料位 的位置。光发射器可以被设计成在材料片上产生至少两个光点。在此情况 下，光发射器还可以设计成使得材料片上的所述至少两个光点优选地沿垂 直于材料片的预定行进方向的线布置。光发射器可以设计成使得材料片上 的所述(至少两个)光点沿预定材料片料位具有第一距离。另外，光发射 器可以设计成使得材料上的所述(至少两个)光点沿偏离的材料片料位具 有第二距离。在此情况下，传感器设备可以设计成使得传感器元件记录第 一和第二距离，以判定偏离的材料片料位的位置。所述设备可以包括用于 分析第一和第二距离之间的差的装置，以判定偏离的材料片料位的位置。 光发射器可以设计成使得产生彼此平行地前进的(至少两条)光束，所述 (至少两条)光束在材料片上产生(至少两个)光点。为此，所述设备可 以包括彼此平行地布置的(至少两个)光发射器。或者，所述设备可以包 括仅一个光发射器以及分束器装置，以在材料片上产生(至少两个)光 点。分束器装置可以包括半透明元件和反射元件。传感器可以设计成使得 至少部分地读出传感器元件的沿材料片行进方向的(至少两条)传感器 线，由此沿材料片的行进方向获得传感器区域中的积分结果。传感器元件可以布置在相对于预定材料片料位倾斜的位置中。
在另一个方面，该设备包括传感器设备，传感器设备包括传感器元 件，传感器元件具有用于记录材料片上的传感器区域的至少两条传感器 线。传感器设备可以设计成使得沿材料片的行进方向至少部分地读出传感 器元件的至少两条传感器线。由此，沿材料片的行进方向获得材料片的传 感器区域的积分结果。因此，不需要使用用于沿材料片方向将传感器区域 加宽的额外积分设备。另外，可以灵活地选择传感器线的数量和范围、以 及要读出的传感器线的部分。
所述设备可以在不同实施例中呈现下面特征中的一个或多个。传感器 设备可以设计成使得至少部分地读出传感器元件的传感器线的仅仅部分。 具体而言，传感器设备可以设计成使得至少部分地读出传感器元件的传感
器线的1/10或更少。传感器设备可以设计成使得以50-1000Hz，尤其是在 约200Hz的频率读出传感器元件。偏离了预定材料片料位的材料片料位是 绕其轴线旋转的材料片料位，该轴线沿材料片的行进方向前进。所述设备 可包括至少一个光发射器，以在材料片上产生至少一个光点，以判定偏离 预定材料片料位的材料片料位的位置。传感器设备可以设计成使得读出 (至少) 一个光点附近的传感器区域中的传感器元件的传感器线。传感器 元件可以布置在相对于预定材料片料位倾斜的位置中。在此情况下，传感 器设备可以被设计成使得传感器线的该部分取决于于偏离的材料片料位的 位置。
在又一个方面，该设备包括传感器设备，传感器设备包括传感器元 件，传感器元件具有用于记录材料片上的传感器区域的至少两条传感器 线，由此，传感器元件布置在相对于预定材料片料位倾斜的位置。结果， 可以基于材料片料位的位置选择要读出的传感器线的部分，这使得可以在 不使用额外聚焦装置的情况下进行自动聚焦。
所述设备可以在不同实施例中呈现下面特征中的一个或多个。传感器 设备可以设计成使得沿材料片的行进方向至少部分地读出传感器元件的至 少两条传感器线，以沿材料片的行进方向获得材料片的传感器区域的积分 结果。传感器设备可以设计成使得至少部分地读出传感器元件的传感器线
10的仅仅部分。偏离预定材料片料位的材料片料位是绕其轴线旋转了的材料 片料位，该轴线沿材料片的行进方向前进。另外，所述设备可以包括至少 一个光发射器，以在材料片上产生至少一个光点，以判定偏离预定材料片 料位的材料片料位的位置。传感器设备可以设计成使得传感器线的该部分 取决于偏离的材料片料位的位置。
另外，对于上述的一个或所有方面，所述设备可以在不同实施例中呈 现下面特征中的一个或多个。所述(至少一个)光发射器可以是单色光 源，尤其是激光器。此外，所述设备可以包括光学元件，尤其是布置在传 感器元件和材料片之间的透镜。传感器设备可以设计成使得传感器设备的 放大率大于1: 2。所述设备还可以包括聚焦元件，聚焦元件布置在传感器 元件和材料片之间。聚焦元件可以设计成使得其基于偏离的材料片的判定 位置改变光学元件的位置。所述(至少一个)定向特征可以是材料片的线 或图案。但是，所述(至少一个)定向特征也可以是材料片的边缘。传感 器设备可以设计成使得传感器元件检测至少一个定向特征的亮度的差和/或
颜色的差。此外，传感器元件可以是CMOS矩阵传感器。
在一个方面，所述方法包括
通过传感器设备检测材料片上的传感器区域，所述传感器设备包括具 有至少一条传感器线的传感器元件，
通过至少一个光发射器在材料片上产生至少一个光点，以及 通过至少一个光点判定偏离了预定材料片料位的材料片料位的位置。 在另一个方面，所述方法包括
通过传感器设备检测材料片上的传感器区域，所述传感器设备包括具 有至少两条传感器线的传感器元件，
至少部分地沿材料片的行进方向读出传感器元件的至少两条传感器 线，以沿所述材料片的行进方向获得材料片的传感器区域中的积分结果。
上述实施例可以提供任何的、所有的或不提供下面优点。通过利用至 少一个光发射器，以在材料片上产生至少一个光点，可以用简单而节省成 本的方式判定偏离的材料片料位的位置。因此，可以对材料片上的至少一 个定向特征进行简单而精度的检测。在沿材料片的行进方向读出传感器的至少两个传感器线的情况下，可以获得积分结果。由此，不需要使用用于 沿材料片的行进方向加宽传感器区域的额外积分设备。另外，可以灵活地 选择传感器线的数量和范围、要读出的传感器线的部分。通过相对于预定 材料片料位将传感器元件布置在倾斜位置，可以基于材料片料位的位置选 择待读出的传感器线的部分，这使得在不使用额外聚焦装置的情况下可以 进行自动聚焦。
下面将参考附图基于优选实施例来描述本发明。
图1A是用于控制材料片的侧向偏移的设备的侧视图1B是图1A中所示的用于控制材料片的侧向偏移的设备从上方观察 的俯视图2A是呈现一条线作为定向特征的材料片的立体图2B是呈现对比度差作为定向特征的材料片的立体图3是用于检测材料片上至少一个定向特征的设备的示意性剖视图，
该设备包括光发射器；
图4是使用用于检测材料片上至少一个定向特征的设备来控制材料片
的侧向偏移的设备的三维视图，该设备包括光发射器；
图5是使用直线对准的传感器元件来检测至少一个定向特征的设备的
示意性剖视图6是使用倾斜对准的传感器元件来检测至少一个定向特征的设备的 示意性剖视图。
具体实施例方式
在控制材料片的侧向偏移的设备中，如图1A和1B所示，可以使用至 少一个定向特征来判定材料片相对于预定位置的侧向偏移。此至少一个定 向特征例如可以是材料片上的线或图案。此定向特征可以沿着材料片的行 进方向前进，并且可以位于材料片的边缘附近或可以是边缘自身。此情况 下的传感器元件可以是光电传感器，诸如彩色传感器或相机。图2A图示了以线条作为定向特征的材料片。在图2A的a)中，在传 感器区域220中正在对材料片200上的线210进行采样。图2A中的a)和 c)中分别示出在稳定和"杂乱"背景下的实线。在图2A中的b)和d) 中分别可以在稳定和"杂乱"背景下看见虚线。该设备应该还适于在杂乱 背景下检测定向特征。
例如，(至少一个)定向特征还可以是材料片的边缘或类似东西。图 2B中的a)图示材料片200，在传感器区域221中对材料片200的边缘 211进行采样。定向特征(例如边缘)由此可以作为对比度差而被传感器 设备检测。 一般而言，传感器设备可以检测亮度和/或色彩的差。可以相应 地计算其对比度。在图2B中，继续将定向特征图示为对比度差。图2B的
a) 和c)分别示出在稳定和杂乱背景下的连续对比度边缘。在图2B中的
b) 和d)中分别可以在稳定和"杂乱"背景下看见不连续的对比度边缘。
传感器元件可以由此具有下面的实施例，除非下文的描述中有相反的 说明。例如，传感器元件可以是CCD传感器或CMOS传感器。传感器元 件可以是传感器线，诸如CCD传感器线。但是，传感器元件也可以是矩 阵传感器，诸如CCD矩阵传感器或CMOS矩阵传感器。
传感器元件可以是黑白相机或单色相机。传感器元件还可以是彩色传 感器，其通过RGB计算来记录像素。通过每次采样，光被分解成基色 红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)。在算法的帮助下，然后通过计算单 元(诸如，处理器)计算对比度的差，并显示定向特征的位置。上述的对 比度可以还可以从亮度的差来计算。
图3是用于检测材料片300上的至少一个定向特征340的设备的示意 性剖视图，该设备包括光发射器330。该设备还包括传感器设备370，传 感器设备370包括传感器元件，传感器元件具有用于记录材料片上的传感 器区域308的至少一个传感器线。材料片300沿着沿材料片的预定行进方 向(进入纸面内和离开纸面)的预定材料片料位。如果材料片偏移，则材 料片可以在偏离预定材料片料位的材料片料位上行进。在图3中，材料片 绕枢转点306枢转角度ci 。材料片300'然后沿着偏离的材料片料位，该偏 离的材料片料位是沿着材料片行进方向发生了转向的轴线前进的材料片料
13位，材料片料位沿穿过枢转点306的轴线转向。相应地，在图3中示出了 沿相反方向枢转的材料片作为材料片300"。
当判定材料片上定向特征的位置时，可以在传感器区域308内记录定 向特征340的位置。例如，如图3中所示，如果材料片偏移了偏离材料片 300'，则传感器区域和定向特征的位置因此而改变。当测量定向特征340 的位置时，这可能导致误差。但是，在判定偏离材料片料位的位置后，此 误差能够仅仅通过适当计算来补偿。为此目的，光发射器330产生光束 331，在材料片300上产生两个光点334、 335。在处理中，传感器区域 308中的光点334、 335位于材料片300上，并且可以被传感器设备370所 检测。在图3中，两条平行光束332、 333彼此平行对准并且相对于传感 器设备370的物镜的主轴H对称。为了判定偏离的材料片料位300，(或 300")的位置，传感器设备370可以记录材料片300，上的两个光点334'、 335，。这样，两个光点334、 335和334，、 335，分别在材料片300和300，上 成一条线，此条线垂直于材料片的预定行进方向前进，也就是说，此条线 是图3的画面中的一条线。在预定材料片料位上前进的材料片300上，两 个光点334、 335之间呈现第一距离338。在偏离的材料片料位上前进的材 料片300，上，两个光点334，、 335，之间呈现第二距离338，。为了判定偏离 的材料片料位300'的位置，传感器设备370的传感器元件可以记录第一和 第二距离。此外，为了判定偏离材料片料位300，的位置，可以计算第一距 离338和第二距离338'之间的差，例如使用可以位于传感器设备中或其外 部的计算工具。这些计算工具可以用来产生表示偏离的材料片料位的位置 的信号。
为了产生两个光点334、 335和334'、 335，，在图3中产生彼此平行前 进的两条光束。光发射器330发射光束331，其被分束器装置336、 337分 离成两条平行光束332和333。分束器装置包括半透明元件336和反射元 件337。可以精确并且不昂贵地将束分成两条平行光束，由此仅需要分束 器装置获得高生产精度。分离光束同样也可以通过其它分束方法(诸如棱 镜)获得。或者，为了产生两条光束，该设备也可以包括彼此平行地布置 的两个光发射器。也可以仅使用一个光点来获得偏离的材料片料位的位置。例如，判定 偏离的材料片料位的位置可以通过三角测量进行。同样，应当理解，为了 判定偏离的材料片料位的位置，可以产生几个(多于如图3中所示的两 个)光点。应当理解，可检测任何其它可以检测的形态，诸如光的线。
图4是用于控制材料片400的侧向偏移的设备的三维视图，该设备具 有用于检测材料片400上的至少一个定向特征的设备440。如己经参考图 1A和1B所说明的，材料片400经历经由辊401、 402、 403和404每次90 度的四次转向。通过由驱动设备460 (诸如致动器)提供动力的枢转框架 405，可以产生材料片的侧向调节。材料片可以绕枢转点406枢转预定角 度。材料片然后以出料长度进料到出料辊404。在出料长度范围中，设备 440被定位以检测材料片400上的至少一个定向特征。在此情况下，该
(至少一个)定向特征例如可以是材料片409的边缘和/或位于沿材料片的 行进方向A的材料片边缘附近的线。在图4中，通过直接的光方法对至少 一个定向特征进行的检测是通过光源480实现的，光源480与传感器设备 470布置在材料片400的相反侧。该设备也可以包括多于一个光源，用于 不同的片表面。应当理解，该设备可以用入射光或其它合适配置来工作， 但是也可以在根本不存在额外光源时工作。
传感器设备470涉及材料片400上的传感器区域408，以检测该处的
(至少一个)定向特征。在出料长度的范围中，如果使材料片400通过绕 枢转点A枢转预定角度而离开材料的预定行进料位到偏离的材料片料位， 则材料片和传感器元件470之间的距离不再恒定。现在可以通过光发射器 430判定材料片的这种偏离的位置。光发射器430在分束器装置436、 437 的帮助下产生两条平行光束，此两条平行光束在材料片400的传感器区域 408中产生两个光点。由此，可以用简单而节省成本的方式判定偏离的材 料片料位的位置，进而可以对材料片上的至少一个定向特征进行简单而精 确的检测。
可以由传感器设备470对两个光点的距离进行记录。然后可以由传感 器设备470将对应的信号给予控制设备450。控制设备考虑此信号来判定 材料片400的侧向偏移，并相应地致动驱动设备460。光发射器330可以是单色光源，特别是激光器。但是，同样也可以使
用其它合适光发射器。如果激光正被发出，其可以是能够开关的。在此情 况下，当光发射器被关闭而不存在光点时，传感器设备可以在第一时间点 记录传感器区域。当光发射器被打开并且在传感器区域中存在光点时，传 感器设备可以在第二时间点记录传感器区域。然后，可以采样第一和第二 时间点的数据记录之间的差。由此，可以提高材料片上点的可识别性。
图5是用于检测材料片500上定向特征540的设备的至少一部分的示 意性剖视图。传感器设备570记录材料片500上的传感器区域508。为了 照亮材料片，可以使用光源(未示出)。进入传感器设备570中的入射光 束可以由布置在传感器区域571和材料片500之间的光学元件(透镜 572)进行聚焦，然后出现在传感器元件571上。此光学元件还可以是物 镜。在图5中，传感器元件570己经沿直线位置对准，这就是说，其己经 对准成平行于预定材料片料位。其还垂直于物镜的主轴对准并且相对于其 对称。如图5所示，传感器元件571包括至少两条传感器线。因此，其是 一个矩阵传感器元件。具体地，传感器元件571可以是CMOS矩阵传感 器0
在如图5中所示的传感器设备570的情况下，传感器元件571的沿材 料片行进方向A的至少两条传感器线将至少部分地(但尤其是完全地)被 读出，以获得沿材料片行进方向A的材料片500上传感器区域508的积分 结果。可以仅读出传感器元件571的传感器线的局部。因此不需要使用用 于沿材料片行进方向加宽传感器区域的额外积分设备。另外，可以灵活地 选择传感器线的数量和范围、以及要读出的传感器线的部分。具体而言， 可以读出传感器元件571的传感器线的1/10或更少。如果读出所有传感器 线以采样，则采样速率可能非常低，并且因而过程非常慢。例如，可以仅 以50-1000Hz之间(具体而言，以大约200Hz)的频率读出传感器元件。 仅作为示例，可以列举像素数量为2500X1950的CMOS矩阵传感器。如 果可以的话，读出频率为200Hz，采样(是指图像)包括30条线，这将得 到每秒6次采样的采样率。具有约30条传感器线的图像尺寸处于约2500 和1950可用传感器线的约一个1/100的范围中。通过偏移设备，材料片500可以偏移到偏离预定材料片料位的材料片 料位，如上所述。该设备还包括光发射器，其在材料片上产生至少一个光 点，以如上所述判定偏离的材料片料位。然后，可以读出(至少一个)光 点附近的传感器区域508中的传感器元件571的传感器线。
传感器设备570的放大率可以大于1: 2。我们的放大率可以理解为图 像距离b和物体距离g之间的比率。这里的图像距离可以是传感器元件 571和光学元件572之间的距离。物体距离g可以是材料片500和光学元 件572之间的距离。大于l: 2的放大率表示物体距离g大于图像距离b的
两倍。放大率可以在l: 4至Ul: IO的范围中。
该设备还包括聚焦元件573，其布置在传感器元件571和材料片500 之间。聚焦元件例如可以包括压电元件。在其帮助下，例如光学元件572 可以沿平行于物镜的主轴的方向偏移，并且因此可以通过改变图像清晰度 而实现聚焦。由此还可以改变放大率。
在材料片偏离预定材料片料位的情况下，聚焦元件573可以基于偏离 的材料片的判定位置改变光学元件(透镜572)。具体而言，在传感器设 备570中，如图5所示，光发射器(未示出)可以用于判定偏离的材料片 料位，如参考图3和4所述。在这样产生的光点或材料片上光点的帮助 下，可以基于偏离的材料片料位的各个位置进行自动聚焦。
图6是用于检测材料片600上的至少一个定向特征640的设备670的 示意性剖视图。与图5不同，这里的传感器元件671相对于预定材料片料 位布置在倾斜位置，这就是说，其布置在与预定材料片料位形成不等于零 的角度P的料位上。这里，传感器元件671与垂直于物镜主轴的料位不对 准。如果材料片由偏移设备(如图1A和图1B所示)偏移到偏离预定材料 片料位的材料片料位上，则基于偏离的材料片料位的位置，可以判定并读 出传感器线的部分。由此，在不使用额外聚焦器械的情况下也可以进行自 动聚焦。为了判定偏离材料片的位置，可以使用光发射器，如参考图3和 4所述。
应当注意，参考图3-6所述的各个方面可以以任何合理的方式结合。 例如，对于该设备，如图3所示，可以用光发射器至少部分地沿材料片的
17行进方向读出传感器元件的至少两个传感器线，以沿材料片行进方向获得 材料片的传感器区域的积分结果。图3的传感器元件也可以相对于预定材 料片料位布置在倾斜位置。
权利要求
1.一种用于检测材料片上至少一个定向特征(340)的设备，所述材料片在沿所述材料片的行进方向(A)的预定材料片料位(300)上前进，所述设备包括传感器设备(370)，包括传感器元件，所述传感器元件具有至少一条传感器线，所述至少一条传感器线用于记录所述材料片上的传感器区域(308)，其特征在于所述设备包括至少一个光发射器(330)，所述光发射器在所述材料片上产生至少一个光点(334；334’)，以判定偏离所述预定材料片料位(300)的材料片料位(300’)的位置。
2. 根据权利要求1所述的设备，其中，偏离所述预定材料片料位 (300)的所述材料片料位是绕其轴线旋转了的材料片料位，所述轴线沿着所述材料片的行进方向(A)。
3. 根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述至少一个光发射器 (330)被设计成使得所述至少一个光点(334; 334')位于所述材料片上的所述传感器区域(308)中。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其中，所述传感器设备 (370)被设计成使得所述传感器元件记录所述材料片上的所述至少一个光点(334; 334，)，以判定所述偏离的材料片料位(300，)的位置。
5. 根据权利要求1-4中任一项所述的设备，其中，所述光发射器 (330)被设计成在所述材料片上产生至少两个光点(334， 335; 334，，335，)。
6. 根据权利要求5所述的设备，其中，所述光发射器(330)被设计 成使得所述材料片上的所述至少两个光点(334， 335; 334'， 335')沿 垂直于所述材料片的所述预定行进方向(A)的线布置。
7. 根据权利要求5或6所述的设备，其中，所述光发射器(330)被 设计成使得所述材料片(300)上的所述至少两个光点(334， 335)沿所述预定材料片料位具有第一距离(338)。
8. 根据权利要求5-7中任一项所述的设备，其中，所述光发射器 (330)被设计成使得所述材料上的所述至少两个光点(334，， 335，)沿所述偏离的材料片料位(300')具有第二距离G38')。
9. 根据权利要求7或8所述的设备，其中，所述传感器设备(370) 被设计成使得所述传感器元件记录所述第一距离和第二距离(338， 338')，以判定所述偏离的材料片料位G00')的位置。
10. 根据权利要求9所述的设备，其中，所述设备包括用于分析所述 第一距离和所述第二距离(338， 338')之间的差以判定所述偏离材料片料 位G00')的位置的装置。
11. 根据权利要求5-10中任一项所述的设备，其中，所述光发射器 (330)被设计成使得产生彼此平行地前进的至少两条光束(332，333)，所述至少两条光束(332， 333)在所述材料片上产生所述至少两 个光点(334， 335; 334，， 335，)。
12. 根据权利要求5-11中任一项所述的设备，其中，所述设备包括彼 此平行地布置的至少两个光发射器。
13. 根据权利要求5-11中任一项所述的设备，其中，所述设备包括仅 一个光发射器(330)以及分束器装置(336， 337)，以在所述材料片上 产生所述至少两个光点(334， 335; 334，， 335，)。
14. 根据权利要求13所述的设备，其中，所述分束器装置(336， 337)包括半透明元件(336)和反射元件(337)。
15. 根据权利要求1-14中任一项所述的设备，其中，所述传感器 (370)被设计成使得至少部分地读出所述传感器元件的沿所述材料片的行进方向(A)的至少两条传感器线，以沿所述材料片的行进方向 (A)获得所述传感器区域(308)中的积分结果。
16. 根据权利要求1-15中任一项所述的设备，其中，所述传感器元件 布置在相对于所述预定材料片料位而倾斜的位置中。
17. —种用于检测材料片(500)上至少一个定向特征(540)的设 备，所述材料片(500)在沿所述材料片的行进方向(A)的预定材料片料位上前进，所述设备包括传感器设备(570)，包括传感器元件(571)，所述传感器元件 (571)具有至少两条传感器线，所述至少两条传感器线用于记录所述材 料片(500)上的传感器区域(508)，其特征在于所述传感器设备(570)被设计成使得沿所述材料片的行进方向 (A)至少部分地读出所述传感器元件(571)的至少两条传感器线，以沿 所述材料片的行进方向(A)获得所述材料片(500)的传感器区域 (508)中的积分结果。
18. 根据权利要求17所述的设备，其中，所述传感器设备(570)被 设计成使得至少部分地读出所述传感器元件(571)的所述传感器线的 一部分。
19. 根据权利要求17或18所述的设备，其中，所述传感器设备 (570)被设计成使得至少部分地读出所述传感器元件(571)的所述传感器线的1/10或更少。
20. 根据权利要求17-19中任一项所述的设备，其中，所述传感器设备(570) 被设计成使得以50-1000Hz的频率，尤其是约200Hz的频率， 读出所述传感器元件(571)。
21. 根据权利要求17-20中任一项所述的设备，其中，偏离所述预定材 料片料位的所述材料片料位是绕其轴线旋转了的材料片料位，所述轴线沿 所述材料片的行进方向前进。
22. 根据权利要求17-21中任一项所述的设备，其中，所述设备包括至 少一个光发射器，以在所述材料片上产生至少一个光点，从而判定偏离所 述预定材料片料位的所述材料片料位的位置。
23. 根据权利要求22所述的设备，其中，所述传感器设备(570)被 设计成使得在所述至少一个光点附近读出传感器区域(508)中的所述 传感器元件(571)的所述传感器线。
24. 根据权利要求17-23中任一项所述的设备，其中，所述传感器元件(571) 布置在相对于所述预定材料片料位而倾斜的位置中。
25. 根据权利要求24所述的设备，其中，所述传感器设备(570)被 设计成使得所述传感器线(571)的所述一部分取决于所述偏离的材料 片料位的位置。
26. —种用于检测材料片(600)上至少一个定向特征(640)的设 备，所述材料片(600)在沿所述材料片的行进方向(A)的预定材料片料 位上前进，所述设备包括传感器设备(670)，包括传感器元件(671)，所述传感器元件 (671)具有至少两条传感器线，所述至少两条传感器线用于记录所述材 料片(600)上的传感器区域(608)， 其特征在于所述传感器元件(671)布置在相对于所述预定材料片料位而倾斜的 位置。
27. 根据权利要求26所述的设备，其中，所述传感器设备(670)被 设计成使得沿所述材料片的行进方向(A)至少部分地读出所述传感器 元件(671)的至少两条传感器线，以沿所述材料片的行进方向(A)获得 所述材料片的所述传感器区域(608)的积分结果。
28. 根据权利要求27所述的设备，其中，所述传感器设备(670)被 设计成使得至少部分地读出所述传感器元件(671)的所述传感器线的 一部分。
29. 根据权利要求26-28中任一项所述的设备，其中，偏离所述预定材 料片料位的所述材料片料位是绕其轴线旋转了的材料片料位，所述轴线沿 所述材料片的行进方向前进。
30. 根据权利要求26-29中任一项所述的设备，其中，所述设备包括至 少一个光发射器，以在所述材料片上产生至少一个光点，以判定偏离所述 预定材料片料位的所述材料片料位的位置。
31. 根据权利要求28-30中任一项所述的设备，其中，所述传感器设备 (670)被设计成使得所述传感器线(671)的所述一部分取决于所述偏离材料片料位的位置。
32. 根据上述任一项权利要求所述的设备，其中，所述至少一个光发射器是单色光源，尤其是激光器。
33. 根据上述任一项权利要求所述的设备，其中，所述设备包括光学 元件(572; 672)，尤其是布置在所述传感器元件(571; 671)和所述材 料片(500; 600)之间的透镜。
34. 根据权利要求33所述的设备，其中，所述传感器设备被设计成使得所述传感器设备的放大率大于l: 2。
35. 根据上述任一项权利要求所述的设备，其中，所述设备还包括聚 焦元件(573)，所述聚焦元件布置在所述传感器元件(571)和所述材料 片(500)之间。
36. 根据权利要求35所述的设备，其中，所述聚焦元件(573)被设 计成使得其基于所述偏离的材料片的判定位置来改变所述光学元件(572)的位置。
37. 根据上述任一项权利要求所述的设备，其中，所述至少一个定向 特征(340; 540; 640)是所述材料片上的线或图案。
38. 根据上述任一项权利要求所述的设备，其中，所述至少一个定向 特征(340; 540; 640)是所述材料片的边缘。
39. 根据上述任一项权利要求所述的设备，其中，所述传感器设备被 设计成使得所述传感器元件检测至少一个定向特征(340; 540; 640) 的亮度的差和/或颜色的差。
40. 根据上述任一项权利要求所述的设备，其中，所述传感器元件是 CMOS矩阵传感器。
41. 一种用于检测材料片上至少一个定向特征(340)的方法，所述材 料片在沿所述材料片的行进方向(A)的预定材料片料位(300)上前进， 所述方法包括通过传感器设备(370)检测所述材料片上的传感器区域(308)，所 述传感器设备(370)包括具有至少一条传感器线的传感器元件， 其特征在于通过至少一个光发射器(330)在所述材料片上产生至少一个光点 (334; 334，)，以及通过至少一个光点(334; 334')判定偏离所述预定材料片料位的材料 片料位(300，)的位置。
42. —种用于检测材料片(500)上至少一个定向特征(540)的方 法，所述材料片(500)在沿所述材料片的行进方向(A)的预定材料片料 位上前进，所述方法包括通过传感器设备(570)检测所述材料片上的传感器区域(508)，所 述传感器设备(570)包括具有至少两条传感器线的传感器元件(571)，至少部分地沿所述材料片的行进方向(A)读出所述传感器元件 (571)的至少两条传感器线，以沿所述材料片的行进方向(A)获得所述 材料片的所述传感器区域(508)中的积分结果。
全文摘要
本发明涉及用于检测材料片上定向特征的设备和工艺，该材料片在沿材料片的预定行进方向的预定材料片料位上前进。在一个方面，该设备包括传感器设备，其包括用于记录材料片上的传感器区域的至少一条传感器线的传感器元件。该装置还包括光发射器，以在材料片上产生至少一个光点，以判定偏离预定材料片料位的材料片料位的位置。在第二方面，传感器元件包括至少两条传感器线，并且布置成使得传感器元件的沿材料片行进方向的至少两条传感器线至少部分地被读出，以沿材料片行进方向获得材料片上传感器区域的积分结果。在第三方面，传感器元件相对于预定材料片料位布置在倾斜位置。
文档编号G01B11/00GK101556140SQ200910008008
公开日2009年10月14日 申请日期2009年2月19日 优先权日2008年2月19日
发明者尤尔根·埃森 申请人:得克斯玛格销售有限责任公司