DE102004035786B4

DE102004035786B4 - Inline inspection systems

Info

Publication number: DE102004035786B4
Application number: DE102004035786A
Authority: DE
Inventors: Bernd Stöber
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2004-03-23
Filing date: 2004-07-23
Publication date: 2010-04-01
Anticipated expiration: 2024-07-24
Also published as: DE102004035786A1

Abstract

Inline-Inspektionssystem mit einer in einem Abstand (A07) von einem Bedruckstoff angeordneten Beleuchtungseinrichtung (06) mit mindestens einer Lichtquelle (07), wobei die mindestens eine Lichtquelle (07) der Beleuchtungseinrichtung (06) durch ein flüssiges oder ein gasförmiges Kühlmedium gekühlt ist, wobei für die Lichtquelle (07) der Beleuchtungseinrichtung (06) eine Steuereinrichtung (23) vorgesehen ist, wobei eine die Temperatur des Kühlmediums überwachende Regeleinrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichtsensor (37) mit der Steuereinrichtung (23) verbunden ist, wobei der Lichtsensor (37) die abgestrahlte Lichtmenge der mindestens einen Lichtquelle (07) der Beleuchtungseinrichtung (06) misst, wobei die Steuereinrichtung (23) anhand des Messsignals des Lichtsensors (37) eine Einschaltdauer (t3) der mindestens einen Lichtquelle (07) anpasst, und dass die die Temperatur des Kühlmediums überwachende Regeleinrichtung eine Überschreitung einer für die Lichtquelle (07) maximal zulässigen Temperatur durch einen Regelungseingriff verhindert.In-line inspection system having a lighting device (06) arranged at a distance (A07) from a printing substrate with at least one light source (07), wherein the at least one light source (07) of the lighting device (06) is cooled by a liquid or a gaseous cooling medium, wherein a control device (23) is provided for the light source (07) of the illumination device (06), wherein a control device monitoring the temperature of the cooling medium is provided, characterized in that a light sensor (37) is connected to the control device (23) the light sensor (37) measures the emitted light quantity of the at least one light source (07) of the illumination device (06), wherein the control device (23) adapts a switch-on duration (t3) of the at least one light source (07) on the basis of the measurement signal of the light sensor (37), and that the control device monitoring the temperature of the cooling medium exceeds an excess for the Lic htquelle (07) prevents maximum permissible temperature by a control intervention.

Description

Die Erfindung betrifft Inline-Inspektionssysteme gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 6.The The invention relates to in-line inspection systems according to the preamble of the claim 1 or 6.

Die Anwendung besteht vorrangig in der Beurteilung einer Qualität einer von einer Druckmaschine produzierten Drucksache, wobei die Druckmaschine vorzugsweise als eine Rotationsdruckmaschine, insbesondere als eine in einem Offsetdruckverfahren, in einem Stahlstichverfahren, in einem Siebdruckverfahren oder in einem Heißprägeverfahren druckende Druckmaschine ausgebildet ist.The Application consists primarily in the assessment of a quality of a printed matter produced by a printing machine, the printing machine preferably as a rotary printing machine, in particular as a in an offset printing process, in a steel engraving process, in a screen printing or hot stamping printing press is trained.

Durch die DE 43 21 177 A1 ist eine Druckmaschine mit einer Inline-Bildinspektionseinrichtung zur Inspektion eines in der Druckmaschine erstellten Druckproduktes bekannt, wobei eine Bilddaten vom Druckprodukt an eine Recheneinrichtung liefernde Bilderfassungseinrichtung vorgesehen ist, wobei die Bilderfassungseinrichtung aus einem Messmodul oder mehreren jeweils einen definierten Bildbereich des Druckproduktes abtastenden Messmodulen und aus zumindest einer zugeordneten, die Bilddaten in elektrischer Form bereitstellenden und vorzugsweise von den Messmodulen räumlich getrennten Empfangseinrichtung besteht, wobei die Messmodule und die mindestens eine Empfangseinrichtung mittels mindestens eines Bildleiters miteinander verbunden sind, wobei der Bilderfassungseinrichtung eine aus Präzisionshalogenlampen bestehende Beleuchtungseinrichtung zugeordnet ist, wobei ein Blasluftrohr mit Öffnungen in Richtung des Druckproduktes bei seiner Blasluftbeaufschlagung das Druckprodukt in einem definierten Abstand zur Beleuchtungseinrichtung hält und gleichzeitig mit der Blasluft die Beleuchtungseinrichtung kühlt. Eine Lampenregelung der Beleuchtungseinrichtung stellt durch eine Normierung des von der Beleuchtungseinrichtung emittierten Lichts anhand einer Normlichtquelle sicher, dass die Beleuchtungseinrichtung im gesamten relevanten Spektralbereich Strahlung gleicher Intensität aussendet.By the DE 43 21 177 A1 a printing machine with an inline image inspection device for inspecting a printed product created in the printing machine is known, wherein an image data from the printed product to a computing device supplying image capture device is provided, wherein the image capture device of a measuring module or more each a defined image area of the printed product scanning measuring modules and at least an associated, the image data in electrical form providing and preferably spatially separated from the measuring modules receiving device, wherein the measuring modules and the at least one receiving device are interconnected by means of at least one image conductor, wherein the image sensing device is associated with an existing precision halogen lamps lighting device, wherein a blast air pipe with Openings in the direction of the printed product in its Blasluftbeaufschlagung the printed product at a defined distance from the light ungseinrichtung holds and at the same time cools the lighting device with the blowing air. By regulating the light emitted by the illumination device by means of a standard light source, lamp regulation of the illumination device ensures that the illumination device emits radiation of the same intensity in the entire relevant spectral range.

Durch die DE 100 61 070 A1 ist eine Beleuchtungseinrichtung für eine optische Inspektionseinrichtung zur Untersuchung von Oberflächen bekannt, wobei mehrere vorzugsweise gleich lange, elektrisch miteinander verschaltete Trägerplatinen mit jeweils mehreren Reihen von Leuchtdioden linienartig in einem gemeinsamen, entsprechend der mit einer konstanten Lichtabstrahlung abzutastenden Objektfläche langbaren, steifen Montageprofil eingeschoben sind, wobei zwischen den Trägerplatinen und dem Montageprofil über eine mechanische Verbindung eine Wärmekopplung zur Kühlung der Leuchtdioden und ihrer Ansteuerelektronik erfolgt. Ein Hinweis auf einen Einsatz dieser Beleuchtungseinrichtung in einer Druckmaschine während einer Inspektion eines durch die Druckmaschine transportierten Bedruckstoffes ist nicht gegeben.By the DE 100 61 070 A1 a lighting device for an optical inspection device for the investigation of surfaces is known, wherein a plurality of preferably equally long, electrically interconnected carrier boards with a plurality of rows of light-emitting diodes linearly in a common, according to the scanned with a constant light emission object surface long rigid mounting profile are inserted between the carrier boards and the mounting profile via a mechanical connection, a heat coupling for cooling the LEDs and their control electronics takes place. There is no indication of the use of this illumination device in a printing press during an inspection of a printing material transported by the printing press.

Durch die DE 203 03 574 U1 ist ein Inline-Bildinspektionssystem für eine Druckmaschine, insbesondere einer Bogenoffsetdruckmaschine, bekannt, wobei eine als eine Leuchtstofflampe ausgebildete Beleuchtungseinrichtung unterhalb eines Fußtrittes nahe an einem einen Bedruckstoff führenden Gegendruckzylinder und eine als eine Zeilenkamera ausgebildete Bildaufnahmeeinrichtung in einem im Vergleich zur Beleuchtungseinrichtung weiteren Abstand vom Gegendruckzylinder in einer Zuordnung zum letzten Druckwerk der Druckmaschine angeordnet ist. Es findet sich jedoch kein Hinweis auf Maßnahmen für eine konstante Lichtabstrahlung durch die Beleuchtungseinrichtung.By the DE 203 03 574 U1 is an in-line image inspection system for a printing machine, in particular a sheetfed offset press, known, formed as a fluorescent lamp illumination below a Fußtrittes near a printing material leading impression cylinder and trained as a line scan image pickup in a further compared to the illumination device distance from the impression cylinder in an assignment to the last printing unit of the printing press is arranged. However, there is no indication of measures for a constant light emission by the lighting device.

Durch die DE 202 13 431 U1 ist eine Einrichtung zur Qualitätskontrolle an Drucksachen bekannt, die gleichfalls ein in einer Druckmaschine angeordnetes Inline-Bildinspektionssystem bildet, wobei eine als eine Leuchtstoffröhre ausgebildete Beleuchtungseinrichtung und eine als eine Zeilenkamera ausgebildete Bildaufnahmeeinrichtung zum Einsatz gebracht werden. Maßnahmen für eine konstante Lichtabstrahlung sind nicht beschrieben.By the DE 202 13 431 U1 a device for quality control of printed matter is known, which likewise forms an in-line image inspection system arranged in a printing machine, wherein a lighting device designed as a fluorescent tube and an image pickup device designed as a line camera are used. Measures for a constant light emission are not described.

Durch die EP 0 762 174 A2 ist eine Vorrichtung zur linienförmigen Beleuchtung von Blattgut, wie z. B. Banknoten oder Wertpapieren, bekannt, wobei ein zylindrischer Spiegel mit zwei Spiegelsegmenten vorgesehen ist, wobei die Spiegelsegmente eine elliptische, zwei Fokuslinien aufweisende Grundfläche ausbilden, wobei die Breite der Spiegelsegmente größer oder gleich der Breite des Blattguts gewählt ist, wobei in der ersten Fokuslinie das von einer Transportvorrichtung senkrecht zu dieser Fokuslinie transportierte Blattgut und in der zweiten Fokuslinie eine Kaltlichtquelle, z. B. eine Reihe von Leuchtdioden (LED's), angeordnet ist, wobei ein Detektor, z. B. ein CCD-Array oder einzeln oder in Gruppen angeordnete Photodioden, das vom Blattgut remittierte Licht erfasst und in Signale zur Bearbeitung in einer Bearbeitungsanlage umwandelt.By the EP 0 762 174 A2 is a device for linear lighting of sheet material, such. As banknotes or securities known, wherein a cylindrical mirror is provided with two mirror segments, wherein the mirror segments form an elliptical, two focus lines having footprint, wherein the width of the mirror segments is greater than or equal to the width of the sheet material is selected, wherein in the first focus line the transported by a transport device perpendicular to this focus line sheet and in the second focus line a cold light source, for. B. a series of light-emitting diodes (LEDs), is arranged, wherein a detector, for. As a CCD array or individually or in groups arranged photodiodes, which detects light remitted from the sheet material and converted into signals for processing in a processing plant.

Durch die US 4,972,093 A ist ein Inspektionssystem bekannt, wobei ein bewegter Prüfling von einer impulsartig angesteuerten Leuchtdiodenanordnung mit einem zwischen 20 ms und 200 ms dauernden Lichtblitz beaufschlagt wird und eine Flächenkamera ein Bild von dem gesamten Prüfling aufnimmt.By the US 4,972,093 A an inspection system is known, wherein a moving DUT is acted upon by a pulsed light emitting diode array with a between 20 ms and 200 ms lasting flash of light and a surface camera captures an image of the entire DUT.

Durch die US 2003/0174517 A1 ist ein Inline-Inspektionssystem mit einer in einem Abstand von einem Bedruckstoff angeordneten Beleuchtungseinrichtung mit mindestens einer Lichtquelle bekannt, wobei die mindestens eine Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung durch ein flüssiges oder ein gasförmiges Kühlmedium einer Kühleinrichtung gekühlt ist, wobei zur Steuerung der Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung und der Kühleinrichtung ein Computer vorgesehen ist.By the US 2003/0174517 A1 an inline inspection system with a arranged at a distance from a substrate lighting device with at least one light source is known, wherein the at least one light source of the lighting device is cooled by a liquid or a gaseous cooling medium of a cooling device, wherein for controlling the light source of Be lighting device and the cooling device, a computer is provided.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Inline-Inspektionssysteme mit einer Beleuchtungseinrichtung zu schaffen, wobei die Beleuchtungseinrichtung zufolge einer Kühlung ihrer Lichtquelle eine hohe Konstanz ihrer Lichtabstrahlung aufweist.Of the Invention is based on the object inline inspection systems to provide with a lighting device, wherein the lighting device according to a cooling its light source has a high constancy of their light emission.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 oder 6 gelöst.The The object is achieved by the Characteristics of claim 1 or 6 solved.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Druckmaschine ein Inline-Inspektionssystem mit einer Beleuchtungseinrichtung aufweist, wobei die Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung ihr Licht trotz Eigenerwärmung oder externer Wärmeeinflüsse mit einer hohen Konstanz abstrahlt. Eine konstante Lichtabstrahlung ist erforderlich, um eine in ihrem Druckprozess inspizierte Drucksache hinsichtlich ihrer Qualität verlässlich beurteilen zu können, denn eine Veränderung oder Schwankung in der Lichtabstrahlung kann zu einer Fehlinterpretation der von der Drucksache aufgenommenen Bilddaten und damit zu einem nicht sachgerechten Eingriff in den Druckprozess führen. Die vorgeschlagene Lösung hat den Vorteil, dass die thermische Last der Lichtquelle direkt am Entstehungsort abgeführt wird, wodurch sich kurze Regelzeiten zur Einhaltung einer konstanten Lichtabstrahlung erreichen lassen.The particular advantages of the invention are that the printing press an inline inspection system with a lighting device , wherein the light source of the illumination device her Light despite self-heating or external heat influences with radiates a high consistency. A constant light emission is required to print a document inspected in its printing process in terms of quality reliable to be able to judge because a change or Fluctuation in the light emission can lead to a misinterpretation the image data taken by the printed matter and thus to a improper intervention in the printing process. The proposed solution has the advantage that the thermal load of the light source directly discharged at the place of origin which results in short regulation times to maintain a constant Achieve light emission.

Überdies bestehen Vorteile darin, dass das Material, auf dessen Oberfläche ein beleuchtetes Gebilde zu erzeugen ist, nicht in einem im direkten oder im umgelenkten Strahlengang liegenden Brennpunkt des von den Lichtquellen emittierten Lichtes angeordnet sein muss, um das Gebilde in einer ausreichenden Beleuchtungsstärke erscheinen zu lassen. Eine vom Brennpunkt unabhängige Anordnung des Gebildes relativ zu seinem optischen System ist vorteilhaft, weil dann auf eine exakte Maßhaltigkeit bezüglich des Abstandes zwischen dem Gebilde und der Beleuchtungseinrichtung verzichtet werden kann. Das beschriebene optische System ist demnach zum beleuchteten Material abstandstolerant. Außerdem ist zwischen Bauelementen des optischen Systems, die durch eine Verschmutzung, z. B. durch Staub und Abrieb, in ihrer Funktion beeinträchtigt werden können, und dem Material, insbesondere auch zu einer das Material bewegenden Transporteinrichtung, ein ausreichender Abstand vorgesehen, der das optische System und das Material unter den gegebenen Betriebsbedingungen in einer Druckmaschine dauerhaft und zuverlässig außerhalb eines Berührungskontaktes belässt und das optische System vorzugsweise außerhalb der Reichweite der vom bewegten Material aufgewirbelten Schmutzpartikel anordnet.moreover There are advantages in having the material on its surface to produce illuminated structure, not in one in direct or in the deflected beam path lying focal point of the light sources emitted light must be arranged to the entity in one sufficient illuminance to appear. An independent of the focus arrangement of the structure relative to its optical system is advantageous because then on an exact dimensional accuracy with respect to the Distance between the structure and the lighting device omitted can be. The described optical system is accordingly to the illuminated Material distance tolerant. Besides that is between components of the optical system caused by contamination, z. B. by dust and abrasion, are impaired in their function can, and the material, in particular to a material moving Transport device, provided a sufficient distance, the the optical system and the material under the given operating conditions in a printing machine permanently and reliably outside a touch contact leaves and the optical system preferably out of range of the arranged by the moving material stirred up dirt particles.

Ein von der Beleuchtungseinrichtung beleuchteter Beleuchtungsstreifen mit einer sich auf der Oberfläche des Materials orthogonal zu seiner Länge erstreckenden Breite, d. h. ein zweidimensionales, flächiges Gebilde, hat gegenüber einem auf einen Brennpunkt fokussierten linienförmigen, d. h. nur eindimensionalen, beleuchteten Gebilde den Vorteil, dass das beleuchtete Gebilde für eine zur Oberfläche des zumindest in Teilen reflektivem Materials unter einem Reflexionswinkel angeordnete Erfassungseinrichtung zur Erfassung des von der Oberfläche des Materials remittierten Lichtes auch bei einer reliefartigen Ausgestaltung der Oberfläche des Materials zuverlässig als eine virtuelle zeilenförmige Beleuchtungseinrichtung erscheint, weil aufgrund der Breite des Beleuchtungsstreifens sichergestellt ist, dass eine an der Oberfläche des Materials vorhandene Querschnittsfläche eines Erfassungswinkels der Erfassungseinrichtung, in welchem die Erfassungseinrichtung remittiertes Licht zu erfassen vermag, zumindest einen Teil einer sich über die Breite des Beleuchtungsstreifens erstreckenden Querschnittsfläche des von der Beleuchtungseinrichtung emittierten Lichtstrahlenbündels erfasst. Bei einer Vorrichtung, die Material nur linienförmig beleuchtet, besteht die Gefahr, dass das fokussierte Strahlenbündel von einer reliefartigen Oberfläche des Materials außerhalb des Erfassungswinkels der Erfassungseinrichtung reflektiert wird und folglich nicht erfasst werden kann. Im Gegensatz dazu ist das beschriebene optische System auch für eine Bildaufnahme von Material mit einer diffus reflektierenden Oberfläche gut geeignet. Selbst bei einem Material mit einer reliefartigen Oberfläche tritt kaum eine Schattenwirkung auf.One illumination strip illuminated by the illumination device with one on the surface of the material orthogonal to its length, d. H. a two-dimensional, planar Structure, has opposite a focused on a focal line-shaped, d. H. only one-dimensional, illuminated structures have the advantage that the illuminated structure for a for Surface of the at least in parts of reflective material at a reflection angle arranged detection means for detecting the of the surface of the material remitted light even in a relief-like design the surface the material is reliable as a virtual line-shaped Lighting device appears because due to the width of the Lighting strip ensures that one on the surface of the Material existing cross-sectional area of a detection angle the detection device in which the detection device to detect remitted light, at least a part of a over the width of the illumination strip extending cross-sectional area of the detected by the illumination device emitted light beam detected. In a device that illuminates material only linearly, there is a risk that the focused beam from a relief-like surface of the material outside the Detection angle of the detection device is reflected and consequently can not be recorded. In contrast, the described optical system also for an image of material with a diffuse reflective surface well suited. Even with a material with a relief-like surface hardly any shadow effect occurs.

Die Beleuchtungseinrichtung des Inline-Inspektionssystems ist vorzugsweise in Modulen, d. h. in eigenständigen Funktionseinheiten, aufgebaut, was den Vorteil hat, dass eine Zeilenlänge der zeilenförmigen Beleuchtungseinrichtung ohne teure Sonderanfertigung durch einfaches Aneinanderreihen von vorgefertigten, vorzugsweise funktionsgleichen Modulen in der benötigten Anzahl an die Breite des zu beleuchtenden Materials oder zumindest an die Länge des Beleuchtungsstreifens adaptierbar ist. Gleichfalls können auch wahlweise zielgerichtet die Lichtquellen nur in denjenigen Modulen aktiviert werden, die zur Beleuchtung der Breite des zu beleuchtenden Materials oder zumindest der Länge des Beleuchtungsstreifens benötigt werden, was beim Aufbau und beim Betrieb des optischen System für dessen Wirtschaftlichkeit von Vorteil ist.The Lighting device of the inline inspection system is preferably in modules, d. H. in independent Function units, constructed, which has the advantage that a line length of the line-shaped Lighting device without expensive custom-made by simple Stringing together prefabricated, preferably functionally identical modules in the needed Number of the width of the material to be illuminated or at least to the length of the illumination strip is adaptable. Likewise, too Optionally, the light sources only in those modules be activated, which illuminate the width of the illuminated Material or at least the length of the lighting strip needed what happens when building and operating the optical system for its Profitability is an advantage.

Die Verwendung von mehreren Lichtquellen je Modul hat den Vorteil, dass sich in der Praxis unvermeidbare Unterschiede in dem von den Lichtquellen abgestrahlten Licht, z. B. in dessen Wellenlänge, durch Mischung der Strahlenbündel von benachbarten Lichtquellen vergleichmässigen und das von der Beleuchtungseinrichtung insgesamt abgestrahlte Licht in seinen optischen Eigenschaften homogenisieren. Wenn in jedem Modul vorzugsweise mehrere Gruppen von Lichtquellen angeordnet sind, wobei sich die den Gruppen zugeordneten Lichtquellen in ihren optischen Eigenschaften unterscheiden, z. B. in der Farbe des von den Lichtquellen einer jeden Gruppe ausgestrahlten Lichtes, können die einzelnen Gruppen von Lichtquellen applikationsabhängig, z. B. nach der Farbe des Lichtes, ausgewählt und angesteuert werden.The use of multiple light sources per module has the advantage that, in practice, unavoidable differences in the light emitted by the light sources, e.g. B. in its wavelength, homogeneous by mixing the beams of adjacent light sources and the total emitted by the illumination device light in its optical properties homogeni Sieren. If in each module preferably a plurality of groups of light sources are arranged, wherein the light sources associated with the groups differ in their optical properties, for. B. in the color of the emitted from the light sources of each group of light, the individual groups of light sources depending on the application, z. B. according to the color of the light, are selected and controlled.

Die Beleuchtungseinrichtung des Inline-Inspektionssystems hat den Vorteil, dass sie einen unter Umständen eine große Länge von z. B. über einen Meter aufweisenden Beleuchtungsstreifen durch eine gleichmäßige, bedarfsgerechte Lichtverteilung mit einer homogenen, ausreichend großen Beleuchtungsstärke beaufschlagt und durch seinen modularen, wenig störanfälligen Aufbau auf einfache Weise an die jeweiligen Erfordernisse in einer Druckmaschine anpassbar ist. Da das zu beleuchtende Material nicht in einem Brennpunkt der Beleuchtungseinrichtung anzuordnen ist, entfällt auch die Notwendigkeit für eine exakte Ausrichtung des senkrechten Abstandes der Lichtquellen zur Oberfläche des Materials sowie eine Überwachung dieses Abstandes während des laufenden Einsatzes des optischen Systems, was die Handhabung des optischen Systems Vorort in einem Industriebetrieb erheblich vereinfacht.The Lighting device of the in-line inspection system has the advantage that they may one a big length of z. B. over a meter having lighting strips by a uniform, needs-based Light distribution with a homogeneous, sufficiently large illuminance acted upon and due to its modular, less susceptible to interference structure to simple Adaptable to the particular requirements in a printing press is. Since the material to be illuminated is not in a focal point of the Lighting device is to be arranged, also eliminates the need for a precise Orientation of the vertical distance between the light sources and the surface of the light source Materials as well as a surveillance this distance during the ongoing use of the optical system, resulting in the handling of the optical system suburb in an industrial operation considerably simplified.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.embodiments The invention is illustrated in the drawings and will be described below described in more detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 ein Schema einer Fünffarbendruckmaschine mit einem Lackturm und einer Auslageverlängerung; 1 a schematic of a five-color printing machine with a coating tower and a delivery extension;

2 ein Blockschaltbild zur Systemstruktur eines Systems zur Beurteilung einer Qualität einer von der Druckmaschine produzierten Drucksache; 2 a block diagram of the system structure of a system for assessing a quality of a printed matter produced by the printing press;

3 eine Anordnung des Inline-Inspektionssystems in der Druckmaschine; 3 an arrangement of the inline inspection system in the printing press;

4 eine perspektivische Darstellung des Inline-Inspektionssystems in der Druckmaschine; 4 a perspective view of the in-line inspection system in the printing press;

5 eine weitere perspektivische Darstellung des Inline-Inspektionssystems in der Druckmaschine; 5 another perspective view of the in-line inspection system in the printing press;

6 eine Oberfläche eines bewegten Materials mit einem Beleuchtungsstreifen in einer Draufsicht; 6 a surface of a moving material with a lighting strip in a plan view;

7 eine schematische Darstellung des Inline-Inspektionssystems; 7 a schematic representation of the inline inspection system;

8 eine einzelne Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung; 8th a single light source of the illumination device;

9 eine zeilenförmige Anordnung von Lichtquellen auf einer gemeinsamen Platine; 9 a row-shaped arrangement of light sources on a common board;

10 eine Strahlenbündelung mit einem ersten Spiegel; 10 a radiation beam with a first mirror;

11 eine Strahlenbündelung mit einem ersten Spiegel längs zur Länge des Beleuchtungsstreifens; 11 beamforming with a first mirror along the length of the illumination strip;

12 eine Umlenkung des Strahlenbündels aus einem zentralen Bereich der Lichtquelle mit einem zweiten Spiegel; 12 a deflection of the radiation beam from a central region of the light source with a second mirror;

13 eine Umlenkung des Strahlenbündels aus einem zentralen Bereich der Lichtquelle mit einem zweiten Spiegel, wobei die Strahlung längs zur Länge des Beleuchtungsstreifens stärker gebündelt ist als längs zu dessen Breite; 13 a deflection of the radiation beam from a central region of the light source with a second mirror, wherein the radiation is bundled more along the length of the illumination strip than along its width;

14 eine Bündelung der Strahlung aus einem zentralen Bereich der Lichtquelle mit einer Konvexlinse; 14 a bundling of the radiation from a central region of the light source with a convex lens;

15 eine Bündelung der Strahlung aus einem zentralen Bereich der Lichtquelle mit einer Konvexlinse, wobei die Strahlung längs zur Länge des Beleuchtungsstreifens stärker gebündelt ist als längs zu dessen Breite; 15 bundling the radiation from a central region of the light source with a convex lens, wherein the radiation is focused more along the length of the illumination strip than along its width;

16 eine zumindest teilweise Überlagerung der Strahlung von zwei benachbarten Lichtquellen; 16 an at least partial superposition of the radiation from two adjacent light sources;

17 eine Seitenansicht des Inline-Inspektionssystems; 17 a side view of the inline inspection system;

18 eine mit Lichtquellen bestückte Platine auf einem von einem Kühlmedium durchströmten Träger; 18 a board equipped with light sources on a carrier through which a cooling medium flows;

19 einen in zwei entgegengesetzten Richtungen von einem Kühlmedium durchströmten Träger; 19 a carrier through which a cooling medium flows in two opposite directions;

20 einen Träger mit einer Kühlung mit zwei Peltierelementen. 20 a carrier with a cooling with two Peltier elements.

Nach dem heutigen Stand der Erkenntnis sind im Offsetdruck im Bereich der Inline-Begutachtung zwei wesentliche Aspekte der Qualitätssicherung zu berücksichtigen. Zum einen muss eine Farbkonstanz im Sinne einer Dichte- und Farbortbestimmung während der Produktion gewährleistet sein, zum anderen müssen typische Fehler, wie z. B. Butzen oder Tonen, detektiert werden können.To The current state of knowledge is in offset printing in the field the inline review to consider two essential aspects of quality assurance. On the one hand, a color consistency in the sense of a density and color determination while guaranteed production have to be to another typical errors, such. B. slugs or clays are detected can.

Aus den in der Praxis gesammelten Erfahrungen hängt eine „Gutproduktion” von einer großen Anzahl von Randbedingungen ab, die nicht allein von Qualitätsdefinitionen eines QS-Managements festgelegt werden können. Aufgrund der in der Praxis vorkommenden Schwankungsbreiten ist eine Farbbestimmung und Inspektion gefordert, die die typischen Schwankungen in der Qualität der produzierten Drucksachen auffängt. Zu nennen sind hier zulässige Farbschwankungen, Lageverschiebungen des Motivs oder Verschiebungen von Objekten innerhalb eines Motivs. Weiterhin ist zu berücksichtigen, dass i. a. bestimmte Bereiche der Vorlage inspektionswürdig sind, andere hingegen nicht.Out The experience gained in practice depends on a "good production" of one huge number from boundary conditions that are not just about quality definitions QS management. Because of in practice occurring fluctuation ranges is a color determination and inspection demanded the typical fluctuations in the quality of the printed matter produced fields. To mention here are permitted color variations, Movements of the subject or displacements of objects within of a motif. Furthermore, it has to be considered that i. a. certain Areas of the template are inspectable, others, however Not.

Ein wichtiger Schritt bei der Berücksichtigung dieser typischen Schwankungen in der Qualität der produzierten Drucksachen ist die näherungsweise technische Umsetzung der menschlichen Farb- und Konturwahrnehmung in einem Kamera-basierten System. Durch geeignete Farbraumtransformationen mit nachgeschalteten Analysatoren zur Farbbestimmung und Steuerung ist es möglich, die Inspektion und die Farbregelung an einer Druckmaschine, z. B. einer Bogenoffsetdruckmaschine, praxisgerecht und wahrnehmungsorientiert durchzuführen.One important step in the consideration these typical fluctuations in the quality of the printed matter produced is the approximate technical implementation of human color and contour perception in a camera-based system. By suitable color space transformations with downstream analyzers for color determination and control is it is possible the inspection and color control on a printing press, z. B. one Sheet-fed offset printing press, practical and perceptive perform.

Das hier beschriebene Inline-Inspektionssystem zur Beurteilung einer Qualität einer von einer Druckmaschine produzierten Drucksache weist mindestens eine Kamera, vorzugsweise ein Farbzeilenkamerasystem, auf. Das Farbzeilenkamerasystem verwendet vorzugsweise eine Farbzeilenkamera mit bis zu 2048 Bildpunkten pro Bildzeile. Das Inline-Inspektionssystem zur Beurteilung der Qualität der von der Druckmaschine produzierten Drucksache ist für die Inline-Inspektion und eine Inline-Farbregelung bei Mittelformatmaschinen (Schöndruck) ausgelegt. Inline-Inspektion bedeutet, dass ein Bedruckstoff während seines Transports durch die Druckmaschine inspiziert wird. Das Inline-Inspektionssystem stellt sicher, dass eine vom Bediener definierte Qualität während des gesamten Produktionsprozesses gehalten wird.The here described inline inspection system for the assessment of a quality a printed matter produced by a printing press has at least a camera, preferably a color line camera system on. The color line camera system used preferably a color line camera with up to 2048 pixels per Image line. The inline inspection system to assess the quality of the Printing machine produced printed matter is for inline inspection and an inline color control for medium format machines (Perfecting) designed. Inline inspection means that a substrate during its Transport is inspected by the printing press. The inline inspection system Ensures that operator-defined quality during the entire production process.

Das Inline-Inspektion zur Beurteilung der Qualität der von der Druckmaschine produzierten Drucksache besteht im Wesentlichen aus drei Komponenten: mindestens einer Bildaufnahmeeinheit, einer Kamera- und Beleuchtungselektronikeinheit und einem Schaltschrank mit einem Bildverarbeitungssystem.The Inline inspection to assess the quality of the press produced printed matter consists essentially of three components: at least one image acquisition unit, a camera and lighting electronics unit and a control cabinet with an image processing system.

Die Bildaufnahmeeinheit wird in die Druckmaschine eingebaut. Sie besteht z. B. aus einer Farbzeilenkamera, einer Konstantlichtbeleuchtung oder alternativ einer Blitzlichtbeleuchtung, insbesondere einer getriggerten Linienbeleuchtung, wobei die Beleuchtungseinrichtung jeweils z. B. mit Wasser gekühlt ist, und einem Drehgeber, wobei der Drehgeber z. B. eine Auflösung von 10.000 Strichen hat. Wenn die Druckmaschine als eine Widerdruckmaschine ausgelegt ist und im Schöndruck und Widerdruck produziert, sind zwei verschiedenen produzierenden Zylindern dieser Druckmaschine jeweils eine Bildaufnahmeeinheit zugeordnet, wobei eine Bildaufnahmeeinheit vor einer Wendeeinrichtung für einen in der Druckmaschine zu bedruckenden Bogen und eine weitere Bildaufnahmeeinheit nach dieser Wendeeinrichtung hinter dem letzten Druckwerk der Druckmaschine angeordnet sind. Die Signale der beiden Bildaufnahmeeinheiten werden z. B. von demselben Bildverarbeitungssystem in einem Duplexmodus weiterverarbeitet und ausgewertet.The Image acquisition unit is installed in the printing press. she consists z. B. from a color line camera, a constant light illumination or alternatively a flash lighting, in particular a triggered Line lighting, the lighting device each z. B. cooled with water is, and a rotary encoder, wherein the encoder z. B. a resolution of Has 10,000 strokes. If the printing press designed as an perfecting press is and in fine print and counterparts are two different producing cylinders associated with this printing machine in each case an image recording unit, wherein an image pickup unit in front of a turning device for a in the printing machine to be printed sheet and another image recording unit after this turning device behind the last printing unit of the printing press are arranged. The signals of the two image acquisition units are z. From the same image processing system in a duplex mode further processed and evaluated.

Die Kamera- und Beleuchtungselektronikeinheit umfasst alle notwendigen Funktionseinheiten zur Leistungsversorgung der Beleuchtungseinheit und der Signalaufbereitung der Kamera. Diese Einheit wird in der Nähe der Bildaufnahmeeinheit an einem geeigneten Ort untergebracht. Sie stellt eine homogene Ausleuchtung des durch die Druckmaschine transportierten Bogens sicher. Mit Hilfe einer Lichtmessfunktion wird während des Maschinenlaufs z. B. zyklisch geprüft, ob die Leuchtmittel einwandfrei, d. h. in ihrem vorgesehenen Arbeitsbereich funktionieren.The Camera and lighting electronics unit includes all necessary Function units for power supply of the lighting unit and the signal processing of the camera. This unit will be in the Near the Image capture unit housed in a suitable location. She poses a homogeneous illumination of the transported by the printing press Bow sure. With the help of a light measuring function is during the Machine running z. B. checked cyclically, if the bulbs flawless, d. H. work in their designated workspace.

Der Schaltschrank mit dem Bildverarbeitungssystem umfasst insbesondere z. B. eine Stromversorgung des Bildverarbeitungssystems sowie einen Bildverarbeitungsrechner vorzugsweise inklusive einer Schnittstelle für die Bedienung zu einem Leitstandrechner (TCP/IP) sowie der Anschlussmöglichkeit eines Monitors, z. B. eines Farbmonitors, zur Überwachung der Druckprodukte und Fehleranzeige im laufenden Betrieb. Bei Widerdruck ist zudem eine Monitorumschaltung vorgesehen.Of the Control cabinet with the image processing system includes in particular z. B. a power supply of the image processing system and a Image processing computer preferably including an interface for the Operation to a control station computer (TCP / IP) as well as the connection possibility a monitor, z. B. a color monitor, to monitor the printed products and error display during operation. With perfecting is also a monitor switch provided.

Für eine Bedienung des Systems zur Beurteilung der Qualität der von der Druckmaschine produzierten Drucksache kann eine Bedienoberfläche zunächst vorübergehend auf einem zweiten PC realisiert sein, bevor die Bediensoftware bei einem Serienprodukt in einem der Druckmaschine zugeordneten Leitstand integriert wird.For a service of the system for assessing the quality of the press One printed user interface may temporarily be printed on a second PC be realized before the operating software in a series product is integrated in one of the printing machine associated control station.

Die Kamera- und Beleuchtungseinheit ist z. B. in einer in der 1 dargestellten Bogenoffsetdruckmaschine, z. B. einer Fünffarbendruckmaschine mit einem den Druckwerken nachgeordneten Lackturm und einer Auslageverlängerung, eingebaut. Eine vorhandene Kettenführung im aufsteigenden Ast eines Kettenlaufs stabilisiert einen in der Druckmaschine transportierten Bogen während eines Lern- und Inspektionsprozesses. Zur Vereinfachung der Darstellung zeigt die 1 eine Bogenoffsetdruckmaschine allein für den Schöndruck.The camera and lighting unit is z. B. in a in the 1 illustrated sheetfed offset printing press, z. As a five-color printing machine with the printing units downstream paint tower and a delivery extension installed. An existing chain guide in the ascending branch of a chain run stabilizes a sheet transported in the printing press during a learning and inspection process. To simplify the illustration shows the 1 a sheetfed offset press alone for the Perfecting.

Die Inspektion des Bedruckstoffes, insbesondere eines Druckbogens, erfolgt durch das Inline-Inspektionssystem zur Beurteilung der Qualität einer von der Druckmaschine produzierten Drucksache z. B. am im Produktionsverlauf letzten Druckwerk der im Produktionsverlauf vorzugsweise nacheinander mehrere Druckwerke aufweisenden Druckmaschine oder an dem den Druckwerken nachgeordneten Lackturm.The inspection of the printing material, in particular a printed sheet, is carried out by the Inli ne-inspection system for the assessment of the quality of a printed matter produced by the press z. B. on in the course of production last printing unit in the course of production, preferably successively more printing units having printing press or on the printing units downstream paint tower.

Gemäß dem in der 2 dargestellten Blockschaltbild zur Systemstruktur eines Systems zur Beurteilung der Qualität einer von der Druckmaschine produzierten Drucksache wird eine Bildaufnahme z. B. mit einer 3-Chip-Farb-CCD-Zeilenkamera mit z. B. 2048 Bildpunkten durchgeführt. Es ist sichergestellt, dass der gesamte Bogen während einer maximalen Maschinengeschwindigkeit von z. B. 18.000 Bogen/h inspiziert werden kann. Falls die Druckmaschine als eine Rollendruckmaschine ausgebildet ist, ist eine Materialbahn, z. B. eine Papierbahn, auch bei einer maximalen Maschinengeschwindigkeit von z. B. 15 m/s verlässlich zu inspizieren. Die Auflösung beträgt z. B. ca. 0,25 mm² pro Bildpunkt bei einer Pixelkantenlänge von z. B. ca. 0,5 mm.According to the in the 2 illustrated block diagram of the system structure of a system for assessing the quality of a printed matter produced by the printing machine is an image capture z. B. with a 3-chip color CCD line scan camera with z. B. 2048 pixels performed. It is ensured that the entire arc during a maximum machine speed of z. B. 18,000 sheets / h can be inspected. If the printing machine is designed as a web-fed printing press, a material web, for. B. a paper web, even at a maximum machine speed of z. For example, to reliably inspect 15 m / s. The resolution is z. B. about 0.25 mm ² per pixel at a pixel edge length of z. B. about 0.5 mm.

Einzelheiten zur Anordnung des Inline-Inspektionssystems innerhalb einer beispielhaft gewählten Bogendruckmaschine zeigen die 3 bis 5. Eine vorzugsweise nahe einem Druckwerkszylinder z. B. unterhalb einem Fußtritt der Druckmaschine angeordnete Beleuchtungseinrichtung erzeugt vorzugsweise einen Beleuchtungsstreifen auf einem vom Druckwerkszylinder transportierten Bogen. Vom Beleuchtungsstreifen remittiertes Licht wird von einer zum Druckwerkszylinder beabstandet angeordneten Kamera innerhalb eines bestimmten Erfassungswinkels erfasst.Details of the arrangement of the inline inspection system within an exemplary selected sheetfed press show the 3 to 5 , A preferably close to a printing cylinder z. B. below a tread of the printing machine arranged lighting device preferably generates a lighting strip on a sheet transported by the printing cylinder. Light reflected by the illumination strip is detected by a camera arranged at a distance from the printing cylinder within a certain detection angle.

Im Folgenden wird weiter auf den Aufbau des Inline-Inspektionssystems eingegangen. Die vorzugsweise digital arbeitende Bildaufnahmeeinheit umfasst z. B. eine speziell für den Bogendruck entwickelte Beleuchtungseinheit und eine Farb-CCD-Zeilenkamera. Das Objektiv ist speziell an die hochauflösende Kamera angepasst, weist einen abnehmbarem Filter, z. B. einen UV-Filter als Objektivschutz auf und kann bedienerfreundlich justiert werden. Im Servicefall kann die Kamera sowie das Objektiv einfach ausgetauscht werden. Die Bildaufnahmeeinheit ist gegen mechanische und elektromagnetische Störungen geschützt. Zur Beleuchtung werden z. B. speziell für diesen Anwendungsfall entwickelte hochfrequenzgetaktete Beleuchtungsquellen verwendet. Die Anordnung der Leuchtmittel innerhalb der Beleuchtungseinheit ist z. B. speziell für die Applikation im Bogendruck angepasst. Die Leuchtmittel können einfach getauscht werden.in the Following will be further on the construction of the inline inspection system received. The preferably digitally working image recording unit comprises z. B. a specially for the sheetfed lighting unit developed and a color CCD line scan camera. The lens is specially adapted to the high-resolution camera, points a removable filter, z. B. a UV filter as a lens protection and can be adjusted in a user-friendly way. In case of service The camera and the lens can be easily replaced. The image acquisition unit is against mechanical and electromagnetic disorders protected. For lighting z. B. specially developed for this application used high frequency clocked lighting sources. The order the light source within the lighting unit is z. Specifically for the Application adapted in sheetfed printing. The bulbs can be simple it will be exchanged.

In der zuvor beschriebenen Druckmaschine, vorzugsweise in einer Rotationsdruckmaschine, insbesondere in einer in einem Offsetdruckverfahren druckenden Druckmaschine, wird ein in der 6 dargestelltes Material 03 mit einer Oberfläche 02 in einer durch einen Pfeil angedeuteten Bewegungsrichtung 04 bewegt. Die Bewegung erfolgt durch eine, z. B. in oder an der Druckmaschine angeordnete, hier nicht dargestellte Transporteinrichtung, wobei die Bewegung des Materials 03 während des Betriebes des nachfolgend noch näher beschriebenen optischen Inline-Inspektionssystems vorzugsweise in nur einer einzigen Bewegungsrichtung 04 erfolgt, und zwar vorzugsweise linear. Das Material 03 ist vorzugsweise ebenflächig und flach, z. B. als ein Bogen 03 oder als eine Materialbahn 03, ausgebildet. Das Material 03 ist insbesondere als ein z. B. aus Papier bestehender Bedruckstoff 03 ausbildet, z. B. auch als ein Wertpapier 03 oder als eine Banknote 03. Die Oberfläche 02 des Materials 03 kann ein Relief oder eine sonstige aus der Oberfläche 02 herausragende oder in die Oberfläche 02 als eine Vertiefung eingeprägte Struktur aufweisen, wobei eine Höhe oder Tiefe des Reliefs bzw. der Struktur im Vergleich zu einer Breite B03 des Materials 03 sehr klein ist. Zumindest ein Teil der Oberfläche 02 des Materials 03 ist z. B. durch Auftragung eines reflektiven Werkstoffs, z. B. eines Lackes, oder einer Folie, durch Einbringung eines Fensterfadens oder einer anderen vorzugsweise metallischen Applikation in das Material 03, reflektiv ausgebildet.In the printing machine described above, preferably in a rotary printing machine, in particular in a printing press printing in an offset printing method, a in the 6 illustrated material 03 with a surface 02 in a direction of movement indicated by an arrow 04 emotional. The movement is done by a, z. B. arranged in or on the printing press, not shown here transport device, wherein the movement of the material 03 during operation of the optical inline inspection system described in more detail below, preferably in only one single direction of movement 04 takes place, preferably linear. The material 03 is preferably planar and flat, z. B. as a bow 03 or as a web of material 03 , educated. The material 03 is especially as a z. B. consisting of paper substrate 03 trains, z. B. as a security 03 or as a banknote 03 , The surface 02 of the material 03 may be a relief or another from the surface 02 outstanding or in the surface 02 having a depression impressed structure, wherein a height or depth of the relief or the structure compared to a width B03 of the material 03 is very small. At least part of the surface 02 of the material 03 is z. B. by application of a reflective material, for. As a paint, or a film, by introducing a window filament or other preferably metallic application in the material 03 , reflective.

Eine in der 7 nur symbolhaft dargestellte Beleuchtungseinrichtung 06 erzeugt auf der Oberfläche 02 des Materials 03 ein beleuchtetes Gebilde 01 in Form eines Beleuchtungsstreifens 01 mit einer Länge L01 und einer Breite B01 (6), wobei sich die Breite B01 auf der Oberfläche 02 des Materials 03 orthogonal zur Länge L01 erstreckt. Die Breite B01 des Beleuchtungsstreifens 01 ist vorzugsweise längs zur Bewegungsrichtung 04 des Materials 03 gerichtet, wohingegen die Länge L01 des Beleuchtungsstreifens 01 vorzugsweise parallel zur Breite B03 des Materials 03, d. h. quer zur Bewegungsrichtung 04 des Materials 03, gerichtet ist und sich über Teile der Breite B03 des Materials 03 oder über dessen gesamte Breite B03 erstrecken kann. Die Breite B01 des Beleuchtungsstreifens 01 beträgt vorzugsweise mindestens 3 mm, insbesondere 8 mm. Die Bewegungsrichtung 04 des Materials 03 ist somit vorzugsweise zumindest im Wesentlichen parallel zur Breite B01 des Beleuchtungsstreifens 01 gerichtet, wobei die Bewegungsrichtung 04 des Materials 03 innerhalb der von der Länge L01 und der Breite B01 des Beleuchtungsstreifens 01 aufgespannten Ebene liegt. Das Material 03 ist vorzugsweise zumindest im Bereich des Beleuchtungsstreifens 01 nicht gewölbt.One in the 7 only symbolically illustrated illumination device 06 generated on the surface 02 of the material 03 an illuminated entity 01 in the form of a lighting strip 01 with a length L01 and a width B01 ( 6 ), wherein the width B01 on the surface 02 of the material 03 orthogonal to the length L01 extends. The width B01 of the illumination strip 01 is preferably longitudinal to the direction of movement 04 of the material 03 whereas the length L01 of the illumination strip 01 preferably parallel to the width B03 of the material 03 , ie transverse to the direction of movement 04 of the material 03 , is directed and spread over parts of the width B03 of the material 03 or over its entire width B03 can extend. The width B01 of the illumination strip 01 is preferably at least 3 mm, in particular 8 mm. The direction of movement 04 of the material 03 is thus preferably at least substantially parallel to the width B01 of the illumination strip 01 directed, with the direction of movement 04 of the material 03 within the of the length L01 and the width B01 of the illumination strip 01 spanned level lies. The material 03 is preferably at least in the region of the illumination strip 01 not arched.

Die Beleuchtungseinrichtung 06 weist mehrere zeilenförmig nebeneinander angeordnete Lichtquellen 07 auf, sodass die gesamte Beleuchtungseinrichtung 06 zeilenförmig ausgebildet ist. Die zeilenförmig angeordneten Lichtquellen 07 der Beleuchtungseinrichtung 06 sind vorzugsweise parallel zur Länge L01 des Beleuchtungsstreifens 01 angeordnet. Die Lichtquellen 07 haben zur Oberfläche 02 des Materials 03 jeweils einen Abstand A07, wobei der Abstand A07 vorzugsweise zwischen 30 mm und 200 mm, insbesondere zwischen 80 mm und 140 mm beträgt. Der Abstand A07 der Lichtquellen 07 steht vorzugsweise jeweils lotrecht auf der Oberfläche 02 des Materials 03. Alle Lichtquellen 07 der Beleuchtungseinrichtung 06 sind vorzugsweise gleichartig ausgebildet, z. B. als helle, lichtestarke Leuchtdioden 07 oder als Laserdioden 07. In der Beleuchtungseinrichtung 06 können auch Gruppen von jeweils mehreren zeilenförmig nebeneinander angeordneten Lichtquellen 07 vorgesehen sein, wobei sich die einzelnen Gruppen von Lichtquellen 07 in ihren optischen Eigenschaften, z. B. in der Wellenlänge des von ihnen emittierten Lichtes unterscheiden. So kann z. B. eine Gruppe von Lichtquellen 07 weißes Licht emittieren, wohingegen eine andere Gruppe von Lichtquellen 07 monochromes Licht emittiert. Es kann vorgesehen sein, dass eine mit der Beleuchtungseinrichtung 06 verbundene Steuereinrichtung 23 die Gruppen von Lichtquellen 07 applikationsabhängig, z. B. in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der Oberfläche 02 des Materials 03 nach der Farbe des Lichtes, ausgewählt und einzeln ansteuert. So kann die Steuereinrichtung 23 eine Gruppe von Lichtquellen 07 auch unabhängig von mindestens einer anderen Gruppe von Lichtquellen 07 in ihrer Helligkeit und/oder Leuchtdauer ansteuern. Der Beleuchtungsstreifen 01 ist außerhalb eines im direkten oder im umgelenkten Strahlengang liegenden Brennpunktes des von den Lichtquellen 07 emittierten Lichtes angeordnet.The lighting device 06 has several line-shaped juxtaposed light sources 07 on, so that the entire lighting device 06 is formed line-shaped. The time lenförmig arranged light sources 07 the lighting device 06 are preferably parallel to the length L01 of the illumination strip 01 arranged. The light sources 07 have to the surface 02 of the material 03 each a distance A07, wherein the distance A07 is preferably between 30 mm and 200 mm, in particular between 80 mm and 140 mm. The distance A07 of the light sources 07 is preferably each perpendicular to the surface 02 of the material 03 , All light sources 07 the lighting device 06 are preferably formed similar, z. B. as bright, strong light emitting diodes 07 or as laser diodes 07 , In the lighting device 06 can also groups of a plurality of line-shaped juxtaposed light sources 07 be provided, wherein the individual groups of light sources 07 in their optical properties, eg. B. differ in the wavelength of the light emitted by them. So z. B. a group of light sources 07 white light, whereas a different group of light sources 07 emitted monochromatic light. It can be provided that one with the illumination device 06 connected control device 23 the groups of light sources 07 application dependent, z. B. depending on the nature of the surface 02 of the material 03 according to the color of the light, selected and individually controlled. So the control device 23 a group of light sources 07 also independent of at least one other group of light sources 07 in their brightness and / or lighting duration. The lighting strip 01 is outside of a direct or in the deflected beam path lying focal point of the light sources 07 emitted light arranged.

Die Beleuchtungseinrichtung 06 besteht z. B. aus mehreren zeilenförmig aneinander gereihten Modulen M61 bis M65 (17) jeweils mit vorzugsweise mehreren zeilenförmig nebeneinander angeordneten Lichtquellen 07, wobei eine Trennfuge 26 zwischen zwei benachbarten Modulen M61 bis M65 vorzugsweise schräg zur Länge L01 des Beleuchtungsstreifens 01 angeordnet ist. Die einzelnen Module M61 bis M65 der Beleuchtungseinrichtung 06 können z. B. funktionsgleich ausgebildet sein. So kann z. B. eine der Breite B03 des zu beleuchtenden Materials 03 entsprechende Zeilenlänge der aus mehreren aneinander gereihten Modulen M61 bis M65 zusammengesetzten Beleuchtungseinrichtung 06 durch ein Einschalten von den zeilenförmig angeordneten Lichtquellen 07 der betroffenen Module M61 bis M65 aktiviert werden oder es kann eine der Länge L01 des Beleuchtungsstreifens 01 entsprechende Zeilenlänge der aus mehreren aneinander gereihten Modulen M61 bis M65 zusammengesetzten Beleuchtungseinrichtung 06 durch ein Einschalten von den zeilenförmig angeordneten Lichtquellen 07 der betroffenen Module M61 bis M65 aktiviert werden.The lighting device 06 exists z. B. from several rows of modules M61 to M65 ( 17 ) each with preferably a plurality of line-shaped juxtaposed light sources 07 , where a parting line 26 between two adjacent modules M61 to M65 preferably obliquely to the length L01 of the illumination strip 01 is arranged. The individual modules M61 to M65 of the lighting device 06 can z. B. be functionally identical. So z. B. one of the width B03 of the material to be illuminated 03 corresponding line length of the assembled from several juxtaposed modules M61 to M65 lighting device 06 by switching on the line-shaped light sources 07 the affected modules M61 to M65 are activated or it may be one of the length L01 of the illumination strip 01 corresponding line length of the assembled from several juxtaposed modules M61 to M65 lighting device 06 by switching on the line-shaped light sources 07 the affected modules M61 to M65 are activated.

8 zeigt in einer nur zweidimensionalen Darstellung eine einzelne Lichtquelle 07 der Beleuchtungseinrichtung 06. Die Lichtquelle 07 emittiert ihr Licht in einen Raumwinkel ω, wobei der Raumwinkel ω eine aus einer Kugel ausgeschnittene Fläche AK, also eine Kugeloberfläche AK, bis zur Größe einer Halbkugel aufspannt. 8th shows in a two-dimensional representation, a single light source 07 the lighting device 06 , The light source 07 emits their light in a solid angle ω, wherein the solid angle ω spans a cut out of a sphere surface AK, so a spherical surface AK, up to the size of a hemisphere.

9 zeigt mehrere, z. B. vier der in der 8 gezeigten Lichtquellen 07 zeilenförmig nebeneinander auf einer gemeinsamen Platine 21 angeordnet. Vorzugsweise ist die zu den jeweiligen Lichtquellen 07 gehörende Stromquelle 22 auf derselben Platine 21 angeordnet. Die Stromquelle 22 ist vorzugsweise als eine Konstantstromquelle 22, insbesondere als eine steuerbare Konstantstromquelle 22, ausgebildet. 9 shows several, z. B. four in the 8th shown light sources 07 line by line on a common board 21 arranged. Preferably, that is to the respective light sources 07 belonging power source 22 on the same board 21 arranged. The power source 22 is preferably as a constant current source 22 , in particular as a controllable constant current source 22 , educated.

Das optische Inline-Inspektionssystem umfasst – wie es der 7 entnehmbar ist – auch eine Erfassungseinrichtung 08 mit mindestens einem in einem Abstand A09 von der Oberfläche 02 des Materials 03 angeordneten Detektor 09, wobei der Detektor 09 von der Oberfläche 02 des Materials 03 remittiertes Licht erfasst. Der Abstand A09 liegt im Bereich zwischen 10 mm und 1.500 mm, vorzugsweise zwischen 50 mm und 400 mm. Die Erfassungseinrichtung 08 ist z. B. als eine Kamera 08, vorzugsweise eine Zeilenkamera 08, insbesondere eine Farbzeilenkamera 08, ausgebildet. Auch die Erfassungseinrichtung 08 kann zeilenförmig mehrere nebeneinander angeordnete Detektoren 09 aufweisen, wobei die zeilenförmig angeordneten Detektoren 09 vorzugsweise parallel zur Länge L01 des Beleuchtungsstreifens 01 angeordnet sind. Der Detektor 09 der Erfassungseinrichtung 08 kann z. B. als ein CCD-Array 09 oder als eine Gruppe von Photodioden 09 ausgebildet sein. Der Detektor 09 der Erfassungseinrichtung 08 wandelt das erfasste remittierte Licht in ein elektrisches Signal um und führt das elektrische Signal zu seiner Auswertung einer mit der Erfassungseinrichtung 08 verbundenen Bildverarbeitungseinrichtung 24 zu.The optical inline inspection system includes - like the 7 is removable - also a detection device 08 with at least one at a distance A09 from the surface 02 of the material 03 arranged detector 09 , where the detector 09 from the surface 02 of the material 03 detected remitted light. The distance A09 is in the range between 10 mm and 1,500 mm, preferably between 50 mm and 400 mm. The detection device 08 is z. B. as a camera 08 , preferably a line scan camera 08 , in particular a color line camera 08 , educated. Also the detection device 08 can line-shaped several juxtaposed detectors 09 have, wherein the line-shaped detectors 09 preferably parallel to the length L01 of the illumination strip 01 are arranged. The detector 09 the detection device 08 can z. B. as a CCD array 09 or as a group of photodiodes 09 be educated. The detector 09 the detection device 08 converts the detected remitted light into an electrical signal and carries the electrical signal for its evaluation with the detection device 08 connected image processing device 24 to.

10 zeigt, dass in dem optischen Inspektionssystem den Lichtquellen 07 der Beleuchtungseinrichtung 06 mindestens ein erster Spiegel 11 mit mindestens einer längs zur Länge L01 und/oder zur Breite B01 des Beleuchtungsstreifens 01 gerichteten Wirkfläche 12 zugeordnet ist, wobei die Wirkfläche 12 des ersten Spiegels 11 das in den Raumwinkel ω emittierte Licht von mindestens einer der Lichtquellen 07 der Beleuchtungseinrichtung 06 auf eine kleinere erste Hüllfläche AH1 als die zu dem Raumwinkel ω gehörende Kugelfläche AK einschränkt. Die Wirkfläche 12 des ersten Spiegels 11 kann plan oder konkav ausgebildet sein. Dabei kann die mindestens eine längs zur Länge L01 des Beleuchtungsstreifens 01 gerichtete Wirkfläche 12 des ersten Spiegels 11 das in den Raumwinkel ω emittierte Licht von mindestens einer der Lichtquellen 07 der Beleuchtungseinrichtung 06 stärker auf eine kleinere zweite Hüllfläche AH2 einschränken als die mindestens eine längs zur Breite B01 des Beleuchtungsstreifens 01 gerichtete Wirkfläche 12 dieses ersten Spiegels 11, wie es die 11 im Vergleich zur Strahlenbündelung gemäß der 10 zeigt. Vorzugsweise weist mindestens eine Lichtquelle 07 der Beleuchtungseinrichtung 06 einen ersten Spiegel 11 mit mindestens zwei zu einem von der Lichtquelle 07 emittierten Zentralstrahl 13 symmetrischen Wirkflächen 12 auf. 10 shows that in the optical inspection system, the light sources 07 the lighting device 06 at least a first mirror 11 with at least one longitudinal to the length L01 and / or to the width B01 of the illumination strip 01 directed effective surface 12 is assigned, wherein the effective area 12 the first mirror 11 the light emitted by the solid angle ω from at least one of the light sources 07 the lighting device 06 to a smaller first envelope area AH1 than the spherical space AK belonging to the solid angle ω. The effective area 12 the first mirror 11 may be flat or concave. In this case, the at least one longitudinal to the length L01 of the illumination strip 01 directed effective surface 12 the first mirror 11 the light emitted into the solid angle ω of at least one of the light sources 07 the lighting device 06 restrict more to a smaller second envelope area AH2 than the at least one longitudinal to the width B01 of the illumination strip 01 directed effective surface 12 this first mirror 11 like it 11 in comparison to beamforming according to the 10 shows. Preferably, at least one light source 07 the lighting device 06 a first mirror 11 with at least two to one from the light source 07 emitted central ray 13 symmetrical active surfaces 12 on.

Zur Umlenkung der von mindestens einer der Lichtquellen 07 der Beleuchtungseinrichtung 06 in einem den Zentralstrahl 13 umgebenden zentralen Bereich 14 emittierten Strahlung kann, wie in den 12 und 13 dargestellt, z. B. ein zweiter Spiegel 16 vorgesehen sein, wobei dessen mindestens eine Wirkfläche 17 in dem den Strahlengang des Zentralstrahls 13 umgebenden zentralen Bereich 14 innerhalb des Raumwinkels ω des von der Lichtquelle 07 emittierten Lichtes angeordnet ist, wobei die Wirkfläche 17 des zweiten Spiegels 16 das von mindestens einer der Lichtquellen 07 der Beleuchtungseinrichtung 06 emittierte Licht gegen mindestens eine längs zur Länge L01 und/oder zur Breite B01 des Beleuchtungsstreifens 01 gerichtete Wirkfläche 12 des ersten Spiegels 11 umlenkt. Dabei kann die von der Lichtquelle 07 emittierte Strahlung vorzugsweise längs zur Länge L01 des Beleuchtungsstreifens 01 stärker gebündelt werden als die Strahlung längs zu dessen Breite B01. Auch die Wirkfläche 17 des zweiten Spiegels 16 kann plan oder konkav ausgebildet sein. Die dem zentralen Bereich 14 zuzuordnende, von den jeweiligen Lichtquellen 07 emittierte Strahlung ist in den 12 bis 15 jeweils mit durchgängigen Pfeillinien angedeutet, wohingegen von den Lichtquellen 07 in ihrem jeweiligen Raumwinkel ω peripher emittierte Strahlung mit gestrichelten Pfeillinien angedeutet ist.For deflecting the at least one of the light sources 07 the lighting device 06 in one the central ray 13 surrounding central area 14 emitted radiation can, as in the 12 and 13 represented, z. B. a second mirror 16 be provided, wherein the at least one active surface 17 in which the beam path of the central beam 13 surrounding central area 14 within the solid angle ω of the light source 07 emitted light is arranged, wherein the effective area 17 of the second mirror 16 that of at least one of the light sources 07 the lighting device 06 emitted light against at least one longitudinal to the length L01 and / or to the width B01 of the illumination strip 01 directed effective surface 12 the first mirror 11 deflects. It can be from the light source 07 emitted radiation preferably along the length L01 of the illumination strip 01 more concentrated than the radiation along its width B01. Also the effective area 17 of the second mirror 16 may be flat or concave. The the central area 14 attributable, from the respective light sources 07 emitted radiation is in the 12 to 15 each indicated by continuous arrow lines, whereas by the light sources 07 in their respective solid angle ω radiation emitted peripherally is indicated by dashed arrow lines.

Alternativ kann gleichfalls zur Umlenkung der von mindestens einer der Lichtquellen 07 der Beleuchtungseinrichtung 06 in einem den Zentralstrahl 13 umgebenden zentralen Bereich 14 emittierten Strahlung gemäß den 14 und 15 mindestens eine Linse 18, insbesondere eine bikonvexe Linse 18, in dem den Strahlengang des Zentralstrahls 13 umgebenden zentralen Bereich 14 innerhalb des Raumwinkels ω des von mindestens einer der Lichtquellen 07 der Beleuchtungseinrichtung 06 emittierten Lichtes angeordnet sein, wobei zwischen der Lichtquelle 07 und einem Zentrum Z18 der Linse 18 ein Abstand A18 besteht, wobei der Abstand A18 vorzugsweise geringer als die Hälfte des Abstandes A07 zwischen der Lichtquelle 07 und der Oberfläche 02 des Materials 03 ist. Dabei kann die Linse 18 nicht rotationssymmetrisch ausgebildet sein, um die von der Lichtquelle 07 emittierte Strahlung vorzugsweise längs zur Länge L01 des Beleuchtungsstreifens 01 stärker zu bündeln als längs zu dessen Breite B01.Alternatively, also for the deflection of at least one of the light sources 07 the lighting device 06 in one the central ray 13 surrounding central area 14 emitted radiation according to the 14 and 15 at least one lens 18 , in particular a biconvex lens 18 in which the beam path of the central ray 13 surrounding central area 14 within the solid angle ω of at least one of the light sources 07 the lighting device 06 emitted light, wherein between the light source 07 and a center Z18 of the lens 18 a distance A18, wherein the distance A18 is preferably less than half the distance A07 between the light source 07 and the surface 02 of the material 03 is. This can be the lens 18 not be rotationally symmetrical to that of the light source 07 emitted radiation preferably along the length L01 of the illumination strip 01 to bundle more strongly than along its width B01.

Die 16 zeigt, dass die Lichtquellen 07 der Beleuchtungseinrichtung 06 vorzugsweise derart angeordnet sind, dass sich die jeweiligen Raumwinkel ω oder zumindest die Hüllflächen AH1; AH2 des von mindestens zwei benachbarten Lichtquellen 07 der Beleuchtungseinrichtung 06 emittierten Lichtes zumindest in einem den Beleuchtungsstreifen 01 beleuchtenden Teilbereich 19 überlagern. Diese Überlagerung ist insbesondere auch dann vorgesehen, wenn die beteiligten benachbarten Lichtquellen 07 in zwei benachbarten Modulen M61 bis M65 angeordnet sind. Aus der 16 ist auch ersichtlich, dass an jeder einzelnen Lichtquelle 07 der Beleuchtungseinrichtung 06 jeweils ein erster Spiegel 11 mit mindestens einer Wirkfläche 12, vorzugsweise mit zwei zueinander symmetrischen Wirkflächen 12, zumindest längs zur Breite B01 des Beleuchtungsstreifens 01 vorgesehen sein kann. Des Weiteren kann die Oberfläche 02 des Materials 03 einen Streukörper, d. h. einen Licht streuenden Körper, aufweisen, z. B. ein Lentikular oder eine Prismenfolie, wobei der Streukörper das im Beleuchtungsstreifen 01 auf die Oberfläche 02 des Materials 03 aufgestrahlte Licht vorzugsweise nur oder zumindest ganz überwiegend längs zur Länge L01 des Beleuchtungsstreifens 01 remittiert. Alternativ oder zusätzlich kann ein weiterer Streukörper zu einer weiteren Homogenisierung des von der Beleuchtungseinrichtung 06 abgestrahlten Lichtes an der Lichtaustrittsseite der Beleuchtungseinrichtung 06 angeordnet sein und sich somit im Lichtweg zwischen den Lichtquellen 07 der Beleuchtungseinrichtung 06 und der zu beleuchtenden Oberfläche 02 des Materials 03 befinden. Ein derartiger den Lichtquellen 07 vorgelagerter Streukörper verbessert eine Ausleuchtung der Oberfläche 02 des Materials 03 im Sinne einer möglichst schattenfreien Ausleuchtung, wenn die Oberfläche 02 des Materials 03 ein zumindest leichtes Relief aufweist.The 16 shows that the light sources 07 the lighting device 06 are preferably arranged such that the respective solid angles ω or at least the enveloping surfaces AH1; AH2 of at least two adjacent light sources 07 the lighting device 06 emitted light at least in one the illumination strip 01 lighting section 19 overlap. This superposition is also provided, in particular, when the participating neighboring light sources 07 are arranged in two adjacent modules M61 to M65. From the 16 is also apparent that at each individual light source 07 the lighting device 06 each a first mirror 11 with at least one active surface 12 , preferably with two mutually symmetrical active surfaces 12 at least along the width B01 of the illumination strip 01 can be provided. Furthermore, the surface can be 02 of the material 03 a scattering body, ie a light-scattering body, have, for. As a lenticular or prismatic film, wherein the scattering body in the lighting strip 01 on the surface 02 of the material 03 radiated light preferably only or at least predominantly along the length L01 of the illumination strip 01 remitted. Alternatively or additionally, a further scattering body can be used for further homogenization of the illumination device 06 radiated light at the light exit side of the illumination device 06 be arranged and thus in the light path between the light sources 07 the lighting device 06 and the surface to be illuminated 02 of the material 03 are located. Such a light sources 07 Preventive diffuser improves illumination of the surface 02 of the material 03 in the sense of a shadow-free illumination when the surface 02 of the material 03 has an at least slight relief.

17 zeigt eine Ansicht des optischen Inspektionssystems in einer lotrecht zur Bewegungsrichtung 04 des Materials 03 stehenden Ebene. Die Beleuchtungseinrichtung 06 und der auf der Oberfläche 02 des Materials 03 beleuchtete Beleuchtungsstreifen 01 sind im Abstand A07 parallel zueinander angeordnet, jedoch kann eine Erstreckung der Beleuchtungseinrichtung 06, d. h. ihre Länge B06, größer sein als die Länge L01 des Beleuchtungsstreifens 01 oder als die Breite B03 des Materials 03. Die Beleuchtungseinrichtung 06 ist in vorzugsweise mehrere Module M61 bis M65 aufgeteilt, d. h. in diesem Beispiel in fünf zeilenförmig nebeneinander angeordnete Module M61 bis M65, wobei die in jedem Modul M61 bis M65 angeordneten Lichtquellen 07 jeweils Licht zum Beleuchtungsstreifen 01 emittieren. Das vom Beleuchtungsstreifen 01 remittierte Licht wird von dem im Abstand A09 von der Oberfläche 02 des Materials 03 angeordneten Detektor 09 der Erfassungseinrichtung 08 innerhalb eines sich längs zur Länge L01 des Beleuchtungsstreifens 01 öffnenden, räumlichen Erfassungswinkels α erfasst, wobei der Erfassungswinkel α in diesem Beispiel derart bemessen ist, das er das vom Beleuchtungsstreifen 01 remittierte Licht über die gesamte Länge L01 des Beleuchtungsstreifens 01 erfasst. Der Erfassungswinkel α bildet an der Oberfläche 02 des Materials 03 eine Querschnittsfläche aus, sodass der Erfassungswinkel α zumindest einen Teil einer sich über die Breite B01 des Beleuchtungsstreifens 01 erstreckenden Querschnittsfläche des von der Beleuchtungseinrichtung 06 emittierten Lichtestrahlenbündels erfasst. Die vom Erfassungswinkel α erfasste Querschnittsfläche ist vorzugsweise zumindest so groß wie die auf der Oberfläche 02 des Materials 03 durch die Länge L01 und Breite B01 des Beleuchtungsstreifens 01 aufgespannte Fläche. 17 shows a view of the optical inspection system in a direction perpendicular to the direction of movement 04 of the material 03 standing level. The lighting device 06 and the one on the surface 02 of the material 03 illuminated lighting strips 01 are arranged at a distance A07 parallel to each other, but may be an extension of the illumination device 06 , ie its length B06, be greater than the length L01 of the illumination strip 01 or as the width B03 of the material 03 , The lighting device 06 is preferably divided into a plurality of modules M61 to M65, that is, in this example, in five line-adjacent modules M61 to M65, wherein arranged in each module M61 to M65 light sources 07 each light to the lighting strip 01 emit. That from the lighting strip 01 Remitted light is emitted from the distance A09 from the surface 02 of the material 03 arranged detector 09 the Erfas sungseinrichtung 08 within a length L01 of the illumination strip 01 opening detected spatial detection angle α, wherein the detection angle α is dimensioned in this example, that of the illumination strip 01 Remitted light over the entire length L01 of the illumination strip 01 detected. The detection angle α forms on the surface 02 of the material 03 a cross-sectional area such that the detection angle α at least a part of a across the width B01 of the illumination strip 01 extending cross-sectional area of the illumination device 06 detected light beam detected. The cross-sectional area detected by the detection angle α is preferably at least as great as that on the surface 02 of the material 03 through the length L01 and width B01 of the illumination strip 01 stretched surface.

Die Qualität eines mit der Erfassungseinrichtung 08 durch Erfassung des vom Beleuchtungsstreifen 01 remittierten Lichtes aufgenommenen Bildes ist maßgeblich davon abhängig, dass die Lichtquellen 07 der Beleuchtungseinrichtung 06 Licht konstanter Lichtstärke emittieren. Denn Schwankungen in der Lichtstärke des von den Lichtquellen 07 emittierten Lichtes führen in der Erfassungseinrichtung 08 bezüglich des der Bildverarbeitungseinrichtung 24 zugeführten Signals zu demselben Ergebnis wie Änderungen in der Beschaffenheit der Oberfläche 02 des angestrahlten Materials 03, sodass in der Bildverarbeitungseinrichtung 24 die Ursachen einer Signaländerung nicht unterschieden werden können. Unter diesen Umständen lassen sich aus einer in der Bildverarbeitungseinrichtung 24 vorgenommenen Bildauswertung keine verlässlichen Aussagen über die Beschaffenheit der Oberfläche 02 des angestrahlten Materials 03 gewinnen.The quality of one with the detection device 08 by detecting the light from the strip 01 reflected light recorded image is largely dependent on the light sources 07 the lighting device 06 Emit light of constant intensity. Because fluctuations in the light intensity of the light sources 07 emitted light lead in the detection device 08 with respect to the image processing device 24 supplied signal to the same result as changes in the nature of the surface 02 of the illuminated material 03 so that in the image processing device 24 the causes of a signal change can not be distinguished. Under these circumstances, one can be in the image processing device 24 Image analysis made no reliable statements about the nature of the surface 02 of the illuminated material 03 win.

Abhilfe bieten hier Maßnahmen, die die Lichtstärke des von den Lichtquellen 07 der Beleuchtungseinrichtung 06 emittierten Lichtes konstant halten. Die in der Beleuchtungseinrichtung 06 verwendeten Lichtquellen 07 sind vorzugsweise als lichtstarke Leuchtdioden 07 oder Laserdioden 07 ausgebildet, deren Lichtstärke temperaturabhängig ist. Im Folgenden werden zur Erzielung einer konstanten Lichtstärke Maßnahmen zur Temperaturstabilisierung der auf dem Träger 21 angeordneten Lichtquellen 07 beschrieben. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass die thermische Last der Lichtquellen 07 direkt am Entstehungsort abgeführt wird, wodurch sich kurze Regelzeiten erreichen lassen.Remedy here measures that the light intensity of the light sources 07 the lighting device 06 keep emitted light constant. The in the lighting device 06 used light sources 07 are preferably as high-intensity light-emitting diodes 07 or laser diodes 07 formed, whose light intensity is temperature-dependent. In the following, measures to stabilize the temperature on the support to achieve a constant light intensity 21 arranged light sources 07 described. The advantage of this solution is that the thermal load of the light sources 07 is discharged directly at the point of origin, which can be achieved short rule times.

Die Lichtquellen 07 sind vorzugsweise auf einer mit weiteren elektronischen Bauelementen bestückbaren und mit Leiterbahnen versehenen Platine 21 angeordnet. Der Halbleiter der Leuchtdioden 07 oder Laserdioden 07 steht vorzugsweise in direktem Berührungskontakt mit der Platine 21, die z. B. als MCPCB (metal core printed circuit board) oder als eine Platine 21 mit einem Kern aus Aluminium ausgebildet ist und an ihrer die Leuchtdioden 07 oder Laserdioden 07 tragenden Montageseite 32 zur Ausbildung eines möglichst geringen Wärmeübergangswiderstandes nur eine sehr dünne Auflage auf ihrem wärmeleitenden Untergrund aufweist.The light sources 07 are preferably on a can be equipped with further electronic components and provided with conductor tracks board 21 arranged. The semiconductor of the LEDs 07 or laser diodes 07 is preferably in direct physical contact with the circuit board 21 that z. B. as MCPCB (metal core printed circuit board) or as a circuit board 21 is formed with a core of aluminum and at its the light-emitting diodes 07 or laser diodes 07 carrying mounting side 32 To form the lowest possible heat transfer resistance has only a very thin support on its heat-conducting surface.

18 zeigt eine Platine 21 mit mehreren darauf zeilenförmig angeordneten Lichtquellen 07, wobei die Platine 21 ihrerseits auf einem Träger 27 aus einem wärmeleitfähigen Werkstoff angeordnet ist, wobei der Träger 27 vorzugsweise in seinem Inneren vorzugsweise unterhalb der zeilenförmigen Anordnung der Lichtquellen 07, d. h. in möglichst guter Wärmekopplung zu den Lichtquellen 07, mindestens einen Kanal 28 aufweist, wobei ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmedium, z. B. Wasser oder Luft, den Kanal 28 durchströmt. Vorzugsweise stirnseitig am Träger 27 sind zur Zuführung und Abführung des Kühlmediums eine mit einem Vorlauf verbundene Öffnung 29 und eine mit einem Rücklauf verbundene Öffnung 31 vorgesehen, wobei das Kühlmedium den Träger 27 z. B. geradlinig durchströmt. 19 zeigt einen Träger 27, den das Kühlmedium in zwei einander entgegengesetzten Richtungen durchströmt, wodurch im Träger 27 ein entlang der zeilenförmigen Anordnung der Lichtquellen 07 ausgeglichenes Temperaturprofil erreicht wird. Dazu kann der Kanal 28 an einem Ende des Trägers 27 um 180° umgelenkt sein. 18 shows a board 21 with a plurality of light sources arranged in rows on it 07 , where the board 21 in turn on a carrier 27 is arranged from a thermally conductive material, wherein the carrier 27 preferably in its interior preferably below the line-shaped arrangement of the light sources 07 , ie in the best possible heat coupling to the light sources 07 , at least one channel 28 having a liquid or gaseous cooling medium, for. As water or air, the channel 28 flows through. Preferably on the front side of the carrier 27 are for supplying and discharging the cooling medium connected to a flow opening 29 and an opening connected to a return 31 provided, wherein the cooling medium the carrier 27 z. B. flows through in a straight line. 19 shows a carrier 27 , which flows through the cooling medium in two opposite directions, whereby in the carrier 27 a along the line-shaped arrangement of the light sources 07 balanced temperature profile is achieved. This can be the channel 28 at one end of the carrier 27 be deflected by 180 °.

Eine nicht dargestellte Regeleinrichtung kann die Temperatur des Kühlmediums am Vorlauf und die durch den Kanal 28 strömende Durchflussmenge konstant halten. Alternativ kann die Regeleinrichtung auch eine Differenz zwischen der Temperatur des Kühlmediums am Vorlauf und der Temperatur des Kühlmediums am Rücklauf konstant halten. Dabei ist weniger die absolute Temperatur des Kühlmediums von Bedeutung, sondern vielmehr, dass eine für die Lichtquellen 07 maximal zulässige Temperatur, die sich aus den Wärmeübergangswiderständen der beteiligten Werkstoffe ergibt, nicht überschritten wird, was von der Regeleinrichtung durch eine Überwachung der Temperatur des Kühlmediums und einen darauf reagierenden Regelungseingriff verhindert wird. Wenn ein in seiner Temperatur oder Durchflussmenge regelbares Kühlmedium zur Kühlung der Lichtquellen 07 nicht ausreicht, kann die Kühlung der Lichtquellen 07 durch ein externes, nicht mit der Platine 21 verbundenes Kühlgerät (nicht dargestellt) unterstützt werden.A control device, not shown, the temperature of the cooling medium at the flow and through the channel 28 keep the flow rate constant. Alternatively, the controller may also keep a difference between the temperature of the cooling medium at the flow and the temperature of the cooling medium at the return constant. It is less the absolute temperature of the cooling medium of importance, but rather that one for the light sources 07 maximum permissible temperature, which results from the heat transfer resistances of the materials involved, is not exceeded, which is prevented by the control device by monitoring the temperature of the cooling medium and a responsive control intervention. If a variable in its temperature or flow rate cooling medium for cooling the light sources 07 is insufficient, the cooling of the light sources 07 through an external, not with the board 21 connected cooling unit (not shown) are supported.

Eine Alternative zur Verwendung eines strömenden Kühlmediums zeigt die 20. Die mit den Lichtquellen 07 bestückte Platine 21 ist auf einem Träger 27 aus einem wärmeleitfähigen Werkstoff angeordnet, wobei der Träger 27 seinerseits auf mindestens einem Peltierelement 33, vorzugsweise aber mehreren Peltierelementen 33, angeordnet ist, wobei die Peltierelemente 33 vorzugsweise jeweils mit einem vom Träger 27 thermisch getrennten Kühlkörper 34 verbunden sind. Eine notwendige Temperaturmessung zur Regelung des mindestens einen Peltierelements 33 durch eine nicht dargestellte elektronische Regeleinrichtung wird vorzugsweise direkt an dem Träger 27 durch einen an diesem angebrachten Temperatursensor 36 vorgenommen. Bei schwankender Umgebungstemperatur schwankt dann nur die Temperatur des Kühlkörpers 34, nicht aber die Temperatur der auf der Platine 21 angeordneten Lichtquellen 07. Die elektronische Regeleinrichtung kann in der mit der Beleuchtungseinrichtung 06 verbundenen Steuereinrichtung 23 integriert sein.An alternative to using a flowing cooling medium shows the 20 , The with the light sources 07 equipped circuit board 21 is on a carrier 27 arranged from a thermally conductive material, wherein the carrier 27 in turn on at least one Peltier element 33 but preferably several Peltier elements 33 , is arranged, wherein the Peltier elements 33 preferably in each case with one of the carrier 27 thermally separated heat sink 34 are connected. A necessary temperature measurement for controlling the at least one Peltier element 33 by an electronic control device, not shown, is preferably directly on the carrier 27 by a temperature sensor attached to it 36 performed. If the ambient temperature fluctuates, then only the temperature of the heat sink will fluctuate 34 but not the temperature of the board 21 arranged light sources 07 , The electronic control device can in the with the lighting device 06 connected control device 23 be integrated.

Da die Bewegung des bewegten Materials 03 in einer Druckmaschine oder einer ein Druckerzeugnis weiter verarbeitenden Maschine mit einer Geschwindigkeit von mehreren Metern pro Sekunde erfolgt, z. B. 3 m/s oder mehr, wobei z. B. in einer Bogendruckmaschine 18.000 oder auch mehr Bogen 03 pro Stunde bedruckt und durch die Druckmaschine transportiert werden, ist das optische Inspektionssystem derart auszulegen, dass von dem bewegten Material 03 eine brauchbare Bildaufnahme möglich ist. Dabei ist zu beachten, dass sich bei einer als eine Zeilenkamera 08 ausgebildeten Erfassungseinrichtung 08 die erfasste Menge des von der Oberfläche 02 des bewegten Materials 03 remittierten Lichtes in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des bewegten Materials 03 ändert. Dadurch ändert sich auch die Helligkeit der Bildaufnahme. Bei größeren Geschwindigkeitsänderungen, wie sie in den genannten Maschinen üblicherweise auftreten, kann die Bildaufnahme unbrauchbar werden.Because the movement of the moving material 03 takes place in a printing machine or a printed product further processing machine at a speed of several meters per second, z. B. 3 m / s or more, where z. B. in a sheetfed press 18,000 or more sheets 03 printed per hour and transported through the printing press, the optical inspection system is designed so that of the moving material 03 a usable image recording is possible. It should be noted that in one as a line scan camera 08 trained detection device 08 the detected amount of the surface 02 of the moving material 03 remitted light depending on the speed of the moving material 03 changes. This also changes the brightness of the image recording. With larger changes in speed, as they usually occur in the mentioned machines, the image acquisition can be unusable.

Statt die Bildaufnahme der Zeilenkamera 08 mit einem Encoder mit der Geschwindigkeit des bewegten Materials 03 zu synchronisieren, wird vorgeschlagen, eine Einschaltdauer t3 einer einzelnen Lichtquelle 07 oder einer Gruppe von Lichtquellen 07 der Beleuchtungseinrichtung 06, die von einer von der Steuereinrichtung 23 gesteuerten Stromquelle 22, insbesondere einer Konstantstromquelle 22, angesteuert werden, mit einer Triggerung, d. h. einer Belichtungsdauer t1 der Zeilenkamera 08 zu synchronisieren, sodass die Oberfläche 02 des bewegten Materials 03 unabhängig von der Geschwindigkeit des bewegten Materials 03 immer mit der gleichen Lichtmenge beleuchtet wird. Dadurch ergibt sich eine konstante Helligkeit für das von der Zeilenkamera 08 aufgenommene Bild über einen weiten Bereich der Geschwindigkeit des bewegten Materials 03.Instead of the image capture of the line scan camera 08 with an encoder at the speed of the moving material 03 To synchronize, it is proposed a duty cycle t3 of a single light source 07 or a group of light sources 07 the lighting device 06 taken from one of the control device 23 controlled power source 22 , in particular a constant current source 22 , are triggered, with a triggering, ie an exposure time t1 of the line scan camera 08 to synchronize, so the surface 02 of the moving material 03 regardless of the speed of the moving material 03 always illuminated with the same amount of light. This results in a constant brightness for that of the line scan camera 08 taken picture over a wide range of the speed of the moving material 03 ,

Vorzugsweise sind – wie bereits beschrieben – in der Beleuchtungseinrichtung 06 mehrere Gruppen von Lichtquellen 07 vorgesehen, denen jeweils mindestens eine Stromquelle 22, insbesondere eine Konstantstromquelle 22, zugeordnet ist. Die Einschaltzeiten t3 der Lichtquellen 07 werden von der mit der Beleuchtungseinrichtung 06 verbundenen Steuereinrichtung 23 z. B. gruppenweise oder auch einzeln unabhängig voneinander von den jeweiligen Stromquellen 22 angesteuert, sodass sich über die Länge der vorzugsweise zeilenförmig angeordneten Lichtquellen 07 der Beleuchtungseinrichtung 06 ein Lichtmengenprofil einstellen lässt. Die Einstellung eines Lichtmengenprofils vorzugsweise längs zur Länge L01 des Beleuchtungsstreifens 01 hat den Vorteil, dass Transmissionsverluste durch eine nicht dargestellte Optik der Zeilenkamera 08 ausgeglichen werden können.Preferably, as already described, in the illumination device 06 several groups of light sources 07 provided, each of which at least one power source 22 , in particular a constant current source 22 , assigned. The switch-on times t3 of the light sources 07 be from the with the lighting device 06 connected control device 23 z. B. groups or individually independently of each other from the respective power sources 22 controlled so that over the length of the preferably row-shaped light sources 07 the lighting device 06 set a light quantity profile. The setting of a light quantity profile preferably along the length L01 of the illumination strip 01 has the advantage that transmission losses due to a not-shown optics of the line scan camera 08 can be compensated.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass ein z. B. mit der Steuereinrichtung 23 verbundener Lichtsensor 37 die abgestrahlte Lichtmenge der Lichtquellen 07 der Beleuchtungseinrichtung 06 misst, um anhand des Messsignals des Lichtsensors 37 die Einschaltdauer t3 der von den Stromquellen 22 mit der Steuereinrichtung 23 gesteuerten Lichtquellen 07 z. B. an ein Degradationsverhalten der Lichtquellen 07 anzupassen und mit der Ansteuerung der Lichtquellen 07 z. B. eine mit ihrer Alterung nachlassende Abstrahlung in ihrer Lichtmenge zu kompensieren. Auch kann die Steuereinrichtung 23 die Einschaltdauer t3 der Lichtquellen 07 an unterschiedliche optische Eigenschaften des zu beleuchtenden Materials 03 automatisch anpassen.In addition, it can be provided that a z. B. with the control device 23 connected light sensor 37 the emitted light quantity of the light sources 07 the lighting device 06 measures, based on the measuring signal of the light sensor 37 the duty cycle t3 of the current sources 22 with the control device 23 controlled light sources 07 z. B. to a degradation behavior of the light sources 07 adapt and with the control of the light sources 07 z. B. compensate for their aging decaying radiation in their amount of light. Also, the control device 23 the switch-on duration t3 of the light sources 07 to different optical properties of the material to be illuminated 03 automatically adjust.

0101: Gebilde, Beleuchtungsstreifenentity lighting strips
0202: Oberflächesurface
0303: Material, Bogen, Materialbahn, Bedruckstoff, Wertpapier, BanknoteMaterial, Sheet, material web, substrate, security, banknote
0404: Bewegungsrichtungmovement direction
0505
0606: Beleuchtungseinrichtunglighting device
0707: Lichtquelle, Leuchtdiode, LaserdiodeLight source LED, laser diode
0808: Erfassungseinrichtung, Kamera, Zeilenkamera, FarbzeilenkameraDetector, Camera, line scan camera, color line camera
0909: Detektor, CCD-Array, PhotodiodeDetector, CCD array, photodiode
1010
1111: Spiegel, ersterMirror, first
1212: Wirkflächeeffective area
1313: Zentralstrahlcentral beam
1414: zentraler Bereichcentrally Area
1515
1616: Spiegel, zweiterMirror, second
1717: Wirkflächeeffective area
1818: Linselens
1919: Teilbereichsubregion
2020
2121: Platinecircuit board
2222: Stromquelle, KonstantstromquellePower source Constant current source
2323: Steuereinrichtungcontrol device
2424: BildverarbeitungseinrichtungImage processing means
2525
2626: Trennfugeparting line
2727: Trägercarrier
2828: Kanalchannel
2929: Öffnungopening
3030
3131: Öffnungopening
3232: Montageseitemounting side
3333: PeltierelementPeltier element
3434: Kühlkörperheatsink
3535
3636: Temperatursensortemperature sensor
3737: Lichtsensorlight sensor
A07A07: Abstanddistance
A09A09: Abstanddistance
A18A18: Abstanddistance
B01B01: Breitewidth
B03B03: Breitewidth
B06B06: Längelength
L01L01: Längelength
Z18Z18: Zentrumcenter
AH1AH1: Hüllfläche, ersteEnvelope, first
AH2AH2: Hüllfläche, zweiteEnvelope, second
AKAK: Fläche, KugeloberflächeSurface, spherical surface
M61M61: Modulmodule
M62M62: Modulmodule
M63M63: Modulmodule
M64M64: Modulmodule
M65M65: Modulmodule
t1t1: Belichtungsdauerexposure time
t2t2: Auszeittime-out
t3t3: Einschaltdauerduty
t4t4: VerzögerungszeitDelay Time
t5t5: Einschaltdauerduty
αα: Erfassungswinkelangle of coverage
ωω: Raumwinkelsolid angle

Claims

In-line inspection system with a lighting device arranged at a distance (A07) from a printing substrate ( 06 ) with at least one light source ( 07 ), wherein the at least one light source ( 07 ) of the lighting device ( 06 ) is cooled by a liquid or a gaseous cooling medium, wherein for the light source ( 07 ) of the lighting device ( 06 ) a control device ( 23 ) is provided, wherein the temperature of the cooling medium monitoring control device is provided, characterized in that a light sensor ( 37 ) with the control device ( 23 ), the light sensor ( 37 ) the emitted light quantity of the at least one light source ( 07 ) of the lighting device ( 06 ), the control device ( 23 ) based on the measurement signal of the light sensor ( 37 ) a duty cycle (t3) of the at least one light source ( 07 ), and that the control means monitoring the temperature of the cooling medium exceeds a threshold for the light source ( 07 ) Maximum permissible temperature prevented by a control intervention.

In-line inspection system according to claim 1, characterized in that the light source ( 07 ) of the lighting device ( 06 ) on a support ( 27 ) is arranged from a thermally conductive material, wherein the carrier ( 27 ) in its interior in heat coupling to the light source ( 07 ) at least one channel ( 28 ), wherein the cooling medium the channel ( 28 ) flows through.

Inline inspection system according to claim 1, characterized characterized in that the cooling medium is water or air is.

Inline inspection system according to claim 2, characterized in that the cooling medium the carrier ( 27 ) flows through in two opposite directions.

In-line inspection system according to claim 1, characterized in that the at least one light source ( 07 ) of the lighting device ( 06 ) on a support ( 27 ) is arranged made of a thermally conductive material.

In-line inspection system with a lighting device arranged at a distance (A07) from a printing substrate ( 06 ) with at least one light source ( 07 ), where for the light source ( 07 ) of the lighting device ( 06 ) a control device ( 23 ), characterized in that the at least one light source ( 07 ) of the lighting device ( 06 ) on a support ( 27 ) is arranged from a thermally conductive material, wherein the at least one light source ( 07 ) of the lighting device ( 06 ) by at least one on the carrier ( 27 ) in heat coupling to the at least one light source ( 07 ) arranged Peltier element ( 33 ) is cooled, wherein a light sensor ( 37 ) with the control device ( 23 ), the light sensor ( 37 ) the emitted light quantity of the at least one light source ( 07 ) of the lighting device ( 06 ), the control device ( 23 ) based on the measurement signal of the light sensor ( 37 ) a duty cycle (t3) of the at least one light source ( 07 ) adapts.

In-line inspection system according to claim 6, characterized in that on the support ( 27 ) a temperature sensor ( 36 ) is mounted for temperature measurement.

Inline inspection system according to claim 7, characterized in that an electronic control device, the at least one Peltier element ( 33 ) due to the temperature sensor ( 36 ) controls the temperature measurement.

Inline inspection system according to claim 6, characterized in that the at least one Peltier element ( 33 ) with one from the carrier ( 27 ) ther mixed heat sink ( 34 ) connected is.

In-line inspection system according to claim 1 or 6, characterized in that the light source ( 07 ) of the lighting device ( 06 ) as an array of light emitting diodes ( 07 ) or laser diodes ( 07 ) is trained.

In-line inspection system according to claim 1 or 6, characterized in that the in-line inspection system comprises a camera ( 08 ) having.

In-line inspection system according to claim 11, characterized in that the camera ( 08 ) is arranged at a distance (A09) from the surface of the printing substrate in the range between 10 mm and 1000 mm, preferably between 50 mm and 400 mm.

In-line inspection system according to claim 11, characterized in that the camera ( 08 ) as a line scan camera ( 08 ) is trained.

In-line inspection system according to claim 1 or 6, characterized in that one of the control device ( 23 ) controlled on-time (t3) of the light source ( 07 ) with an exposure time (t1) of the line camera ( 08 ) is synchronized.

In-line inspection system according to claim 1 or 6, characterized in that the control device ( 23 ) the light source ( 07 ) of the lighting device ( 06 ) with a constant current source ( 22 ).

In-line inspection system according to claim 1 or 6, characterized in that the distance (A07) of the illumination device ( 06 ) of a surface of the printing substrate between 30 mm and 200 mm, in particular between 80 mm and 140 mm.

In-line inspection system according to claim 1 or 6, characterized in that the illumination device ( 06 ) consists of several rows of modules (M61 to M65), each module (M61 to M65) comprising at least one light source ( 07 ) having.

In-line inspection system according to claim 17, characterized in that the light sources ( 07 ) of the lighting device ( 06 ) are independently activated by modules.

In-line inspection system according to claim 17, characterized in that the light sources ( 07 ) of the lighting device ( 06 ) in the light color of the light emitted by them.

In-line inspection system according to claim 1 or 6, characterized in that the light source ( 07 ) of the lighting device ( 06 ) on the surface of the substrate a lighting strip ( 01 ) With a transversely directed to the transport direction of the printing material length (L01) and a longitudinally directed to the transport direction of the printing material width (B01) produced.

In-line inspection system according to claim 20, characterized in that the lighting strip ( 01 ) on the surface of the printing material not in a focus of one of the light source ( 07 ) of the lighting device ( 06 ) outgoing beam path is located.

In-line inspection system according to claim 1 or 6, characterized in that the light source ( 07 ) of the lighting device ( 06 ) illuminates the surface of the printing material without a shadow.

In-line inspection system according to claim 1 or 6, characterized in that the light source ( 07 ) of the lighting device ( 06 ) illuminates the surface of a substrate transported by a printing machine.

In-line inspection system according to claim 1 or 6, characterized in that the in-line inspection system is an inking unit the printing press controls.

Inline inspection system according to claim 24, characterized in that an ink quantity provided by the inking unit directed in a direction transverse to the transport direction of the printing material, each other Tiered zones as specified by the Inline Inspection System is adjustable.

In-line inspection system according to claim 1 or 6, characterized in that the light source ( 07 ) within a part of a printing unit of the printing machine surrounding protection, z. B. below a Fußtrittes, is arranged.

In-line inspection system according to claim 11, characterized in that the camera ( 08 ) is arranged outside the printing unit.

In-line inspection system according to claim 26, characterized in that the camera ( 08 ) is arranged to inspect through a slot of the guard.