專利名稱：紙張安全線反線在線檢測方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于紙加工領域，特別是關于一種紙張安全線反線在線檢測方法和系統(tǒng)。
背景技術：
在造紙過程中，在紙張紙基中的特定位置上包埋入特制的金屬線或不同的聚酯類的塑料線，微縮印刷線，熒光線等稱為安全線，對于條狀的安全線稱為安全線。安全線上可印刷微縮的鏤空或非鏤空圖文，對光觀察時可見有一條完整的線或斷續(xù)的線。安全線的用途極為廣泛，主要用于政府機關各類證書、金融機構各種票據(jù)、有價證券、醫(yī)藥、服裝、食品、化妝品、機械、設備、茶葉、玻璃等商標防偽。
但是在紙張抄造過程中埋入安全線的時候會出現(xiàn)安全線反線的現(xiàn)象，所謂安全線反線現(xiàn)象即將安全線的背面露于紙張之上，由于安全線的背面不具備防偽功能，所以這會導致安全線失去防偽的作用，因此是紙張的一種嚴重質量問題。
現(xiàn)有技術礙于相關技術困難，比如切紙機運行速度快等原因，對于上述紙張安全線反線的質量問題尚不能進行在線檢測，而只能靠人工的辦法進行
篩選。如此導致了現(xiàn)有技術存在以下幾個問題人工檢測篩選方法浪費了大量的人力資源。
在紙張加工過程中需要考慮人工篩選的速度，從而降低了紙張的生產效率。
發(fā)明內容
針對上述缺陷，本發(fā)明實施例的目的在于提供一種紙張安全線反線在線檢測方法，以解決現(xiàn)有技術中人工檢測篩選紙張安全線反線浪費人力資源以及降低了紙張生產效率的問題。
本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種紙張安全線反線在線檢測系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中人工檢測篩選紙張安全線反線浪費人力資源以及降低了紙
張生產效率的問題。
本發(fā)明實施例提供了一種紙張安全線反線在線檢測系統(tǒng)，包括用于檢測紙張橫切位置的橫切標記傳感器，還包括反線檢測傳感器、同步編碼器和處理裝置，所述橫切標記傳感器、同步編碼器和反線檢測傳感器都連接至處理裝置。其中，反線檢測傳感器用于檢測安全線；同步編碼器用于檢測紙張的移動距離；
處理裝置用于處理所述橫切標記傳感器、同步編碼器發(fā)送的信號以及所述反線檢測傳感器的信號，以及根據(jù)反線檢測傳感器的檢測結果判斷安全線是否反線。
優(yōu)選的，本發(fā)明實施例還包括一分選裝置，該分選裝置連接至所述處理
裝置，其根據(jù)處理裝置的判斷結果，分選出合格紙張及反線紙張。
優(yōu)選的，本發(fā)明實施例中反線檢測傳感器為光電傳感器，其用于檢測安A^縣丕左龍n^縣態(tài)R;紳
優(yōu)選的，本發(fā)明實施例中反線檢測傳感器由兩個以上的傳感器組成，所
述傳感器包括檢測區(qū)域和邊框，相鄰兩傳感器以以下方式進行組合:其中一傳感器遮擋住另一傳感器上與之相鄰的邊框，以增加檢測范圍。
本發(fā)明實施例還提出一種紙張安全線反線在線檢測方法，該方法包括:獲得紙張的橫切位置和移動距離信息；根據(jù)所述紙張的橫切位置和移動距離信息對安全線進行檢測；根據(jù)檢測結果判斷安全線是否反線。
優(yōu)選的，本發(fā)明實施例中判斷安全線是否發(fā)生反線包括:將檢測結果和預設的參數(shù)進行比對，若不符合，則安全線發(fā)生反線現(xiàn)象。
優(yōu)選的，本發(fā)明實施例中對安全線是否反線判斷完畢后，分選出合格紙張及反線紙張。
優(yōu)選的，本發(fā)明實施例中安全線的檢測是由反線檢測傳感器完成的，所述反線檢測傳感器由兩個以上的傳感器組成，所述傳感器包括檢測區(qū)域和邊框，相鄰兩傳感器以以下方式進行組合:其中一傳感器邊框遮擋住另一傳感器上與之相鄰的邊框。
本發(fā)明實施例中處理裝置通過橫切標記傳感器及同步編碼器發(fā)送的信息來控制反線檢測傳感器對安全線進行檢測，同時通過處理裝置對反線檢測傳感器的檢測信號判斷安全線是否反線，從而實現(xiàn)了在線自動檢測紙張安全線反線的功能。本發(fā)明實施例不但降低了人工篩選安全線反線的人工成本，而且不會因為人工篩選步驟存在而降低紙張的生產效率。
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實施例一提供的一種紙張安全線反線在線檢測系統(tǒng)的結構
示意圖2為本發(fā)明實施例提供的一種紙張安全線檢測示意圖；圖3為本發(fā)明實施例二提供的一種紙張安全線反線在線檢測系統(tǒng)的結構示意圖4為本發(fā)明實施例提供的一種傳感器的檢測面示意圖5為本發(fā)明實施例提供的一種三個傳感器在本發(fā)明中實際擺放示意圖6為本發(fā)明實施例二提供的一種紙張安全線反線在線檢測系統(tǒng)的工作示意圖7為本發(fā)明實施例三提供的一種紙張安全線反線在線檢測方法的流程圖。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合具體實 施方式和附圖，對本發(fā)明做進一步詳細說明。在此，本發(fā)明的示意性實施方 式及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
實施例一
如圖1所示為本發(fā)明實施例一提供的一種紙張安全線反線在線檢測系統(tǒng) 的結構示意圖。該系統(tǒng)包括橫切標記傳感器101、反線檢測傳感器102、同步 編碼器103和處理裝置104，其中，橫切標記傳感器IOI、反線檢測傳感器l 02和同步編碼器103都連接至處理裝置104。
橫切標記傳感器101主要是用來檢測連續(xù)紙張上的橫切標記， 一旦當其 檢測到該橫切標記，就發(fā)出一個脈沖信號至處理裝置104。
反線檢測傳感器102用于對安全線進行檢測，安全線包括很多種，因此 其對應的傳感器種類也可以有多種，比如以具有全息反光面的安全線來說， 可以選用光電傳感器?，F(xiàn)在安全線的埋入方式多是以開天窗的方式埋入的， 即安全線在紙張表面呈間隔的條狀分布，就像在紙張表面開了若干間隔的天 窗。因此對安全線的檢測原理可以是如下方式:對于正面的安全線天窗，給出 一個信號、而對于反面的及正反交錯存在的天窗，給出另一個信號。以光電 傳感器檢測熒光安全紙為例來說，當光電傳感器檢測到一個正面的天窗時， 產生一個高電平，而當其檢測到反面的及正反交錯存在的天窗時，則產生一 個低電平。然后判斷該次檢測中高電平的數(shù)量是否不少于預設的合格紙張的 高電平數(shù)量，若不少于，則該紙張合格，否則，不合格。當然，在某些場合，比如紙鈔的生產過程中，該合格的判斷標準可以更高，比如檢測到的高電平 數(shù)量必須等于預設的高電平數(shù)量才能判定為合格紙張。需要指出的是，當安 全線未埋入時，光電傳感器檢測的結果和安全線全部反線的結果是一致的， 從這種意義上來說，其也可以檢測安全線是否存在。而對于安全線以外的其 它安全標記，本發(fā)明實施例也可以設置相應的合格條件來對其進行反線檢測。 同步編碼器103設置在某個轉動輥上，其通過發(fā)出一連串脈沖來計算出
紙張移動了多少距離，比如一個脈沖對應lmm的長度，即轉動輥表面轉過lm m的的長度，也就是紙張移動了 lmm，同步編碼器就對應發(fā)出一個脈沖信號。
處理裝置104接受來自橫切標記傳感器101、反線檢測傳感器102和同步編 碼器103的信號，其根據(jù)橫切標記傳感器101及同步編碼器102發(fā)送的信息控制 反線檢測傳感器102對安全線進行檢測，以及根據(jù)反線檢測傳感器102的檢測 結果判斷安全線是否反線。
對于某些高級紙張，其防偽手段有多種，為了防止其它防偽手段影響到 安全線反線的檢測，需要把安全線反線檢測限定在一個范圍內進行，而不宜 對紙張的整體進行檢測。本發(fā)明實施例即通過橫切標記傳感器IOI、反線檢測 傳感器102、同步編碼器103和處理裝置104相配合，將反線檢測傳感器102 對安全線的檢測限定在了一定的范圍內，下面以安全線為例說明其具體過程
如圖2所示為本發(fā)明實施例提供的一種紙張安全線檢測示意圖，圖中A、 B為紙幅縱向長度，C、 D為安全線擺動范圍，E、 F為檢測范圍。在本實施例 中，安全線擺動范圍CD比安全線201的寬度要超出一定的范圍，這是由于安 全線在埋入過程中是有一定的擺動幅度的，這是造紙技術中一種特殊工藝， 因此檢測范圍必須考慮到安全線201的擺動幅度這一因素。
當橫切標記傳感器101檢測到橫切標記時，其發(fā)送一個脈沖信號至處理 裝置104告知其檢測到橫切標記。處理裝置104此時立刻開始對同步編碼器1 03送達的脈沖信號進行計數(shù)，以確定AE區(qū)和EF區(qū)的位置和距離，當紙張移 動了相當于AE長度的距離后，在EF區(qū)間對光電傳感器信號進行檢測。當?shù)竭_紙幅的F處，停止該紙幅檢測。這時在下一個橫切光標到來之前，在FB區(qū)
間對數(shù)據(jù)進行判斷并輸出。
處理裝置104根據(jù)反線檢測傳感器102的檢測結果來對該紙張的安全線 是否反線作出判斷，以圖2中的安全線來說，其開有12個天窗，假設一紙幅 內有5張紙，此時，若反線檢測傳感器102的檢測結果為60個高電平，處理 裝置104便判斷該紙張為合格紙張，反之若反線檢測傳感器102的檢測結果 小于或多于60個高電平，便不合格。當然，如果判斷標準為其他標準，則根 據(jù)其相應的標準進行判斷。
實施例二
如圖3所示為本發(fā)明實施例二提供的一種紙張安全線反線在線檢測系統(tǒng) 的結構示意圖。該紙張安全線反線在線檢測系統(tǒng)300包括橫切標記傳感器30 1、反線檢測傳感器302、同步編碼器303、處理裝置304，其作用和實施例一 中相類似，在此不再贅述。 ，
但是需要指出的是，在本實施例中，反線檢測傳感器302是由兩個以上 的傳感器組成的。安全線由于其存在著一個擺動幅度，因此需要檢測的范圍 一般比較大，超出了傳感器的檢測范圍，如果選用大檢測范圍的傳感器，會 導致成本的大幅增加。因此，發(fā)明人在本實施例中運用多個傳感器相組合的 技術解決了這一問題。假設現(xiàn)有傳感器的檢測范圍在7mm，而安全線檢測范圍 為16mm，通過分析可知，至少需要3個傳感器進行組合。
上述傳感器都包括兩個部分檢測區(qū)域401和邊框402 (如圖4所示)， 在將傳感器進行組合的過程中，如果只是并行排列的話，相鄰兩邊框會形成 一較大的檢測盲區(qū)，該檢測盲區(qū)會對安全線的檢測產生不利的影響。發(fā)明人 為了滿足檢測范圍，同時又最大限度地減少不利影響，采用了下述方式對相 鄰兩傳感器進行組合以其中一傳感器遮擋住另一傳感器上與之相鄰的邊 框。
以上述三個傳感器進行組合舉例來說，安全線為條狀物，因此傳感器組合后的檢測區(qū)域應該是規(guī)則的矩形狀，如圖5所示，傳感器501、傳感器502 和傳感器503以階梯形式擺放，經過移位數(shù)據(jù)處理后形成一個平面上的從A 至B的整個檢測范圍。
當然，除了上述階梯狀的排列外，還可以采用如品字形排列等各種排列 方式。上述傳感器組合方式可以在滿足檢測范圍的前提下，最大限度地減少 邊框帶來的不利影響。
在本實施例中，處理裝置304為一 FPGA處理板，F(xiàn)PGA為專用集成電路(A pplication Specific Integrated Circuit, ASIC)領域中的一種半定制電 路，其解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺 點，通過對FPGA處理板內的RAM進行編程，用戶可以配置不同的工作模式。 不同的紙張安全線的規(guī)格不同，比如，如果開天窗的數(shù)量不同，則需要調整 對安全線反線的判斷條件；如果安全線的尺寸不同，則可能需要調整電傳感 器302的檢測范圍等。而上述各種參數(shù)的調整正是通過對FPGA處理板進行配 置來實現(xiàn)的，具體的配置輸入可以做成一個人機界面，以方便用戶進行輸入。
本發(fā)明實施例另外還包括分選裝置305、吸風箱裝置306及真空泵307。 其中，分選裝置305連接至處理裝置304，其用于根據(jù)處理裝置304對紙張的 判斷結果分選出合格紙張及反線紙張，分選裝置305由兩條紙道構成，其中 一條通過合格紙張，另一條通過不合格紙張，這里的不合格紙張包括了反線 紙張，同時也可以包括其他紙張，比如尺寸不合格的紙張等。當然，為了更 精確的分類，分選裝置可以由更多紙道構成，以分別通過合格紙張及各種不 同類型的不合格紙張。
吸風箱裝置306設置在反線檢測傳感器302的對側，具體的說是和反線 檢測傳感器302分別位于紙張的兩側，其用于吸附紙張以防止安全線擺動幅 度過大影響反線檢測傳感器302的檢測。為了達到上述目的，吸風箱裝置30 6連接至真空泵307，由真空泵307的抽氣作用提供一吸附力。
如圖6所示為本發(fā)明實施例二提供的一種紙張安全線反線在線檢測系統(tǒng)的工作示意圖。由圖中可見，紙張在若干轉動輥的帶動下在紙道上運動，其
首先經過橫切標記傳感器301,接受橫切標記檢測；然后通過反線檢測傳感器 302，接受反線檢測，在反線檢測過程中，該紙張被吸風箱裝置306和真空泵 307聯(lián)合作用吸附在吸風箱裝置306之上；接著該紙張在橫切刀310的作用下 被切分成若干獨立的小紙張，并通過分選裝置305的作用分散到合格紙道30 8及不合格紙道309之上。另外由圖4中可見，同步編碼器303設置在橫切刀 310上方一轉動輥之上，保證著橫切及反線檢測的精度。 實施例三
本發(fā)明實施例還提出一種紙張安全線反線在線檢測方法，如圖7所示，該 方法包括
S101:獲得紙張的橫切位置和移動距離信息。紙張的橫切位置信息由橫切 位置傳感器來檢測，而紙張移動距離信息則通過設置在轉動輥上的同步編碼 器來檢測，具體來說，同步編碼器是以發(fā)送脈沖編碼來檢測紙張的移動距離， 它們將檢測到的橫切位置和移動距離信息傳給處理裝置。
S102:根據(jù)紙張的橫切位置和移動距離信息對安全線進行檢測。處理裝 置根據(jù)紙張的橫切位置信息來確定紙張的起始位置，將紙張起始位置至檢測 起始位置的距離轉換為同步編碼的脈沖個數(shù)，當其收到同步編碼器發(fā)送了上 述脈沖個數(shù)后，即控制反線檢測傳感器對安全線進行檢測，其具體步驟和計 算方式如實施例一中圖2所示，在此不再贅述。
對應不同的安全線，其檢測用的反線檢測傳感器有所不同，對應的其檢 測到的信號也有所不同，但無論對應哪種組合，處理裝置內均包含有相應的 設置與之相對應。以光電傳感器檢測熒光安全紙為例來說，當光電傳感器檢 測到正面的天窗時，產生一個高電平，而當其檢測到反面的及正反交錯存在 的天窗時，則產生一個低電平，光電傳感器便將產生的高低電平發(fā)送至處理 裝置內作相應的邏輯處理。
S103:根據(jù)檢測結果判斷安全線是否反線。處理裝置將反線檢測傳感器采集到的信號和預設的參數(shù)進行比對，若不符合，則安全線發(fā)生反線現(xiàn)象。比 如，對于步驟S102中光電傳感器發(fā)送的高低電平數(shù)，來判斷該次檢測中高電 平的數(shù)量是否不少于預設的合格紙張的高電平數(shù)量，若不少于，則該紙張合 格，否則，不合格。當然，這只是其中的一種判斷標準，具體其他的判斷標 準可以根據(jù)需要在處理裝置內進行設置。
作為本發(fā)明的一個實施例，反線檢測傳感器由兩個以上的傳感器組成，
該傳感器包括檢測區(qū)域和邊框，相鄰兩傳感器以以下方式進行組合:其中一傳 感器遮擋住另一傳感器上與之相鄰的邊框，具體請參見實施例2中圖4至圖6。
作為本發(fā)明的一個實施例，步驟S103處理裝置對安全線是否反線判斷完 畢后，其還控制一分選裝置分選出合格紙張及反線紙張，比如將合格紙張送 至一紙道，而將反線紙張送至另一紙道。
本發(fā)明實施例中處理裝置通過橫切標記傳感器及同步編碼器發(fā)送的信息 來控制反線檢測傳感器對對安全線進行檢測，同時通過處理裝置對反線檢測 傳感器的檢測信號判斷安全線是否反線，從而實現(xiàn)了在線自動檢測紙張安全 線反線的功能。本發(fā)明實施例不但降低了人工篩選安全線反線的人工成本， 而且不會因為人工篩選步驟存在而降低紙張的生產效率。
以上所述的具體實施方式
，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行 了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式
而 已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做 的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種紙張安全線反線在線檢測系統(tǒng)，包括用于檢測紙張橫切位置的橫切標記傳感器，其特征在于，還包括反線檢測傳感器、同步編碼器和處理裝置，所述橫切標記傳感器、同步編碼器和反線檢測傳感器都連接至處理裝置，其中，所述反線檢測傳感器用于檢測安全線反線；所述同步編碼器用于檢測紙張的移動距離；所述處理裝置用于處理所述橫切標記傳感器、同步編碼器發(fā)送的信號以及所述反線檢測傳感器的信號，以及根據(jù)所述反線檢測傳感器的檢測結果判斷安全線是否反線。
2. 如權利要求l所述的紙張安全線反線在線檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括一分選裝置，所述分選裝置連接至所述處理裝置，其根據(jù)所述處理裝置的判斷結果，分選出合格紙張及反線紙張。
3. 如權利要求1所述的紙張安全線反線在線檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述反線檢測傳感器為光電傳感器，其用于檢測安全線是否存在或是否反線。
4. 如權利要求l所述的紙張安全線反線在線檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述反線檢測傳感器由兩個以上的傳感器組成，所述傳感器包括檢測區(qū)域和邊框，相鄰兩傳感器以下述方式進行組合其中一傳感器的邊框遮擋住另一傳感器上與之相鄰的邊框，以增加檢測范圍。
5. —種紙張安全線反線在線檢測方法，其特征在于，包括獲得紙張的橫切位置和移動距離信息；根據(jù)所述紙張的橫切位置和移動距離信息對安全線進行檢測；根據(jù)檢測結果判斷安全線是否反線。
6. 如權利要求5所述的紙張安全線反線在線檢測方法，其特征在于，對安全線進行檢測還包括確定每張紙內安全線開天窗的檢測范圍檢測紙張的橫切標記，確定紙張的起始位置；將所述紙張起始位置至檢測起始位置的距離轉換為同步編碼的脈沖個數(shù)；當?shù)竭_上述脈沖個數(shù)后，開始檢測安全線。
7. 如權利要求5所述的紙張安全線反線在線檢測方法，其特征在于，判斷安全線是否發(fā)生反線包括:將檢測結果和預設的參數(shù)進行比對，若不符合，則安全線發(fā)生反線現(xiàn)象。
8. 如權利要求5所述的紙張安全線反線在線檢測方法，其特征在于，對安全線是否反線判斷完畢后，分選出合格紙張及反線紙張。
9. 如權利要求5所述的紙張安全線反線在線檢測方法，其特征在于，所述安全線的檢測是由反線檢測傳感器完成的，所述反線檢測傳感器由兩個以上的傳感器組成，所述傳感器包括檢測區(qū)域和邊框，相鄰兩傳感器以以下方式進行組合:其中一傳感器的邊框遮擋住另一傳感器上與之相鄰的邊框。
全文摘要
本發(fā)明實施例提供了一種紙張安全線反線在線檢測系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括用于檢測紙張橫切位置的橫切標記傳感器，還包括反線檢測傳感器、同步編碼器和處理裝置，所述橫切標記傳感器、同步編碼器和反線檢測傳感器都連接至處理裝置。其中，反線檢測傳感器用于檢測安全線正反；同步編碼器用于檢測紙張的移動距離；處理裝置用于處理所述橫切標記傳感器、同步編碼器以及反線檢測傳感器的信號，最終根據(jù)反線檢測傳感器的檢測結果判斷安全線是否反線。本發(fā)明實施例不但降低了人工篩選安全線反線的人工成本，而且不會因為人工篩選步驟存在而降低紙張的生產效率。
文檔編號G01D5/36GK101634572SQ200910091120
公開日2010年1月27日 申請日期2009年8月7日 優(yōu)先權日2009年8月7日
發(fā)明者鵬 曹, 曹秀痕, 李偉杰, 田增建, 耿洪琪, 蘇新禹, 金樹海, 馬鴻勝 申請人:中國印鈔造幣總公司