专利名称：纸张安全线反线在线检测方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明是关于纸加工领域，特别是关于一种纸张安全线反线在线检测方法和系统。
背景技术：
在造纸过程中，在纸张纸基中的特定位置上包埋入特制的金属线或不同的聚酯类的塑料线，微縮印刷线，荧光线等称为安全线，对于条状的安全线称为安全线。安全线上可印刷微縮的镂空或非镂空图文，对光观察时可见有一条完整的线或断续的线。安全线的用途极为广泛，主要用于政府机关各类证书、金融机构各种票据、有价证券、医药、服装、食品、化妆品、机械、设备、茶叶、玻璃等商标防伪。
但是在纸张抄造过程中埋入安全线的时候会出现安全线反线的现象，所谓安全线反线现象即将安全线的背面露于纸张之上，由于安全线的背面不具备防伪功能，所以这会导致安全线失去防伪的作用，因此是纸张的一种严重质量问题。
现有技术碍于相关技术困难，比如切纸机运行速度快等原因，对于上述纸张安全线反线的质量问题尚不能进行在线检测，而只能靠人工的办法进行
筛选。如此导致了现有技术存在以下几个问题人工检测筛选方法浪费了大量的人力资源。
在纸张加工过程中需要考虑人工筛选的速度，从而降低了纸张的生产效率。
发明内容
针对上述缺陷，本发明实施例的目的在于提供一种纸张安全线反线在线检测方法，以解决现有技术中人工检测筛选纸张安全线反线浪费人力资源以及降低了纸张生产效率的问题。
本发明实施例的另一目的在于提供一种纸张安全线反线在线检测系统，以解决现有技术中人工检测筛选纸张安全线反线浪费人力资源以及降低了纸
张生产效率的问题。
本发明实施例提供了一种纸张安全线反线在线检测系统，包括用于检测纸张横切位置的横切标记传感器，还包括反线检测传感器、同步编码器和处理装置，所述横切标记传感器、同步编码器和反线检测传感器都连接至处理装置。其中，反线检测传感器用于检测安全线；同步编码器用于检测纸张的移动距离；
处理装置用于处理所述横切标记传感器、同步编码器发送的信号以及所述反线检测传感器的信号，以及根据反线检测传感器的检测结果判断安全线是否反线。
优选的，本发明实施例还包括一分选装置，该分选装置连接至所述处理
装置，其根据处理装置的判断结果，分选出合格纸张及反线纸张。
优选的，本发明实施例中反线检测传感器为光电传感器，其用于检测安A^县丕左龙n^县态R;绅
优选的，本发明实施例中反线检测传感器由两个以上的传感器组成，所
述传感器包括检测区域和边框，相邻两传感器以以下方式进行组合:其中一传感器遮挡住另一传感器上与之相邻的边框，以增加检测范围。
本发明实施例还提出一种纸张安全线反线在线检测方法，该方法包括:获得纸张的横切位置和移动距离信息；根据所述纸张的横切位置和移动距离信息对安全线进行检测；根据检测结果判断安全线是否反线。
优选的，本发明实施例中判断安全线是否发生反线包括:将检测结果和预设的参数进行比对，若不符合，则安全线发生反线现象。
优选的，本发明实施例中对安全线是否反线判断完毕后，分选出合格纸张及反线纸张。
优选的，本发明实施例中安全线的检测是由反线检测传感器完成的，所述反线检测传感器由两个以上的传感器组成，所述传感器包括检测区域和边框，相邻两传感器以以下方式进行组合:其中一传感器边框遮挡住另一传感器上与之相邻的边框。
本发明实施例中处理装置通过横切标记传感器及同步编码器发送的信息来控制反线检测传感器对安全线进行检测，同时通过处理装置对反线检测传感器的检测信号判断安全线是否反线，从而实现了在线自动检测纸张安全线反线的功能。本发明实施例不但降低了人工筛选安全线反线的人工成本，而且不会因为人工筛选步骤存在而降低纸张的生产效率。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种纸张安全线反线在线检测系统的结构
示意图2为本发明实施例提供的一种纸张安全线检测示意图；图3为本发明实施例二提供的一种纸张安全线反线在线检测系统的结构示意图4为本发明实施例提供的一种传感器的检测面示意图5为本发明实施例提供的一种三个传感器在本发明中实际摆放示意图6为本发明实施例二提供的一种纸张安全线反线在线检测系统的工作示意图7为本发明实施例三提供的一种纸张安全线反线在线检测方法的流程图。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合具体实 施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方 式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例一
如图1所示为本发明实施例一提供的一种纸张安全线反线在线检测系统 的结构示意图。该系统包括横切标记传感器101、反线检测传感器102、同步 编码器103和处理装置104，其中，横切标记传感器IOI、反线检测传感器l 02和同步编码器103都连接至处理装置104。
横切标记传感器101主要是用来检测连续纸张上的横切标记， 一旦当其 检测到该横切标记，就发出一个脉冲信号至处理装置104。
反线检测传感器102用于对安全线进行检测，安全线包括很多种，因此 其对应的传感器种类也可以有多种，比如以具有全息反光面的安全线来说， 可以选用光电传感器。现在安全线的埋入方式多是以开天窗的方式埋入的， 即安全线在纸张表面呈间隔的条状分布，就像在纸张表面开了若干间隔的天 窗。因此对安全线的检测原理可以是如下方式:对于正面的安全线天窗，给出 一个信号、而对于反面的及正反交错存在的天窗，给出另一个信号。以光电 传感器检测荧光安全纸为例来说，当光电传感器检测到一个正面的天窗时， 产生一个高电平，而当其检测到反面的及正反交错存在的天窗时，则产生一 个低电平。然后判断该次检测中高电平的数量是否不少于预设的合格纸张的 高电平数量，若不少于，则该纸张合格，否则，不合格。当然，在某些场合，比如纸钞的生产过程中，该合格的判断标准可以更高，比如检测到的高电平 数量必须等于预设的高电平数量才能判定为合格纸张。需要指出的是，当安 全线未埋入时，光电传感器检测的结果和安全线全部反线的结果是一致的， 从这种意义上来说，其也可以检测安全线是否存在。而对于安全线以外的其 它安全标记，本发明实施例也可以设置相应的合格条件来对其进行反线检测。 同步编码器103设置在某个转动辊上，其通过发出一连串脉冲来计算出
纸张移动了多少距离，比如一个脉冲对应lmm的长度，即转动辊表面转过lm m的的长度，也就是纸张移动了 lmm，同步编码器就对应发出一个脉冲信号。
处理装置104接受来自横切标记传感器101、反线检测传感器102和同步编 码器103的信号，其根据横切标记传感器101及同步编码器102发送的信息控制 反线检测传感器102对安全线进行检测，以及根据反线检测传感器102的检测 结果判断安全线是否反线。
对于某些高级纸张，其防伪手段有多种，为了防止其它防伪手段影响到 安全线反线的检测，需要把安全线反线检测限定在一个范围内进行，而不宜 对纸张的整体进行检测。本发明实施例即通过横切标记传感器IOI、反线检测 传感器102、同步编码器103和处理装置104相配合，将反线检测传感器102 对安全线的检测限定在了一定的范围内，下面以安全线为例说明其具体过程
如图2所示为本发明实施例提供的一种纸张安全线检测示意图，图中A、 B为纸幅纵向长度，C、 D为安全线摆动范围，E、 F为检测范围。在本实施例 中，安全线摆动范围CD比安全线201的宽度要超出一定的范围，这是由于安 全线在埋入过程中是有一定的摆动幅度的，这是造纸技术中一种特殊工艺， 因此检测范围必须考虑到安全线201的摆动幅度这一因素。
当横切标记传感器101检测到横切标记时，其发送一个脉冲信号至处理 装置104告知其检测到横切标记。处理装置104此时立刻开始对同步编码器1 03送达的脉冲信号进行计数，以确定AE区和EF区的位置和距离，当纸张移 动了相当于AE长度的距离后，在EF区间对光电传感器信号进行检测。当到达纸幅的F处，停止该纸幅检测。这时在下一个横切光标到来之前，在FB区
间对数据进行判断并输出。
处理装置104根据反线检测传感器102的检测结果来对该纸张的安全线 是否反线作出判断，以图2中的安全线来说，其开有12个天窗，假设一纸幅 内有5张纸，此时，若反线检测传感器102的检测结果为60个高电平，处理 装置104便判断该纸张为合格纸张，反之若反线检测传感器102的检测结果 小于或多于60个高电平，便不合格。当然，如果判断标准为其他标准，则根 据其相应的标准进行判断。
实施例二
如图3所示为本发明实施例二提供的一种纸张安全线反线在线检测系统 的结构示意图。该纸张安全线反线在线检测系统300包括横切标记传感器30 1、反线检测传感器302、同步编码器303、处理装置304，其作用和实施例一 中相类似，在此不再赘述。 ，
但是需要指出的是，在本实施例中，反线检测传感器302是由两个以上 的传感器组成的。安全线由于其存在着一个摆动幅度，因此需要检测的范围 一般比较大，超出了传感器的检测范围，如果选用大检测范围的传感器，会 导致成本的大幅增加。因此，发明人在本实施例中运用多个传感器相组合的 技术解决了这一问题。假设现有传感器的检测范围在7mm，而安全线检测范围 为16mm，通过分析可知，至少需要3个传感器进行组合。
上述传感器都包括两个部分检测区域401和边框402 (如图4所示)， 在将传感器进行组合的过程中，如果只是并行排列的话，相邻两边框会形成 一较大的检测盲区，该检测盲区会对安全线的检测产生不利的影响。发明人 为了满足检测范围，同时又最大限度地减少不利影响，采用了下述方式对相 邻两传感器进行组合以其中一传感器遮挡住另一传感器上与之相邻的边 框。
以上述三个传感器进行组合举例来说，安全线为条状物，因此传感器组合后的检测区域应该是规则的矩形状，如图5所示，传感器501、传感器502 和传感器503以阶梯形式摆放，经过移位数据处理后形成一个平面上的从A 至B的整个检测范围。
当然，除了上述阶梯状的排列外，还可以采用如品字形排列等各种排列 方式。上述传感器组合方式可以在满足检测范围的前提下，最大限度地减少 边框带来的不利影响。
在本实施例中，处理装置304为一 FPGA处理板，FPGA为专用集成电路(A pplication Specific Integrated Circuit, ASIC)领域中的一种半定制电 路，其解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺 点，通过对FPGA处理板内的RAM进行编程，用户可以配置不同的工作模式。 不同的纸张安全线的规格不同，比如，如果开天窗的数量不同，则需要调整 对安全线反线的判断条件；如果安全线的尺寸不同，则可能需要调整电传感 器302的检测范围等。而上述各种参数的调整正是通过对FPGA处理板进行配 置来实现的，具体的配置输入可以做成一个人机界面，以方便用户进行输入。
本发明实施例另外还包括分选装置305、吸风箱装置306及真空泵307。 其中，分选装置305连接至处理装置304，其用于根据处理装置304对纸张的 判断结果分选出合格纸张及反线纸张，分选装置305由两条纸道构成，其中 一条通过合格纸张，另一条通过不合格纸张，这里的不合格纸张包括了反线 纸张，同时也可以包括其他纸张，比如尺寸不合格的纸张等。当然，为了更 精确的分类，分选装置可以由更多纸道构成，以分别通过合格纸张及各种不 同类型的不合格纸张。
吸风箱装置306设置在反线检测传感器302的对侧，具体的说是和反线 检测传感器302分别位于纸张的两侧，其用于吸附纸张以防止安全线摆动幅 度过大影响反线检测传感器302的检测。为了达到上述目的，吸风箱装置30 6连接至真空泵307，由真空泵307的抽气作用提供一吸附力。
如图6所示为本发明实施例二提供的一种纸张安全线反线在线检测系统的工作示意图。由图中可见，纸张在若干转动辊的带动下在纸道上运动，其
首先经过横切标记传感器301,接受横切标记检测；然后通过反线检测传感器 302，接受反线检测，在反线检测过程中，该纸张被吸风箱装置306和真空泵 307联合作用吸附在吸风箱装置306之上；接着该纸张在横切刀310的作用下 被切分成若干独立的小纸张，并通过分选装置305的作用分散到合格纸道30 8及不合格纸道309之上。另外由图4中可见，同步编码器303设置在横切刀 310上方一转动辊之上，保证着横切及反线检测的精度。 实施例三
本发明实施例还提出一种纸张安全线反线在线检测方法，如图7所示，该 方法包括
S101:获得纸张的横切位置和移动距离信息。纸张的横切位置信息由横切 位置传感器来检测，而纸张移动距离信息则通过设置在转动辊上的同步编码 器来检测，具体来说，同步编码器是以发送脉冲编码来检测纸张的移动距离， 它们将检测到的横切位置和移动距离信息传给处理装置。
S102:根据纸张的横切位置和移动距离信息对安全线进行检测。处理装 置根据纸张的横切位置信息来确定纸张的起始位置，将纸张起始位置至检测 起始位置的距离转换为同步编码的脉冲个数，当其收到同步编码器发送了上 述脉冲个数后，即控制反线检测传感器对安全线进行检测，其具体步骤和计 算方式如实施例一中图2所示，在此不再赘述。
对应不同的安全线，其检测用的反线检测传感器有所不同，对应的其检 测到的信号也有所不同，但无论对应哪种组合，处理装置内均包含有相应的 设置与之相对应。以光电传感器检测荧光安全纸为例来说，当光电传感器检 测到正面的天窗时，产生一个高电平，而当其检测到反面的及正反交错存在 的天窗时，则产生一个低电平，光电传感器便将产生的高低电平发送至处理 装置内作相应的逻辑处理。
S103:根据检测结果判断安全线是否反线。处理装置将反线检测传感器采集到的信号和预设的参数进行比对，若不符合，则安全线发生反线现象。比 如，对于步骤S102中光电传感器发送的高低电平数，来判断该次检测中高电 平的数量是否不少于预设的合格纸张的高电平数量，若不少于，则该纸张合 格，否则，不合格。当然，这只是其中的一种判断标准，具体其他的判断标 准可以根据需要在处理装置内进行设置。
作为本发明的一个实施例，反线检测传感器由两个以上的传感器组成，
该传感器包括检测区域和边框，相邻两传感器以以下方式进行组合:其中一传 感器遮挡住另一传感器上与之相邻的边框，具体请参见实施例2中图4至图6。
作为本发明的一个实施例，步骤S103处理装置对安全线是否反线判断完 毕后，其还控制一分选装置分选出合格纸张及反线纸张，比如将合格纸张送 至一纸道，而将反线纸张送至另一纸道。
本发明实施例中处理装置通过横切标记传感器及同步编码器发送的信息 来控制反线检测传感器对对安全线进行检测，同时通过处理装置对反线检测 传感器的检测信号判断安全线是否反线，从而实现了在线自动检测纸张安全 线反线的功能。本发明实施例不但降低了人工筛选安全线反线的人工成本， 而且不会因为人工筛选步骤存在而降低纸张的生产效率。
以上所述的具体实施方式
，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行 了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式
而 已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做 的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种纸张安全线反线在线检测系统，包括用于检测纸张横切位置的横切标记传感器，其特征在于，还包括反线检测传感器、同步编码器和处理装置，所述横切标记传感器、同步编码器和反线检测传感器都连接至处理装置，其中，所述反线检测传感器用于检测安全线反线；所述同步编码器用于检测纸张的移动距离；所述处理装置用于处理所述横切标记传感器、同步编码器发送的信号以及所述反线检测传感器的信号，以及根据所述反线检测传感器的检测结果判断安全线是否反线。
2. 如权利要求l所述的纸张安全线反线在线检测系统，其特征在于，还包括一分选装置，所述分选装置连接至所述处理装置，其根据所述处理装置的判断结果，分选出合格纸张及反线纸张。
3. 如权利要求1所述的纸张安全线反线在线检测系统，其特征在于，所述反线检测传感器为光电传感器，其用于检测安全线是否存在或是否反线。
4. 如权利要求l所述的纸张安全线反线在线检测系统，其特征在于，所述反线检测传感器由两个以上的传感器组成，所述传感器包括检测区域和边框，相邻两传感器以下述方式进行组合其中一传感器的边框遮挡住另一传感器上与之相邻的边框，以增加检测范围。
5. —种纸张安全线反线在线检测方法，其特征在于，包括获得纸张的横切位置和移动距离信息；根据所述纸张的横切位置和移动距离信息对安全线进行检测；根据检测结果判断安全线是否反线。
6. 如权利要求5所述的纸张安全线反线在线检测方法，其特征在于，对安全线进行检测还包括确定每张纸内安全线开天窗的检测范围检测纸张的横切标记，确定纸张的起始位置；将所述纸张起始位置至检测起始位置的距离转换为同步编码的脉冲个数；当到达上述脉冲个数后，开始检测安全线。
7. 如权利要求5所述的纸张安全线反线在线检测方法，其特征在于，判断安全线是否发生反线包括:将检测结果和预设的参数进行比对，若不符合，则安全线发生反线现象。
8. 如权利要求5所述的纸张安全线反线在线检测方法，其特征在于，对安全线是否反线判断完毕后，分选出合格纸张及反线纸张。
9. 如权利要求5所述的纸张安全线反线在线检测方法，其特征在于，所述安全线的检测是由反线检测传感器完成的，所述反线检测传感器由两个以上的传感器组成，所述传感器包括检测区域和边框，相邻两传感器以以下方式进行组合:其中一传感器的边框遮挡住另一传感器上与之相邻的边框。
全文摘要
本发明实施例提供了一种纸张安全线反线在线检测系统和方法，该系统包括用于检测纸张横切位置的横切标记传感器，还包括反线检测传感器、同步编码器和处理装置，所述横切标记传感器、同步编码器和反线检测传感器都连接至处理装置。其中，反线检测传感器用于检测安全线正反；同步编码器用于检测纸张的移动距离；处理装置用于处理所述横切标记传感器、同步编码器以及反线检测传感器的信号，最终根据反线检测传感器的检测结果判断安全线是否反线。本发明实施例不但降低了人工筛选安全线反线的人工成本，而且不会因为人工筛选步骤存在而降低纸张的生产效率。
文档编号G01D5/36GK101634572SQ200910091120
公开日2010年1月27日 申请日期2009年8月7日 优先权日2009年8月7日
发明者鹏 曹, 曹秀痕, 李伟杰, 田增建, 耿洪琪, 苏新禹, 金树海, 马鸿胜 申请人:中国印钞造币总公司