专利名称：用于薄片状产品的光学传感器的制作方法
背景技术：
1、发明领域本发明一般地涉及一种传感器，其用于具有可移动部件的机器，尤其涉及用于探测薄片状产品是否存在的装置和方法。
2、背景技术许多机器包含围绕机器连续运行的可移动部件。例如，配页机包括若干连续地围绕环路运转的托架。每一托架包括若干槽。当托架运转时，来自一固定产品堆的产品被安置在每个槽内。
配页机可用于将印刷品按照一定的顺序正确地排列。插入机是一种配页机，其中印刷品，例如报纸章节被相互叠放在一起。例如，书或报纸的页码或章节在装订或组合之前必须按照正确的顺序排列。若干槽以规则的间距被布置，并可沿一环形路径移动。每个槽容纳一个第一产品。然后槽向下游移动并接收一第二产品。为了使配页机正确地运行，在放置第二产品之前，第一产品必需正确地置于槽中。不正确放置的第一产品或者没能放置第一产品将会导致在下游出现失误。这些失误包括书或报纸中出现错排或漏页，或者部分放置的产品会通过阻塞槽沿着环形路径的运动而导致配页机的故障。
例如，美国专利第5,251,888号声称公开了一种具有槽的插入机。但是没有提供传感器。
日本专利申请第99-059975，99-079429和98-338360号声称公开了探测纸的装置，但是并没有解决当纸位于移动槽内时或直接进入移动槽时如何探测到纸的问题。
本发明的一个目的是提供一种方法和装置，用于插入及探测配页机槽内的产品。本发明的另一个替代的或附加的目的是提供一种方法和装置，其用于在保持传感器以及相关电源和信号线路固定的同时，来探测在一运动着的机器上的产品。本发明的再一个替代的或附加的目的是提供一种方法和装置，其用于检验运动着的机器的正确操作。而本发明的另一个替代的或附加的目的是提供一种方法和装置，其用于探测运动着的机器中的阻塞。本发明的另一个替代的或附加的目的是允许使用光测器来探测在一运动机器上的产品或机械元件。而另一个替代的或附加的目的是提供一种方法，其应用纤维光学和光测器以将信息从运动平台传输至固定控制台。
本发明提供了一种光学传感器，用于探测可运动装置上的薄片状产品的存在或不存在，该传感器包括一固定的光源、一与固定光远间隔开的固定光探测器、以及一与可运动装置固定连接的光传输装置，其用于在可运动装置通过固定光源时将光从固定光源传送至光探测器。
本发明有益地提供了一可靠并有效的装置，其用于探测进入可运动装置中的产品，或者用于探测可运动装置中的纸张堵塞。
光传输装置优选包括第一光学纤维，其具有连接着第一纤维第一端的第一透镜和连接着第一纤维第二端的第二透镜。第二光学纤维可具有与第二纤维第一端连接的第三透镜和与第二纤维第二端连接的第四透镜。
第一光学纤维和第二光学纤维可固定到可运动装置的顶端。最好是，可运动装置是一插入机的槽。第一透镜与第二透镜间隔一定距离。第一透镜和第二透镜可被如此设置，即当可运动装置通过固定光探测器和固定光源时，第一透镜和第二透镜与固定光源和固定光探测器对齐。
可运动装置具有位于可运动装置的第一侧的第一开口和位于可运动装置第二侧的第二开口。第三透镜被如此设置，即穿过第一侧和第二侧的开口而与第四透镜对齐。
固定光探测器和固定光源优选被设置得位于用来传送可运动装置的输送轨道的相反侧。固定光学传感器和/或固定光源可与一固定控制装置相连。
本发明还提供一种装置，其用于将产品放入一可运动装置中，该可运动装置包括若干可运动部件和若干光学传感器，该传感器用于探测可运动装置中存在或不存在产品或者用于检验光学传感器的运行。
本发明有益地提供了一种可靠且有益的装置，其用于排列，包括插入运动装置中的产品。
光学传感器包括固定光探测器，其与固定光源间隔一定的距离；以及第一和第二光学纤维，其与可运动装置固定地连接。第一光学纤维具有与第一纤维第一端相连的第一透镜以及与第一纤维第二端相连的第二透镜。第二光学纤维还可具有与第二纤维第一端相连的第三透镜以及与第二纤维第二端相连的第四透镜。
可运动装置具有位于可运动装置的第一侧的第一开口和位于可运动装置的第二侧的第二开口。第三透镜被如此设置，即可穿过第一侧和第二侧的开口而与第四透镜对齐。
固定光探测器和固定光源优选位于一输送轨道的相反侧，该输送轨道用于传送可运动装置。固定光探测器和/或固定光源与一固定的控制装置相连。
本发明还提供了一种方法，该方法通过光学传感器来探测可运动装置上存在或不存在产品或者用来检验光学传感器的作用，包括将产品插入机器的可运动装置中。将可运动装置与固定光源和固定光探测器对齐。随后，固定光线从固定光源被传输出。位于可运动装置上的第一光学接收器接收通过连接在第一光学接收器的第一纤维第一端的第一透镜的光线。接着，光线通过第一光学接收器的第一纤维第二端上所连接的第二透镜以及可运动装置的第一侧的第一开口。测定是否接收到穿过可运动装置第二侧上的第二开口并穿过与可运动装置上的第二光学接收器的第二光纤第一端相连的第三透镜的光线。然后，穿过与位于固定光探测器上的第二光学接收器的第二光线第二端相连的第四透镜所接收到的光线被测定。信号被固定控制装置处理。然后一组第二信号被传送到机器的其他控制模块。
本发明有益地提供了一种可靠且有效的方法，用于通过光学传感器而探测可运动装置上的产品或者用于检验光学传感器的作用。本发明还有益地提供了一种用于检验光学传感器所发挥作用的可靠且有效的方法。
光学传感器还可进一步探测第二可运动装置上不存在或存在产品，或者进一步检验第二光学传感器的作用。可运动装置进一步与第二光学传感器对齐以探测可运动装置上不存在或存在产品或者检验第二光学传感器的作用。
最好是，第一光学接收器和第二光学接收器为光学纤维。
“薄片状产品”在这里可包括薄片和/或书帖。
详细描述如
图1所示，插入机的运动托架1被装在输送轨道2上并且连续地围绕着机器运行。如图2所述，光学传感器18包括固定光源3和固定光探测器4。固定光源3和固定光探测器4通过电线与固定控制装置，例如微处理器相连。
固定光源3和固定光探测器4固定地连接着插入机的框架并毗邻机器上的槽5，槽5由托架1所携带。第一光学纤维6具有与其第一纤维第一端12相连的第一透镜8以及与第一纤维第二端13相连的第二透镜9。第二光学纤维7具有与其第二纤维第一端14相连的第三透镜10以及与第二纤维第二端15相连的第四透镜11。纤维6和7以固定的方式安装在槽5上。第一透镜8和第四透镜11位于槽5中，从而当每个槽5通过光源3和光探测器4时，透镜8和11直接与固定光源3和固定光探测器4对齐。
因此，与第一光纤第一端12相连的第一透镜8和与第二纤维第二端15相连的第四透镜11之间的距离，与固定光源3和固定光探测器4之间的距离相等，从而当固定光探测器4与位于第二纤维第二端15的第四透镜11对齐时，固定光源3将与位于第一纤维第一端12的第一透镜8准确的对齐。当槽5移动通过光学传感器18的固定光源3和固定光探测器4时，就实现了一个光路，光线可从固定光源3被传输到固定光探测器4。如果没有光线被探测到，则在透镜9和10之间对应于槽开口顶端的通路被堵塞。这样传感器18就能够确定产品是否正确地进入槽5。
如图1所示，产品堆21位于运动着的槽5的上方，处于产品堆底部的产品可以应用公知的方式通过抽吸装置和辊子22而被输送到槽5。图1示出了一个位于产品堆21底部而正被向下拉入槽5的产品27、正在进入槽的产品17以及几乎完全位于槽5内的产品117。
因为如果产品17不位于槽5的开口内，则当槽5通过固定光源3和固定光探测器4时，固定光探测器4将探测到光线，因此传感器18可确定产品17正在进入槽5。如果光线被传感器18探测到，则故障警报或信号将被传送至操作者或控制系统。
这样，当产品17不存在时，如图2所示，就产生了一光路，以允许光线从固定光源3起沿环路通过第一光学纤维6和第二光学纤维7，然后到达固定光探测器4。光路有三个缺口固定光源3和与第一光学纤维6的第一纤维第一端12相连的第一透镜8之间、与第一光学纤维6的第一纤维第二端13相连的第二透镜9和与第二光学纤维7的第二纤维第一端14相连的第三透镜10之间、与第二光学纤维7的第二纤维第二端15相连的第四透镜11和固定光探测器4之间。在每个缺口中，位于光学纤维6和7的端12、13、14和15的透镜8、9、10和11用于增强光线的传输。如图3所示，将被探测的产品17穿过与第一光学纤维6的第一纤维第二端13相连的第二透镜9和与第二光学纤维7的第二纤维第一端14相连的第三透镜10之间的缺口，有效堵塞住区域40中的光路。
如图1所示，可有益的提供一个第二传感器118，其位于应当没有产品17堵塞光路的位置，例如产品已经被传送或者产品位于槽顶端的下面。传感器118被用来检验是否光学纤维和槽5中的透镜在正确的运作。这样，传感器118的探测器104应当总是能探测到由光源103输送来的光线。如果传感器118没有探测到光线，它可指示出光学纤维存在问题，或者在槽的入口处产品出现问题，这表示可能出现卡纸。
本发明的传感器还可以通过将光学纤维放置在槽5的下端，从而探测到槽5的底部出现的产品17。
传感器的信息被传输到微处理器等固定控制装置，该控制装置进一步发送若干第二控制信号以改变插入机的性能，或者提供一显示器或警报器。例如，当探测到故障时，插入机可自动停止。
虽然该优选实施例通过光学纤维运作，但是也可能应用其他装置，比如光导管或反射镜而传输光线。这里所定义的“光线传输装置”包括任何用于引导光线的装置，譬如光学纤维、光导管和反射镜。
权利要求
1.一种用于探测可运动装置上存在或不存在薄片状产品的光学传感器，包括一固定光源；一固定光探测器，其与所述固定光源间隔开；以及一光传输装置，其固定地连接着所述可运动装置，当可运动装置通过所述固定光源时，所述光传输装置用于将光线从固定光源传输至光探测器。
2.如权利要求1所述的光学传感器，其特征在于，所述光传输装置包括与可运动装置固定相连的第一和第二光学纤维，其中所述第一光学纤维具有第一纤维第一端和第一纤维第二端，第二光学纤维具有第二纤维第一端和第二纤维第二端，第一纤维第一端和第二纤维第二端间隔一定距离，该距离等于固定光源和固定光探测器之间的距离，同时第一纤维第二端和第二纤维第一端间隔一第二距离。
3.如权利要求2所述的光学传感器，其特征在于，第一光学纤维和第二光学纤维被固定在可运动装置的顶端。
4.如权利要求2所述的光学传感器，其特征在于，进一步包括与第一纤维第一端和第二纤维第二端相连的透镜。
5.如权利要求1所述的光学传感器，其特征在于，可运动装置为一槽。
6.如权利要求2所述的光学传感器，其特征在于，所述第二距离对应于可运动装置上的一个开口。
7.如权利要求1所述的光学传感器，其特征在于，所述固定光探测器和固定光源位于用来移动可运动装置的输送轨道的对立端。
8.如权利要求1所述的光学传感器，其特征在于，进一步包括第二光传输装置，其固定地与第二可运动装置相连。
9.一种用于输送并移动薄片状产品的装置，包括若干可移动槽；以及一光学传感器，其用于在产品进入槽时探测产品，所述光学传感器包括一固定光发射器和光探测器，以及固定地连接着所述若干可运动槽的光传输装置。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，若干槽包括第一槽，同时光传输装置包括固定地连接着第一槽的第一和第二光学纤维，第一光学纤维具有与光发射器相作用的第一端和位于槽的一个开口的第二端。
11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述若干槽中的每个槽具有光传输装置中的两条纤维，所述两条纤维具有与光发射器和光探测器相作用的两端和位于槽的开口上的另两端。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，纤维包括端部透镜。
13.如权利要求10所述的装置，其特征在于，第二光学纤维具有第三端和第四端，其中第三端穿过槽的开口与第二端相作用，第四端与光探测器相互作用。
14.如权利要求9所述的装置，其特征在于，进一步包括用于移动槽的输送轨道，固定光探测器和固定光源与输送轨道处于对立端。
15.如权利要求9所述的装置，其特征在于，进一步包括第二光学传感器，其用于探测产品的不存在。
16.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置为一配页机。
17.一种通过光学传感器而探测薄片状产品的方法，包括将第一薄片状产品插入一第一可运动装置；将第一可运动装置与一固定光源和一固定光探测器对齐；以及将光线从固定光源传输通过第一可运动装置上的开口。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，传输步骤包括通过位于第一可运动装置上的第一光学接收器的纤维第一端而接收光线。
19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，进一步包括确定光线是否通过开口。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述确定步骤包括在固定光探测器上探测光线是否存在。
21.如权利要求17所述的装置，其特征在于，进一步包括将第二薄片状产品插入第二可运动装置，并将第二可运动装置与固定光源和固定光探测器对齐。
全文摘要
一种用于探测可运动装置上的薄片状产品是否存在的光学传感器,包括一固定光源、一与固定光源间隔开的固定光探测器、以及一与可运动装置固定相连的用于在可运动装置通过固定光源时将光线从固定光源传输到光探测器的光传输装置。同时还公开了一种用于输送并移动薄片状产品装置,以及一种通过光学传感器而探测薄片状产品的方法,该方法包括步骤:将第一薄片状产品插入第一可运动装置;将第一可运动装置与固定光源和固定光探测器对齐;以及将光线从固定光源传输穿过第一可运动装置上的开口。
文档编号B65H29/38GK1346051SQ0112033
公开日2002年4月24日 申请日期2001年7月24日 优先权日2000年9月29日
发明者阿兰·斯科特·法尔, 詹姆斯·理查德·施洛弗 申请人:海德堡印刷机械股份公司