JPS5986531A - シ−トの状態を検出する装置 - Google Patents

シ−トの状態を検出する装置

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JPS5986531A
JPS5986531A JP58114435A JP11443583A JPS5986531A JP S5986531 A JPS5986531 A JP S5986531A JP 58114435 A JP58114435 A JP 58114435A JP 11443583 A JP11443583 A JP 11443583A JP S5986531 A JPS5986531 A JP S5986531A
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web
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ultrasonic energy
ultrasonic
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ステイ−ブン・アンソニ−・ハント
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De la Rue Systems Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明はシートすなわらウェブ(二おける欠点の検知(
二関し2銀行紙幣(−2ける欠点の検出(二特に重要な
応用分野を有する。
〈従来技術〉 英国特許第1181047号明細書(−案内部材間乞走
行するウェブの増加した厚さ乞検知する手段が砥(二提
某さJ’している。この増加した厚さの検知は、上方の
案内部材中の開口部を通って超音波エネルギ乞送信する
。超音波送信器から前記開口部を通ってウェブからに射
さnた超音波エネルギを受入れるためのレシーバへの変
動する軌道の長さを、類似し/こ参照の超音波送信器・
レシーバ装置によって定めらfL fc固定したある値
の軌道の長さと比較すること5二よって行わゎる。前記
ウェブの厚さ(二ついての変「しは前記ウェブに入りそ
して戻ってくる軌道の長さを移動しに超音波信号の位相
を。
固定したある値の軌道の長さ乞移動した前記参照の装置
における超音波信号の位相と比較することによって検知
される。このような検知器は個々のシート、持(二使用
済みV銀行紙幣(二対し℃目的を達成することが困難で
あるような正確性を必要とする。そこでこの先行技術の
明細書では、前記装置(二加えて固定した軌道参照信号
を与え且つ温要補償を与える2番月の送信器・レシーバ
装置と6主超音阪装置内の対応する案内部材からの反射
によるノ“イズを゛消去するために、開ロ部が設けられ
た案内部材を具備した超音波送信器・レシーバ装置を用
いた3査目のダミー装置を…いることが提案されている
本発明は被数のウェブすなわち複数のシート中の欠点乞
検知する装置から成り、その装置は検査されること(二
なるウェブ、すなわちシート用の流nTA道を規定する
手段と、検査区域内の流し軌道(二向って超音波エネル
ギ2向けるよう(二装置さJtた超音波送信器と、検査
区域内からの超−音波エネルギを受入しるよう(二向け
らtた超音波レシーバと、前記レシーバの出力(二り答
する信号解析手段とを含んでいる。そして送信器は超音
波エネルギを連続波として前記検査区域(二向けており
、そして前記信号解析手段は、検査さ才りるウェブすな
わちシート中の欠点を表示する。前記ウェブすなわちシ
ートの移動中(二おけるレシーバの出力におll″Yる
変1シ(−よって出力信号を提供する。
〈発明の目的、構成および効果〉 前記信号解析手段は父入れらfL、 7j超音波エネル
ギにj、−ける変化のみを対象としているので1本発明
の装置は固定した参照距離を移動する超音波の位相を変
化する距離を移動する超音波の位相を比較する装置より
相当(−簡単(ニすることができる。
銀行紙幣中の裂は目を検査することか特(二N要である
ような旧用分野(二対して本発明なり4施する装置の好
ましい実施例(二おいて、それぞれの銀行紙幣は銀行紙
幣の中央部分(二接触し且つじょうご状(−張出した両
端部を有する第10−ラの上乞越え、そgから同じ形状
の第20−ラの下を越えて通過する。そして両方のロー
ラが銀行紙幣の流れ方向(二直角な方向で銀行紙幣を反
対方向(二湾曲させ、その結果両方のローラの間の空間
で銀行紙幣のCI縁部にある裂は目(複数の場合もある
)が開かfb″c銀行紙幣の片側(−ある送信器から他
側にあるレシーバへの超音波エネルギの通過を可能(ニ
すること(二なる。
他の実施例:二おいて、検知器は反射された超音波エネ
ルギ?受けるよう(二装置されている。再びもし裂は目
の検出が重要であるならば、銀行紙幣あるいは他のシー
ト乞倹育区域(二あるローラ7越えて通過させることが
好ましい。このようにすること(二よっ℃、裂はl2感
知し、さら(二しわのような表面変形、折目線および残
さ肚たビン(二感知する装置ヲ作つ℃いる反射された超
音波エネルギの認知された変形装置を可能にする。
〈実施例〉 本発明がより良く理解さ乙るために、添附図面を参照し
て本発明の装置の実施例の数例と本発明の装置に用いら
れる回路の例を詳述する。
第1図C二元すよう(=、流れ軌道1](二沿って走行
する銀行紙幣10が第1のローラ12の上ケ越えそして
第2のローラ13の下を通過している。
これらローラ12.13は、第1図中(二図示されてい
るよう:二、銀行紙幣の端縁部を紙幣の中央の平面から
偏向させ、それ(二よって紙幣中の裂は目を開かせるよ
うな形状(二形づくられている。送信器15が2個のロ
ーラ間の検査区域に回って超音波エネルギを送信し、こ
れらエネルギの内のいくらかが裂は目を通過してl/シ
ーバ16i−到達する。
ローラ12の形状は第2図(二元され、ローラ13も又
同様な形状を有する。第2図から明がなよう(=、軸1
7(二覗付けられたローラ12はじょうご状に張出した
両端部18.19を有する。連続したベル)20.21
が銀行紙幣1oの中央部分(二係合して銀行紙幣を装置
を通して案内する。
もし用いられるシートが堅い紙から作られている場合に
は、第1図(二元したようなゴム製ローラ22(その形
状は第2図に示したようなローラの形状::はなっ℃い
ない)が両方のベルトのローラ12.13との接%′A
’l保つため(二用いられるとよい。なお用いられるシ
ートが堅い紙から作られでいる場合でない時(二は、ゴ
ム製ローラ22の使用は基本的なものではない。前記シ
ートがローラ12の上を越え、ぞれからローラ13の下
を越えて通過する(二つ7(シフ、ローラ12,13の
じょうご状に張出した両端部がそれぞ朴がシートの幅を
横切っている異る方向でシートラ崎曲させ、銀行紙幣の
端縁部j二おける裂は目7r14で示したよう(二開か
せる。
これら開口部は、たとえ光学検出装置1すおける元の通
路が止むを得ず採用されないような場合でも、超音波エ
ネルギのための通路を与える。裂は目を通る通路がスパ
イクフィルタ(二よって検出することができる受取り信
号の不規則性を生ずる。
レシーバ16から引出さねた代表的な波形が第3図(二
元されるう波形Aは信号処理前のレシーノく出力2図示
し、そして最初(:銀行紙幣の到達前の超音波エネルギ
のバースト(burs t、) ?示し、そnから銀行
紙幣が検1千区域に到達し六時;二超音波エネルギが非
常(二低いレベル(二減少し1次(1開〃・肚た裂は目
が検査区域に到達した時に受けた超音波エネルギが低1
v)レベルから増加し、前記裂は目が通過すると超音波
エネルギが低いレベル(二戻り2そして最後(−銀行紙
幣の後端部が検査区域¥通過した時に高レベル、すなわ
ちバーストに戻ることなそれぞれ示している。波形b;
は波形aの復調処理後(二得られ之波形であり、波形C
はス・慴り検波器の出力を示す。この波形C(ま波形す
のレベルの降下に応答1.7.銀行紙幣の先端の到達(
一対応する第1のパルスと検査区域力)ら裂は目の発生
(一対応する第2のパルスと乞示す。
第4図(二元した変形装置においては反射方式が用いら
れている。連続した波形の単一周波数の超音波<=号が
、この場合では検査区域(ハ)でローラ23乞越え℃通
過する銀行紙幣10に投射される。
この装置に2いて、送信器とレシーバの対が照射さねぇ
区域;二おいて大寸かな焦点?与えるためおよび検知可
能な址で超音波変換器15,161=よって受入れら几
ること:二なる機械の移動部分からの信号のような見せ
かけの信号乞減少するため(1壁21によって保獲さ1
1ている。第4図(1訃いて、デアυアスブリノジ向路
が一方C′″−ナテい″c変換器の間に連結さ;!t、
1t!2方に赴いてレヅーバ前置増幅器と送信器オシレ
ータとの間(二連結さ几ている。
検査区域でのローラ23の使用が第4図の装置を裂は目
検出に対して特に適切にさせる。銀行紙幣(二おける裂
は目の隣接した′4縁部がローラを越えて通過する時(
二動く態様が第5A図、第5B図訃よび第5C図に図示
されている。第5A図および第5B図において、裂は目
の片側が他側(二車なり、第5C図(−2いて、裂は目
のどちら側もMならず、しかし両側がローラを離れてい
るう裂は目の挙動の態様の何へ(二おいても、反射され
る超音波エネルギの特徴ある変形がある。第5A図およ
び第5B図(二対して、超音波変換器と裂は目の両側と
の通路の長さく二おける差(二よって干渉が生ずるであ
ろ−)。紀5C図に対して(・ま2裂は目の両側かロー
ラを術れるにつれて裂は目が表面変形であるよう(−表
〕しるだろ9゜ 銀行A代幣申でのせ畳の、状態あるいはビンの存在(二
よる欠点が又銀行紙幣がローライど越えて検査区域中に
通過°するにつれて1反射信号の変形を生ずる。一般的
に欠点が簡単(二検出さオすることか必要なことであり
欠点が折目であイ)かりけ目であるかどうかはm」題で
はない。もし識別が必要ときしるのであるならば、ある
」島台(二は2対の変換器な用いることが有用であり、
銀行紙幣のそtそれの側面(−1対づつ配置されてそt
らの出力が比較される。
裂は目の検圧が重要である揚台には1反射方式(−おい
ても又、銀行紙幣をしまうこ状C″0−0−張出部ン具
備したローラl¥越えて通過させることが有益であるだ
ろう。この事は折目(:よる仏号変地乞減ジし、−万髪
げ目による変地を許すことになる。
第3図の装置が第6図に示さ訛る。その装置(1訃いて
、送信器15とレシーバ16がそオtらの欠点の相互作
用乞減少するためにスクリーン24(−よって分Wkさ
n、銀行紙幣lOは平にい流を軌道に沿って通過する。
第2圀に示すように、銀行紙幣は中央ベルト移送手段に
よって供給さγ−12対の検波器が銀行紙幣のそれぞれ
の向合った両餘部を調介するため(二設けられる。
受入しられた超音波エネルギから発生しり電気信号を解
析する1際して、いくつかの要因が説明さn’fXけ肚
ばならない。超音波信号の波長(代表的な数値は40K
Hzで8.5 mTlである)は銀行紙幣における複数
の欠点の大きさに比較できる程肝である。かくして送信
器かめ源であり、且つ発信散乱あるいは反射散乱がない
と仮定してもし銀行紙幣が1つの位置で最大の反射信号
を与えるならば、発信波と反射波との間の干渉のため(
二4分の1波長が1個の点源じ近い時には送信器は最小
の反射信号を与えるだろう。T際には送信器は点源では
なくて一定のビーム幅乞有し散乱と広い照射域を生ずる
。したがって反射波(二対して可能な多くの異った通路
があり、このことが異った反射波の間に干渉を生ずるこ
と1:なる。
又簡単な銀行紙幣移送の場合(=、それぞれの銀行紙幣
が同じ軌道を正確(二部れることが砲火である可能性が
なく、そして反射信号が同じ銀行紙幣のどれか2つの歌
道(二対して常(=同じであることはない。しかしなが
らこの困難性は、信号処理回路が特定のレベルよりもむ
しろ振幅と位相における受入扛た信号の変化を検知する
本発明(二おいて克服される。反射システム(−おいて
は全てのu相変比は干渉のため(1無条件の振幅変比を
生ずることは理解されよう。一般的に位相復調より振幅
復調7用いるのが簡単である。
第7図は第4図の対の変換器が用いらで、ている台回路
のブロックダイヤグラムである。
送信器(二おいて発振器26が変換器15c供給する。
発信器26は正弦出カ乞持っ必要はないが。
レシーバの応答YN節するより送信器の周波数を調節す
るのが容易であるので、周波数トリミング調整器と組合
すことが望ましいであろう。さらに加えて1周波数トリ
ミング調整器は、最°太の受入れ信号を達成するため(
二、銀行紙幣移送システム中に静止しτいる均一な平滑
度?もった銀行紙幣(1装はが最終(二供給されたとき
(1用いることができる。
レシーバにおいて1反射されり超音波エネルギが前置増
幅器28を経て変換器16と信号通路を用いて電気信号
に変更される。この前置増幅器28は見せ〃・せの応答
を減少するために、ある形ノk  X 同;i!+4 
(例えばバンドパスフィルタw用いている回路)と組合
されるとよい。前置増幅器の出力は第8図で波形aで図
示される。この信号は、それぞれがコンデンサとダイオ
ードと抵抗回路と乞含んでいる復調回路30.31に供
給される。
この例(二おV・て、受入ルら71.た信号は銀行紙幣
における裂は目としわ、すなわち複数の折目の検出のた
めに用いられる。復調器30.31の出方にシける波形
は第7図においてはそれぞadとbで示され、ている。
復調器31は大きりコンデンサを含み、結果として波形
a(二ふ・ける銀行紙幣の通路の途中の単一レベルにお
ける減少C二よって示された裂は目(二対して相対的(
−感度が鈍い。復調器31の出力は銀行紙幣の存在を示
しそして存在比較器38(二供給さfl、る。存在比較
器38では第8図の波形c′la0:得るために前記出
力は所定の臨界信号と比較さする。
しわを検出するため(二、復調器30の出力は微分器3
2乞通過して積分器34(二到着し、積分器34の出力
はしわ信号の全てのエネルギを・示す。
積分過程から生じたこの信号は比較器36(二進み。
比較器36において前記信号はブロックJ−1≦された
参照値すなわち臨界信号REFIと比較される。
積分さtた信号が臨界レベルに到着した時(二過度のし
わの論理信号表示が制御プロセッサ(二送ら几、制御プ
ロセッサは適切な指示を与えるかあるいは良い条件(−
ある銀行紙幣のために設けられた流れ軌道と異なる流ね
軌道の中(=銀行紙幣を変向するよう(二作用する。
裂は目の検出のためには、復調器3oと復調器31の両
方・ダ用いら肚る。後υζ器3oの出力はスパイクフィ
ルタ39に供給され、スパイクフィルタ39では第8図
の波形eのような出力が与えらする。このスパイクフィ
ルタは輪郭信号(−おける降下のみにl茎知する5ミリ
セコンドフイルタである。〃Δくして波形et二かいて
、裂は目が到着した時C二おける復調器波形(二おける
降下(一対応するスパイクと銀行fi!1幣の後端(二
対応するスパイクがある。この信号が増幅器・ストレッ
チャ回路4oに供給され、その出力は第8図の波形fで
示さオする。
そして肩幅さ几てストレッチさ21.た信号は裂は目孔
@9.器42(ニー供給さ第1.る。比較器42におい
て、波形fは所定の参照屯圧REFと比較されて、比較
器の出力とし′C第8図の波形g(二示さnた信号?与
える。又、・べして波形gは裂は目のない銀行紙幣のた
め(二銀行紙幣の後端部i二対応する単一パルスを提供
する。もし1個以上のパルスがあるならば、それは銀行
紙幣にある裂は目の表示である。
波形gと波形Cが、付加したパルスが与えられて対応す
る欠点信号が設けら2′t、た時を決定するマイクログ
ロセッザ中(二おけるカウンタ44に供給される。Cの
カウンタは第8図の銀行紙幣の存在を示゛す波形c7)
>ら誘導さnた波形(二よってクリヤさしる。代わりの
方法として、銀行紙幣の餌面から離れたところに泣瞠決
めされ、銀行紙幣の無い処で面接(二送信さnた超音波
送信器れている第3番目の超音波変換器から誘導さ几る
ことができる。
折目やビンは多くの場合前述の裂は目検知器(二よって
感知されるだろう。もし希望するならば。
このような検知は銀行紙幣がローラの周りを通過してい
ない流れ軌道の1部分(二狙い乞定めた池の検知器(二
よって補足されることができる。
本発明のさら(1他の実施例は、シートと検査域の相対
移動の速度(二比し11シた出力2与える反射周波数の
ドラブラシイツトを利用する。そして信号解析回路は銀
行紙幣の輪郭の液比と共(−変更して行く出力を与えし
かし検知器を干渉変更(一応答されるよう(:できると
ころの復d月の方法(レリえはスロープ検出)を用いる
ように設計される。
超音波検知は他の手段によって感知することが困難であ
るような欠点を感知すること乞可能にすることは明らか
である。例g2は表面の変形は光学的に感知することは
困難であり又ある種の変形。
例えばしわは機械的に検出することは困難である。
第7図の回路は第4図の装置(二用いられるために設計
されているけれども、同じ回路が、ボックス32.34
.および36を除いて、第1図の装置(二叉用いること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は複数の裂は目乞通った超音波エネルギの透過を
利用する検出装置を図示する線図であり、第2図は裂は
目を開くため(1第1図の装置(二用いられるローラの
形状の示す平面図であり、第3図は第1図の装置におい
てレシーバから誘導さf′した波形であり、第4図はロ
ーラを越えて通過するシート(二よる超音波エネルギの
反射2用いる超音波送信器・レシーバシステムの2番目
の装置Mw図示する線図であり、第5A 、5B図およ
び50図はローラがシート中における裂は目(二影響す
る異った態様を説明する線図であり、第6図は超音波エ
ネルギの反射を利用する3番目の超音波送信器レシーバ
システムを図示する線図であり、第7図は信号解析1可
路のプロ・ツクダイヤグラムであり。 第8図は第7図(二元した回路の各点(二おける波形を
示す線図である。 10・・・・・・シートすなわちウェブ、11・・・・
・・流れ軌道、12.13・・・・・・ローラ、]5・
・・・・・送信器。 16・・・・・・レシーバ+ 18.19・・・・・・
じょうコ状(−張圧した両端部、20.21・・・・・
・ベルト装置、28・・・・・・前置増幅器、30・・
・・・復調器、32・・・・・・微分器、34・・・・
・・積分器236・・・・・・比較器。 特許出即人 ドウ ラ リュ システムズ リミチイト 特許出邸代理人 弁理士 青 木    朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 山 口 昭 之 手続補丁書(方式) 昭和58年12月 19日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和58年 特許願  第11443’5号2、発明の
名称 シートの状態を検出するVr置 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 名 称  ドウ ラ リュ システムズ リミティド4
、代理人 (外2 名) 5、補正命令の日付 昭和58年X1月29日(発送日) 6、 補正の対象 (11m書の「出願人の代表者−1の欄(2)委任状 (3)図面 7、補正の内容 (11(2)  別紙の通り (3)図面の浄書(内容に変更なし) 8、添附書類の目録 (1)訂正願書     1通 (2)委任状及び訳文         各1通(3)
浄書図面     1通

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、検査さ:捗るウェブ すなわちシート用の流れ軌道
    (11)を規定する手段と、検査区域内の流れ軌道(1
    1) (ニー向って超音波エネルギ7向けるよう(二装
    置された超音波送信器(]5)と、前記検査区域内から
    の超XYIiエネルギ?受入れるよう(−向けられた超
    音波1/シーバ(16)と、該レシーバ(16)の出力
    (=応答する信号解析手段(28〜44)と乞含んで構
    成さtているウェブすなわちシート中の欠点を検知する
    装置であって、前記送信器(15)シ1超音波エネルギ
    を連続波として前記検査区域(二向けており、前記信号
    解析手段が検査されるウェブすなわちシート中の欠点を
    表示する。前記ウェブすなわちシートの移動中(二おけ
    る前記レシーバの出力(二おけろ変1iZl二よって出
    力信号を提供するウェブすなわちシート中の欠点乞検知
    する装置。 2、前記超音波送信器(15)が前記流れ軌道(li)
    の一方何に配置さね、前記超音波レシーバ(16)が前
    記流れ軌道(11)の他方側に配置され。 前記検査区域の付近で前記シートすなわちウェブが前記
    シートすなわちウェブの縁部乞その中央部分の平面の外
    へ偏向させるような形状?した両端部(18,19)を
    有するローラ(12)を越えて通されており、前記シー
    トすなわちウェブの断面力\ 形状の変比楚≦縁部の裂は目を開かせて前記超音波エネ
    ルギが前記送信器から裂は目を通って前記レシーバに向
    うこと乞可能にしている特許請求の範匪第1項記載の装
    置。 3、 前記ローラ(12)が端部に向けて直径を増大す
    る端部部分(18,19)を有する°特許請求の範囲第
    2項記載の装じ。 4、類似した形状の両端部(18,19)7具(・1コ
    して前記流れ軌道(11)(二沿って間隔をあけて配置
    された2個のローラ(1,2、13)?含んで構成され
    、前記流れ軌道(11)が片方のローラ(12)の上を
    越え、それから他方のローラ(13)の下?越えて通過
    し、そ3によって前記流れ軌道(11)によって通過し
    ているシートすなわちウェブ円の裂は目が2個のローラ
    間の空間で開〃・れる特許請求の範囲第2項又は第3項
    記載の装置。 5 前記レシーバ(16)が検査区域内のシートすなわ
    ちウェブがら反射さnfc超音波エネルギを受入れるよ
    うに配置さn、且つ検査区@円で流れ軌道の長手方向で
    凸面の流れ軌道を規足する手段(23)が設けらねでお
    り、それによって前記シートすなわちウェブが前記超音
    波エネルギが衝突する区域(二おいて凸面状の弯曲がと
    らさtている特許請求の範囲第1項紀蹟の装置。 6、前記検査区域(二おいて流社軌道乞規定するローラ
    を含んで構成され、前記シートすなわちウェブが前記ロ
    ーラの上乞越えて通過している特許請求の範囲第5項記
    載の装置。 7、前記ローラがじょうご状(−張出した端部を具備し
    ても成され、それ(二よって受入れらn及信号上でのシ
    ートすなわちウェブ円の折目の効果が減少され、しかし
    裂は目の効果が減少されない特許請求の範囲第6項記載
    の装置。 8゜前記流れiIA道C二沿ってシー1へあるいはウェ
    ブを供給するため(二部rb’fA道の中央部分(−治
    って延びているベルト装置(20,2]、)Y含んで構
    成され、シートすなわちウェブの2つの紐部分が通過す
    る2つの検査区域(二超音波エネルギが向けられて2つ
    の検査区域から超音波エネルギが受入gられている特許
    請求の範囲第1項から第7項迄の何れか1順に記載の装
    置。 9、前記1百号解析手段が前記超音波レシーバからの電
    気信号を受入しる回路(28〜42)と、シートの端部
    あるいはシートの裂は目(二よって生じたアークのよう
    な信号上の突然の変地を検知する手段(39)と、前記
    変地の数が前記シートの前端縁部と後端縁部間の欠点を
    表示する少くとも1個の変1ヒン表示するかどうか?確
    めるため(ニシートの通過の間中(二おける突然の変1
    ヒを計数する手段(44)と?含んで構成される特許請
    求の範囲第1項から第8項迄の何れか1項(二記載の装
    置。 10、前記シート中(二おけるしわを検出するため(二
    超音波レシーバから発出された亀気信号乞受入る復訳器
    (30)と、シートのしわのよった部分の位置(二関す
    る信号?発出する微分器(32)と。 該微分器(32)からの信号を受けるために連結された
    積分器(34)と、前記積分器(34)の出力を予め設
    定されたしわのレベルと比較する比較器(36)とを含
    んで構成さn″Cいる特許請求の範囲第5項記載の装@
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