CN101400592A - 实施重复操作的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在设置有一系列相同图像(3)的运动片材上实施操作的设备(1)，所述操作特别是切割、压花、折缝、折叠和/或密封，所述设备包括：传感器(11)，其用于至少局部检测所述片材(2)上的所述图像；和处理单元(13)，其根据传感器获得的数据与基准的比较结果，产生输出信号，以用于一个或多个所述操作。所述处理单元包括存储器(18)，且布置成选择所检测的数据的至少一部分，将所选数据存储在存储器中，并利用所选数据作为所述基准。本发明进一步涉及用于在运动片材上实施操作的模块和产生输出信号的方法。

Description

实施重复操作的设备
技术领域
本发明涉及一种在设置有图像的运动片材上实施操作的设备，通常是在纸张、纸板或层压材料上实施切割、压花、折缝、折叠和/或密封操作，所述图像通常为一系列相同的图像，该设备包括传感器，用于至少局部检测片材上的图像；和处理单元，其根据传感器获得数据与基准的比较结果，产生输出信号，以用于一个或多个所述操作。本发明进一步涉及用在所述设备中的模块，涉及产生输出信号以用于一个或多个设备操作的方法，还涉及片材材料卷。
背景技术
正如国际专利申请WO97/29453中解释的那样，现有技术中已经知道借助印刷在移动材料带上的控制标记来控制该材料带上的加工操作，该标记可以被光电单元或其他光学装置所检测。该标记通常以与周围形成反差的色调印刷，因此使得检测器件可以检测到例如印刷图案的精确位置，并确定材料带的当前位置。这种信息可以用来，例如保证后续施加的折缝线图案与印刷图案重合，并且保证材料沿着这些折缝线进行折叠。
US4,600,841涉及一种标记检测器，用来检测行进片材上区别于任何印刷字母或图案或任何印刷污垢的标记。确定该标记节段的宽度以及它们之间的距离，并且如果它们处于预设范围内，则给出标记检测信号。还提供了延迟信号发生器和错误信号发生器。
DE3332750涉及彩色标记探头，其构造地使需要扫描的材料的背景上的平差(balancing)以及亮/暗转换完全可以从外部电子化地实施，而不需要操作动作。
在最终产品上存在控制标记，如果是保持液体的盒子或者包含粉末的包囊，则一般不受欢迎。因此，控制标记通常都相对较小，并位于例如盒子底部或包囊的密封件上。
发明内容
本发明的目的是提供一种改善的设备和方法。
为此，根据本发明的设备的特征在于，处理单元包括存储器，且处理单元布置成选择检测到的数据的至少一部分，将所选数据存入存储器，并使用所选数据作为基准。优选，所述片材设置有装饰图像，即主要不是用来进行设备操作同步的图像，处理单元布置成从这些装饰图像中选择数据。
因此，不再需要控制标记，并且在设置有不同标记的片材用于所述设备的时候，该设备不需要重新编程。虽然仍然可以存在标记，但是所述设备可以选择已经存在于片材上的图像的一部分或多个部分。
本发明进一步涉及用于在设置有一系列相同图像的运动片材上执行操作的设备的模块，其中所述操作特别是切割、压花、折缝、折叠和/或密封操作，该模块i)包括待连接到传感器的输入端和存储器，所述传感器至少局部检测片材上的图像；并且ii)布置成选择所述输入端接收到的数据的至少一部分，将所选数据存储在存储器中，使用所选数据作为基准，且根据传感器获得数据与基准的比较结果，产生输出信号，用于所述一个或多个所述操作。
这种模块可以构造到现有设备内，因此允许这种设备采用更多种材料，即，设置有控制标记的材料和根本不包含控制标记的材料。
优选所述传感器布置成检测图像的特定宽度，并且所述设备或模块包括转换器，该转换器布置成确定该宽度至少一部分范围内的平均密度。通过在特定宽度范围内进行平均，优选在0.2至10mm的范围内平均，更优选在0.3至4mm的范围内平均，进一步减小了对图像(无意)变动和片材横向偏移的敏感性。
还优选该转换器布置成沿着设备方向将图像分割成若干区段，并根据所述区段的平均密度，产生代表该图像的数字表示，根据该平均密度是否超过预定阈值而将“0”或“1”分配给每个区段。
如本发明进一步的方面所述，本发明进一步涉及产生输出信号的方法，所述输出信号能用于在权利要求8至11所限定的运动片材上的一个或多个设备操作，所述操作特别为切割、压花、折缝、折叠和/或密封操作，并且本发明涉及用于上述设备或方法的片材材料卷，该材料设置有一系列相同的装饰图案，优选印刷装饰图案，并且不存在用于所述设备操作的控制标记。优选所述片材材料包括分隔区域，分隔区域优选不具有任何图像或标记和/或优选针对该装饰图像进行过标记。
更优选所述片材材料包括层压件，其重量至少为200g/m2。
在本发明的框架之内，词语“装饰图像”表示用来使最终产品，例如包装件，看起来更吸引人的图像和/或包含商用信息的图像，诸如品牌或条码，和/或包含其他信息，所述其他信息的目的并非是使运动片材上的操作，特别是切割、压花、折缝、折叠和/或密封便于执行或能够执行。
附图说明
以下将参照附图更为详细地解释本发明，这些附图示意性地显示了本发明设备和方法的优选实施例。
要注意，附图并不忠于尺寸，而且附图中对于理解本发明而言不必要的细节可能进行了省略。术语“更高”、“更低”、“向上”、“向下”以及类似术语涉及取向如附图所示的实施例。此外，至少基本上相同或至少基本上执行相同功能的元件，以相同的附图标记表示。
图1示出了用于在运动片材上实施操作的设备的侧视图；
图2示出了运动片材和传感器以及根据本发明用于图1所示设备的模块的正视图。
具体实施方式
图1和图2上半部分示意性地显示包装设备1，其本身已知，在运动的连续片材，通常为纸张、纸板或层压材料上执行机械操作，特别是切割、压花、折缝、折叠和/或密封操作。片材2设置有一些列相同的图像3，在本例中，该图像被相对狭窄的无图像或无标记区域4分开，该区域在设备方向(通常称为“MD”)延伸例如2至100mm。设备1设置有片材材料卷5，该材料经由辊子6引导到定位装置7，定位装置例如包括两个静止辊子8和一个可调节辊子9。后者辊子9可以向左右移动(如箭头所示)，因此将运动片材2略高或略低地定位(图2)。在定位装置7下游，设备1包括一个或多个执行操作的站点10，例如施加所谓牵拉带的站点和围绕纵轴折叠片材2并将片材2的边缘密封在一起以形成管件的站点和以例如液体或粉末填充该管件的站点。设备1进一步包括光学传感器11，用于至少局部检测片材2上的图像3；和一个或更多个额外的站点，例如，切割并密封所述管件以形成填充有液体的盒子或填充有粉末的包囊的站点12，该后者站点12可以上下移动(如图箭头所示)。
图2的下半部示出了根据本发明的处理单元13，该单元13是设备1的一部分。至少一个连接于移位寄存器15的转换器14与处理单元13集成，该移位寄存器又连接到包含存储器18的比较器17。比较器17连接到信号发射器19。数字时钟，在本例中一般称为格雷编码器20，可以为设备1的一部分或者与处理单元集成，该数字时钟连接到设备1的一个或多个运动部分，通常连接到主驱动轴(未示出)。编码器20的输出连接到比较器17和信号发射器19，并且连接到转换器14。在本例中，主驱动轴一周等于两个物体的长度(2L)，即两幅图像3和两个分隔区域4的长度之和。此外，一周分成256个8位的格雷码，因此，一个物体的长度(L)对应于128个格雷码。
在操作过程中以及新的片材卷以常用方式馈送给设备1之后，光学传感器11检测片材2上特定宽度范围内的图像3，优选该宽度介于0.3至4mm的范围之内，例如0.7mm。来自传感器11的信号馈送给转换器14，转换器将该信号(代表图像)分成若干区段，也称为密度点。然后，转换器14计算每个区段的平均密度，并根据每个区段的平均密度将该信号数字化。在本例中，根据平均密度是否超过设定阈值，向每个区段分配“0”或“1”来实现数字化，所述设定阈值例如为一副图像3上的总平均值。数字化的信号馈送给移位寄存器15，移位寄存器从所述信号中选出密度点序列，在本例中，选择128个密度点，这128个密度点代表一个物体的长度L。当然，还可以选择仅代表一个物体长度L的一部分的密度点序列。
在选出一个序列之后，该序列将存储在存储器18的第一存储器区块内，且检查该数字化的信号是否为相同或基本上相同的序列，从而确认是否所选的序列适合作为基准序列。如果已经选定和确认基准序列，例如0001110100110...000，其中头三位和最后三位代表图像3任一端上的分割区域4的一半，而且最后一位代表物体的结尾，则该序列存储在存储器18的第二存储器区块内。以后的序列馈送给比较器17并与第二区块内的基准序列比较。根据比较结果，如果发现一个序列已经完成，即到达两个物体之间的分隔部，则将脉冲馈送给信号发射器19。在发射器19中，借助格雷码比较该脉冲的时序与设备的时序，即基准序列提供片材上当前物体的结尾位置，而格雷码提供设备的倾斜位置因此提供当前物体的结尾本应在的位置。如果这些位置不同步，则可以分别调节可调节辊子9或站点12(根据箭头)的位置，以使片材2和/或设备1的位置略微提前或延后。例如，如果片材2迟到，则向上移动可调节辊子9或其中一个站点12。
换句话说，信号发射器19的输出信号用来使设备处理和片材运动同步。
优选在检测到偏差时，将该偏差存储在存储器的第三区块内，并将以后的序列与该存储的偏差相比较。如果这些序列对应于所述偏差，则该偏差将用作基准序列。
上述设备和方法的功能非常可靠，并且产生正确的输出信号，根据产品规格，甚至在一个或多个序列相对于基准序列的偏差高达所述位的2％、5％或10％时(因此，提供特定的容许度，例如，能让所述设备吸收片材上偶然发生的印刷错误)。
在所述设备处理片材的过程中，如果该设备的处理单元进行编程以拒绝预选的图像偏差以及片材密度，或仅接受数目有限的图像，则可以改善自动印刷质量控制以及由设备自动抛弃印刷图像中不希望的偏差。为此，例如编程单元(未示出)连接或可以连接(在使用外部编程单元的情况下)到转换器的输出。
此外，还发现一旦该设备进入预生产模式，则仅在2至5个物体经过之后，该设备通常就会确认基准序列，所述物体的数字对应于启动期间丢弃的物体数字。
从以上解释内容来看，可以明白，根据本发明的设备、模块和方法不要求专用的控制标记。取而代之，已经存在于片材上的图像的一部分或多个部分有效地被选为基准，以同步片材上的机械操作。换句话说，已经存在于片材上的图像不再被认为是检测控制标记的障碍(噪声)，反而被用作信息源，其本身在大多数情况下足以用来同步片材上的操作。
虽然上述实施例采用了集成处理单元，但是还可以使用模块13，其与处理单元包括相同的部件。这种模块可以构造在现有设备中，并优选与其所替代或补充的装置或单元产生相同的输出信号，因此允许这些设备使用更多的材料，即设置有控制标记的材料和根本不包含标记的材料两者。
本发明并非限于上述实施例，而是可以在权利要求书的范围内以许多方式进行变形。例如，代替使用一个传感器，还可以使用两个或更多个传感器，在上述示例中，为每个物体产生256个(每个格雷码两个)或更多的密度点。

Claims (15)

1.一种在设置有一系列相同图像(3)的运动片材(2)上实施操作的设备(1)，所述操作特别是切割、压花、折缝、折叠和/或密封，所述设备(1)包括：传感器(11)，其用于至少局部检测所述片材(2)上的所述图像(3)；和处理单元(13)，其根据传感器(11)获得的数据与基准(R)的比较结果，产生输出信号，以用于一个或多个所述操作，其特征在于，处理单元(13)包括存储器(18)，且处理单元(13)布置成选择所检测的数据的至少一部分，将所选数据存储在存储器(18)中，并利用所选数据作为所述基准(R)。
2.一种用在设备(1)中的模块(13)，所述设备用于在设置有一系列相同图像(3)的运动片材(2)上实施操作，所述操作特别是切割、压花、折缝、折叠和/或密封，所述模块(13)
包括待连接到传感器(11)的输入端和存储器(18)，所述传感器用于至少局部检测所述片材(2)上的所述图像(3)；和
布置成选择在所述输入端接收的数据的至少一部分，将所选数据存储在存储器(18)中，并利用所选数据作为基准(R)，并根据传感器(11)获得的数据与所述基准(R)的比较结果，产生输出信号，以用于一个或多个所述操作。
3.如权利要求1或2所述的设备(1)或模块(13)，其特征在于，所述片材(2)设置有一系列相同的装饰图像(3)，且所述处理单元或所述模块(13)布置成从所述装饰图像(3)中选择数据。
4.如前述权利要求任一所述的设备(1)或模块(13)，其特征在于，所述传感器(11)布置成检测所述图像(3)的特定宽度，并且所述设备(1)或所述模块(13)包括转换器(14)，该转换器布置成确定所述宽度至少一部分范围内的平均密度。
5.如权利要求4所述的设备(1)或模块(13)，其特征在于，所述转换器(14)布置成将所述图像(3)沿着所述设备的方向分成若干区段，并根据所述区段的平均密度来产生所述图像(3)的数字表示。
6.如前述权利要求任一所述的设备(1)或模块(13)，包括时钟(20)，该时钟分别连接到所述设备(1)的一个或多个运动部分(5、6、8)，且所述时钟根据所述部分(5、6、8)的转动或平动而产生信号。
7.如前述权利要求任一所述的设备(1)或模块(13)，其特征在于，如果所述传感器(11)获得的数据偏离所述基准，则所述处理单元或所述模块(13)布置成将所述数据存储在存储器(18)中，且如果所述数据再次发生，则利用所述数据作为基准(R)。
8.一种产生输出信号的方法，该输出信号用于在设置有一系列相同图像(3)的运动片材上实施一个或多个设备操作，所述操作特别为切割、压花、折缝、折叠和/或密封操作，所述方法包括步骤：
至少局部检测片材(2)上的图像(3)；
选择检测到的数据的至少一部分；
将所选数据存储在存储器(18)中作为基准(R)；
根据以后获得数据与该基准(R)的比较结果，产生所述输出信号。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述片材(2)包括一系列相同装饰图像(3)，且从所述装饰图像(3)中选择所述数据。
10.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述传感器(11)检测到的图像(3)具有长度(L)，该长度等于一图像(3)或属于一起的一组图像和区域(4)的长度之和，该区域将图像(3)或一组图像与下一图像或一组图像分开。
11.如权利要求8至10任一项所述的方法，其特征在于，所述图像(3)在所述设备的方向上被分隔成若干区段，且根据所述区段的平均密度产生所述图像(3)的数字表示。
12.用于如前述权利要求任一项所述的设备(1)和/或方法的片材材料卷(5)，所述材料设置有一系列相同的印刷装饰图像(3)，其特征在于，所述材料不具有用于设备操作的标记，所述操作特别是切割、压花、折缝、折叠和/或密封。
13.如权利要求12所述的片材材料卷(5)，所述材料卷不具有任何标记。
14.如权利要求12或13所述的片材材料卷(5)，包括位于图像(3)之间的分隔区域(4)。
15.如权利要求12至14任一项所述的片材材料卷(5)，包括层压件，该层压件的重量至少为200g/m2。
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