CN102471000A - 将板状件放置在加工机中的装置和方法 - Google Patents

将板状件放置在加工机中的装置和方法 Download PDF

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Abstract

一种用于将板状件(10)放置在加工机(1)中的方法，所述加工机包括用于将这些板状件(10)放置在传送器(30)的多个夹持构件(31)中的进料器(20)，所述传送器以有节奏的流将所述板状件传送到相继的站(3、4、5)中，所述进料器(20)配备固定装置(21)，所述进料器(20)由计算和控制单元(40)驱动。所述方法包括以下相继的步骤，在每个板状件(10)的前进过程中：通过检测所述板状件(10)的前边缘或后边缘，测量板状件(10)相对于理论位置的纵向放置误差和角度放置误差；根据所测量的纵向放置误差和角度放置误差，控制进料器(20)；激活固定装置(21)，以便将板状件(10)安装在进料器(20)上；通过检测印刷在所述板状件上(10)的对准标记(12)，测量安装在进料器(20)上所述板状件(10)相对于理论位置的纵向放置误差、横向放置误差和角度放置误差。

Description

将板状件放置在加工机中的装置和方法
技术领域
本发明的主题是将板状件放置在板状件加工机的进料站中的装置和方法，以及包含所述装置或使用所述方法的板状件加工机。
背景技术
这种机器很明显用于印刷和包装行业，例如，用于由诸如预印纸板的板状件制造纸板箱。在进料站中，这些纸板从位于机器上游的堆栈中拾取，然后通过进料器放在以规则的间距安装在后继的一排环形链条上的夹杆中。所述环形链条可以将所述纸板传送到所述机器的各个相继的加工站中。在通常情况下，这些站专门用于在所述纸板上穿孔、弹出穿孔后的废料和将这些穿孔的纸板收到堆栈中。
所述一排链条以有节奏的流(paced flow)周期性地移动和停止，以致在每一次移动的过程中，与纸板接合的所有夹杆从一个站经过到相邻的下游站。如果想要获得高质量的印刷或转换操作，在各个相继的站中所述纸板的放置是至关重要的。在对已印刷的纸板进行穿孔的情况下，在穿孔站中纸板的放置必须是精确的。具体地说，必须很小心，从而使所述用于穿孔的工具(例如平压印刷机的穿孔模板)与之前已在纸板上完成的印刷完美地对准。
专利CH 690′470描述了一种用于确保包装制造印刷机的生产质量的装置。为了做到这一点，该装置包括一个照相机，它一方面读取与印刷相关的对准标记，而另一方面读取设计成用于对准穿孔位置的标记。这些对准标记放置在由夹杆保持的纸板的前废料部分。穿孔标记由安装在穿孔工具上的穿孔器制造。所述穿孔器在对纸板穿孔的同时在纸板的前废料部分制成一个孔。在更下游，另一个装置用于对经照相机识别为有缺陷的纸板做标记，也就是在印刷和穿孔之间具有超出公差的偏移的那些纸板。
专利EP 1′044′908涉及用于将板状件放置在进料站中的装置和方法。从位于起始的后部位置的台板起，这个方法在于接合装置将板状件固定在所述台板上，然后控制驱动器允许该板状件依据在台板上的板状件位置向前移动。结果，板状件的前边缘被传送、停止、然后在所述台板最终回到起始位置之前在传送装置的夹杆的夹具的预定位置中释放。为了能够向前、且在必要时横向或倾斜地以适当的距离移动所述台板，光电装置读取所述板状件的坐标位置，并计算以最佳的可能方式将其放置在夹杆中所需的运动。
在专利文献EP 1′044′908中描述的装置和方法能够很好地工作，并且通过在移动时对每个板状件的放置进行测量和校正(也就是说，不必停止板状件)而有可能显著提高加工机的生产速度。然而，当板状件快速前进时，或者当它非常歪斜时，有可能发生固定装置不是在前废料区段上、而是在印刷部分上夹持板状件的状况，这就有破坏所述印刷部分和前废料部分外面的板状件结构的风险。
发明内容
本发明的目的是纠正上述的缺陷和改进所获得的质量。本发明也有可能校正更严重的放置误差，且因此减少与板样件超出公差的放置误差相关的停机风险。
因此，本发明的主题是如权利要求1所述的将板状件放置在机器内的方法，以及如权利要求2所述的使用上述方法的板样件加工机。
附图说明
通过研究以非限制性方式给出并且通过附图显示的实施例，本发明将得到更好的理解，其中：
图1是第一类型的加工机的示意图，其中板状件的流通过夹杆传送。
图2是板状件前边缘的示意图，其中所述板状件在夹杆的方向中移动以便被夹杆抓住。
图3和4的第二类型的加工机的示意图，其中板状件的流通过夹杆传送。
图5A至5D是通过本发明的加工机使用本发明的方法的示意图。
具体实施方式
为了防止在以下的说明中出现任何混乱，术语“上游”和“下游”将参考板状件10的运动方向来定义，如图2的箭头D所示。这些板状件在周期性停止的有节奏的运动中通过并且很大程度上沿着所述机器的主轴X从上游向下游移动。板状件的前边缘对应于下游，其后边缘对应于上游。此外可以规定，形容词“纵向”和“横向”是相对于所述主轴X定义的。术语“板状件”和“纸板”可认作是等同的，且都涉及包括瓦楞纸板和平板纸板以及在包装行业中常规使用的纸或任何其它材料的元件。
图1显示其中可应用本发明方法的加工机1的示意图。这个机器包括一系列的加工站，通常包括进料站2、穿孔站3、废料排出站4和接收站5。加工站的数量和性质可以根据准备在板状件10上实施转换操作的复杂程度而定。
在进料站2，这些板状件10被放置在堆栈11中，所述堆栈很明显靠着一个量规6放置，所述量规也用作这些板状件的前档。借助于在量规6底部留下的空隙，这些板状件可以从堆栈11的底部一个接一个地取出，然后转移到进料器20。这个装置可以将每一个所述板状件10进料到传送器30的夹持构件31中，在图2中可更好看到。这种传送器通常包括一排链条32，其中多个夹杆安排所述链条之间，每个夹杆用作所述板状件10的夹持构件31。
所述一排链条32周期性地移动和停止，使得在每次移动的过程中，每一个夹持构件31从一个站被传送到相邻的下游站。所述夹持构件31的停止位置取决于移动恒定距离的所述一排链条32。这个距离对应于这些板状件在所述一排链条上的理论间距。加工站2、3、4和5是固定的，且通过这个相同的间距分开放置，使得在每次停止时，夹持构件31停在与这些站的工具对准的位置。这种类型的机器最经常用于加工瓦楞纸板的板状件。
图2以俯视示意图显示进料器20将板状件10的下游部分向夹杆移动。在图2所示的加工机的例子中，进料器20配有由吸盘组成的固定装置21。这种固定装置21能够从堆栈11的底部吸住板状件和从而将其安装到进料器20上，这将导致板状件10在量规6下面滑动，并被携带到与夹持构件31的夹具接合的确定位置。进料器20的轨迹取决于板状件10在所述堆栈底部的初始位置。这一位置由直接位于量规6下游的第一传感器7测量(图1)。优选地，这些传感器中的一对传感器被放置在板状件的通道面以上，而其余的传感器放在下面。凭借这样的结构，可以读取所述印刷标记12(图2)，以允许对准在板状件正面或背面上的印刷标记。所述对准标记12通常放置在其前部分上，即在用于让所述夹持构件夹住所述板状件的前废料区段上，但也可以放置在板状件10的横向部分上，特别是为了测量板状件的横向部分以便进行横向对齐。在板状件10被照明装置照射时，传感器7测量在对准标记位于其中的预定区域中由板状件19的表面所反射的光的强度。然后处理已获得的信号，以便能够计算对准标记的位置。出于空间要求的原因，照明装置有时被装在所述传感器7中，但这不是必要的。在图2中的示范实施例中，传感器7装有照明装置。
当通过第一传感器7进行测量时，这些测量结果立即传送到计算和控制单元40，以计算对准标记的位置和进料器20的轨迹。由于已知在进料站中夹持构件31的理论停止位置，控制单元能够计算进料器20的运动参数(横向、纵向或歪斜)的值，使得进料器正确地携带板状件10，从而根据其初始位置将它传送到夹持构件31中。这些计算由同时控制进料器20的计算和控制单元40进行。
然后，板状件10被夹持构件31传送到穿孔站3中，在这里根据模具将其穿孔，所述模具对应于其所希望获得的打开形状，例如为了获得具有给定形状的多个箱。在这个站，或在随后的一个或多个站，还可以进行其它操作，如画出折叠线、某些表面的压花和/或由例如金属化的线条布置装饰图案。
图3表示目前已知的模压印刷机的另一个例子，其中待加工的板状件10是从堆栈11的顶部取出的纸板，所述纸板以重叠流的形式放置，然后在插入到印刷机穿孔站的传送构件30的夹具31中之前将该纸板传送到送料板上。因此，专利文献EP1170228介绍了一种用于板接板送料以放置在重叠流中的装置的实施例；以及专利文献EP0680906描述了使用夹杆的印刷机穿孔站的传送构件的实施例。
在图4中更详细地显示用于将纸板放置在重叠流中和用于传送所述重叠流的装置。堆栈11通过吸盘单元50被分发到重叠流中，借助于由电动机52驱动的堆栈托盘51的升高，堆栈11的顶部保持在恒定的高度。在堆栈11顶部上的纸板通过吸盘单元50从后面被拾取然后被推动前进，从而形成重叠流，纸板10的前部分在前一个纸板的下方滑动。
所述重叠流的纸板被放置装置60以纵向和横向精确地放置，放置装置60与图1和2所示的加工机20的进料器的操作类似。专利文献EP 1044908描述了用于放置纸板以形成重叠流3的装置的例子。如在该文献中所述的，通过使用一种不需要纸板停止的复杂系统，所述放置发生在最靠近穿孔站的传送构件5的进料板的末端。放置装置60包括配备含有夹具的固定装置的台板，所述夹具的功能与在图2所示的进料器20的吸盘21相同，用于将板状件10安装到所述台板上，以便以类似于以上所描述的方式、根据其初始的起始位置将它传送到夹持构件31中。因此传感器测量反射光的强度，这使得它可以计算对准标记的位置和放置装置的台板所必须采取的运动，以便将板状件的前边缘正确地放置在夹持构件31中。当板状件10是平板纸板时，这种类型的印刷机是最常用的。
因此，本发明的目的是确保将板状件10完善地放置在夹持构件31中，具有显著提高的位置校正能力，以便减少与超出放置误差的公差相关的机器停机的次数。本发明涉及所述放置方法以及能够使用这种放置方法的板状件加工机。在以下对发明的典型实施例的详细描述中，术语“进料器”用于表示一种装置，其功能是将板状件10的下游边缘送入夹持构件31中。这种装置对应于图1和2所示的进料器20、或图3所示的并在专利文献EP1044908中详细解释的放置装置60。所述进料器配有一个固定装置，这使得它可以将板状件10安装在进料器上。上面的例子说明固定装置可以采取不同的形式，如图2所示吸盘21、或夹具。
对于以下的描述，术语和元件的编号将与图1和2相同。“标记”可理解为所施加的、用于获得反射光强度的急剧变化任何表面处理。
本发明的加工机通常包括配有固定装置21的进料器20。进料器20可以将板状件放置在传送器30的多个夹持构件31中，所述传送器30以有节奏的流将所述板状件传送到相继的站中。而且，根据本发明的加工机通常包括至少三个传感器，在所述板状件通过固定装置21安装到进料器20上时，所述传感器测量从板状件表面反射的光的强度，以便测量印刷在板状件上的对准标记12的位置。传感器7中的一个传感器能够测量印刷在板状件10的横向边缘上对准标记12的横向位置，而另外两个传感器7能够测量印刷在印板状件10的前边缘上两个对准标记12的纵向位置。
本发明的加工机优选地包括三个通常是LED类型的照明装置，用于照射印刷的对准标记12，以便改善由传感器7进行的测量。所述照明装置可以有利地装在传感器中，这不但在空间要求方面提供了便于机械安装和调整的优势，而且在维护方面也具有优势。
本发明的加工机包括能够移动进料器20的驱动装置，通常是线性电机。横向驱动装置用于在横向方向移动进料器20。两个纵向驱动装置用于在纵向方向移动进料器20。当两个纵向驱动装置接收不同的信号时，它们导致所述进料器20绕垂直于其表面以及在必要时垂直于其所传送的板状件的表面的轴旋转。
本发明的加工机还包括微处理器或微控制器类型的计算和控制单元40。所述计算和控制单元接收传感器7所进行的测量，并根据这些测量和由进料器20传送的板状件的对准标记应当具有的理论位置来计算横向、纵向和角度的放置误差。
计算和控制单元40控制用于移动进料器20的驱动装置，以校正这些横向、纵向和角度的放置误差，以便确保将板状件10的前边缘完善地放置在夹持构件21中。
所有这些元件的连接是已经公知的。通过执行以下相继的步骤，它们可以应用与在专利文献EP1044908中描述的方法可比的方法，所述步骤包括：在每个板状件10的前进过程中，激活所述固定装置21以便将板状件10安装在进料器20上，然后通过检测印刷在板状件10上的对准标记12来测量安装在进料器20上的板状件10相对于理论位置的纵向放置误差、横向放置误差和角度放置误差，最后根据板状件的放置误差控制其上安装所述板状件的进料器20。
重要的是，所有这些步骤都在每个板状件10的前进过程中进行。具体地说，这意味着所述板状件是在前进过程中被固定装置21无停顿地抓取，并且所述测量和校正也是在这个前进过程中进行的。因此板状件10从未停止前进，这样可以实现非常高的处理速度，在每小时12 000张的量级。
本发明的放置方法与现有方法的不同之处在于，它包括也是在板状件10的前进过程中发生的、但在通过固定装置21将板状件安装在进料器20上之前的额外步骤。第一个额外步骤包括测量板状件10的横向边缘之一(也就是说其前边缘或后边缘)的纵向放置误差和角度放置误差。第二个额外步骤包括根据所测量的纵向放置误差和角度放置误差来控制所述进料器20。
具体地说，在现有的系统中，固定装置21以同样的方式抓取每块板状件，但是，这使其不能同时校正明显的纵向和角度放置误差，因为所述抓取可能不是正确进行的。
图5A和5B表示根据本发明的放置方法的示意图。在图5A中，板状件10具有显著的角度定位误差和不重要的纵向放置误差。两个前传感器8可以在同一时间测量所述纵向放置误差和角度放置误差。
图5B表示在固定装置21将板状件10安装在进料器20上时的那一刻。由于已经根据测量的放置误差来控制所述进料器20，所述固定装置21在前进过程中抓取所述板状件10，精确地在板状件10的前边缘上的前废料区段13中夹住它。
图5C表示借助于传感器7测量板状件10的横向、纵向和角度的放置误差的示意图。图5D表示在板状件10被夹持构件31的夹具抓取时放置该板状件的示意图。
因此，本发明的加工机包括至少两个传感器8，在板状件19在运动中时，但在它前进过程中被固定装置21抓取以便将其安装到进料器20上之前，所述传感器8能够检测板状件10纵向边缘的通过。因此，传感器8位于传感器7的上游。在图5中，所检测的是前边缘的通过。替换地，通过检测板状件10后边缘的通过，完全有可能检测上游边缘的放置。在这两种情况下，传感器8都可以具有非常简单的构造。例如，将两个光束分开就足以检测前边缘的通过。替换地，在板状件的表面上滑动或滚动的电感式传感器所提供的信号的突然变化可以使它轻松地检测到所述后边缘。
在这两种情况下，凭借传感器8所发送的测量信号，所述计算和控制单元40可以决定一个传送时间。然后所述计算和控制单元40在知道运动速度的情况下计算放置误差，之后作为结果，通过将控制信号发送到横向驱动装置和纵向驱动装置来控制所述进料器20。
因此，这种方法和使用该方法的机器使得有可能同时校正纵向放置和角度放置的明显误差，并大大降低由于超出公差的放置误差而停机的风险。

Claims (4)

1.一种用于将板状件(10)放置在加工机(1)中的方法，所述加工机包括用于将这些板状件(10)放置在传送器(30)的多个夹持构件(31)中的进料器(20)，所述传送器以有节奏的流将所述板状件传送到相继的站(3、4、5)中，所述进料器(20)配备固定装置(21)，所述进料器(20)由计算和控制单元(40)驱动，特征在于所述方法包括以下相继的步骤：
-在每个板状件(10)件的前进过程中：
-通过检测板状件(10)的前边缘或后边缘，测量板状件(10)相对于理论位置的纵向放置误差和角度放置误差，
-根据所测量的纵向放置误差和角度放置误差，控制进料器(20)，
-激活固定装置(21)以便将板状件(10)安装在进料器(20)上，
-通过检测印刷在所述板状件上(10)的对准标记(12)，测量安装在进料器(20)上所述板状件(10)相对于理论位置的纵向放置误差、横向放置误差和角度放置误差，
-根据板状件(10)的所述放置误差，控制其上安装所述板状件的进料器(20)。
2.一种板状件加工机，所述的板状件加工机包括：
-配备有固定装置(21)的进料器(20)，用于将这些板状件(10)放置在传送器(30)的多个夹持构件(31)中，所述传送器以有节奏的流将所述板状件传送到相继的站(3、4、5)中；
-用于在横向方向移动进料器(20)的横向驱动装置；
-用于在纵向方向移动进料器(20)的两个纵向驱动装置；
-至少三个传感器(7)，用于测量由板状件(10)的表面所反射的光的强度；
-计算和控制单元(40)，用于接收来自传感器(7)的测量和控制所述横向驱动装置、纵向驱动装置和固定装置(21)；
特征在于，所述的板状件加工机还包括至少两个传感器(8)，用于检测板状件(10)的纵向边缘的通过；所述传感器(8)位于传感器(7)的上游，并连接到所述计算和控制单元(40)。
3.根据权利要求2的板状件加工机，特征在于所述传感器(8)用于检测所述板状件(10)的前边缘的通过。
4.根据权利要求2的板状件加工机，特征在于所述传感器(8)用于检测所述板状件(10)的后边缘的通过。
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