CN103659904A - 用于确定修整需求的方法和用于建立修整页张的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在分析处理已经存在的修整页张（25）的情况下确定模切和/或压印机（100）的与机器相关的修整需求（40，41，42）的方法和一种用于在使用前级数据（74）的情况下确定模切-和/或压印工具（20）的与任务相关的修整需求（40，41，42）的方法以及一种用于利用喷墨打印机（30）建立修整页张（20）的方法，上述方法全部降低了修整的装调时间并且从而提高了机器（100）的生产率。

Description

用于确定修整需求的方法和用于建立修整页张的方法

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1所述的用于确定与机器相关的修整需求的方法和一种如权利要求4所述的用于确定与任务相关的修整需求的方法以及一张如权利要求9所述的用于建立修整页张的方法。

背景技术

以封闭几何形状的剪裁模进行的切割被称为“模切”，该剪裁模可为圆形、椭圆形或多边形以及任何形式的不规则形状。在印后加工中所进行的处理如利用冲孔器进行模切、切角和索引模切也属于该领域。模切是向着一个模切垫块或向着冲头来实现的，部分地也是剪切过程。由纸、纸板、硬纸板或瓦楞纸制成的包装材料主要被以页张规格模切。例如箔（模内）、各种薄塑料或铝箔等材料也可以被相应地处理。在模切过程中也可附加地在有用部分中施加条纹线或拱花。该复杂的处理使得页张单个地被模切是绝对必要的。因为最终的产品涉及在技术及图形的实施上有极高要求的包装（例如用于化妆品、香烟、药物、食品等的包装），因此不仅对包装材料本身提出特殊的要求，而且为了最佳的结果要求具有最小公差的模切工具及极其精确且工作可靠的模切机。平台模切机能最佳地符合这些要求。

在平台式页张模切机的情况下，将已印刷的及在托板上叠置的页张供应给该模切机。在该机器中，待模切的页张在一个定向装置中被精确地定向、被叼取器车承接并且精确地在模切装置中定位在固定地被支承的下台与可通过肘杆或偏心传动装置竖直运动的上台之间。替代地也公开了一些机器，在所述机器中上台固定并且下台相对于上台运动以进行模切过程。

还公开了联机地进一步处理来自卷筒印刷机的带材的平台式带材模切机。

在公知的被用来对由纸、纸板和类似物制成的页张进行模切、清废、压印和存放的页张模切-和压印机中公知的是，页张借助于叼取器车运动通过所述机器的各个站。相应的叼取器车具有叼取器桥，叼取器固定在所述叼取器桥上，所述叼取器抓持页张的前端部。叼取器车还具有侧面的行驶车，所述行驶车与输送系统的循环链连接并且由此使叼取器车运动通过所述机器。通过页张穿过机器的运动形式，允许所述机器的各个前后相继地设置的站、特别是模切站、清废站和有用部分分离站中的连续工作。

例如由DE3044083A1公开了这种平台式模切站。两个台配备有切割-和开槽工具或相应的配合工具，用它们从节拍地导入到台面之间的页张中冲出有用部分并且同时压入为了整齐折叠所需的沟槽。在随后的清废装置中通过清废工具将废料机械地去除。视所述机器的配置而定，最后可以将冲出的有用部分在为此设置的有用部分分离装置中分离。

为了获得高质量的产品，页张模切-和-压印机中的模切压力必须根据待处理的页张进行匹配。

如在DE3044083C3中描述的那样，这通过楔形钢板的移动实现。该钢板位于偏心轴与被驱动的上台之间。通过楔形钢板的移动来改变运动的上台与固定的下台之间的间距并且从而改变模切力。

按照现有技术，用于调节模切力各个装置的共同点是，模切力只能全局地调节，也就是说，涉及压板的整个面。但是按照现有技术，在所有模切-和压印机中，由于结构限制而在压板的面上存在不相等的模切力分布。模切力通过单个的力导入点被导入并且由此不是作用在整个压板面上。根据压板的刚度得到上台和下台的变形，由此又在压板的面上导致不相等的模切压力分布。模切-或开槽刀的高度差以及刀的磨损也引起不相等的模切压力分布。所述不相等的模切压力又引起模切刀具的裁切刀的不整齐的裁切。根据现有技术，所述问题通过单个地安装模切刀来解决。视额定模切力的偏差而定，利用不同厚度的纸条或塑料条将模切刀粘接在刀具背面上。这里提到的修整非常费时并且必须在机器停机时实现。根据模切刀的数量和待模切的形状，所述修整会持续多个小时。高的装调时间导致小的机器产率。

DE3531114A1描述了一种用于给用于制造压印工具的压力机加载压力的方法和装置。压力机在此单独地并且与页张模切和/或压印机无关地运行。所述压力机具有多个液压活塞，所述液压活塞带有压力板。所述压力板用于对工具进行压印。活塞可以通过操纵台电动地控制，由此可以精确且有针对性地改变压力板上的压力建立。

DE3907826B2描述了一种用于制造模切工具修整装置的设备，也就是打印机。为了使模切工具修整装置移位到打印机中，在第一步骤中检测模切机的压板的拓扑结构。然后在打印机中模拟压板的拓扑结构。由此可以使模切工具在打印机中修整并且模切机在该修整期间可继续运行。然而由此并没有降低用于修整模切工具的耗费。

EP2327521A1公开了一种用于确定所需的修整需求的方法。为此，在压板与模切工具之间放入一层薄的传感器箔，其测量局部存在的压力。基于由此确定的实际的压力分布来求得修整需求分布。所述修整需求分布可以被显示或读出并且由此大大简化了修整页张的建立。该方法的缺点是传感器箔的高成本；传感器箔很难如此稳定地实施，以至于在施加模切压力时不被破坏。

发明内容

本发明的任务是，提供一种用于确定与机器相关的修整需求的方法和一种用于确定模切和/或压印机的与任务相关的修整需求的方法以及一种用于快速建立修整页张的方法，上述方法降低了装调时间并且从而提高了机器的生产率。

所述任务通过如权利要求1、权利要求4特征和权利要求9所述的方法解决。

本发明涉及一种用于确定模切和/或压印机的与机器相关的修整需求的方法，其中，所述与机器相关的修整需求通过模切压板的造型和导入到压板中的力中得出。因此其涉及的是与任务无关的修整需求并且原则上在每个任务中都存在。根据该方法，在第一步骤中以计算方式将修整页张的总面划分为多个部分面，这特别是可以通过使用均匀的网格实现，所述网格安置在所述修整页张上。在此，一个部分面可以要么通过所述网格的相应网眼定义，要么通过网格节点及其紧周围环境定义。在第二步骤中检测修整页张上的修整条和修整纸的位置和厚度。为此，观察每个单个的部分面自身。修整条在小宽度的情况下具有大的长度，而修整纸具有面状伸展并且可以覆盖修整页张的全部区域。修整条和修整纸的厚度的检测特别是可以在每个网格节点处进行。该步骤对于多个在模切和/或压印站中在已经被处理的任务中使用的修整页张重复。可供用于检测步骤的修整页张的数量越大，就可以越精确地确定与机器相关的修整需求。修整条和修整纸的检测能够以有利的方式通过扫描仪进行。在此，扫描仪可以要么探测修整条和修整纸的实际厚度，要么所述扫描仪至少检测修整条和修整纸的颜色。因为所述修整条和修整纸根据厚度而具有不同的颜色，因此可以由检测到的颜色来推测厚度。如果所述检测不是用扫描仪进行，则这可以通过机器操作人员手动输入数据进行，必要时在来自机器制造商的CAD数据的支持下。在所述数据检测之后，进行相应部分面中的修整条和修整纸的厚度的平均值的计算，以便由此确定修整需求曲线。所述平均值在此有利地作为算术平均、作为众数或作为中位数计算出。通过计算平均值确保的是，基本上确定与机器相关的修整需求，并且基于工具位置（模切刀、开槽刀、压印凸台等）推算出任务特有的修整。

通过本发明的方法能够以简单的方式和方法确定与机器相关的修整需求。然后，由此得到的修整需求曲线可以要么在相应建立任务独有的修整页张时予以考虑，要么可以一次性地建立一个修整板，所述修整板在每个任务中都被用来降低修整需求。在这两种情况下都实现模切压力的更均匀分布，这有助于改善模切结果并且从而有助于产生高品质的模切产品。

本发明还涉及一种用于确定用于平台式模切和/或压印机的模切和/或压印工具的与任务相关的修整需求的方法。与前面描述的本发明的用于确定与机器相关的修整需求的方法相反的是，与任务相关的修整需求与压板的构型并且与导入到压板中的力无关。与任务相关的修整需求通过在模切和/或压印工具上使用任务独有的工具得出。模切刀、开槽刀、橡胶板条、压印凸台等属于所述工具。根据本发明，在第一步骤中以计算方式将模切和/或压印工具的总面特别是通过均匀的网格划分为多个部分面。在第二步骤中在每个部分面中检测模切和/或压印工具上的工具的位置、类型和特征。本发明在此特别是可以在每个网格节点处进行。工具类型在此指的是模切刀、开槽刀、保持橡胶、压印凸台之间的本质不同。工具的特征指的是相应工具的更精确的观察，例如模切刀的切削刃几何结构、开槽刀的棱边造型、橡胶板条的硬度、压印凸台的压印深度的检测等。所述检测能够有利地通过以下方式进行，即，使用来自印版建立或来自模切和/或压印工具建立的前级数据。替代地，所述检测也可以通过机器操作人员进行。在下一步骤中，对于每个部分面求得工具特有的修整需求，其方式是，对于相应的部分面中存在的工具类型和工具特征在数据库中查阅配属的修整需求。在数据库中特别是给相应的工具类型和/或相应的工具特征配置修整需求值或修整系数。所述配置表的值是经验值的汇总。由此例如可以给相应的工具类型配置一个修整需求，所述修整需求根据相应的工具特征通过修整需求系数来适配。对于相应的部分面计算出修整需求并且对于模切和/或压印工具的总面建立修整需求曲线。在需要的情况下，所述修整需求曲线可以被存储。

在下一步骤中可以使用求得的上述修整需求以建立修整页张，所述修整页张预给出所需的与任务相关的修整需求。通过粘接修整页张与修整条导致的费事的修整需求可被取消或者至少降低到最小程度。

本发明还涉及一种用于实施上述方法的计算机。这种计算机的使用被视为是特别有利的，因为所述与任务相关的修整需求的确定完全可以自动化并且可以连入到现有的任务管理系统中。在使用修整需求曲线的情况下建立的修整页张可以在将机器改装到新任务之前就已经建立，从而可以大大降低改装机器的时间耗费。

特别有利的是，上面提及的两个方法相组合以便不仅确定与机器相关的修整需求而且确定与任务相关的修整需求。以这两个方法确定的修整需求曲线可以相互叠加并且被用来建立修整页张。替代地，可建立两个修整页张，它们共同地被放入到模切-和压印站中。由此，通过修整页张与修整条的粘接导致的另外的修整可以被限制到最小程度。

本发明还涉及一种用于建立用于平台式模切和/或压印机的模切和/或压印站的修整页张的方法，其中，修整页张在其面上被轮廓成形。在此，根据本发明，在使用以及的修整需求曲线的情况下用泡涨介质打印一个至少在表面上可泡涨的塑料板。特别有利的是，使用喷墨打印机进行打印。根据所施加的泡涨介质的量，塑料板局部地泡涨，从而其具有较大的厚度并且引起局部的模切压力升高。所施加的泡涨介质的量可通过液滴尺寸、网目间距或点尺寸改变。还能以不同的浓度施加泡涨介质或者可以借助多个喷墨喷嘴施加不同的泡涨介质。塑料板在此可以由适当的可泡涨的塑料例如弹性体或热塑性塑料如PVC或聚乙烯制成。根据所选择的塑料选择适当的溶剂作为泡涨介质。

在一个替代的实施方式中，可泡涨的板由辐射装置例如激光器处理。所述板的泡涨程度在此可通过激光功率、距离、作用的激光的点尺寸和激光波长的变化来影响。

在这两个实施方式的有利的改进方案中，塑料板也可以在印以泡涨介质或被辐射和泡涨之后被硬化，以便实现修整页张的更高的稳定性。

所描述的本发明以及本发明的所描述的有利的进一步方案也可以彼此任意组合地构成本发明的有利的进一步方案。

在本发明的另外的优点以及结构上和功能上有利的构型方面参见从属权利要求以及参照附图对实施例的说明。

附图说明

下面借助于实施例详细阐述本发明。附图中示意性示出：

图1a是平台式页张模切和/或压印机，

图1b是图1a中的模切站区域的细节图，

图2是修整页张或模切工具的总面的计算划分，

图3是机器特有的修整需求的确定，

图4a是修整需求分布的可能的可视化，

图4b是按照图4a建立的修整页张，

图5a是任务特有的修整需求的确定，

图5b是借助于喷墨建立修整页张。

具体实施方式

图1a中示出了一个用于对由纸、纸板和类似物制成的页张进行模切、清废和存放的页张模切-和-压印机100的原理结构。该模切-和压印机100具有续料装置1、模切站2、清废站3和收料装置4，它们由一个共同的机器壳体5承载及包围。

页张6通过一个续料装置1被从一个叠堆中分成单张、供应给页张输送系统7并且由固定在叼取器车8的叼取器桥上的叼取器抓住其前缘及被沿着页张输送方向B间歇地牵引穿过所述模切-和-压印机100的各个站2、3和4。

页张输送系统7具有多个叼取器车8，从而使得可同时在各个站2、3和4中处理多个页张6。叼取器车8也可以由链式驱动器驱动或者在一个替代的实施方式中通过具有行波场电动机的电磁式直线驱动装置驱动。

模切站2包括一个下压板、所谓的下台9和一个上压板、所谓的上台10。上台10可竖直往复运动地被支承并且设有一个上工具20，所述上工具带有模切-和开槽刀。下台9固定地支承在机架中并且设有一个与所述模切-和开槽刀配合的配合板（未示出）。替代地，也可以使上台10静止并且使下台9运动。局部图Ib在图1b中详细示出并且后面还将对其进行详细描述。

叼取器车8将页张6从模切-和压印站2输送到后面的清废站3中，该清废站装备有清废工具。在清废站3中借助于清废工具将不需要的废料段11从页张6上向下冲出，由此使废料段11落到推入在该站下方的车式容器12中。

页张6从清废站3到达收料装置4中，在那里，页张6或者仅简单地被存放或者同时进行相应页张6的各个有用部分的分离。收料装置4也可包括一个托板13，单个的页张6以叠堆14的形式堆叠在该托板上，从而在达到确定的叠堆高度后可将具有堆叠的页张6的托板13从模切-和-压印机100的区域中移走。

在图1b中详细示出模切站2。纸页张6沿页张输送方向B在上压板10（也称为上台）与下压板9（也称为下台）之间运动穿过所述模切站2。在模切过程中，页张6静止。模切站2具有模切工具20，所述模切工具包括上工具，所述上工具具有保护板21、安置在保护板上的木质承载板22，所述木质承载板接收模切刀23。模切工具20可以由未示出的框架、即所谓的闭合框架保持。一个配合模切板24与对置的压板9连接，所述配合模切板形成下工具。其可以由模切槽薄板（约1mm）和模切板（约5-10mm）构成。在图1b中，修整页张设置在承载板22与保护板21之间。

图2示出模切工具20或修整页张25的上工具的外部尺寸。所述工具20或修整页张25的总面通过网格51划分为多个部分面53。所述划分纯数学地进行，其中，尽可能精密的划分是期望的。在此，图2应纯示意性示出划分为部分面53的划分。在实际中，所述划分精密得多，从而形成非常小的部分面。网格51的线分别在网格节点52中相交。所形成的部分面53可以要么通过网格51的网眼定义，要么通过网格节点52的周围环境定义。

在图3中示出本发明方法的流程，用于确定机器特有的修整需求。为此，采用大量修整页张25。每个修整页张25都具有分别不同的修整，所述修整通过修整条25.5和修整纸25.4进行。在图3中示出三个示例性的修整页张25的剖面图。第一修整页张25具有两个小的修整25.2和一个大的修整25.3，它们分别通过修整条25.5构成。第二修整页张25具有两个较小的修整25.1，其中，一个修整具有较宽的伸展。在所述较小的修整25.2之间不存在修整25.1。第n个修整25具有两个小的修整25.2和一个在较大的面上延伸的修整25.4，该修整通过修整纸25.4进行。例如借助于扫描仪31检测每个修整页张25上的修整条和修整纸25.2、25.3、25.4的位置和厚度。为此，确定每个部分面中的修整的厚度。在随后的步骤中，特别是在使用计算机70的情况下根据由此检测到的修整厚度来确定相应部分面中的修整厚度的平均值。通过用于相应部分面53的平均值的相互接连，对于一个修整页张25的总面确定了修整需求曲线60。在修整页张25具有大修整25.3的部分面53中，修整需求曲线60同样设置大的修整需求42。类似地，对于修整页张25具有小修整25.2或不具有修整25.1的部分面53，修整需求分布60设置小的修整需求41或不设置修整需求。

在图4a中粗略地示意性给出一个另外的示例性的也可被称为修整需求曲线的修整需求分布60。由于不同的阴影线（替代地也可以为了可视化采用不同的颜色），可以看出，有一些不存在修整需求的区域40，有一些存在小修整需求的区域41，并且有一些存在大修整需求的区域42。

然后，从所述可视化的修整需求分布60出发，如图4b所示，可例如通过粘接上不同厚度的粘接条来修整一个修整页张25。替代地，修整页张25也可以通过层合方法或通过一个板的打印而产生。在图4b的实例中，在此在部位25.1处不进行修整，在部位25.2处进行小修整并且在部位25.3处进行大修整。

图5a显示了本发明的用于确定与任务相关的修整需求的第二方法。在如图2所述将模切工具20的总面划分为多个部分面53之后，对于每个部分面53都求得：在那里是否具有工具，如果是，则求得所述工具的工具类型和工具特征。在此，模切工具20上的工具的位置、类型和特征的检测可以要么通过借助于扫描仪或摄像机31读出所述模切工具进行，要么可以考虑前级数据74或者机器操作人员通过界面75将数据输入到计算机70中。前级数据74的使用是优选的，因为该方法可以简单地自动进行。如果在一个确定的部分面53中存在一个工具23，则确定其工具类型。其例如可以是模切刀S、开槽刀R、橡胶板条G或压印凸台P。对于每个工具类型还可以详细检测工具的特征。因此，例如对于切割刀S确定切割刀几何结构S1、S2，对于开槽刀R确定外轮廓R1、R2，并且对于压印凸台P确定该压印凸台的材料硬度P1、压印深度P2和紧周围区域中的压印线数目P3等。在数据库72中给所有已知的工具类型S、R、G、P及其特征配置修整需求值xi和修整需求系数fi。如果对于一个部分面53已知那里存在的工具类型和工具特征，则可以根据数据库72确定基于经验值的修整需求值xi及修整需求系数fi。然后可借助于计算机70例如通过修整需求值xi和修整需求系数fi的相乘来确定对于相应的部分面53存在的修整需求40、41、42。因此对于模切工具20的总面的每个部分面53都确定了修整需求40、41、42。通过所有部分面53的修整需求40、41、42的相互接连而形成一个修整需求曲线，所述修整需求曲线可以储存或暂存在存储器71中。

以上述方法之一确定的修整需求曲线60然后可被用来建立修整页张25。在使用修整需求曲线60的情况下，修整页张25可通过在EP2327521A1和那里的段落[0016]中描述的方法进行。

替代地，一个薄塑料板可用作修整页张25的最初产品。所述塑料板25在使用喷墨打印机30的情况下被以泡涨介质打印，参见图5b。在修整需求曲线60设有修整41、42的部分面53中，由喷墨打印机30将泡涨介质施加到塑料板25上，从而使得所述塑料板泡涨，由此经历一个局部的膨胀并且从而形成修整部25.2、25.3。喷墨打印机30的控制在此通过计算机70在使用数据的情况下实现，所述数据描述所述修整需求曲线60。所述修整需求曲线60在此可以例如通过借助于图3或图5a描述的方法之一来确定。所施加的泡涨介质的量可通过液滴尺寸（也就是泡涨介质液滴的体积）、（相应印刷点之间的）网目间距或（在碰到板25上时的）点尺寸而改变。还可以借助于多个喷墨喷嘴施加不同浓度的泡涨介质或者不同的泡涨介质。

参考标号表

1    续料装置

2    模切站

3    清废站

4    收料装置

5    机器壳体

6    页张

7    页张输送系统

8    叼取器车

9    下台

10   上台

11   废料段

12   车

13   托板

14   收料叠堆

15   具有界面、输入装置、分析处理单元和存储单元的控制装置

16   供应台

20   模切工具

21   保护板，例如由塑料构成

22   木质承载板

23   工具（模切刀、开槽刀，等等）

24   配合模切板

25   修整页张

25.1 无修整

25.2 小修整

25.3 大修整

25.4 修整纸

25.2 修整条

30   喷墨打印机

31   扫描仪/摄像机

40   无修整需求

41   小修整需求

42   大修整需求

51   网格

52   网格节点

53   部分面

60   修整需求曲线

100  平台式页张模切和/或压印机

B    页张输送方向

E    页张输送平面

Z    进给运动

xi   修整需求值

fi   修整需求系数

S,R,G,P工具类型

70   计算机

71   存储器

72   数据库

73   检测装置

74   前级数据

75   界面

Claims (10)

1.一种用于确定模切和/或压印机（100）的与机器相关的修整需求（40，41，42）的方法，具有以下步骤：

a）以计算方式将修整页张（25）的总面特别是通过均匀的网格（51）划分为多个部分面（53）；

b）检测修整页张上的修整条和修整纸的位置和厚度；

c）对于多个在模切和/或压印机（100）中使用的修整页张重复步骤b）；

d）计算相应部分面（53）中的修整条（25.5）和修整纸（25.4）的厚度的平均值，用于确定一修整需求曲线（60）。

2.按权利要求1所述的用于确定与机器相关的修整需求的方法，其特征在于，步骤b）和c）中的检测在使用扫描仪（31）的情况下进行。

3.按以上权利要求之一所述的用于确定与机器相关的修整需求的方法，其特征在于，步骤d）中的平均值作为算术平均、作为众数或作为中位数计算出。

4.一种用于确定平台式模切和/或压印机（100）的模切和/或压印站（2）的模切和/或压印工具（20）的与任务相关的修整需求（40，41，42）的方法，具有以下步骤：

a）以计算方式将模切和/或压印工具（20）的总面特别是通过均匀的网格（51）划分为多个部分面（53）；

b）在每个部分面（53）中检测模切和/或压印工具（20）上的工具（23）的位置、类型（S、R、G、P）和特征（Si；Ri，Gi，Pi）；

c）对于每个部分面（53）从数据库（72）中读出工具特有的修整需求（xi，fi）；

d）对于相应的部分面（53）计算出修整需求（40，41，42）作为修整需求曲线（60），并且必要时

e）存储所述修整需求曲线（60）。

5.按权利要求4所述的用于确定与任务相关的修整需求的方法，其特征在于，对于步骤b）使用前级数据（74）。

6.按权利要求4或5所述的用于确定与任务相关的修整需求的方法，其特征在于，在数据库（72）中给相应的工具类型（S，R，G，P）和/或相应的工具特征（Si；Ri，Gi，Pi）配置修整需求值（xi）或修整系数（fi）。

7.按权利要求4至6之一所述的用于确定与任务相关的修整需求的方法，其特征在于，在一个紧接着的步骤中在使用所述修整需求曲线（60）的情况下建立一修整页张（25）。

8.一种计算机（70），其用于实施按权利要求4至6之一所述的方法。

9.一种用于建立一轮廓成形的、用于平台式模切和/或压印机（100）的模切和/或压印站（2）的修整页张（25）的方法，其中，一可泡涨的塑料板（25）在使用已知的、特别是按权利要求1至7之一确定的修整需求曲线（60）的情况下被用泡涨介质打印或者借助于辐射装置、特别是激光器辐射。

10.按权利要求9所述的用于建立修整页张的方法，其特征在于，使用喷墨打印机（30）进行打印并且特别是所施加的泡涨介质的量通过液滴尺寸、网目间距或点尺寸的适配或者通过使用不同的泡涨介质而改变。

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