CN107073548B - 用于在冲压装置中检测片材的检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于在冲压装置中检测片材的方法，包括：提供布置在冲压单元上游的邻接装置，以接收片材并调节片材位置；沿第一前进方向将片材推进到冲压单元以获得多个印刷盘；在片材沿第二前进方向前进的过程中，获取片材的至少一个图像并进行处理以检测印刷图案的布置；将印刷图案的布置与标称布置进行比较以获得相对于标称布置的偏移；其中，检测印刷图案的布置包括：识别顶部图形标记以及底部图形标记；计算顶部图形标记的纵向偏移和顶侧偏移和底部图形标记的底侧偏移；在邻接装置中调节片材的位置包括：根据纵向和/或顶侧和/或底侧偏移来移动和/或旋转片材，以将印刷图案按标称位置定位，以获得印刷盘，其中各印刷部分布置在期望位置。

Description

用于在冲压装置中检测片材的检测装置及方法

技术领域

本发明涉及冲压领域，具体地，涉及一种用于在冲压装置中检测片材(例如金属片材)的检测装置及方法，其中，冲压装置的冲压单元(特别是复式冲压件)适合于接收设置有多个印刷部分(例如印刻或丝网印刷和/或具有凸起部分的压印)的片材，该多个印刷部分根据设定的印刷图案以规则方式布置，以剪切片材，分几个步程分离出多个印刷盘并留下连续的废弃网格，该废弃网格通过传送装置从冲压单元移除。该传送装置将片材供给到冲压单元，并且进一步从冲压单元移除废弃网格，该废弃网格从布置在冲压装置下游的支撑平面接收，其中在生产期间堆叠该废弃网格。

具体地，但不排他地，本发明可以应用于形成容器的封堵件领域，特别是金属封堵件，例如冠型盖，铝盖。

背景技术

现有技术包括用于皇冠盖的冲压装置，其包括具有平行且彼此相对交错的两排冲模的冲压单元，该冲模设置用于从具有多个印刷部分的金属片材剪切圆盘，该多个印刷部分也为圆形并且以规则方式布置成对应于冲模的平行且交错排。片材逐步前进，当模打开时向前进一步，而在片材每次停止时，模闭合以剪切双排印刷盘。通过形成印刷盘获得金属封堵件，盖或小容器，并将该金属封堵件，盖或小容器传送到布置在冲压装置下游的收集料斗。片材沿直线路径以及平行于片材的纵向轴线的方向前进到冲压单元。

为了精确地对准冲压单元中的金属片材，冲压装置包括邻接装置，该邻接装置设置在冲压单元的上游并且相对于冲压单元处于固定位置，适于接收印刷金属片材和调节该金属片材的位置，以便将先前调节的金属片材连续地推进到冲压单元。邻接装置包括可手动驱动以邻接在片材的顶部前进边缘上的顶部邻接件、设置成用于与片材的侧缘接合的手动可调节的侧定位装置、以及侧邻接件，该侧邻接件布置用于与另一侧缘接合并且被固定到相应的弹性支撑件以在驱动一个或两个侧定位装置期间邻接片材。

每个盘都需要剪切成使印刷部分处于期望的位置，因为印刷部分通常具有识别与封堵件相关联的容器的制造商的标识。

此外，印刷图案通常被制成使得能够从金属片材获得最大数量的盖，尽管会留下可传送的废弃网格。在印刷盘的剪切过程中，实际上有必要避免在金属片材的顶缘、底缘和侧缘处存在剪切废料的碎片(所谓的具有圆弓形或圆扇形的“裂片”)，其可以以不受控制的方式在冲压单元中移动，从而损坏单元及其运动构件。

因此，需要在冲压单元中使印刷部分相对于冲模对准，以便确保良好质量的封堵件，其中印刷标示处于期望的位置，并且产生连续可传送的废弃网格，而不产生废弃碎片。

为了调节片材的位置，操作者在需要时可手动驱动邻接装置。

例如，如果印刷图案包括与冲模尺寸相同的圆形印刷部分，则每个冲压件的轴线就必须与各圆形部分的中心对准，然而，如果印刷图案具有比相应冲模的尺寸小的印刷部分，和/或具有与相应冲模的形状不同的印刷部分和/或具有的印刷部分位于相应冲模的侧方位置，则冲模就必须与待剪切的各盘的中心对准，并且印刷部分必须相对于冲压件的轴线处于期望的位置。

片材中的印刷图案的标称布置是针对片材类型和生产批次类型先前确定的布置，这种布置在片材被推进到冲压单元时能够避免剪切碎片。

然而，印刷图案在片材中的布置也可能并不总是与其标称布置匹配。事实上，印刷图案的布置可能存在小的变化，这取决于各种因素，例如金属片材的几何结构精度和金属片材印刷工艺的精度。例如，印刷图案可以相对于标称位置在片材中移动或倾斜。

因此，需要在邻接装置中调节片材位置的过程中，使印刷图案“居中”，即，确保片材的印刷图案布置在标称位置，以确保冲压单元接收金属片材，其中每个印刷部分均相对于相应冲压件的轴线正确地对准。

US4628578公开了一种冲压装置，其包括具有单个冲压件的冲压单元，其中，片材的印刷图案的各印刷部分布置在标称位置。除了多排印刷部分外，片材还包括多个圆形凹痕，每个圆形凹痕关联并布置在各自的印刷部分附近。冲压装置包括固定到冲压单元的框架并且能够框住(frame)和检测定位凹痕的线性数字照相机，从而检测和存储各凹痕相对于片材的供应方向X和Y定位的可能偏差。特别地，沿轴线X(ΔX)计算每个参考凹痕的偏移，沿轴线Y(ΔY)计算每个参考凹痕的偏移，并且进一步，计算每排印刷部分的参考凹痕的倾斜角度作为沿轴线X(ΔX)的所有偏移和沿轴线Y(ΔY)的所有偏移的平均倾斜值。

每个印刷部分在等待位置被推进通过被配置为打开冲压件的冲压单元，以使得能够检测定位凹痕，然后在整排检测之后，片材通过相同的但是被配置成在操作停位的单元退回，以分离印刷盘。通过片材的随后退回步骤将每个印刷部分与片材的其余部分分离，并且通过与待分离部分相关联的参考凹痕的偏差ΔX和ΔY来校正每个步骤。在排的末端，检测片材的后续排，并随后将其提供给冲压装置，直到片材的印刷区域的冲压完成。

US4628578所示的检测方法具有一些缺点。

首先，因为照相机是连续处理凹痕，所以金属片材需要设置印刷部分和参考凹痕两者，每个参考凹痕与相应的印刷部分相关联。制造与印刷部分一样多的附加凹痕意味着在金属片材的印刷步骤期间会产生附加成本。

此外，除了非常复杂之外，检测方法和每个凹痕的位置的相应校正仅可以在冲压装置是单冲压装置时实施。对于其中冲压单元是复式冲压单元并且包括交错的双排冲压件的冲压装置，US4628578公开的检测方法是不能应用的，因为为第一参考凹痕评估的沿轴线X(ΔX)的偏移和沿轴线Y的偏移(ΔY)将应用于同时冲压的两排所有的印刷圆盘。

评估第一凹痕沿轴线X的偏移(ΔX)和沿轴线Y(ΔY)的偏移不足以识别其中印刷部分在片材中倾斜的片材。然而，可以产生质量不足的封堵件，这些封堵件注定会在废弃工位被废弃。

为了评估在片材中倾斜的印刷部分，在US4628578中，利用冲压件打开来检测片材排，并且通过随后的退回进行冲压。为了提取印刷盘，提供了布置在冲压装置上游的合适的提取装置，然而这会使得冲压装置复杂化并进一步降低生产效率。

此外，分离冲压装置上游的印刷盘不适用于先前公开的现有技术的复式冲压单元，现有技术的复式冲压单元提供布置在冲压单元上游的片材的邻接装置和布置在冲压装置下游的成形盖收集料斗。

JP2001058230示出了用于冲压矩形片材的冲压装置，在冲压期间矩形片材由两个夹持件保持在适当位置。

为了控制由夹持件执行的保持的偏差，冲压装置执行第一图形的初始冲压(刻在较大的参考正方形中并且沿着正方形的对角线布置的两个正方形)和该第一图形的第二冲压。

随后，冲压装置根据预设的处理模式进行片材的所需处理。

随后，冲压装置执行第二个图形的第三冲压(内刻入同一参考正方形并沿参考正方形的另一个对角线布置的两个正方形)和该第二个图形的第四冲压。

以这种方式，冲压出四个正方形，该四个正方形内刻在相应的参考正方形中并且布置在参考正方形的角部。

通过分析第一参考正方形中的第一图形和第二图形之间以及第二参考正方形中的第一图形和第二图形之间的不同倾斜，获得片材在两个方向X-Y上的角度偏差。

JP2001058230的检测方法具有一些缺点。

由于片材没有印刷图案，为了检测，需要在片材中形成孔。

此外，如果检测发现片材具有不正确定位的钻孔部分，则片材会被废弃。

发明内容

本发明的一个目的是解决现有技术的上述限制和缺点中的一个或多个。

另一个目的是制造一种复式冲压装置，其中在高生产效率的情况下，确保在剪切和分离盘方面的高精度，以制造优品质的堵塞件，同时避免片材前进和退回装置。

本发明的另一个目的是提供一种复式冲压装置中的检测方法，其能够解决现有技术的上述限制和缺点中的一个或多个。

另一个目的是提供一种检测方法，其允许简单地计算沿轴线X(ΔX)的偏移，沿轴线Y(ΔY)的偏移以及片材中的印刷图案相对于标称位置的倾斜。

附图说明

参照附图可以更好地理解和实施本发明，其中附图通过非限制性示例示出了本发明的一些实施方式。

图1为根据本发明制造的冲压装置的实施方式的立体图。

图2为图1的冲压装置的另一个立体图。

图3为图1的冲压装置的另一个立体图，为了清楚起见，移除了冲压装置的某些部件。

图4是图1中的冲压装置的冲压单元处于打开构造下的立体图。

图5是图像获取装置的侧视图，该图像获取装置布置用于正面框住沿前进路径P前进的片材。

图6是设置有印刷图案且沿路径P前进的片材的平面示意图。

图7是沿方向D1逐步地供应到冲压单元的四个片材的平面示意图，在片材沿第二方向D2前进期间，该四个片材由图5的图像采集装置框住。

图8显示了图6的片材处于随后的前进步程。

图9示出了图7的片材处于另一个随后的前进步程。

图10示出了图5的图像获取装置框住片材的顶角的放大平面示意图。

图11示出了图5的图像获取装置框住片材的底脚的放大平面示意图。

具体实施方式

在本说明书中，各种所示实施方式中共同的相同元件用相同的标号来表示。

如图1所示，用1整体表示机械式冲压装置，例如复式冲压装置，用于制造封堵件，尤其是用于制造冠型盖。

冲压装置1适于加工矩形形状的片材2，特别是金属片材，例如镀锡带，镀铬带，铝等的金属片材。加工中的片材2(图6)是通过印刻或丝网印刷和/或压印凸起部分的印刷片材，其设置有根据片材的面中的印刷图案以规则方式布置的多个印刷部分3。假设该印刷图案是先前已知的，并且设有多排例如交错布置的印刷部分，如下面明确定义的。具体地，术语“印刷部分”意味着印刷图案可以具有图形标记(例如公司商标、图像、标识)，其可以任选地具有凸起的压印区域以进一步突出图形符号。或者，该“印刷部分”也可以仅为凸起的压印区域。

冲压装置1包括至少一个复式冲压件的冲压单元4(图2和图4)，其适于接收片材2并且在停驻阶段剪切该片材，由此分几个步程分离出多个印刷盘，随后形成的冠型盖从该冲压单元被传送至收集料斗(未示出)。

如在该实施方式中，冲压单元4(也通常称为模)包括两排平行并彼此相对交错的冲压件，该两排冲压件与两排对应的冲模可操作地关联。具体地，冲压单元4包括固定至上托架的可移动上板5，各个成形冲压件(未示出)连接至该可移动上板5；固定至基座的中心板6，其承载用于成形冲压件的滑座；以及固定至下托架的可移动下板7，其承载对应的剪切和成形模。该可移动下板7还可以具有提取装置，例如气动和/或弹簧和/或机械驱动提取装置。

引导装置设置在冲压单元4中，用于相对于中心板6引导可移动下板7。上板5和下板7可在闭合位置和打开位置之间移动，在闭合位置，金属片材2被剪切并形成冠型盖，在打开位置，该盖可以通过提取装置从成形冲压件脱离，并且可以例如通过吹气被传送到收集料斗。

具有印刷部分3的金属片2的面面对承载剪切模的可移动下板7，使得例如各印刷部分3位于印刷盖的外部。

印刷部分3以规则的方式成排地布置于片材2，即，该印刷部分3以对应于冲压单元4的冲压件的方式，平行并相对彼此交错地布置。

冲压装置1还包括邻接装置，其沿片材至冲压单元4的第一前进方向D1布置在冲压单元4的上游，该邻接装置适用于接收待剪切的片材2以及适于调节该待剪切的片材2的位置，下文将更清楚地说明。

该冲压装置1还包括一个传送装置，用于逐步地将由邻接装置调节的片材2在第一方向D1上沿直线传送路径T推进冲压单元4，以及从冲压单元4中移除连续的废弃网格。冲压装置1在冲压单元4的下游包括支撑平面8，适用于接收适当堆叠的废弃网格。

该传送装置包括闭环可滑动传送件，其包括以适当距离彼此并排平行布置的两个柔性元件9，每个柔性元件9具有夹持装置10，例如夹子，用于在片材的不进行冲压的区域中(特别地在片材2的下角处)在片材2的两侧横向夹牢。夹持装置10沿柔性元件9间隔布置，并且可与传送件整体一块移动，以在推进和剪切期间保持片材2并随后将片材2作为废弃网格释放到支撑平面8。

冲压装置1可以包括至少一个成叠片材2(图1和图2)的存放部(magazine)11。在本具体实施方式中，冲压装置1包括成叠片材2的两个存放部11，例如设置在冲压装置1入口的两侧，其中印刷图案面向下，而没有印刷图案的面朝上。

移除装置12(例如吸杯型)适于通过没有印刷图案的面将片材2从存放部11一个接一个抓取，以将片材2传输到入口区域，该入口区域通向传输路径P，用于将该片材2传输到冲压装置1内部。

冲压装置1包括润滑装置13，例如辊型或喷射润滑装置，其从移除装置12接收片材2，并将薄的润滑剂层传输到片材2的存在印刷图案的面。

冲压装置还包括传输装置14，其适于从润滑装置13接收片材2并且沿着第二方向D2上的传输路径P将片材2推进到邻接装置。片材2被纵向推进，即，沿传输路径P(并且也沿传送路径T)的第二前进方向D2位于平行于片材2的纵向轴线的路径P的各点处。

传输装置14包括线性传送模块，其具有移动元件和支撑片材2的齿14a，它们以彼此相隔一定的距离两两布置以夹牢片材2，将该片材2移动到上轴15，该上轴距离地面的高度大于润滑装置13离地面的高度。传输装置14因此适于向上移动片材2，该片材2随后借助引导件和辊轴被引导围绕上轴15直到冲压装置1的邻接装置。片材围绕上轴15转动，从冲压装置1的面向存放部11的一侧传输到冲压装置1的面向冲压单元4的相对侧。在上轴15和冲压装置的基座(未示出)之间存在空间15'。

具有缺陷的片材2(例如具有不正确的印刷图案或者印刷图案不属于正确的生产批次)可以从路径P转移至布置在润滑装置13和上轴15之间(更确切地说接近上轴15)的弃品存放部(未示出)。

如果片材具有设有印刻标记和压印的印刷图案，则检测该压印相对于印刻标记正确定位，并且该压印与印刻一致。

具有与印刻标记不一致的压印，或其中印刻与生产批次不一致的片材2被认为是具有要被废弃的缺陷。另一方面，将具有对于生产批次而言是正确的图形标记和/或压印，以及彼此一致的图形标记和/或压印的片材2推进到冲压单元4。

冲压装置还包括片材2的捕获的图像的处理装置16，其适于检测片材2中的印刷图案的布置，并将检测到的印刷图案的布置与印刷图案的标称布置进行比较，以获得片材2中的印刷图案相对于标称布置的偏移。

邻接装置适于根据检测到的偏移来移动和/或旋转片材2，如下面将更好地说明的，以便将检测到的印刷图案定位在标称位置，使得冲压单元分离印刷盘，该印刷盘中的各印刷部分被布置在所期望的位置。

如果片材已经过压印处理，则该方案是特别有利的，在这种情况下，片材是可以变形的。

由处理装置16处理的图像由布置在邻接装置上游(特别地，布置在传输装置14的移动元件之间的空间15'中)的图像获取装置17获取，该图像获取装置17用于在片材2由传输装置14沿第二方向D2推进的过程中获取至少一个图像。如图3所示以及图5、7和8中示意性所示，在片材2由传输装置14沿第二方向D2推进的过程中，图像获取装置17框住片材2的至少一部分。片材2的存在印刷图案的面朝向图像获取装置17。

如果认为片材2的第二前进方向D2是在路径P上，则该片材具有顶缘2a、与顶缘相对的底缘2b和两个相对的侧缘，该两个相对的侧缘之间的区别在于侧工作缘2c可以由图像获取装置17框住。而与侧工作缘2c相对的侧缘2d可以选择性地被框住。顶缘2a和侧工作缘2c之间形成顶角18，侧工作缘2c和底缘2b之间形成底角19。

具体地，处理装置16适合识别片材2的顶角18中的顶部图形标记20和底角19中的底部图形标记21，用于计算顶部图形标记20的纵向偏移和顶侧偏移以及底部图形标记21的底侧偏移。

应当注意，如果片材2具有包括图形标记(印刻或丝网印刷)和压印的印刷部分，则处理装置16优选识别图形标记而不是压印，以在邻接装置中调节片材的位置。或者，如果印刷部分仅有压印或者可优选识别压印图案，可以选择特别配置用于识别压印图案的处理装置16和图像获取装置17。下面，在不失一般性的情况下，将参考识别顶部图形标记20和底部图形标记21，然而应当理解，如果图形标记具有压印，则如果必要的话，该压印也可以是可识别的。

如图7至图9所示，邻接装置包括侧定位装置和前定位装置，该侧定位装置用于根据顶侧偏移和/或底侧偏移沿横向于第一前进方向D1的方向移动和/或旋转片材2，该前定位装置用于根据纵向偏移沿第一前进方向D1移动片材2。该邻接装置适于将印刷图案定位在标称位置，以便在冲压单元中获得印刷盘，该印刷盘中的各印刷部分3布置在期望的位置。

前定位装置包括通过电动、气动或液压致动来驱动的前定位件22，其被控制并且可驱动用于沿第一前进方向D1移动片材2。

侧定位装置包括一对侧定位件23和一对非控制的侧邻接件24，该一对侧定位件23也通过电动，气动或液压致动被驱动和控制，并且可彼此独立地驱动，其中每一个侧定位件布置用于接合片材2的侧缘，该一对非控制的侧邻接件24中的每一个面向相应的侧定位件23，布置用于接合片材2的侧缘。各侧邻接件24固定到相应的弹性支撑件，用于在驱动受控的侧定位件23中的一个或两个的过程中邻接片材2。

图像获取装置17包括光学采集装置和与该光学采集装置相关联的照明器(未详细示出)，以在片材2被传输装置14沿第二前进方向D2推进时获取片材2的图像。

术语“光学图像获取装置”是指能够获取金属片材的图像(特别是过程图像)的光电式图像获取装置，以便从图像中提取感兴趣的特征，例如片材的几何结构特征和/或形状特征。所获取的图像可以是彩色的或黑白的，并且可以从该图像推测关于颜色(色调，饱和度等)或者各自关于灰度以及关于发光强度的信息。

光学设备包括其上布置有电子传感器的主体，例如线性或二维矩阵型(例如CCD或CMOS型)的光敏元件的排列或阵列；以及固定到该主体的适当的光学接收装置，例如由一个或多个透镜组成的物镜，传感器适于通过该物镜接收由待获取的目标(在这种情况下为片材2)散射的光。电子传感器的光敏元件的数量与组成光学设备的存储器中的光栅或位图图像的表征的像素或点状元素的数量匹配。应当注意，具有n×m个像素的分辨率的图像可以通过借助于n×m个光敏元件的二维或矩阵传感器的单次获取或使用m个光敏元件的线性传感器通过n次连续采集(也称为扫描)获取。例如，有利地可以使用线性传感光学设备来获取由传输装置14推进的片材2的图像，在这种情况下，已知将光学设备布置在固定的读取位置并执行后续扫描，当产品在固定的读取位置前进时，每次扫描构成整个图像的非常细的“线”或“行”。在这种情况下，通过将每次扫描后存储的所有行并排放置在一起来重建产品的完整图像。

视场被定义为用于获取光学设备的场，或者为将片材2框在内并且可以获取该片材的图像的预设区域，该视场位于聚焦范围内，并且沿着光学设备(图5所示)的光学轴线A可以为该视场限定场的设定深度。由于光学设备通常相对于片材2位于在与要获取的图像的平面相距0.3至3米之间先前确立的位置处，所以该光学设备通常包括手动调节和固定聚焦光学装置，其中，仅可以通过操作者使用光学装置所配备的相应的调节环螺母来实现聚焦和调节光阑孔径。

处理装置16可以集成到光学设备中以控制图像的获取，打开照明器并且处理所获取的图像，以便从图像中提取感兴趣的特征(如经检测片材2的图形标记相对于其标称位置的位置)，和确定光学检测的结果，即，如下面将更清楚说明的，片材2是否被认为符合质量要求或片材2是否被废弃。这种类型的光学设备已知被称为“智能相机”类型的摄像机或矩阵像机。

或者，处理装置16也可以仅连接而不集成到光学设备中，并且利用通信装置(例如通过高速以太网数据传输网络)接收从光学设备中获取的图像。

冲压装置1包括控制装置25，其通过通信装置29连接到处理装置16和邻接装置，特别是连接到前定位件22和侧定位件23，该前定位件22和侧定位件23由控制装置25控制和驱动。

通信装置29布置在处理装置16和控制装置25之间，使得处理装置16将光学检测结果传达到冲压装置1的控制装置25，并且该通信装置29可以包括以太网高速通信网络(例如由来自光学设备的一组数字输入或输出信号产生)，其分别连接到冲压装置1的控制系统25的相似的输出和输入数字信号。另一方面，布置在邻接装置和控制装置25之间的通信装置29可以包括现场总线或其它典型连接，用于将传感器/致动器集成到冲压装置1的控制装置25。

控制装置25因此能够根据由处理装置16检测到的偏移来致动邻接装置，即，前定位件22和侧定位件23。

此外，若检测到的偏移大于阈值偏移，则冲压装置1的控制装置25也能够直接拒绝经检测的片材2(或者向执行拒绝任务的外部设备发送缺陷信息)，超过该阈值偏移，片材会被判断为不符合要求的质量要求。片材2一旦沿着传输路径P到达布置在图像获取装置17下游的弃品存放部，就会被废弃。

应当注意，图像获取装置17可以相对于片材2沿第二方向D2的前进模式完全或仅部分地框住金属片材2，并且相对于片材的待检测的面定位图像获取装置。

如图10和11所示，图像获取装置17布置在片材2附近，以框住由工作缘2c的一部分以及顶边缘2a的一部分界定的第一片材部分2(图7和图10)，并且获取片材的顶角18的第一图像，以在该第一图像中识别顶部图形标记20，随后图像获取装置17框住由工作缘2c的一部分以及底缘2b的一部分界定的第二片材部分2(图8和图11)，获取片材2的底角19的第二图像，以在该第二图像中识别底部图形标记21。

第二图像适于在片材2通过传输装置14在第二方向D2上沿传输路径P前进期间在第一图像之后被获取。片材2在图像获取装置17处的第二前进方向D2是直线。

可选地，根据未示出的实施方式，图像获取装置17可以布置在离片材2较大的距离处，以框住片材2的至少一个条，该至少一个条由该片材的为侧工作缘2的缘、片材2的顶缘2a部分以及底缘2b部分界定，从而在单个图像中同时获取片材2的顶角18和底角19。处理该单一图像以识别片材的顶角18中的顶部图形标记20和底角19中的底部图形标记21。例如，冲压装置1可以包括相对于图4中所示的冲压单元旋转180°的冲压单元，该冲压单元的可移动上板承载剪切模具，可移动下板承载成形冲压件，片材2被供送至该冲压单元，其中该片材2中的没有印刷图案的面面向传输装置14。以这种方式，片材2的设置有印刷图案的面面向可以布置在位于传输装置14上方的附加支撑件上的图像获取装置17，从而在片材2沿第一直线方向D2的前进过程中，在正面完全地框住该片材。

在使用中，金属片材2在冲压装置1中的检测方法提供了复式冲压件的冲压单元，该冲压单元接收设有多个印刷部分3(根据印刷图案以规则方式布置)的片材2，在停驻阶段剪切该片材2，分几个步程分离出多个印刷盘，并留下连续可传送的废弃网格。该检测方法还提供布置在冲压单元4上游的邻接装置22、23和24，该邻接装置沿直线路径T在片材2的第一前进方向D1上接收待剪切的片材，并且调节该片材的位置，使得传送装置将由夹持件10夹持的调节后的片材推进到冲压单元4，并且获得多个印刷盘。

通过处理片材2的至少一个获取的图像来检测片材2中的印刷图案的布置，将检测到的印刷图案的布置与其标称布置进行比较，以获得片材2中的印刷图案相对于所述标称布置的偏移。

片材2的传输装置14设置在邻接装置22、23和24的上游，并且当片材在第二直线方向D2沿路径P前进到邻接装置时获取片材2的至少一个图像。为了检测片材中的印刷图案的布置，设置识别片材2的顶缘2a、底缘2b和侧工作缘2c以识别顶部图形标记和底部图形标记，该顶部图像标记位于顶缘2a和侧工作缘2c之间界定的顶角18中，该底部图形标记位于侧工作缘2c和底缘2b之间界定的底角19中。

计算顶部图形标记20的纵向偏移和顶侧偏移以及底部图形标记21的底侧偏移，以通过根据纵向偏移、和/或顶侧偏移和/或底侧偏移移动和/或旋转片材2，来调节该片材2在邻接装置22、23和24中的位置，由此将印刷图案定位在标称位置，从而在冲压单元4中获得印刷盘，该印刷盘中的各印刷部分3设置在所期望的位置。

根据纵向偏移，通过前定位件22沿第一直线方向D1移动片材2，即，若纵向偏移为负值则推进片材，若纵向偏移为正值则后退片材。

另一方面，如果顶侧偏移和底侧偏移相同，则通过侧定位件23，根据侧偏移沿横向于第一方向D1的方向移动该片材，侧定位件23的驱动行程等于该偏移，若侧偏移为负值则向右移动片材，若侧偏移为正值则向左偏移片材。

另一方面，如果顶侧偏移和底侧偏移不同，则计算复合偏移，该复合偏移包括相对于第一方向D1的角旋转偏移和横向于第一方向Dl的复合侧偏移。

如果角偏移是负值，则利用侧定位件23，根据该角偏移相对于第一方向D1顺时针旋转片材2，或者如果该角偏移是正值，则利用侧定位件23，根据该角偏移相对于第一方向D1逆时针旋转片材2，侧定位件23每次的驱动行程都不同，以便使片材2旋转所期望的角偏移。此外，根据复合侧偏移横向于第一方向D1移动片材2，如果该偏移是负值则利用侧定位件23将片材向右移动，或者如果该偏移是正值，则利用侧定位件23将片材向左移动，其中，侧定位件23的驱动行程等于复合侧偏移。

为了将检测到的印刷图案的布置与印刷图案的标称布置进行比较，计算所识别的顶部图形标记20距顶缘2a的纵向距离26，并将所计算的纵向距离26与标称纵向距离比较，以获得顶部图形标记20的纵向偏移。

其次，计算所识别的顶部图形标记20距侧工作缘2c的顶侧距离27，并且将计算出的顶侧距离27与标称顶侧距离进行比较，以获得顶部图形标记的顶侧偏移。

最后，计算所识别的底部图形标记21距侧工作缘2c的底侧距离28，并将计算出的底侧距离28与标称底侧距离进行比较，以获得底侧偏移。

通常，计算出的纵向距离和标称纵向距离之间的比较包括计算出从检测结果获得的值与标称距离之间的差，并且纵向偏移是这种距离的结果。

如果纵向偏移(视为不考虑其符号的绝对值)小于最小纵向偏移阈值，则不驱动邻接装置来移动片材2。

如果纵向偏移包括在最小纵向偏移阈值和最大纵向偏移阈值之间的可接受范围内，则驱动邻接装置以根据先前所述沿第一方向D1移动片材2。

另一方面，如果纵向偏移超过最大纵向偏移阈值，则认为片材不适于被冲压，因此必须废弃。

相同的考量(值之间的不同、最小偏移阈值、最大偏移阈值、可接受范围、片材质量的评估和可能的废弃)也适用于计算顶侧偏移和底侧偏移。如果顶侧偏移超过顶侧偏移的最大阈值和/或底侧偏移超过底侧偏移的最大阈值，则认为该片材不适于被冲压，因此必须废弃。

上文提到，印刷图案包括多个印刷部分3，其通常为圆形并且布置成平行并相对彼此交错的排。

优选地，顶部图形标记20和/或底部图形标记21被选为所述圆形印刷部分3其中之一。然而，顶部图形标记20和底部图形标记21还可以是印刷部分的附加部分，例如，如果印刷部分3不为圆形。

顶部图形标记20可以是从顶缘开始的前四排其中之一的圆形印刷部分3，并且其在该排内可以布置在从片材的侧工作缘2c开始的前四个圆形印刷部分3之间。如图10所示，片材2包括顶部图形标记20，其是从顶缘2a开始的第二排中的且从侧工作缘2c开始数起的第一圆形印刷部分3。

底部图形标记21可以是从底缘2b开始的最后四排其中之一排的圆形印刷部分，并且其在该排内可以布置在从片材2的侧工作缘2c开始的前四个圆形印刷部分之间。如图11所示，片材2包括底部图形标记21，该底部图形标记21是从底缘2b开始的倒数第二排中的且从侧工作缘开始数起的第一个圆形印刷部分。

另外，还可以通过利用图像处理算法来分析圆形印刷部分的图形标记，用于将印刷部分3的图形标记与对于特定生产批次有效的参考印刷部分比较。事实上，如果错误地将片材的印刷图案不对应于所要求的生产批次，则在向冲压单元供应金属片材时就可能发生错误。不符合规范的生产批次必须废弃。

如果图像获取装置17相对于片材2的布置使得能够框住片材2的至少一个条，该至少一个条由片材的侧工作缘2c、顶缘2a部分以及底缘2b部分界定，则在片材2的单个图像中就可以同时获取顶角18和底脚19两者，并因此足以处理该单个图像，以在片材2的顶角18中识别顶部图像标记和在底脚19中识别底部图形标记两者。

另一方面，在片材2沿第二方向D2上的传输路径P前进的过程中，如果图像获取装置17相对于片材2的布置使得能够框住由侧工作缘2c的一部分和顶缘2a的一部分界定的第一片材部分2，则首先获取片材2的顶角18的第一图像。随后，框住由工作缘2c的一部分和底缘2b的一部分界定的第二片材部分2，获取片材2的底角19的第二图像，第二图像第一图像之后获取。

由于本发明，因此可以提供一种检测方法，其中，在沿第二方向D2的前进过程中，通过处理在邻接装置的上游获取的金属片材的图像和识别布置在片材2的顶角18中的顶部图形标记以及布置在底角19中的底部图形标记，可以计算顶部图形标记的纵向偏移和顶侧偏移以及底部图形标记的底侧偏移，使得片材能够根据该纵向偏移和/或顶侧偏移和/或底侧偏移在邻接装置中移动和/或旋转。该邻接装置因此可以精确地调节冲压装置上游的片材2。

因此，可驱动邻接装置以使得片材2能够根据检测方法给出的指示正确地定位。此外，可以不用改变冲压单元下游的盖件收集料斗的位置或者片材的废弃网格的支撑平面的位置，从而简化冲压装置。

由于图像获取装置17在邻接装置上游的定位，也可以增大获取图像的灵活性。由于通过邻接装置调节的片材2沿第一方向D1前进到冲压单元4，以及另一方面，图像获取装置17是在片材2沿第二方向D2前进的过程中框住片材2，所以图像获取装置17可以远离冲压单元4和邻接装置布置。

因此，可以选择图像获取装置17在冲压装置1中的最适当的布置，例如图像获取装置17可以布置在距片材2一定距离处，以框住片材2的整个侧条，该整个侧条由侧工作缘2c和顶缘2a的部分和底缘2b的部分界定，或者可选地，图像获取装置可以布置在片材2附近，以在片材2沿传输路径P前进的过程中仅框住该片材的一部分。

Claims (18)

1.一种用于在冲压装置(1)中检测片材(2)的检测方法，其中，所述冲压装置(1)包括冲压单元(4)，该冲压单元(4)适于接收配有多个印刷部分(3)的片材(2)，所述多个印刷部分(3)根据印刷图案以规则方式排布，并且所述冲压单元(4)适于在所述片材(2)的停驻阶段剪切该片材，分几个步程分离出多个印刷盘，所述方法包括：

-提供布置在所述冲压单元(4)上游的邻接装置(22,23,24)，以接收待剪切的所述片材(2)并调节所述片材(2)的位置；

-沿第一前进方向(D1)将经调节的片材(2)推进到所述冲压单元(4)，以获得所述多个印刷盘；

-处理所述片材(2)的获取的至少一个图像，以检测所述片材(2)中的所述印刷图案的布置；

-将检测到的所述印刷图案的布置与所述印刷图案的标称布置进行比较，以获得所述片材(2)中的所述印刷图案相对于所述标称布置的偏移；

其特征在于，所述方法包括：

-在所述片材(2)沿第二前进方向(D2)前进的过程中，获取所述邻接装置(22,23,24)的上游的所述片材(2)的至少一个图像；并且其中，检测所述印刷图案的所述布置包括：

-识别所述片材(2)的顶缘(2a)，底缘(2b)和侧工作缘(2c)，并且进一步识别布置在所述顶缘(2a)与所述侧工作缘(2c)之间界定的顶角(18)中的顶部图形标记(20)，以及识别布置在所述侧工作缘(2c)和所述底缘(2b)之间的底角(19)中的底部图形标记(21)；

-计算所述顶部图形标记(20)的纵向偏移和顶侧偏移，以及所述底部图形标记(21)的底侧偏移；

其中，在所述邻接装置(22,23,24)中调节所述片材(2)的位置包括：根据所述纵向偏移和/或所述顶侧偏移和/或所述底侧偏移来移动和/或旋转所述片材(2)，以将所述印刷图案按所述标称布置定位，以便在所述冲压单元(4)中获得其中各印刷部分(3)布置在期望位置的印刷盘。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述邻接装置(22,23,24)中调节所述片材(2)的位置包括：利用所述邻接装置(22,23,24)的前定位装置(22)根据所述纵向偏移沿所述第一前进方向(D1)移动所述片材。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述邻接装置(22,23,24)中调节所述片材(2)的位置还包括：如果所述顶侧偏移和所述底侧偏移是相同的侧偏移，则利用所述邻接装置(22,23,24)的侧定位装置(23,24)根据所述侧偏移沿横向于所述第一前进方向(D1)的方向移动所述片材。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述邻接装置(22,23,24)中调节所述片材(2)的位置还包括：如果所述顶侧偏移和所述底侧偏移不同则计算出复合偏移，该复合偏移包括相对于所述第一前进方向(D1)的角偏移和在横向于所述第一前进方向(D1)的横向方向上的复合侧偏移；以及利用所述邻接装置(22,23,24)的侧定位装置(23,24)，根据相对于所述第一前进方向(D1)的角偏移旋转所述片材(2)。

5.根据权利要求4所述的方法，包括：利用所述侧定位装置(23,24)，根据所述复合侧偏移沿所述横向方向移动所述片材(2)。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述将检测到的所述印刷图案的布置与所述印刷图案的标称布置进行比较包括：

-计算所识别的顶部图形标记(20)与所述顶缘(2a)的纵向距离(26)，并将所述纵向距离(26)与标称纵向距离进行比较，以获得所述顶部图形标记(20)的所述纵向偏移；

-计算所识别的顶部图形标记(20)与所述侧工作缘(2c)的顶侧距离(27)，并将所述顶侧距离(27)与标称顶侧距离进行比较，以获得所述顶部图形标记(20)的所述顶侧偏移；

-计算所识别的底部图形标记(21)与所述侧工作缘(2c)的底侧距离(28)，并将所述底侧距离(28)与标称底侧距离进行比较，以获得所述底侧偏移。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述印刷图案包括多个平行且彼此相对交错的成排布置的印刷圆形部分(3)，其中，所述顶部图形标记(20)和/或所述底部图形标记(21)被选择为所述印刷圆形部分(3)中的一个。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述顶部图形标记(20)是从顶缘(2a)开始的前四排其中之一排的印刷圆形部分(3)，并且所述顶部图形标记(20)在该排内布置在从所述片材(2)的所述侧工作缘(2c)开始的前四个印刷圆形部分(3)之间。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述底部图形标记(21)是从所述底缘(2b)开始的最后四排其中之一排的所述印刷圆形部分(3)，并且所述底部图形标记(21)在该排内布置在从所述片材(2)的所述侧工作缘(2c)开始的前四个印刷圆形部分(3)之间。

10.根据权利要求1或2所述的方法，包括：框住所述片材(2)的至少一个条，该至少一个条由所述片材(2)的所述侧工作缘(2c)、顶缘(2a)的一部分以及底缘(2b)的一部分界定，以在所述片材(2)的单个图像中同时获取所述片材(2)的所述顶角(18)和所述底角(19)，仅处理所获取的所述图像以识别所述片材(2)的所述顶角(18)中的所述顶部图形标记(20)和所述底角(19)中的所述底部图形标记(21)。

11.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：在所述片材(2)沿所述第二前进方向(D2)前进的过程中，框住第一片材部分，该第一片材部分由所述侧工作缘(2c)的一部分和所述顶缘(2a)的一部分界定，以获取片材(2)的所述顶角(18)的第一图像；然后框住第二片材部分，该第二片材部分由所述侧工作缘(2c)的一部分和所述底缘(2b)的一部分界定，以获取所述片材(2)的所述底角(19)的第二图像，所述第二图像是在所述第一图像之后获取。

12.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：将所述冲压装置(1)的控制装置(25)连接到处理装置(16)和所述邻接装置(22,23,24)，以根据所述片材(2)中的所述印刷图案相对于所述标称布置的偏移驱动所述邻接装置(22,23,24)。

13.一种冲压装置(1)，包括至少一个冲压单元(4)，所述冲压单元(4)适于接收配有根据印刷图案以规则方式排布的多个印刷部分(3)的片材(2)，并且适于在停驻阶段剪切所述片材，分几个步程分离出多个印刷盘，所述冲压装置(1)包括：

-邻接装置(22,23,24)，其布置在所述冲压单元(4)的上游，适于接收待剪切的所述片材(2)并调节该片材的位置；

-至少一个传送装置(9,10)，其用于将由所述邻接装置(22,23,24)调节的所述片材(2)沿第一前进方向(D1)推进到所述冲压单元(4)并且获得所述多个印刷盘；

-所述片材(2)的获取的图像的处理装置(16)，以检测所述片材(2)中的所述印刷图案的布置，并将检测到的所述印刷图案的布置与所述印刷图案的标称布置进行比较，以获得所述片材(2)中的所述印刷图案相对于所述标称布置的偏移，

其特征在于，所述冲压装置(1)还包括：

-传输装置(14)，其布置在所述邻接装置(22,23,24)的上游，用于将所述片材(2)在第二前进方向(D2)沿传输路径(P)推进到所述邻接装置(22,23,24)；以及

-图像获取装置(17)，其沿所述传输路径(P)布置，用于在所述片材(2)沿所述第二前进方向(D2)前进期间，获取所述片材(2)的至少一个图像；

其中，用以检测所述片材(2)中的所述印刷图案的布置的处理装置(16)适于识别所述片材(2)的顶缘(2a)、底缘(2b)和侧工作缘(2c)，并且用于进一步识别顶部图形标记(20)和底部图形标记(21)，所述顶部图形标记(20)布置在所述顶缘(2a)和所述侧工作缘(2c)之间界定的顶角(18)中，所述底部图形标记(21)布置在所述侧工作缘(2c)和所述底缘(2b)之间界定的底角(19)中，以便计算所述顶部图形标记的纵向偏移和顶侧偏移，以及所述底部图形标记的底侧偏移；

其中，所述邻接装置(22,23,24)适于根据所述纵向偏移和/或所述顶侧偏移和/或所述底侧偏移移动和/或旋转所述片材(2)，以将所述印刷图案按所述标称布置定位，以便在所述冲压单元中获得印刷盘，其中，印刷盘中的各印刷部分(3)布置在期望位置。

14.根据权利要求13所述的冲压装置，其中，所述邻接装置(22,23,24)包括侧定位装置(23,24)和前定位装置(22)，所述侧定位装置(23,24)用于根据所述顶侧偏移和/或所述底侧偏移沿横向于所述第一前进方向(D1)的方向移动和/或旋转所述片材，所述前定位装置(22)适于根据所述纵向偏移沿所述第一前进方向(D1)移动所述片材。

15.根据权利要求14所述的冲压装置，其中，所述侧定位装置(23,24)包括一对受控的侧定位件(23)和一对侧邻接件(24)，所述侧定位件(23)可被彼此独立地驱动，其布置成各自接合所述片材(2)的侧缘，所述侧邻接件(24)中的每一个面向各自的侧定位件(23)并分别布置成接合所述片材(2)的与所述侧定位件(23)接合的侧缘相对的侧缘，所述侧邻接件均固定在弹性支撑件上，用于在一个或两个受控的侧定位件(23)的驱动期间邻接所述片材(2)。

16.根据权利要求13至15中的任一项所述的冲压装置，其中，所述图像获取装置(17)布置成框住所述片材(2)的至少一个条，该至少一个条由所述片材(2)的所述侧工作缘(2c)、顶缘(2a)的一部分以及底缘(2b)的一部分界定，以在所述片材(2)的单个图像中同时获取所述片材(2)的所述顶角(18)和所述底角(19)，并且其中，所述处理装置(16)仅适于处理所获取的所述图像，以识别所述片材(2)的所述顶角(18)中的所述顶部图形标记(20)和所述底角(19)中的所述底部图形标记(21)。

17.根据权利要求13至15中的任一项所述的冲压装置，其中，所述图像获取装置(17)被布置成，在所述片材(2)沿所述第二前进方向(D2)前进的过程中，框住第一片材部分，该第一片材部分由所述侧工作缘(2c)的一部分和所述顶缘(2a)的一部分界定，以获取所述片材(2)的所述顶角(18)的第一图像；然后框住第二片材部分，该第二片材部分由所述侧工作缘(2c)的一部分和所述底缘(2b)的一部分界定，以获取所述片材(2)的所述底角(19)的第二图像，所述第二图像是在所述第一图像之后获取。

18.根据权利要求13至15中的任一项所述的冲压装置，包括控制装置(25)，其连接到所述处理装置(16)和所述邻接装置(22,23,24)，以根据由所述处理装置(16)检测到的偏移来驱动所述邻接装置(22,23,24)。