CN109195806A - 用于切割具有打印图像的衬底的自动方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于在自动切割装置(100)中切割带有打印图像的衬底的方法,所述装置设置有用于基于纵向和横向切割标记的检测来校正对准误差的手段。纵向切割标记(LM)设置有不连续部(N),该不连续部相对于衬底(S)的进给方向(F)布置在每个横向切割标记(TM)上游,并且与横向切割标记间隔开预定的已知尺寸(d)。自动切割装置(100)包括配置成检测横向切割标记(TM)的第一光学单元(140)和配置成检测纵向切割标记(LM)中的不连续部(N)的第二光学单元(150)。由于衬底的速度是已知的,所以当横向切割标记(TM)实际上通过第一光学单元(140)下方时,控制系统激活第一光学单元(140)。由于这些特征的组合,可以通过提供误差校正的自动切割装置可靠地解决检测横向切割标记的技术问题。
Description
技术领域
本发明总体上涉及用于切割其上打印有多个图像的衬底的自动装置的领域。这种类型的衬底特别是以片材形式提供或卷绕成卷的纸、布、PVC等的条带。更具体地,本发明涉及一种切割方法和提供衬底的对准误差的校正的装置,其中校正基于沿图像边缘打印的纵向和横向切割标记的检测。
背景技术
众所周知,包括数字渲染在内的图形和摄影技术正在经历深刻的变化,并且正在通过放弃通过传统光学系统制作的打印品、并且越来越关注从数字文件到片材或卷上的喷墨打印技术来发展,这些片材或卷提供了具有最多样特征和尺寸的衬底。
各个图像是通过切割过程获得的,其中衬底被引入到具有切割单元的自动切割装置中,该切割单元被配置成在平行于进给方向的纵向方向上和垂直于进给方向的横向方向上进行切割。
这些自动切割装置的纵向切割单元通常被约束到横杆,它们沿着横杆锁定在对应于打印在衬底上的图像的纵向边缘的预定位置。相反地,至少一个横向切割单元可沿着横杆移动,例如通过电动马达和带齿传动带。
这些切割装置可以有利地设置有用于校正衬底相对于纵向和横向切割单元沿着其操作的进给方向和横向方向的对准误差的手段。
为此目的,在靠近图像并平行于图像边缘的衬底上打印在纵向或进给方向以及横向方向上延伸的合适的切割标记。切割标记由一个或多个平行的黑色带组成,这些黑色带指示打印在衬底上的图像的位置和取向,因此用作切割操作的参考。
专利US 6536892 B1描述了这种衬底的一个例子,根据该专利,图像以及横向和纵向切割标记利用同一打印头一起打印。
切割装置的校正手段通常包括光学单元,例如反射光学池,其可操作地连接到控制系统,该控制系统又包括设置有适当的控制程序的微处理器。
当打印衬底在纵向或进给方向上前进时,光学单元聚焦切割标记,检查它们的位置,并且每当在进给方向和/或横向方向上检测到打印在衬底上的图像的不对准时,控制系统操作合适的致动器和/或电动辊,这些致动器和/或电动辊校正安装有切割单元的杆或导向件的位置。
申请人名下的专利EP 1883510 B1描述了分别根据独立权利要求1和独立权利要求4的前序部分的自动切割方法和自动切割装置。
上述具有相关校正手段的自动切割装置已经被开发用于所谓的“大幅面”打印机,这意味着它们可以在宽度为1600mm或更大的衬底上打印图像。然而,越来越需要较小幅面打印机的应用。
在打印在大幅面衬底上的图像的情况下,切割标记通常可以与打印的图像清楚地区别开来,使得自动校正手段的光学单元基本上没有对准和/或切割误差地操作。
相反,在较小尺寸的衬底的情况下,切割标记可能与打印图像的部分和/或细节以及文本元素混淆,因为它们的规模较小。因此,有可能校正手段的光学单元产生读取错误,因此,校正手段可能仅仅部分地或根本不进行干预。
这个问题主要与横向切割标记有关,其打印在纵向或进给方向上的连续图像之间,而就纵向切割标记而言,基本上不存在问题,因为这些标记是沿进给方向在衬底的整个长度上延伸的连续线。
因此,需要改进自动切割方法和提供对准误差的校正的装置,这是本发明的目的。所述目的通过一种方法和一种自动装置来实现,其主要特征分别在权利要求1和4中规定,而其它特征在其余权利要求中规定。
发明内容
本发明的解决方案的思想是通过为纵向切割标记提供不连续部来修改它们,所述不连续部相对于进给方向布置在每个横向切割标记上游并与每个横向切割标记间隔开预定的已知尺寸。相应地,具有用于校正对准误差的手段的自动切割装置设置有光学单元,该光学单元可操作地连接到其控制系统,并且被配置成检测不连续部,使得在已知衬底进给速度的情况下,当横向切割标记实际通过旨在检测横向切割标记的光学单元下面时,旨在检测横向切割标记的光学单元被选择性地激活。
因此,能够可靠地解决检测横向切割标记的技术问题,该技术问题影响提供误差校正的自动切割装置,更具体地说,影响配置成切割宽度小于1600mm的衬底的装置。
本发明提供的主要优点是切割方法可以以极其经济有效的方式实现。一方面,事实上,在已知位置打印具有周期性不连续部的纵向切割标记就足够了。另一方面,提供一种具有光学单元的自动切割装置就足够了,该光学单元被配置成检测这种不连续部并且设置控制系统的微处理器,使得旨在检测横向切割标记的光学单元在检测到纵向切割标记中形成的不连续部时被激活。
本发明提供的另一个优点是,用于检测不连续部的光学单元也可用于在衬底沿进给方向前进时监测纵向切割标记,并参照这些切割标记校正可能的对准误差。
附图说明
通过下面参考附图对本发明实施例的详细和非限制性描述,本领域技术人员将清楚本发明的其他优点和特征,其中:
-图1是示出根据本发明的自动切割装置的立体图;
-图2示出了图1的细节II;
-图3是俯视平面图,示意性地示出了当衬底通过自动切割装置时,具有两个打印图像和相关切割标记的衬底的一部分。
具体实施方式
参照图1和图2,根据本发明的用于切割具有打印图像的衬底的自动切割装置大体由附图标记100表示。
装置100包括框架110,例如可在轮子上移动的框架,框架110以已知的方式包括一对立柱111、112,立柱111、112支撑平面(未示出),该平面旨在接收具有多个带有相关切割标记的打印图像的衬底S。多个牵引辊(未示出)也安装在框架110上,以便允许衬底S在切割装置100的入口和出口之间沿纵向或进给方向移动。纵向或进给方向用箭头F示意性地表示。
切割装置100还包括一个或多个纵向切割单元120和至少一个横向切割单元130,纵向切割单元120被配置成在进给方向F上切割衬底S,横向切割单元130被配置成在垂直于进给方向F的横向方向T上切割衬底S。
纵向切割单元120被约束在框架110的杆113上,杆113在立柱111、112之间沿横向方向T延伸。纵向切割单元120在横向方向T上沿杆113的位置可以手动或自动修改,这取决于打印在衬底S上的图像数量和它们的布局。横向切割单元130可沿框架110的导向件114移动,该导向件114在横向方向T上在立柱111、112之间平行于杆113延伸。横向切割单元130可以例如由马达通过传动带驱动。
切割装置100还包括用于校正衬底S相对于纵向切割单元120和横向切割单元130沿其操作的进给方向F和横向方向T的对准误差的手段。校正手段包括光学单元,例如反射光学池,其可操作地连接到装置100的控制系统(未示出),该控制系统包括设置有适当的控制程序的微处理器。众所周知,误差校正基于沿着图像边缘打印在衬底上的纵向和横向切割标记的检测。
在附图所示的实施例中,装置100包括例如由两个反射光学池141、142组成的第一光学单元140,该反射光学池141、142可以与横向切割单元130沿着其移动的导向件114相关联。第一光学单元140例如布置在导向件114的中间,并且两个反射光学池141、142在横向方向T上间隔开,以便允许检测衬底相对于打印在其上的横向切割标记的对准误差。
根据本发明,切割装置100还包括第二光学单元150,该第二光学单元150可操作地连接到控制系统并与第一光学单元140协作,以便向控制系统发送横向切割标记的实际通过的确认。
例如呈线性CCD传感器或等效传感器形式的第二光学单元150包括两个读取点151、152,这两个读取点151、152在横向方向T上相互间隔开,并且被布置成靠近框架的立柱之一,例如立柱112,使得两个读取点151、152定位成相对于打印在衬底S上的纵向切割标记彼此相对,该衬底在进给方向F上行进。
图3示意性地示出了在进给方向F上穿过自动切割装置100的衬底S。多个图像IM1、IM2等在进给方向F上连续地打印在衬底S上。例如由一对平行的黑色带组成的横向切割标记TM被打印在连续的图像之间。纵向切割标记LM被打印在衬底S的边缘附近,并在进给方向F上平行于图像IM1、IM2延伸。
根据本发明,纵向切割标记LM包括例如呈凹痕N、间断等形式的不连续部,其相对于进给方向F位于每个横向切割标记TM的上游,并且与该横向切割标记间隔开例如包括在150mm和200mm之间的预定的已知尺寸“d”。该尺寸是提供给自动切割装置100的控制系统的输入。
由于衬底S在进给方向F上的速度是已知的,所以通过第二光学单元150检测纵向切割标记LM中的不连续部N允许控制系统准确地知道在不连续部之后的横向切割标记TM何时将在配置为检测它们的第一光学单元140下方通过。这允许避免检测误差,从而在校正衬底S的位置时避免误差。当检测到纵向切割标记LM中的不连续部时,控制系统选择性地执行第一光学单元140的激活。换句话说,检测到纵向切割标记LM中的不连续部预测横向切割标记TM的到达。
根据本发明的实施例,装置100可以包括第三光学单元(未示出),该第三光学单元在立柱之一(例如立柱112)附近被约束到框架110,并且被配置成参照打印在衬底S上的纵向切割标记LM检测该衬底的对准误差。第三光学单元可以有利地靠近第二光学单元150布置,从而形成用于纵向切割标记LM的单个读取块。
根据本发明的替代实施例,第二光学单元150可以被配置为用于检测横向切割TM之前的纵向切割标记LM中的不连续部N,以及用于监测纵向切割标记LM,即控制衬底S的对准。
这里已经参照本发明的优选实施例公开了本发明。应当理解,可以存在与由下面阐述的权利要求的保护范围所限定的相同发明构思相关的其他实施例。
Claims (7)
1.一种用于通过自动切割装置(100)切割包括打印图像的衬底的方法,所述自动切割装置设有用于校正对准误差的手段,所述方法包括以下步骤:
i)在衬底(S)上打印多个图像(IM1,IM2);
ii)在纵向或进给方向(F)上打印靠近所述衬底(S)的边缘并平行于所述图像(IM1,IM2)的边缘的纵向切割标记(LM)和打印垂直于所述纵向切割标记(LM)的多个横向切割标记(LM),所述横向切割标记(TM)布置在打印在所述衬底(S)上的连续图像(IM1,IM2)之间;
iii)提供具有第一光学单元(140)的自动切割装置(100),所述第一光学单元被配置为用于检测所述横向切割标记(TM);
iv)将所述衬底(S)进给到所述自动切割装置(100)中;
其特征在于,所述纵向切割标记(LM)被打印为使得其具有相对于所述进给方向(F)布置在每个横向切割标记(TM)上游的不连续部(N),所述不连续部(N)与相应的横向切割标记(TM)间隔开预定的已知尺寸(d);
所述自动切割装置(100)设有第二光学单元(150),所述第二光学单元被配置为用于检测所述纵向切割标记(LM)中的所述不连续部(N);
并且所述自动切割装置(100)的控制系统被配置成使得当所述第二光学单元(150)检测到所述纵向切割标记(LM)的所述不连续部(N)时,所述第一光学单元(140)被选择性地激活以检测打印在所述衬底(S)上的横向切割标记(TM)。
2.根据权利要求1所述的切割方法,其中,所述纵向切割标记(LM)的所述不连续部(N)是凹痕。
3.根据权利要求1或2所述的切割方法,其中,所述第二光学单元(150)被配置成检测所述纵向切割标记(LM)的所述不连续部(N),并且沿着所述进给方向(F)监测所述纵向切割标记(LM)以及所述衬底(S)的对准误差的校正。
4.一种用于切割包括打印图像的衬底(S)的自动装置(100),所述装置(100)包括:
i)一个或多个纵向切割单元(120),其被配置成允许在进给方向(F)上切割衬底(S);
ii)至少一个横向切割单元(130),其被配置成允许在垂直于所述进给方向(F)的横向方向(T)上切割所述衬底(S);
iii)用于校正衬底(S)的对准误差的校正手段,其中所述校正手段包括第一光学单元(140),所述第一光学单元布置在所述横向方向(T)上并被配置为用于检测打印在所述衬底(S)上的横向切割标记(TM);
iv)控制系统,所述第一光学单元(140)可操作地连接到所述控制系统;
其特征在于,还包括第二光学单元(150),所述第二光学单元可操作地连接到所述控制系统并设置有两个检测点(151,152),所述第二光学单元(150)布置在所述自动装置(100)在所述横向方向(T)上的一端,使得在使用中,所述两个检测点(151,152)相对于沿着在所述进给方向(F)上进给的所述衬底(S)的边缘打印的纵向切割标记(LM)彼此相对布置;
并且所述控制系统被配置成基于从所述第二光学单元(150)接收的指示所述纵向切割标记(LM)中的不连续部的信号选择性地激活所述第一光学单元(140)。
5.根据权利要求4所述的自动装置(100),还包括第三光学单元,所述第三光学单元在所述横向方向(T)上布置在所述自动装置(100)的一端,并且被配置为用于监测所述纵向切割标记(LM)。
6.根据权利要求5所述的自动装置(100),其中,所述第三光学单元靠近所述第二光学单元(150)布置。
7.根据权利要求4所述的自动装置(100),其中,所述第二光学单元(150)被配置为用于在所述进给方向(F)上检测所述纵向切割标记(LM)的所述不连续部(N)并监测所述纵向切割标记,并且用于校正所述衬底(S)的对准误差。
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