CN116669920A - 用于转换机的校准系统和校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于转换机(20)的校准系统(30)和校准方法，该转换机(20)具有模切工具(18’)和至少一个用于沿行进路径在运输方向(D)上运送片材(1)通过转换机的传输单元(25)。校准系统包括第一图像传感器(33)，存储器(36)和控制单元(34)。校准系统被配置为检测片材(1)上的标记(42)的实际位置并与存储在存储器(36)中的标记(42)的参考位置进行比较。当标记的纵向位移(Δxi)和横向位移(Δyi)中的至少一个超过预定的容差阈值(Txi，Tyi)时，执行存储在存储器中的校正程序。

Description

用于转换机的校准系统和校准方法

技术领域

本发明涉及一种适用于生产折叠盒或扁平包装盒的转换机。特别地，本发明涉及一种用于转换机的校准系统和一种在转换机内对准印刷图像的方法。

背景技术

折叠盒或扁平包装盒可以在包括模切机的转换机中生产。这些类型的机器印刷、压折和切割卡纸板或纸板的片材基材。对于片材-进料式机器，片材基材最初进入转换机的进料器模块，然后在不同的工作站中经过一系列操作。某些类型的转换机配备了具有切割边缘的旋转模切机，用于切割片材。

然而，有时可以将具有预印刷图像的片材提供给转换机的进料器模块，而不是在转换机中印刷片材基材。

需要进料每张片材，以使图像到达至相对于模切机的正确且恒定的位置。位置的变化导致压折和切割线没有被放置在相对于印刷图像一致的距离处，并且最终的盒将不会在相同的位置具有该图像。

在现有技术的转换机中，控制的是片材的位置，而不是印刷图案的位置。这种控制被称为套准控制。套准是转换机中片材的对准，并与不同工作站中旋转工具的角度位置有关。套准控制系统包括光学检测器，并使用片材的前缘作为参考。当转换机自身进行印刷操作时，这种类型的系统通常提供相对于图像可接受的切割精度。

对于进料预印刷片材的转换机，片材上的印刷图案的位置对于转换机是未知的，这是因为套准控制系统尚未确定印刷套准检测。这通常导致印刷物在成品盒上的的位置不一致。

可以通过不同的工作站的相互调整来设置套准，例如调整如印刷滚筒和旋转模具等旋转工具的角度位置。文件EP0615941公开了这样一种布置的示例。

文件GB2491080公开了一种校准设备，其中图像取自参考标志，并且其中在处理工具上直接进行校正以控制工具在基材上工作的位置。

对于其他类型的转换机，如US2012/0194791中所述的，连续的幅材基材被供应至转换机。如US2012/0194791中所述，通常调整的是旋转工具的定时角度位置而不是幅材的位置。

文件EP3332927公开了一种设备，该设备适用于检测参考标志是否位于横梁上以确定片材的方向。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是确保印刷图像在所有盒子上被放置在基本相同的位置。本发明的目的通过根据权利要求1所述的转换机和根据权利要求15所述的方法来解决。

根据本发明的第一方面，提供了一种转换机，该转换机包括旋转模切工具和多个单独可控的传输驱动器，每个传输驱动器可操作地连接至至少一个传输单元，该传输单元被配置为沿行进路径在运输方向上运送片材通过转换机，该转换机还包括校准系统，该校准系统包括：

图像传感器，其被配置为捕获通过转换机的片材上的标记的实际图像，

存储器，其被配置为存储标记中的预定参考点的最佳位置，该最佳位置包括横坐标和纵坐标，

控制单元，其被配置为接收来自图像传感器的数据和确定标记中的被检测的参考点的横坐标和纵坐标，以及计算被检测的参考点的位置相对于预定参考点的位置的偏差，该偏差包括纵向标记位移和横向标记位移，

并且其中，当纵向标记位移和横向标记位移中的至少一个超过预定容差阈值时，控制单元还被配置为执行存储在存储器中的校正程序。

转换机的行进路径在从进料器模块到旋转模切工具的方向上延伸。纵向图像位移是在片材的运送方向上。

被检测的参考点的位置可以对应于与标记中的预定参考点相同的位置。被检测的参考点和预定参考点均相对于片材上的印刷图像具有相同的空间纵向和横向坐标。然而，被检测的和预定义的参考点相对于转换机和预定义的坐标系将不在相同的位置。预定义的坐标系可以由图像传感器来定义。

容差阈值可以是距离并且可以以毫米来定义。在实施例中，纵向容差阈值可以设置为“0”。通过这种方式，将校正程序设置为最高水平的校正，因为没有纵向标记位移是可接受的。

标记中的预定参考点可以是标记的二维形状的理论性重心点。因此，理论性重心可以是二维标记中位于中心的点。

图像传感器可以通过光学检测器对前缘的检测来启动，该光学检测器与图像传感器分离，或集成至图像传感器中，并且优选地位于图像传感器的上游。或者，启动图像传感器的触发信号可以由控制单元提供。例如，控制单元可以通过从进料器模块获取片材位置，或者通过基于来自进料器模块和/或传输单元的操作参数计算启动时间来确定启动时间。

图像传感器可以是光学传感器，其被配置为测量标记反射的光强度。

在实施例中，如果横向标记位移超过横向容差阈值，控制单元被配置为发出错误信号。如果横向标记位移超过横向容差阈值，错误信号可以被配置为启动排出器模块以排出片材。

在实施例中，当检测到至少一个片材具有超过横向容差阈值的横向标记位移时，中止进料器模块的操作。

在实施例中，校准系统还包括进料传感器，该进料传感器被配置为检测片材的前缘的位置，并且控制单元还被配置为通过前缘的测量位置与最佳套准位置的比较以计算进料套准位移。

控制单元可以被配置为通过前缘的测量位置与最佳套准位置的比较以计算进料套准位移，并且其中控制单元还被配置为计算对应于纵向标记位移和进料套准位移的总和的初始总纵向位移。

在实施例中，校准系统包括多个传输传感器，该传输传感器沿运输方向在行进路径上被设置并且被配置为检测套准位移。

控制单元可以被配置为通过添加由传输传感器检测的附加套准位移来重新计算每个传输传感器处的总纵向位移。

在实施例中，如果初始总纵向位移超过纵向容差阈值，该传输驱动器的操作被调整，并且片材的纵向位置通过调整传输驱动器的速度被校正。

每个传输驱动器可操作地连接至转换机的第一传输单元和第二传输单元，并被配置为一致地控制转换机的第一传输单元和第二传输单元的操作。校准系统还可以包括传输传感器，该传输传感器于运输方向上可位于第二传输单元处。通过这种方式，在片材到达最近的位于下游的模块(可以是柔版印刷单元)之前，第二传输单元中的速度变化改变片材的位置。

在实施例中，如果初始总纵向位移低于最大纵向校正极限，控制单元被配置为仅调整传输驱动器的操作。

在实施例中，如果初始总纵向位移高于最大纵向校正极限，校正程序被配置为中止进料器模块，并且当旋转模切工具的角度位置被调整时仅重新启动进料器模块。

在实施例中，传输单元的壳体包括优选地以线的形式提供的参考标志，该参考标志沿转换机的运输方向延伸，并且参考标志可被图像传感器在视觉上检测到。在实施例中，参考标志可以在第一传输单元中。

在实施例中，控制单元被配置为计算初始校正，该初始校正为纵向标记位移和进料套准位移的总和，并且其中控制单元还被配置为计算多个分数校正以使得初始校正在多个传输单元上相等地分布。

校准系统优选地连接至多个单独可控的传输驱动器，可操作地连接至多个传输单元。

在实施例中，校准系统包括多个传输传感器，该传输传感器沿运输方向在行进路径上被设置并且被配置为检测套准位移，并且其中由传输传感器检测的每个套准位移被添加至每个随后的分数校正。

在实施例中，存储器包括用于使控制单元处于第一操作模式和在第二操作模式的指令，

并且其中处于第一操作模式的控制单元被配置为停用图像传感器并且仅提供由每个传输传感器检测的每个套准位移的校正，并且其中每个各自的校正仅在位于传输传感器与最近的位于下游的印刷单元之间的每个各自的最近的位于下游的传输中进行，

并且其中处于第二操作模式的控制单元被配置为启动图像传感器并且提供多个分布式的分数校正。

可以在用户界面上输入操作模式的选择。在第一操作模式中不执行分数校正。处于第一操作模式的控制单元被配置为在套准位移检测和最近的位于下游的印刷单元之间提供即时校正。

在实施例中，存储器包括过渡存储器和包括存在于转换机中的多个片材的多个数据位置，并且每个数据位置包括在片材的位置的位置信息以及在纵向方向上所需的分数校正。

根据本发明的第二方面，提供了一种校准转换机(20)的方法，该方法包括以下步骤：

A)沿运输方向运送片材通过转换机，

B)捕获片材上的标记的实际图像，

C)确定标记中的被检测的参考点的横坐标和纵坐标，

D)从存储器中获取预定参考点的最佳位置的横坐标和纵坐标，

E)计算被检测的参考点的位置相对于预定参考点的最佳位置的偏差，该偏差包括纵向标记位移和横向标记位移，

F)当纵向标记位移和横向标记位移中的至少一个超过预定容差阈值时，开始校正程序。

在实施例中，如果初始总纵向位移超过纵向容差阈值，该传输驱动器的操作被调整，并且其中片材的位置通过调整传输驱动器的速度被校正。

在实施例中，该方法还包括在步骤A)前执行在第一操作模式与第二操作模式之间选择操作模式的步骤，并且其中处于第一操作模式的方法不包含步骤B)至F)，并且其中该方法则包括以下步骤：

-印刷片材，

-由多个传输传感器检测套准位移，以及

-校正每个各自的传输传感器与每个最近的位于下游的印刷单元之间的每个套准位移，

并且其中处于第二操作模式的方法只包含在前一方面的方法中定义的全部的步骤A)至F)。

因此，在第一操作模式中，每个套准位移由印刷单元上游一定距离处的相应传输传感器检测，并且其中位于传输传感器和印刷单元之间的传输单元通过片材的运送速度的加速或减速来改变片材的位置。图像传感器优选地在第一模式中被停用。

附图说明

从本发明的示例性实施例的以下描述和附图中，进一步的优点和特征将变得显而易见，其中相似的特征用相同的附图标记表示，并且其中：

图1a、1b、1c和1d示出了卡纸板基材和盒的平面和透视示意图；

图2示出了根据本发明的旋转模切机的截面示意图；

图3是根据本发明的校准系统的示意图：

图4示出了示例性旋转模切机装置的透视示意图；

图5示出了根据本发明的传输单元的示例图；

图6示出了被本校准系统捕获的位移的示意图；以及

图7a和7b示出了本校准系统的图像捕获的示意图。

具体实施方式

图1a示出了由卡纸板或纸板制成的片材1，其用于制造如图1d所示的盒1”。如图1a中所示，片材1具有前缘6、后缘8、第一侧边缘2和第二侧边缘4。片材1也包括印刷图案或图像12。

在盒1”被组装成三维形状并具有内容前，通常被提供为中间坯料1’，例如图1b所示的扁平包装盒1’或如图1c所示的折叠盒1’。扁平包装盒1’是被切割和压折的片材1，以单层被提供。折叠盒1’是扁平的盒，其在转换机中进一步被折叠并粘合。

为了制造扁平包装盒1’或折叠盒1’，片材1在转换机中经过一系列的处理操作并且在该转换机中片材1被切割和压折以形成中间坯料1’。

图1b示出了可从根据本发明的转换机20获得的中间坯料1’的示例。中间坯料1’通常设置有第一组折痕线13和横向于第一组折痕线13的第二组折痕线14。这些折痕线13、14也可以称为“折叠线”，并使片材1可被折叠成三维盒1”。中间坯料1’还具有切口11，其形成盒1”的折板。

现参考图2，其示出了根据本发明的转换机20和其被配置为生产图1b的中间坯料1’。如图所示，转换机20包括一系列的形式为进料器模块23、包括一个或多个柔版印刷单元22a、22b、22c、22d的柔版印刷模块22、以及旋转模切模块26的工作站。转换机20还可以包括可选模块27，例如干燥器模块或排出器模块。

如图4所示，旋转模切模块26包括模切滚筒18和砧座19，砧座19适用于在其间的间隙中接收片材1。旋转模切模块26被配置为切割并可选地压折片材1。

转换机20还包括主要控制单元(ECU)21及操作者界面或显示器29。主要控制单元(ECU)21被配置为控制转换机20的整体操作，操作者界面或显示器29被配置为显示可操作的数据和接收操作者的输入。

进料器模块23被配置为接收一叠卡纸板片材1并沿行进路径P(在运输方向D上延伸)将它们一张一张进料至旋转模切模块26。片材1可以是空白的(即没有印刷)或设置有预印刷的图案12。

柔版印刷模块22布置在进料器模块23后，并且包括至少一柔版印刷单元22a。一般地，提供多个柔版印刷单元22a、22b、22c、22d以便能够以不同颜色的油墨进行印刷过程。

片材1具有预印刷的图像12，例如与打算储存在最终的盒子1”内的内容有关的装饰、图案、品牌或公司名称。柔版印刷模块22可被配置为在预设位置印刷片材1。但是，如果片材1在放入进料器模块23时已经被预印刷，转换机20中的柔版印刷单元22a、22b、22c、22d可被停用，使得它们的印刷滚筒闲置并且不与片材1接触。例如，这可以通过停用和间隔开印刷卷和相对的滚筒来实现。通过这种方式，片材1可以在不接触印刷滚筒的情况下通过。

如果当转换机20既印刷图像12又切割片材1时，通常误差较少。这是由于转换机20的控制系统能够检测和校准印刷和切割的操作。印刷和切割的操作之间的校准和相关设定也可以由操作者调整。因此，在这种情况下，调整与在同一机器中由柔版印刷模块22生产的印刷图像有关的旋转模切工具可能更容易，并可能更容易确保印刷图像12的位置与旋转模切工具有关的对准。

引入进料器模块23的片材1的尺寸存在差异，并且片材边缘2、4；6、8不一定相互垂直。这些差异源于卡纸板或纸板的片材1的切割过程。在瓦楞机中生产卡纸板片材1的标准过程中，外部预印刷层作为外层连接以形成卡纸板的一部分。然后，在瓦楞机中将连续纸卷切割成单独的片材1。因此，从切割边缘至印刷图像的距离中出现了偏差，并且第一张片材1上的图像12不一定位于与下一张片材1相同的位置。通常，在瓦楞机中获得的片材1具有高达4mm或更多的纵向偏差。

在现有技术的转换机中，旋转模切工具应碰到片材的位置由片材的前缘的位置定义，并且(如果需要)被转换机的传输驱动器校正。这是校正套准的典型方法。套准是转换机中片材的对准，并与转换机的不同工作站中的工具(例如旋转模切工具)的角度位置有关。

可以通过不同工作站的相互调整设置套准，例如调整旋转工具(印刷滚筒和旋转模切滚筒等)的角度位置。套准可以是“正确/在套准上”，也可以存在套准位移误差，这意味着不同操作的错位。

具有旋转模切模块的转换机以高速操作并有时约15张片材在转换机中同时移动。相比之下，压板模切机一次只有一片片材在里面移动。因此，旋转模切转换机内片材的速度和数量使其难以为每一片材校正套准位移误差。

如图2和图3所示，本发明的转换机20具有校准系统30。校准系统30被配置为检测每片材1上的印刷图像12的位置，并使转换机20能够校正每片材1的位置，以使每片材1上的图像12到达至相对于旋转模切工具18’的恒定位置。因此，本校准系统30被配置为检测预印刷图像12的位置，该预印刷图像存在于已在转换机20的进料器模块26中的片材1上。

如图3所示，校准系统30包括光学传感装置31、校准控制单元或控制单元34和存储器36，存储器36包括至少一具有调整转换机20的操作的指令的校正程序。光学传感装置31包括套准检测系统31a和图像检测系统31b。

如图2和图5所示，转换机20具有运输系统，其包括多个单独可控制的传输驱动器24，每个传输驱动器24可操作地连接至传输单元25，传输单元25包括驱动元件25’，例如滚轴25’或皮带。驱动元件25’在运输方向D上沿行进路径P向前运送片材1通过转换机20。真空吸孔25”位于滚轴25’的周围，并且布置成将片材牢固地保持靠在驱动滚轴25’上。

传输单元25是可控制的运送段，以可控的方式在不同工作站之间运送片材1，例如在进料器模块23、柔版印刷单元22a、22b、22c、22d之间和至旋转模切模块26。通过调节驱动滚轴25’的速度，传输单元25可以校正在纵向方向上的位移误差，即主要运输方向D。

转换机通常用于生产一系列在尺寸和印刷图像12方面具有不同类型的盒1”的工作批次。对于新的工作批次，如果盒的尺寸和配置改变，旋转模切工具需要改变。对于每个单独的工作批次，提供了定义折痕线13、14和切割线11相对于图像或图案12的位置的作业规格。规格包括从理想的直线片材的边缘2、4；6、8定义的理论性距离，但通常不相对于实际片材1的边缘来定义。因此，如果图像12没有被放置在与片材1的边缘2、4；6、8一致的距离，图像12也不会被放置在成品的扁平包装或折叠盒1’上的一致的位置。

在收到作业规格后，操作者首先通过改变模切滚筒18的旋转模切工具18’配置转换机20，然后调整进料器模块23中的片材1的横向位置，并设置纵向套准。

如图6、7a和7b所示，光学传感装置31被配置为通过检测片材1上的标记42在横向方向y和纵向方向x上的位移确定片材1上的图像12的横向图像位移Δyi和纵向图像位移Δxi。横向方向y和纵向方向x相互垂直，并且纵向方向x与片材1的运输方向D重叠。

标记42是设置在与印刷图像12具有预定义空间关系的位置处的参考标志。换句话说，标记42在横向方向y和纵向方向x上被放置在距图像12的预定义距离处。因此，标记42被放置在距印刷图像12的预定坐标处。对于预印刷的片材1，标记42已被提供在片材1上，并且优选地，标记42与图像12一起并且同时被印刷。这确保了标记42和图像12之间的固定的空间相关性。因此，标志42的被确定的横向Δyi和纵向标记位移Δxi等于印刷图像12的横向△yi和纵向位移Δxi。

标记42优选地放置在片材1的边缘中并且在图像12的装饰图案外。标记42可以有利地位于片材1上的盒的外围线外，因此它可以通过旋转模切模块26被切割成碎屑。标记42优选地放置在片材1的前缘6附近。

标记42的总纵向位移Δx与片材1通过转换机20的运输方向D重叠。最初，总纵向位移Δx取决于进料器模块23中的初始进料套准位移Δxr₀，以及标记42相对于片材1的前缘6的纵向标记位移Δxi。然而，同一片材1上的图像12的纵向标记位移Δxi是恒定的。然而，如前所述，纵向标记位移Δxi在不同的片材1之间有所不同。

因此，进料器模块23中的标记42的初始总纵向位移Δx₀可以表示为：

Δx₀＝Δxi+Δxr₀

然后，总纵向位移Δx随片材1在运输方向上D上沿路径P运送而变化。因此，每当前缘6的位置被传输传感器32检测到时，可以在每个传输传感器n获得随后的总纵向位移Δx_n。每个传输传感器32中检测到的误差是不同的。这可以用以下关系表示：

Δx_n＝Δx₀+Δxr_n

因此，在第n个的传输传感器32处的总纵向位移Δx_n是检测到的套准位移Δxr_n和初始总纵向位移Δx₀的和。

印刷图像12的横向位移Δy是误差，这误差主要是印刷图像12相对于预印刷片材1的横向侧面2、4的变化所固有的。

横向位移Δy也可来源于未正确设置的转换机20中的侧导轨，但这通常由机器操作者进行校正。因此，它主要是静态误差，而不一定是取决于套准位移误差的动态误差。当印刷图像12的横向位移Δy仅由片材1上的印刷图像12的位移引起时，以下关系适用：

Δy＝Δyi

如图2和图3所示，光学传感装置31包括套准检测系统31a和图像检测系统31b。图像检测系统31b包括图像检测传感器33(本文中也称为图像传感器)，该图像检测传感器被配置为捕获通过转换机20的片材1上的标记42的实际图像Im1。套准检测系统31a包括进料传感器32’和一系列位于下游的传输传感器32。

来自传感器32’、32、33的信息被集成以便连续地确定标记42的总纵向位移Δx和横向位移Δy。因此，本光学传感装置31是被配置为检测片材1上的印刷图像12的印刷错位和转换机20中的片材1上的套准位移。通过这些光学检测系统31a、31b的集成，当片材1在转换机20中通过不同的工作站时，标记42的位置是连续可确定的。

图像检测传感器33可以是光学传感器33，例如相机传感器33。图像检测传感器33被配置为捕获标记42的实际图像Im₁。图像检测传感器33被放置在固定的位置(即在参考位置)，并且优选地位于进料器传输单元25的一端。这使得能够早期检测标记位移Δxi，Δyi。因此，可以在位于下游的传输单元25中应用校正。以下将对此进行更详细的解释。可选地，图像检测传感器33安装在导轨上，并且可以位移以便与标记42对准。当标记42的位置显著改变时，例如在不同的片材格式之间，这是有利的。

如图6所示，图像检测传感器33被配置为拍摄片材1的标记42所在的部分的照片Im₁。标记42中被检测的参考点P1的横向坐标y1和纵向坐标x1都可以通过控制单元34从图像Im₁确定，控制单元34被配置为接收来自图像传感器33的数据。利用存储在存储器36中的图像识别程序，控制单元34可以确定标记42中被检测的参考点P₁的横坐标y1和纵坐标x1。

存储器36进一步被配置为存储标记42中预定参考点P₀的最佳位置。预定参考点P₀的最佳位置包括横坐标y0和纵坐标x0。参考点P0和P₁在几何上位于标记42中的相同位置，但将具有不同的空间坐标。标记42中的相同位置，但将具有不同的空间坐标。可以从参考图像Im₀确定预定参考点P₀的最佳位置。可以通过机器学习过程获得参考图像Im₀。例如，具有标记42的第一片材1通常被输入转换机器20中。图像检测传感器33被启动并且捕获标记42的图像Im₀。控制单元34此后计算包括横坐标y0和纵坐标x0的参考点P0在标记42中的最佳位置，并将坐标输入至存储器36中。该坐标可以通过图像检测传感器33的坐标系统来定义。然后，可以基于预定参考点P₀的最佳位置选择旋转模切工具18’的角度位置α。对于不同的工作批次或者当作业规格改变时，参考图像Im₀可以被重置。因此，基于参考图像Im₀和预定参考点P₀的最佳位置校准转换机20。

光学传感器(未示出)可以用于检测前缘6的通过以启动图像检测传感器33。或者，启动图像检测传感器33的触发信号可以由控制单元34提供。例如，控制单元34可以通过从进料器模块23获取片材位置，或者通过基于来自进料器模块23和/或传输单元25的操作参数计算启动时间来确定启动时间。

通过图像处理，当将被检测的参考点P₁的坐标x1、y1与预定参考点P₀的坐标x0、y0进行比较时，可以通过控制单元34确定包括被捕获的图像Im₁上的标记42的纵向标记位移Δxi和横向标记位移Δyi的偏差。相机传感器33提供的优点在于不需要标记42的特定几何形状，这是因为系统的工作是通过将图像Im₁中的实际参考点P₁的坐标x1、y1与参考位置P₀的预定义的参考纵坐标x0和横坐标y0进行比较。因此，以下关系适用：

Δxi＝x1-x0

Δyi＝y1-y0

可选地，如图6所示，参考标志35可以设在进料器传输单元25的外部壳体中并且位于图像检测传感器33的视野中。进料器传输单元25因此被配置为牢牢地固定片材1，同时参考标志35和图像Im₁被图像检测传感器33捕获。

参考标志35可以沿纵向方向(即运输方向D)延伸的线的形式被提供。参考线35为被捕获的图像Im₁提供物理的和固定的参考。如果发生由于摄像头移动造成被捕获的图像Im₁的位移，参考标志35提供附加的物理参考信息以检测和校正相机捕获/读取误差。例如，如果摄像头由于振动而移位，可能会导致捕获误差。

如图7a和7b所示，标记42中被检测的参考点P₁和预定参考点P₀可以是该形状的理论性重心点。因此，理论性重心可以是位于二维标记42中的中心点。

标记42的实际位置在不同的片材1之间变化。控制单元34被配置为计算每片材1的被检测的参考点P₁的的实际位置x1，y1的坐标和预定参考点P₀的预定坐标x0，y0之间的纵向标记位移Δxi和横向标记位移Δyi。

或者，可以使用光电检测器33来代替相机传感器33。这样的光电检测器33被配置为检测被捕获的光中的差异。光电检测器33可以发射光信号和捕获返回信号。为了使光学传感装置31能够测量横向方向y和纵向方向x上的位移，片材1可以具有二维光学可读标记42。

为了使光电探测器能够确定横向位移Δy和纵向位移Δx，标记42可以包括具有变化的纵向延伸的不均匀形状的主体。因此，如果片材1在横向方向上移动，则标记42的厚度发生变化。标记42的厚度是通过光电检测器33可检测的，从而指示片材1的横向位置。

标记42可以在运输方向D上設置有倾斜的后缘。后缘可以具有恒定的斜率k，这提供了标记42中的测量位置与横向和纵向位移之间的函数关系。

如图2和图6所示，套准检测系统31a包括进料传感器32’，该进料传感器优选是光学传感器并且被配置为检测片材1的前缘6。有利地，进料传感器32’被放置在传输单元25处，靠近图像检测传感器33。以这种方式，检测标记42的位置和前缘6的位置以确定初始总纵向位移Δx₀(其包括来自进料器模块23的进料套准位移Δxr₀)。进料传感器32’可以直接放置在进料器模块23之后，例如放置在进料器模块23和第一柔版印刷单元22a之间。

然而，就不理想的套准位移Δxr而言，套准误差是频繁的，并且不仅取决于转换机20上的初始设置，还取决于片材1在行进通过转换机20时的任何移动。因此，套准位移Δxr_n通过每个传输传感器32重新评估。针对來自传输传感器32的每次检测，可以重新估算套准位移Δxrn。

因此，在检测位置n处重新评估(即重新计算)的总纵向位移Δxn可以表示为：

Δx_n＝(Δxr₀+Δxi)+Δxr_n

检测位置是传输传感器32的位置。因此，为套准检测系统31a提供多个n个传输传感器32是有利的，多个n个传输传感器32被配置为在多个位置检测片材1的前缘6。在进料传感器32’之后，多个传输传感器32位于通过转换机20的下游，靠近传输单元25，并且被配置为检测传输单元25中的前缘6的通过。

进料传感器32’可以位于进料器模块23的内部或之后。进料传感器32’优选是光学检测器，例如光电检测器(例如高速单元)，并被配置为检测前缘6的通过。进料传感器32’可以是与传输传感器32相同类型的传感器。

进料器模块23可以有利地包括一般计数器。一般计数器可以是包括在主要控制单元21中，或在直接连接至进料器模块23的传输驱动器24中。一般计数器被配置为计算理论性传输速度和每次传输传感器32检测前缘6时确定是那一片材1(在机器内部同时具有多片片材)被检测。

存储器36优选地包括就标记42的可接受的横向位移Δyi而言的容差阈值Tyi。以这种方式，可以设置可容许的位移距离，对于该位移距离，盒1”的质量仍然是可接受的。因此，阈值Tyi定义了不需要校正的可容许的横向位移Δyi。

容差阈值Tyi可以由操作者在操作者界面29上选择。所需的精度水平可能因生产的盒的类型而不同。通常，对于高端封装，所需的精度高于一些更基本的盒。

可以设置阈值公差值Tyi，例如精度为0.1毫米。如果实际标记位移Δy大于容差阈值值Tyi，片材1可以被标记在存储器36中以被丢弃或被排出。可选地，可以针对特定的片材1停用校正程序。在另一实施例中，校准系统30可以自动中止转换机20的进料器模块23。

初始总纵向位移Δx₀也可以具有阈值Txi。在一些情况下，初始总纵向位移Δx₀可超过传输驱动器24能够进行校正的最大纵向校正极限Tx_max。如果被检测到的总数纵向位移Δx₀超过纵向最大纵向校正极限Tx_max，校准系统30可以自动中止机器20的进料。

当进料中止时(以及当机器为空时)，可以在旋转模切模块26上应用套准校正。通过调整旋转模切工具18’的角度位置α，旋转模切工具18’的切割边缘可以与图像12对准。因此，通过调整角度位置α，可以在纵向方向x上实现更大的校正距离。当控制单元34将已调整的套准设置输入存储器36，可以自动重新开始进料。因此，校准系统30可以自动中止进料，调整旋转模切滚筒的角度α并恢复进料。

控制单元34还被配置为当纵向标记位移Δxi和横向标记位移Δyi中的至少一个超过预定的容差阈值Txi，Tyi时，执行存储在存储器36中的校正程序。程序包括用于传输驱动器24的指令，以便可以调整至少一个传输单元25的速度。优选地，多个传输单元25的速度被调整。如果初始纵向位移Δx0大于纵向容差阈值Txi并且低于最大校正值Tx_max，则可以由控制单元34启动校正程序。纵向容差阈值Txi可以设置为“0”，从而将校正程序设置为最高水平的校正。

由于转换机20中同时存在多片片材1，就标记42的纵向Δxi和横向位移Δyi而言，单独分析每片片材1。因此，每个传输驱动器24被配置为通过向每片片材1提供加速和减速来实施不同的速度。控制单元34还被配置为确定在给定时间点每片相应的片材1与那个传输单元25接触。这是需要的，以便能够为每片片材1提供适配的位移校正，并且该位移校正是基于每片片材1的特定位移误差Δx。

校准系统30被配置为校正纵向标记位移Δxi和套准位移Δxr。因此，初始校正Δc₀由校准系统30提供，并且等于纵向标记位移Δxi和进料套准位移Δxr₀之和。这可以用以下关系表示：

Δc₀＝Δxi+Δxr₀

equals

Δc₀＝Δx₀

由于片材1的高速可以是大约5至6m/s，因此很难在单个步骤中校正大的位移误差。

由于转换机20包括一系列可独立控制的传输驱动器24，因此可以通过传输单元25进行从位于紧接着第一柔版印刷单元22a或第二柔版印刷单元22b之前的传输单元25并一直至旋转模切模块26的一系列连续的纵向校正。这允许每片片材1的分布式校正，使得片材1通过转换机20的运送是均匀的，并且可以避免突然的加速和减速。这允许片材1在整个转换机20中的平稳运送。

为此，校准系统30可以通过将初始总纵向位移Δx₀除以能够进行校正的传输驱动器24的数量N来计算每个传输驱动器24所需的分数校正Δcf。这可以用以下关系表示：

因此，初始进料器套准位移Δxr₀值可以加到标记位移Δxi上。这是有利的，因为就标记位移Δxi和套准位移Δxr的组合而言，最大位移通常出现在进料器模块23处。

由于在整个转换机20中存在连续的套准位移Δxr，因此每个传输传感器32可以被配置为计算套准位移Δxr_n。新的套准位移Δxr_n优选地与分数校正Δcf相加，并可应用于最近的位于下游的传输单元25。应用于每个传输驱动器24的实际校正然后可以适应沿行进路径P发生的套准位置的变化。这可以用以下关系表示：

Δcf₁＝Δcf+Δxr₁

…

Δcf_n＝Δcf+Δxr_n

前缘6的检测可以发送到传输驱动器24，该传输驱动器用于管理与片材1接触的传输单元25的速度。或者，如果两个传输单元25被配置为可操作地和机械地连接的部分，则相同的校正可以在它们中进行。控制单元34计算用于进行对片材1的所需校正Δcf_n所需的传输驱动器24的加速或减速。

为了校正标记42的纵向位置，调整至少一个、优选多个传输驱动器24的速度。

可以通过套准检测系统31a来确定每个片材1的存在。如前所述，套准检测系统31a可以与一般计数器一起确定那个传输单元25与那片片材1接触。这使得校准系统30能够对每个片材1应用特定的校正。

发明人还发现，校准系统30可以具有第一操作模式和第二操作模式。可以在操作者界面29上输入操作模式的选择。

第一操作模式可以优选地对应于预设操作模式，在预设操作模式中，转换机20的柔版印刷模块22被启动并且被配置为印刷片材1。在第一个操作模式中，通过每个传输传感器32(以及可选地也通过进料传感器32’)检测到的每个套准位移误差Δxr在位于每个相应的传输传感器32、32’和最近的位于下游的印刷单元之间的每个传输单元25中进行整体(或最大)的校正。这导致来自柔版印刷单元22a至22d的印花图案彼此对准。

在第二操作模式中，柔版印刷模块22被停用，并且校准系统30因此被配置为使用通过柔版印刷模块22的整个距离作为校正距离。这允许校正通常出现在预印刷的片材1中大的纵向位移误差。如前所述，这些较大的纵向位移误差对应于初始进料套准位移Δxr₀和纵向图像位移Δxi。在第二操作模式中，转换机20可以仅被配置为模切片材1。

存储器36还可以包括可重写的过渡存储器36，其中包括一系列开放位置，用于存储每片片材1的纵向Δxi、横向位移Δyi和初始给料器套准位移Δxr₀。

这使得每次前缘6的位置被传输传感器32检测时，都能够更新所需的分数校正Δcf_n。

当超过预定容差阈值Tyi时，还需要横向校正。如前所述，预定横向容差阈值Ty可以由操作者设置。一般的容差阈值Tyi可以是0.5–20mm的误差。当检测到横向位移Δy超过横向阈值Ty时，可以通过控制单元34确定片材1被排出。进料器模块23优选地被中止以避免处理错误的片材1。进料可以被中止，使得可以对模切滚筒18应用横向校正，优选地当转换机20是空的时。进料器模块23可以在该校正之后自动地恢复进料。

因此，校准控制单元34被配置为确定横向图像位移Δyi、纵向图像位移△xi和套准位移Δxr，并进一步将计算出的校正传递给主要控制单元21，以控制转换机20的整体操作。

使用当前的校准系统30，图像检测系统31b只需确定一次片材1上的标记12的纵向位移Δxi和横向位移Δyi。此后，套准检测系统31a能够通过连续检测前缘6的通过来识别标记42的位置。

Claims (17)

1.一种转换机(20)，包括旋转模切工具(18')和多个单独可控的传输驱动器(24)，每个传输驱动器可操作地连接至至少一个传输单元(25)，所述传输单元(25)被配置为沿行进路径(P)在运输方向(D)上运送片材(1)通过所述转换机(20)，所述转换机(20)还包括校准系统(30)，所述校准系统(30)包括：

图像传感器(33)，其被配置为捕获通过所述转换机(20)的片材上的标记(42)的实际图像(Im₁)，

存储器(36)，其被配置为存储所述标记(42)中的预定参考点(P₀)的最佳位置，所述最佳位置包括横坐标(y0)和纵坐标(x0)，

控制单元(34)，其被配置为接收来自所述图像传感器(33)的数据和确定所述标记(42)中的被检测的参考点(P1)的横坐标(y1)和纵坐标(x1)，以及计算所述被检测的参考点(P1)的位置相对于所述预定参考点(P₀)的位置的偏差，所述偏差包括纵向标记位移(Δxi)和横向标记位移(Δyi)，

并且其中，当所述纵向标记位移(Δxi)和所述横向标记位移(Δyi)中的至少一个超过预定容差阈值(Txi，Tyi)时，所述控制单元(34)还被配置为执行存储在所述存储器(36)中的校正程序。

2.根据前述权利要求所述的转换机，其特征在于，如果横向标记位移(Δyi)超过横向容差阈值(Tyi)，所述控制单元(34)被配置为发出错误信号。

3.根据权利要求2所述的转换机，其特征在于，如果所述横向标记位移(Δyi)超过所述横向容差阈值(Tyi)，所述错误信号被配置为启动排出器模块(27)以排出所述片材(1)。

4.根据权利要求2或3所述的转换机，其特征在于，当检测到至少一个片材(1)具有超过所述横向容差阈值(Tyi)的横向标记位移(Δyi)时，中止进料器模块(23)的操作。

5.根据前述权利要求任一项所述的转换机，其特征在于，所述校准系统(30)还包括进料传感器(32’)，所述进料传感器(32’)被配置为检测所述片材(1)的前缘(6)的位置，并且其中所述控制单元(34)还被配置为通过所述前缘(6)的测量位置与最佳套准位置的比较以计算进料套准位移(Δxr₀)，并且其中所述控制单元(34)还被配置为计算对应于所述纵向标记位移(Δxi)和所述进料套准位移(Δxr₀)的总和的初始总纵向位移(Δx₀)。

6.根据前述权利要求所述的转换机，其特征在于，所述校准系统(30)还包括多个(n)传输传感器(32)，所述传输传感器(32)沿所述行进路径(P)在所述运输方向(D)上被设置并且被配置为检测套准位移(Δxr)。

7.根据权利要求5或6所述的转换机，其特征在于，如果所述初始总纵向位移(Δx₀)超过所述纵向容差阈值(Txi)，所述传输驱动器(24)的操作被调整，并且其中所述片材(1)的纵向位置通过调整所述传输单元(25)的速度被校正。

8.根据前述权利要求所述的转换机，其特征在于，如果所述初始总纵向位移(Δx₀)低于最大纵向校正极限(Tx_max)，所述控制单元(34)被配置为仅调整所述传输驱动器(24)的操作。

9.根据前述权利要求所述的转换机，其特征在于，如果所述初始总纵向位移(Δx₀)高于所述最大纵向校正极限(Tx_max)，所述校正程序被配置为中止进料器模块(23)，并且当所述旋转模切工具(18')的角度位置(α)被调整时仅重新启动所述进料器模块(23)。

10.根据前述权利要求任一项所述的转换机，其特征在于，传输单元(25)的壳体包括优选地以线的形式提供的参考标志(35)，所述参考标志(35)沿所述转换机(20)的运输方向(D)延伸，并且其中所述参考标志(35)可被所述图像传感器(33)在视觉上检测到。

11.根据权利要求5所述的转换机，其特征在于，所述控制单元(34)被配置为计算初始校正(Δc₀)，所述初始校正(Δc₀)为所述纵向标记位移(Δxi)和所述进料套准位移(Δxr₀)的总和，并且其中所述控制单元还被配置为计算多个分数校正(Δcf)以使得所述初始校正(Δc₀)在所述多个传输单元(25)上相等地分布。

12.根据前述权利要求所述的转换机(20)，其特征在于，所述校准系统(30)包括多个传输传感器(32)，所述传输传感器(32)沿所述运输方向(D)在所述行进路径(P)上被设置并且被配置为检测套准位移(Δxr)，并且其中由传输传感器(32)检测的每个套准位移(Δxr)被添加至每个随后的分数校正(Δcf)。

13.根据权利要求12所述的转换机(20)，其特征在于，所述存储器(36)包括用于使所述控制单元(34)处于第一操作模式和在第二操作模式的指令，

并且其中处于所述第一操作模式的所述控制单元(34)被配置为停用所述图像传感器(33)并且仅提供由每个传输传感器(32)检测的每个套准位移(Δxr)的校正，并且其中每个各自的校正仅在位于所述传输传感器与最近的位于下游印刷单元之间的每个各自的最近的位于下游传输(25)中进行，

并且其中处于所述第二操作模式的所述控制单元被配置为启动所述图像传感器(33)并且提供多个分布式的分数校正(Δcf)。

14.根据前述权利要求所述的转换机(20)，其特征在于，所述存储器(36)包括过渡存储器和包括存在于所述转换机(20)中的多个片材(1)的多个数据位置，并且其中每个数据位置包括在所述片材(1)的位置的位置信息以及在所述纵向方向上所需的分数校正(Δc₀)。

15.一种校准转换机(20)的方法，所述方法包括以下步骤：

A)沿运输方向(D)运送片材(1)通过所述转换机(20)，

B)捕获所述片材(1)上的标记(42)的实际图像(Im₁)，

C)确定所述标记(42)中的被检测的参考点(P₁)的横坐标(y1)和纵坐标(x1)，

D)从存储器(36)中获取预定参考点(P₀)的最佳位置的横坐标(y0)和纵坐标(x0)，

E)计算所述被检测的参考点(P₁)的位置相对于所述预定参考点(P₀)的最佳位置的偏差，所述偏差包括纵向标记位移(Δxi)和横向标记位移(Δyi)，

F)当所述纵向标记位移(Δxi)和所述横向标记位移(Δyi)中的至少一个超过预定容差阈值(Txi，Tyi)时，开始校正程序。

16.根据前述权利要求所述的方法，其特征在于，如果所述初始总纵向位移(Δx0)超过纵向容差阈值(Txi)，所述传输驱动器(24)的操作被调整，并且其中所述片材(1)的位置通过调整所述传输驱动器(24)的速度被校正。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，在步骤A)前执行在第一操作模式与第二操作模式之间选择操作模式的步骤，并且其中处于所述第一操作模式的所述方法不包含步骤B)至F)，并且其中所述方法则包括以下步骤：

-印刷所述片材，

-由多个传输传感器(32)检测套准位移(Δxr)，以及

-校正每个各自的传输传感器(32)与每个最近的位于下游的印刷单元(22a至22d)之间的每个套准位移(Δxr)，

并且其中处于第二操作模式的所述方法只包含在权利要求15中定义的全部的步骤A)至F)。