DE3328034C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Markierungsdetektor für eine Vorrichtung zum Schneiden einer laufenden, in Abständen mit Schneidmarkierungen versehenen Materialbahn gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Beim Herstellen von Wellpappebahnen aus einer von einer Rolle zugeführten Schichtbahn, auf welcher Buchstaben und/oder Muster vorgedruckt sind, werden die Schneidmarkierungen, die auf der Bahn vorgedruckt sind, entdeckt und die Bahn wird auto­ matisch und korrekt an den Schneidmarkierungen in Abhängigkeit von dem Schneidsignal geschnitten. Wenn irgendwelche Buchstaben oder Muster fälschlich für die Schneidmarkierung gehalten werden, kann die Bahn an falschen Stellen geschnitten werden und eine große Anzahl von defekten Wellpappebahnen hergestellt werden. Dieses Problem liegt bei allen vorbedruckten Bahnmaterialien vor, die an vorbestimmten Stellen ge­ schnitten werden müssen.

In den Fällen, wo, wie in Fig. 1 gezeigt, die Schneidmarkierungen 2 entlang der Kante der Bahn 1 eines bedruckten Feldes aufgedruckt sind, welches Buch­ staben und/oder Muster enthält, tritt kein Problem damit auf, daß die gedruckten Buchstaben oder Muster fälschlich für das Schneidsignal gehalten werden. Wenn aber, wie in Fig. 2 gezeigt, der bedruckte Bereich 3 die Schneidmarkierungen 4 teilweise überlappt, können beim Abtasten der Markierungen auf der geraden X-X die gedruckten Buchstaben oder Muster fälschlich für Schneidmarkierungen gehalten werden. So könnte jeder Druckklecks oder Schmutzfleck als Schneidmarkierung detektiert werden.

Aus der DE-AS 23 01 885 ist eine Vorrichtung bekannt, die es ermöglicht, die Sichterheit für das Erkennen von Schneid­ markierungen zu erhöhen. Dazu wird vorgeschlagen, die Steuervor­ richtung für das Schneidwerkzeug solange unwirksam zu schal­ ten, bis eine vorgegebene Bahnlauflänge, die geringer ist, als der regelmäßige Abstand zwischen den Markierungen, er­ reicht ist. Die Bahn wird also nur in Bereichen abgetastet, in denen Markierungen zu erwarten sind. Die Größe dieser Bereiche ist direkt mit der Güte der Transporteinrichtung, bei der die Markierungen aufgebracht werden, verknüpft, d. h. mit der Genauigkeit, mit der die Abstände der Mar­ kierungen beim Aufbringen eingehalten wurden. Diese Ab­ stände können sich aber andererseits bei der Bearbeitung, z. B. durch Zugspannungen im Bahnmaterial oder durch Dehnungen bzw. Schrumpfungen aufgrund von Umwelteinflüs­ sen verändern.

Um daraus resultierende Fehlsteuerungen auszuschließen, ist es gegebenenfalls erforderlich, einen relativ großen Abtastbereich vorzusehen. Je größer aber dieser Abtast­ bereich wird, desto größer wird die Wahrscheinlichkeit, daß im Abtastbereich Fehlsteuerungen aufgrund von Flecken, Beschädigungen der Bahn oder Druckmustern auf der Bahn nicht ausgeschlossen werden können.

Zudem ist diese Vorrichtung nur zum Schneiden von Bahnen verwendbar, bei der die Schneidmarkierungen in regel­ mäßigen Abständen aufgebracht sind. Unregelmäßige Abstände könnten nur durch zusätzliche Steuermittel für die Vor­ schubmeßeinrichtung erfaßt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Markierungsdetektor für eine Schneidvor­ richtung der bekannten Art so zu verbessern, daß ihre Steuervorrichtung für die Schneidmittel in der Lage ist, Schneidmarkierungen von sonstigen Druckmustern auf der Materialbahn zu unterscheiden, um fehlerhaftes Schneiden zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches gelöst.

Der Erfindung liegt das Konzept zugrunde, nicht den Ort der Markierung, bzw. den Markierungsabstand zur vorher­ gehenden Markierung als Erkennungskriterium zu benutzen, sondern die Struktur der Markierung selbst. Bei der er­ findungsgemäßen Vorrichtung wird das vom Sensor abgege­ bene Signal dahingehend untersucht, ob vorgegebene Bedin­ gungen erfüllt sind, und nur in diesem Fall wird der Schnitt durchgeführt.

Auf diese Weise können die Markierungen direkt vom Unter­ grund unterschieden werden, ohne daß ein Bezug zum Abstand der Markierungen hergestelt werden muß. Aufgrund dessen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zum Erkennen von Markierungen auf bedrucktem Untergrund und von Mar­ kierungen mit unregelmäßigen Abständen geeignet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer bevor­ zugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Figuren genauer beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Materialbahn mit darauf angebrachten Schneidmarkierungen;

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein weiteres Beispiel einer Gewebebahn mit Schneidmarkierungen;

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht einer Schneidmar­ kierung, die auf dem in Fig. 2 gezeigten Gewebe aufgebracht ist;

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer erfindungsge­ mäßen Ausführungsform; und

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Teils des Schalt­ kreises von Fig. 4.

Gemäß Fig. 2 und 3 sind auf einer laufenden Bahn 1 Schneidmarkierungen 4 vorgedruckt in vorbe­ stimmten Stellungen, um die Schneidstellen anzuzeigen. In der bevorzugten Ausführungsform besteht jede Schneid­ markierung 4 aus zwei Markierungsabschnitten 4 a, die jeweils eine Breite d ₁ und einen Abstand von d ₂ voneinander haben.

Gemäß Fig. 4 ist ein Sensor 5 zum Detektieren der Schneidmarkierungen vorgesehen unter der Material­ bahn 1, die in die Richtung des Pfeils läuft. Der Sen­ sor 5 liefert ein Feststellsignal S, welches nur dann auf hohem Level liegt, wenn der Sensor einen Markierungs­ abschnitt 4 a oder einen anderen gesuchten Teil fest­ stellt. Ein Vorschubsdetektor 6 ist vorgesehen, um den Abstand zu messen, den die Bahn durchlaufen hat, und um ein Pulssignal P zu liefern, welches Pulse aufweist, deren Anzahl proportional zum Abstand bzw. Vorschub ist.

Ein Markierungsabschnittbreitensetzer 7 ist vorge­ sehen, um zwei Werte D ₁ und D ₁′ D ₁ ≧ D ₁′) zu setzen, die der Breite d ₁ eines jeden Markierungsabschnitts 4 a der Markierung 4 entspricht. In gleicher Weise ist ein Markierungsabstandssetzer 8 vorgesehen, um zwei Werte D ₂ und D ₂′ (D ₂ ≧ D ₂′) zu setzen, welches dem Abstand d ₂ zwischen zwei Markierungsabschnitten 4 a entsprechen.

Ein Markierungsabschnittbreitendiskriminator 9 empfängt die Pulssignale P vom Vorschubdetektor 6 in Abhängigkeit vom Ansteigen des Feststellsignals S vom Sensor 5 und liefert ein Gleich-Signal, wenn die Anzahl der Pulse N ₁, die während des Zeitraums vom Anstieg zum Abfall des Signals S geliefert werden zwischen den vorgewählten Werten D ₁ und D ₁′ vom Mar­ kierungsabschnittbreitensetzer 7 liegt (d. h. D ₁′ ≦ N ₁ ≦ D ₁). Wie in Fig. 5 gezeigt, kann der Markierungs­ abschnittbreitendiskriminator 9 einen Zähler 9 a ent­ halten, der beim Anstieg des Feststellsignals S zurück­ gesetzt wird, um das Pulssignal P nur dann zu zählen, wenn das Signal S auf hohem Level steht, und einen Komparator 9 b, der den Zählwert N ₁ des Zählers 9 a mit den vorgewählten Werten D₁ und D ₁′ beim Abfall des Feststellsignals S vergleicht und ein Gleich-Signal nur dann liefert, wenn D ₁′ ≦ N ₁ ≦ D ₁.

In gleicher Weise empfängt der Markierungsabschnitts­ abstandsdiskriminator 11 das Pulssignal P vom Vorschub­ detektor 6 und das Feststellsignal S über den Inverter 10 und liefert ein Nicht-Gleich-Signal, wenn die Anzahl N ₂ von Impulsen, die während des Zeitraumes vom Abfallen bis zum Ansteigen des Signals S geliefert werden, nicht zwischen den vorgesetzten Werten D ₂ und D ₂′ vom Mar­ kierungsabschnittabstandssetzer 8 liegt (d. h. N ₂ < D ₂′ oder D ₂ < N ₂). In gleicher Weise wie der Dis­ kriminator 9 kann der Markierungsabschnittabstands­ diskriminator 11 einen Zähler enthalten, der beim Abfallen des Feststellsignales S zurückgesetzt wird, um das Pulssignal P nur zu zählen, während das Feststellsignal auf niedrigem Level steht, und einem Komparator, der den Zählwert N ₂ des obengenannten Zählers mit den vorgesetzten Werten D ₂ und D ₂′ ver­ gleicht und ein Nicht-Gleich-Signal nur dann liefert, wenn N ₂ < D ₂′ oder D ₂ < N ₂.

Ein Markierungsabschnittsnummerndiskriminator 13 wird durch einen Markierungsabschnittsnummernsetzer 12 auf die Anzahl der Markierungsabschnitte, d. h. im vorliegenden Beispiel auf Zwei zurückgestellt in Abhän­ gigkeit vom Nicht-Gleich-Signal vom Markierungsabschnitts­ abstandsdiskriminator 11. In Abhängigkeit vom Gleich- Signal vom Markierungsabschnittsbreitendiskriminator 9 wird der voreingestellte Wert um Eins reduziert. Wenn der Wert des Diskriminator 13 zu Null wird, liefert ein erster Nulldetektor 14 ein Markierungsfeststellsignal.

Es soll nun angenommen werden, daß der Markierungs­ abschnittszahlendiskriminator 13 durch den Markierungs­ abschnittsnummernsetzer 12 auf Zwei voreingestellt wird.

Wenn der Sensor 5 einen Markierungsabschnitt, einen bedruckten Teil oder einen Druckklecks feststellt, so daß das Feststellsignal S ansteigt, beginnt der Markierungsabschnittsbreitendiskriminator 9 das Puls­ signal P vom Vorschubdetektor 6 zu zählen und stoppt das Zählen beim Abfallen des Feststellsignals. Wenn der Zählwert N ₁ dann D ₁′ ≦ N ₁ ≦ D ₁, ist, entscheidet der Diskriminator 9, daß es sich um einen Markierungs­ abschnitt handelt und liefert ein Gleich-Signal. Als Folge dieses Signals wird der Wert im Markierungsab­ schnittsnummerndiskriminator 13 von Zwei auf Eins re­ duziert. Wenn N ₁ < D ₁′ oder D ₁ < N ₁ ist, da das fest­ gestellte Objekt nur Schmutz oder ein Druckteil ist, liefert der Diskriminator 9 kein Gleich-Signal. So bleibt der Wert des Diskriminators 13 auf Zwei.

Nachdem der Zählwert des Diskriminators 13 sich von Zwei auf Eins geändert hat, startet beim Abfallen des Feststellsignals S der Markierungsabschnittsab­ standsdiskriminator 11 das Zählen des Pulssignals P vom Vorschubdetektor 6 und stoppt es beim Ansteigen des nächsten Feststellsignals S. Wenn der Zählwert N ₂ dann D ₂′ ≦ N ₂ ≦ D ₂ ist, liefert der Diskriminator 11 kein Nicht-Gleich-Signal. So wird der Markierungsab­ schnittsnummerndiskriminator 13 nicht zurückgestellt sondern behält den Wert Eins.

Wenn der Sensor 5 den nächsten bedruckten Teil detektiert und das Feststellsignal S liefert, startet der Markierungsabschnittsbreitendiskriminator 9 wieder das Zählen des Pulssignals P. Wenn beim Abfall des Feststellsignals der Zählwert N ₁, D ₁′ ≦ N ₁ ≦ D ₁ ist, liefert der Diskriminator 9 ein Gleich-Signal, so daß der Wert des Diskriminator 13 von Eins auf Null re­ duziert wird. Gleichzeitig liefert der erste Null­ detektor 14 ein Markierungsfeststellsignal. Das be­ deutet, daß der erfindungsgemäße Markierungsdetektor das gemessene Objekt als die Schneidmarkierung be­ stimmt hat, an welcher die Bahn geschnitten werden soll.

Normalerweise kommt die nächste Markierung mit einem sehr viel größeren Abstand als dem Abstand d ₂ zwischen den Markierungsabschnitten. Deshalb wird der nächste Zählwert N ₂ normalerweise größer als D ₂ sein. Wenn der Zählwert N ₂ nicht innerhalb des vorgesetzten Bereiches (N ₂ < D ₂′ oder D ₂ < N ₂) liegt, liefert der Diskriminator 11 ein Nicht-Gleich-Signal an den Mar­ kierungsabschnittsnummerndiskriminator 13, um diesen auf die "2" zurück zu setzen, die im Markierungsab­ schnittsnummernsetzer 12 voreingestellt ist. Nun ist der Markierungsdetektor wieder bereit für die Unter­ scheidung, ob das nächste festgestellte Objekt eine Schneidmarkierung ist oder nicht.

Es soll nun angenommen werden, daß ein Druck­ klecks zum Sensor 5 kommt, der zwei Spitzen aufweist. Wenn die Breite der ersten Spitze im wesentlichen gleich d ₁ ist, wird die Spitze als Markierungsab­ schnitt beurteilt werden, so daß der Zählwert des Markierungsabschnittsnummerndiskriminator 13 sich von Zwei auf Eins ändert. Ferner, wenn der Abstand zwischen den beiden Spitzen im wesentlichen gleich d ₂ sein sollte, bleibt der Zählwert des Diskriminators 13 auf Eins, wenn nicht die Breite der zweiten Spitze im wesentlichen gleich d ₁ ist. Es ist kaum möglich, daß die nächste Markierung 4 mit einem Abstand gleich d ₂ nach der zweiten Spitze des Druckkleckses kommt. So wird der Markierungsabschnittsnummerndiskriminator 13 letztlich auf Zwei zurückgesetzt. Also kommt vom ersten Nulldetektor 14 kein Markierungsfeststellsignal.

In den Ausführungsformen sind nicht ein einziger sondern zwei Werte D ₁, D ₁′ und D ₂, D ₂′ im Markierungs­ abschnittsbreitensetzer 7 bzw. im Markierungsabschnitts­ abstandssetzer 8 gesetzt. Dies hat den Sinn, einen ge­ wissen erlaubten Bereich für die Abschnittsbreite und den Abstand zwichen den Abschnitten zu erlauben, um zu vermeiden, daß Schneidmarkierungen, die eine un­ scharfe Fläche oder Randzone haben, als Druckkleckse beurteilt werden.

Als nächstes soll der Signalverzögerungsgenerator beschrieben werden, der ein verzögertes Markierungsfeststell­ signal liefert, wenn die Bahn nach dem Feststellen der Schneidmarkierung eine vorbestimmte Strecke zurückgelegt hat. Der Sensor 5 ist normalerweise an einer geeigneten Stelle in der Nähe der Verarbeitungsmaschine, wie z. B. des Rotationsschneiders, vorgesehen, so daß die Maschine beim Auftreten des Markierungsfeststellsignales betätigt werden kann. Er kann aber manchmal aus bestimmten Grün­ den nicht an solch einer geeigneten Stelle vorgesehen sein, sondern an einer von der Verarbeitungsmaschine entfernten Stelle. In solch einem Fall ist ein Signal­ verzögerungsgenerator notwendig, um das Markierungsfest­ stellsignal zu verzögern, so daß die Bahn genau an der Schneidmarkierung geschnitten wird.

Der Signalverzögerungsgenerator 15 von Fig. 4 empfängt das Markierungsfeststellsignal vom ersten Nulldetektor 14 und das Pulssignal P vom Vorschubdetektor 6. Er verzögert das Liefern des Markierungsfeststellsignals bis die Bahn eine vorbestimmte Strecke gelaufen ist. Er weist einen Ringzähler 16 auf zum Zählen des Markierungsfeststell­ signals, einen Verzögerungssetzer 17 zum Einstellen der Strecke, die von der Bahn zurückgelegt werden soll, be­ vor das verzögerte Signal weitergeleitet wird, und eine Vielzahl von Zählern 19 a, 19 b, 19 c, von denen einer ausgewählt und zurückgesetzt wird, jedesmal wenn der Zählwert des Ringzählers 16 sich ändert, um die Pulssignale vom Vorschubdetektor 6 zu zählen und liefert ein verzögertes Markierungsfeststellsignal über einen Oder-Schaltkreis 18, wenn sein Zählwert gleich dem vor­ gesetzten Wert im Setzer 17 wird.

Die Anzahl der Zähler 19 hängt vom Minimalabstand zwischen den Markierungen und dem Abstand zwischen der optimalen Markierungsfeststellstellung und der tatsächlichen Markierungsfeststellstellung ab. Die Bitanzahl des Ring­ zählers 16 sollte gleich der Anzahl der Zähler 19 sein.

Im folgenden wird ein Fehlersignalgenerator be­ schrieben, der ein Markierungsfeststellfehlersignal liefert, wenn keine Markierung festgestellt wird, obwohl die Bahn eine bestimmte Strecke vorgeschoben wurde, die dem Ab­ stand zwischen den Markierungen entspricht. Die Bahn, die geschnitten werden soll, hat manchmal an ihrem Anfangs- oder Abschlußende einen Leerraum, auf welchem keine Schneid­ markierungen oder Muster aufgedruckt sind. Da keine Mar­ kierungen festgestellt werden und somit kein Schneidsignal geliefert wird, würde ein sehr langes Bahnstück aus der Maschine ausgeführt werden. Solch ein langes Bahnstück ist in den folgenden Verarbeitungsschritten schwer zu handhaben. Der Fehlersignalgenerator ist vorgesehen, um zu verhindern, daß solche zu lange Bahnstücke hergestellt werden.

Der Fehlersignalgenerator 20 empfängt das verzögerte Markierungsfeststellsignal und das Pulssignal vom Vorschub­ detektor 6. Er liefert ein Markierungsfeststellfehlersignal, wenn die Bahn um einen vorbestimmten Wert vorgeschoben wurde (der größer ist als der Abstand zwischen den Markierungen) nachdem der das verzögerte Markierungsfeststellsignal oder ein Maschinenstartsignal empfangen hat. Er weist einen Abstands­ setzer 21 zum Setzen eines Wertes, der um einen vorbestimmten Abstand größer ist als der Abstand zwischen den Markierungen 4, einen Zähler 22, der den im Abstandssetzer 21 vorgesetzten Wert abliest, jedesmal, wenn er ein Rücksetzsignal von einem Oder- Schaltkreis 24 empfängt, und das Pulssignal P vom Vorschub­ detektor 6 vom vorgesetzten Wert abzieht, einem zweiten Nulldetektor 23, der ein Markierungsfeststellfehlersignal liefert, wenn der Zählwert des Zählers 22 Null geworden ist, und den Oder-Schaltkreis 24 auf, der ein Rücksetzsignal an den Zähler 22 liefert, wenn er entweder das Markierungsfest­ stellfehlersignal oder das verzögerte Markierungsfest­ stellsignal empfängt.

Wenn ein Oder-Schaltkreis 25 entweder das Mar­ kierungsfeststellfehlersignal vom zweiten Nulldetektor 23 oder das verzögerte Markierungsfeststellsignal empfängt, liefert er ein Signal zum Betätigen eines Rotationsschnei­ ders. Das Markierungsfeststellfehlersignal wird außer­ dem an einen Alarm 26 geliefert, um diesen zu betätigen und dadurch mitzuteilen, daß ein Bahnteil ohne Schneid­ markierungen läuft.

Zweckdienlicherweise sollte ein Anzeige in der Nähe des Markierungsabschnittsbreitensetzers 7 vorgesehen sein, um den Zählwert im Zähler 9 a für den Markierungsabschnitts­ breitendiskriminator 9 anzuzeigen. In gleicher Weise sollte eine Anzeige für einen Zähler des Markierungsabschnittsab­ standsdiskriminators 11 in der Nähe des Markierungsab­ schnittsabstandssetzers 8 vorgesehen sein.

Auch wenn in der bevorzugten Ausführungsform jede Schneidmar­ kierung 4 zwei Markierungsabschnitte 4 a aufweist, kann diese auch aus drei oder mehr Abschnitten bestehen. Auch Mar­ kierungen mit nur einem einzigen Markierungsabschnitt können festgestellt werden durch Setzen der Anzahl der Segmente auf "1" im Setzer 12 und durch Setzen der Werte D ₂, D ₂ (für den Abstand zwischen den Markierungs­ abschnitten) auf den Setzer 8 auf Werte ungleich Null und kleiner als der Minimalabstand zwischen den Mar­ kierungen.

Der erste Nulldetektor 14 und der zweite Nullde­ tektor 23 können fortgelassen werden. In diesem Falle wird ein Signal geliefert sobald der Zählwert im Mar­ kierungsabschnittnummerndiskriminator 13 oder der Zähler 22 zu Null geworden sind.

Auch wenn in der bevorzugten Ausführungsform der ausgewählte Zähler 19 das Pulssignal P vom Vorschubdetektor 6 zählt und ein verzögertes Signal liefert, wenn sein Zählwert gleich dem Wert, der im Setzer 17 vorgesetzt wurde, wird, kann er auch so ausgestaltet sein, daß er das Pulssignal P vom vorgesetzten Wert, der durch den Setzer 17 gegeben ist, abzieht und ein vergrößertes Signal liefert, wenn sein Zählwert zu Null wird.

Der Markierungsabschnittsnummerndiskriminator 13 und der Zähler 22 können so ausgestaltet sein, daß sie in Abhängigkeit vom Signal vom Diskriminator 11 bzw. vom Signal vom Oder-Schaltkreis 24 zurückgesetzt werden, um das Signal vom Diskriminator 9 bzw. das Pulssignal P vom Vorschubdetektor 6 zu zählen, und um ein Markierungs­ feststellsignal bzw. ein Markierungsfeststellfehlersignal zu liefern, wenn ihr Zählwert gleich dem im Setzer 12 bzw. Setzer 21 gesetzten Wert wird.

Claims (1)

1. Markierungsdetektor für eine Vorrichtung zum Schnei­ den einer laufenden, in Abständen mit Schneidmarkierun­ gen versehenen Materialbahn, mit einem Sensor, der beim Vorbeilaufen einer Schneidmarkierung ein Signal abgibt, wobei ein Markierungsdiskriminator vorgesehen ist, der bei einer vom Sensor erfaßten Schneidmarkierung aus der Sensorsignalfolge und einem Vorschubsignal den Abstand von Markierungsabschnitten ermittelt und mit einem vorgegebenen Sollwert vergleicht, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schneidmarkierung (4) eine vorgegebene Anzahl von voneinander getrennten, benachbarten Markierungsabschnitten (4 a) aufweist, deren Breite ebenfalls im Markierungsdiskriminator (27) mit einem Sollwert verglichen wird, und daß nur dann ein Schneidsignal erzeugt wird, wenn gleichzeitig die Breite der Markierungsabschnitte (4 a), deren Abstand und deren Anzahl den vorgegebenen Sollwerten entsprechen.