EP3509862A1 - Zusammentragvorrichtung zum erstellen eines materialbogenhefts - Google Patents

Zusammentragvorrichtung zum erstellen eines materialbogenhefts

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Publication number
EP3509862A1
EP3509862A1 EP17764570.2A EP17764570A EP3509862A1 EP 3509862 A1 EP3509862 A1 EP 3509862A1 EP 17764570 A EP17764570 A EP 17764570A EP 3509862 A1 EP3509862 A1 EP 3509862A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
material sheet
sheet
sheets
document type
collating
Prior art date
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Granted
Application number
EP17764570.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3509862B1 (de
Inventor
Steffen Baudach
Christoph Von Czapiewski
Alexander GÖDECKE
Roland HERES
Alexander Straub
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bundesdruckerei GmbH
Original Assignee
Bundesdruckerei GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bundesdruckerei GmbH filed Critical Bundesdruckerei GmbH
Priority to PL17764570T priority Critical patent/PL3509862T3/pl
Publication of EP3509862A1 publication Critical patent/EP3509862A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3509862B1 publication Critical patent/EP3509862B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42C—BOOKBINDING
    • B42C1/00—Collating or gathering sheets combined with processes for permanently attaching together sheets or signatures or for interposing inserts
    • B42C1/12—Machines for both collating or gathering and permanently attaching together the sheets or signatures

Definitions

  • the invention relates to a device for collating material sheets and creating a material sheet booklet for a document type, in particular for one of a plurality of different identity card, value or security document types selected document type.
  • the invention further relates to a method for gathering corresponding material sheets and creating a corresponding material sheet booklet.
  • Documents in the form of identity, value or security documents such as a passport, passport or credit card, typically include a 16003265 / MS / BEC / BEC Document body, which is a composite body made of a plurality of sheets of material or which comprises such.
  • the choice of the materials used here, the formats, the structures, the number and / or the sequence of the material sheets used depends on the type of document for which the document body is intended.
  • Embodiments relate to a collator for collating sheets of material and creating a sheet of material for a document type selected from a plurality of different badge, value or security document types, wherein the sheet of material to be created comprises the composite sheets of material in a document type specific order.
  • the collating apparatus comprises: supply stations, which in each case hold material sheets of a uniform type of material sheet in stock and have a material sheet carrier with a depositing surface for providing an individual of the material sheets.
  • a material sheet receiving device for collecting the material sheets for the Matenalbogenheft to be created, wherein the material sheet receiving device is configured to record in the document type specific order at the individual storage stations of the document type specific order respectively the Materialogen- gene from the storage area of the respective material sheet carrier.
  • a fixing device which is configured to fix in the document type specific order at the storage stations each recorded there material sheet on the material sheet receiving device according to the document type specific order immediately recorded material sheet, so that the relative orientation of the material sheet to be recorded compared to the immediately recorded previously Material sheet and successively the document type-specific material sheet is created.
  • the document type-specific material booklet to be created comprises all or at least part of the material sheets that make up a document body of the selected document type.
  • the material sheet booklet includes the material sheets in a document type specific order.
  • materials of the material sheets for example paper, cardboard or plastics such as metal foils can be used.
  • a sheet of material may also include combinations of these materials.
  • the document body may be a card body if the identification, value or security document is a card-shaped document.
  • the document body may also be a body that is part of a passport, value or security document.
  • it may be a data card which is part of a book-type identity card, value or security document, for example a passport.
  • personal and / or document-specific information such as a passport photograph, name, address of the user or a house number are applied, especially in machine-readable form.
  • the material sheets may comprise or may be combined with electronic components, such as a chip, an antenna, a display, an input device and / or sensors.
  • the material sheet booklet may in particular comprise a sheet of material with a chip which is configured to store personal and / or document type-specific information.
  • the chip can have a secure memory area in which personal and / or document type-specific data is stored.
  • a "document of identification, value or security" is understood to mean a paper-based and / or plastic-based document on which person-specific and / or document-type-specific information is optically and / or electronically readable, which identifies the user or This includes, for example, identity documents, in particular passports, ID cards, visas and driver's licenses, vehicle registration documents, vehicle registration documents, company ID cards, health cards or other ID documents as well as chip cards, means of payment, in particular bank cards, credit cards Bills of lading or other credentials
  • Value documents may in particular also be banknotes or vouchers or a document may, for example, be an access card.
  • the material sheet booklet may in particular be provided for producing a data card, ie a paper- or plastic-based card, which is arranged in a book block of a card, value or security document and on which person-specific and / or document-specific information is optically readably applied, the identification of the user or the document, for example, for the release of certain services or features.
  • Embodiments may have the advantage of providing an apparatus that enables efficient collection of a document type specific selection of material sheets in a document type specific order. In particular, they can make it possible to select a first document type from a plurality of different identity, value or security document types and, after creating a material sheet for the first document type, flexibly switch to a gathering of material sheets and creation of a material sheet for a second document type.
  • the stock stations could make it possible to provide different types of material sheets.
  • the sheets of material needed for the selected document type can be collected by a sheet metal take-up device in the document type specific order. If multiple material sheets of the same type of material sheet are required for a selected document type, according to one embodiment, material sheets are collected several times from the same supply station according to the document type-specific order. According to another embodiment, the corresponding material sheets are collected in the document type specific order from different stock stations, which are stocked with material sheets of the same type of material sheet.
  • the sheet picker is configured to move in the document type specific order to the individual stock stations of the document type specific order, i. the supply stations covered by the document type specific selection.
  • the respective supply station of this selection, to which the material sheet receiving device moves, respectively provides the material sheet type currently required according to the document type specific order.
  • the path followed by the material sheet receiving device when collecting the material sheets may be subject to an additional optimization criterion in addition to the criterion of collecting the required material sheets according to the document type-specific order.
  • a corresponding optimization criterion may be the criterion of the shortest act or the shortest needed time.
  • Another criterion may be that the supply stations are emptied uniformly or with a different weighting, for example according to a predetermined order.
  • the supply stations comprise supply cassettes in which the material sheets are arranged.
  • each storage station can be assigned a fixed type of material sheet, so that a certain supply station always provides the same type of material sheet. If the stock of material sheets is partially or completely used up, this is filled up by material sheets of the same type of material sheet.
  • the assignment of the material sheet types to the supply stations can follow a predefined pattern. This pattern is based, for example, on the fact that the supply stations are arranged in a row according to the document type-specific order. In this case, it is advantageous for material albogent types, which are required repeatedly in the document type-specific order, to be provided by a corresponding plurality of supply stations with the same type of material sheet.
  • stock stations are provided with material sheet types for producing sheet material for different identity, value or security documents.
  • the arrangement of the storage stations can advantageously be chosen such that, averaged over the plurality of identity, value or security documents, the shortest path for collecting the material sheets according to the different document-specific sequences is required.
  • the criterion can be chosen that, on average, the shortest time is required for collection.
  • different types of documents may be weighted differently. For example, document types that are or are to be produced more frequently are assigned a larger weighting factor than document types that are created less frequently.
  • the collating device comprises a central control device which comprises, for example, a microprocessor and a memory with program instructions for controlling the collating device.
  • the central control device can control the movement pattern of the material sheet receiving device by executing the program instructions, for example. This can be done, for example, on the basis of a predetermined movement pattern stored in a table, to which the central control device has access.
  • the movement pattern is calculated dynamically by the microprocessor on the basis of a document type-specific order for the document type to be created, as well as an assembly overview which contains information about which supply station is equipped with material sheets of which material-sheet type.
  • the corresponding document type-specific order and the corresponding assembly overview can be stored, for example, in a table to which the central control device has access.
  • the collating apparatus has a reading device for reading material sheet type identifiers which identify the type of material sheet contained in the supply cassette. For example, one of the supply stations has a reading device. If this supply station or an associated supply cassette is equipped with new material sheets, an associated material sheet type identifier is read and reported to the central control device, which identifies the material sheet type of the newly introduced material sheets based on the message.
  • the material sheet type identifier can be implemented, for example, in the form of an ID number, a bar code, a QR code, any other geometric and / or pictographic and / or alphanumeric code or as color code which are visually detectable, for example. Furthermore, the material sheet type identifier may be implemented in the form of an RFID transponder.
  • the supply cassettes each have a material type identifier which identifies the type of material sheet contained in the supply cassette.
  • a material type identifier which identifies the type of material sheet contained in the supply cassette.
  • a new supply cassette with a new material sheet type identifier is introduced.
  • This material sheet type identifier is read, for example, by a reading device of the storage station during insertion of the supply cassette and reported to the central device.
  • a reading device can be assigned to a storage station in each case.
  • each of the supply stations comprises a corresponding reading device.
  • the material sheet type identifiers may include information about the number of sheets of material contained in the supply cassette.
  • the current number of sheets of material in a supply cassette can be monitored by a sheet counter, which records the number of used sheets of material.
  • a corresponding material sheet counter can be implemented, for example, as a module on the supply cassettes, on the supply stations or in the central control device.
  • Fixing the relative orientation of the sheets of material in the sheet of material may have the advantage of reducing the susceptibility to subsequent processing, for example, by slipping of the sheets of material, unfolding or falling apart of the sheet of material.
  • this increases the manageability of the material sheet booklet and thus allows more efficient further processing, for example by increasing the transport speed or the elimination of the need to provide additional securing elements for securing the material sheet orientation and / or the material sheet.
  • Particularly advantageous are fixing methods, such as ultrasonic welding, in which no additional material or no additional elements are introduced into the material sheet booklet.
  • the material booklet thus remains slightly wider workable, without having to take into account corresponding additional material or corresponding additional elements or a removal of the same at a later date is necessary.
  • the supply stations each have a supply cassette which is in each case equipped with material sheets of a uniform type of material sheet.
  • Different supply cassettes can be equipped with the same type of material board or different material sheet types.
  • the collating device comprises a dispensing device, which is configured to dispense at the supply stations in each case one of the material sheets from the supply cassette onto the depositing surface of the material sheet carrier of the respective supply station.
  • Embodiments of the present invention may have the advantage that the dispensing device can efficiently ensure that at the respective supply stations the sheets of material collected by the sheet receiving device according to the document type specific order are ready for them when the respective sheets of material arrive the series are to be collected.
  • the distribution device may be configured and / or controlled, for example, by a central control device such that a material sheet is provided on the corresponding storage surface at all stations and the material sheets collected by the material sheet receiving device in the document type-specific sequence are replaced by the distribution device again become. For example, the replacement also takes place in the document type-specific order.
  • the sheets of material are dispensed by the dispensing device leading the sheet picker in the document type specific order so that the sheets of material are placed on the shelves in the document type specific order in which the sheet receiving device collects them.
  • the dispensing apparatus is configured to move in the document type-specific order to the individual stock stations. Embodiments may have the advantage that a mechanically simpler and thus less error-prone design of the supply stations is made possible.
  • the movement of the dispensing device is controlled by the central control device, which also controls the movements of the material sheet receiving device.
  • the central control device controls the movement of the dispensing device according to the same criteria as the movement of the Matenalbogenabilityetzurnchtung.
  • the dispensing device comprises a plurality of individual dispensing devices, which are each arranged stationary at one of the supply stations.
  • Embodiments may have the advantage that the dispensing devices are arranged stationary and thus no mechanism for moving the dispensing device is necessary. Consequently, the collating device can be made mechanically simple and thus less error-prone with regard to the moved elements. In particular, this can be avoided by influencing or even obstructing the movement pattern of the material sheet pick-up device. Consequently, the calculation and / or the determination of the movement pattern of the material sheet receiving device are also simplified, since no movement patterns of the delivery device have to be taken into account.
  • the dispensing device is configured to distribute the individual sheets of material at the supply stations in the document type-specific order onto the shelves of the respective sheet carriers.
  • Embodiments may have the advantage that the material sheets are only dispensed when needed, while otherwise protected from environmental influences in the supply cassette.
  • the sheet of material to be created comprises at least two sheets of material of the same sheet type, the tray being configured to distribute at least twice a sheet of material from the corresponding supply cassette at one of the supply stations having a supply cassette with sheets of material of the corresponding sheet type, and the sheet receiving apparatus therefor is configured to receive at least twice a sheet of material at the corresponding supply station.
  • Embodiments may have the advantage that the number of supply stations can be reduced and the collating device can therefore be made more compact.
  • the material sheet booklet to be created comprises at least two material sheets of the same type of material sheet, wherein the material sheet receiving apparatus is configured to collect the two sheets of material from two different supply stations, each of which is populated with the same type of material sheet.
  • Embodiments may have the advantage that the movement path of the material sheet receiving device can be made more flexible when collecting the material sheets, as a result of which the path traveled can be shortened or the number required for the collation can be reduced and / or optimized.
  • At least one of the supply cassettes is equipped with individual material sheets in the form of a stack.
  • Embodiments may have the advantage that the material sheets can be directly collected without additional processing step, as they are kept in stock.
  • at least one of the supply cassettes is equipped with material sheets in the form of a roll of tape and the dispensing device is configured to unroll the strip roll during dispensing and to separate a single dispensable sheet of material.
  • Embodiments may have the advantage that they allow a simple unloading mechanism by unwinding and a large number of sheets of material can be provided by the roll of tape in a compact manner.
  • the material sheet receiving device on a suction device for receiving a sheet of material by suction.
  • Embodiments may have the advantage that by suction on the one hand a secure recording of the material sheets is made possible, which on the other hand protects the material sheets and reduces the risk of mechanical damage.
  • the dispensing device comprises a suction device for receiving a sheet of material by suction.
  • Embodiments may have the advantage that by sucking on the one hand an efficient dispensing of the material sheets is made possible, which on the other hand protects the material sheets and reduces the risk of mechanical damage.
  • the material sheet receiving device is arranged at a free end of a robot arm.
  • Embodiments may have the advantage that an efficient computer-controlled movement of the material sheet receiving device in all three space diameters. dimensions is possible. A corresponding control takes place, for example, by a central control device.
  • the fixing device comprises an ultrasonic sonotrode for fixing the material sheets by means of ultrasonic welding.
  • Embodiments may have the advantage that they provide an efficient and secure fixation possibility, in which no additional elements are introduced into the material sheet booklet and the material sheet booklet as such receives consistency without additional fixing elements.
  • an ultrasonic welding device consisting of a generator, a sound transducer or converter and a sonotrode.
  • the generator generates an electrical alternating voltage, which is converted by the sound transducer into a mechanical vibration.
  • the transducer in turn conducts the high frequency mechanical vibrations, i. Ultrasound, in the sonotrode connected to it and puts them into resonance vibrations in the ultrasound range.
  • a transformation piece or booster is arranged between transducer and sonotrode, which arrives from the sound transducer
  • Transformed vibration amplitude and this enlarged to the sonotrode passes.
  • the magnitude of the resulting vibration amplitude is influenced by the output amplitude provided by the transducer and by the respective gain through the transformation piece and the sonotrode itself.
  • the ultrasonic vibrated sonotrode then transmits the ultrasonic vibration under pressure to one of the two sheets of material to be joined. If the material sheets to be joined come into contact with one another between the two material sheets, in the so-called joining or welding zone, they cause an interface friction and thus local heating of the boundary surfaces. If the warming is so great that the interfaces melt, Welding of the two material sheets. Through the sonotrode, the two sheets of material are pressed together during welding. Ultrasonic welding allows the creation of a welded joint with a short welding time, as the welding energy is limited to almost the joining zone. This allows accurate welding without affecting other areas of the material sheet.
  • ultrasonic sonotrodes are provided by corresponding ultrasonic tools which, for the intended use of the sonotrode, also comprise at least one generator and sound transducer, optionally also a transformation piece.
  • the fixing device has a plurality of ultrasonic sonotrodes.
  • Embodiments may have the advantage that the material sheet booklet is ultrasonically welded by the plurality of ultrasonic sonotrodes, which are spatially spaced apart from one another, at a plurality of correspondingly spatially distributed locations. As a result, the risk of slippage and / or unfolding of the material sheets can be efficiently reduced.
  • the ultrasound sonotrodes are arranged in the edge region of the material sheet to be picked up, so that the ultrasonic welding of the material arches takes place in each case in the edge region.
  • the material sheets have a rectangular format, wherein in each of the four corner regions of the rectangular format in each case one of the ultrasonic sonotrodes is arranged so that the ultrasonic welding of the material arcs takes place in each case in the corner regions.
  • Embodiments may have the advantage of enabling secure fixation of the sheets of material, the central portion of the sheet of material being generally used as a so-called benefit for creating the document body or bodies for the selected type of document being neither affected nor impaired by the fixation.
  • the material sheet booklet is provided for the creation of a plurality of badge, value or security documents of the selected document type.
  • Embodiments may have the advantage of parallelizing the creation of a plurality of badge, value, or security documents of a selected document type, thereby increasing the speed of creation.
  • a uniform processing format can be selected for the material sheets for which the collating device is optimized. If a material sheet is to be created for a document type whose format is smaller than the processing format, material sheets with the uniform processing format can be selected, which comprise one or more sections for one or more documents of the document type with a smaller format.
  • the storage surfaces each have one or more passage openings for at least partially passing one of the ultrasonic sonotrodes so that the respective ultrasonic sonotrode can come into contact with the material sheet to be fixed.
  • Embodiments may have the advantage that this allows a simple and secure fixation of the material sheets by means of ultrasound.
  • these allow a laying out of the material sheet to be fixed on the corresponding shelf.
  • the material sheet to be fixed is held in place by gravity.
  • the vertical height at which the ultrasound probes make contact with the sheet of material to be welded is always the same regardless of the number of masks collected up to that point in time. material sheets or the current height of the material sheet.
  • This allows efficient positioning of the sonotrode and control of the contact pressure.
  • the most commonly adjustable parameters in ultrasonic welding are the welding time, the energy to be applied and the contact pressure of the sonotrode with the welding part. In the present case, therefore, no sensor for detecting the height of the material sheet is necessary to optimally adjust the contact pressure.
  • the contact pressure can rather be set to a constant value.
  • the material sheet receiving device is configured to position itself on the supply stations respectively on the material sheet provided on the storage surface, so that the material sheet taken directly from the material sheet receiving device according to the document type specific order rests on the material sheet to be picked up.
  • Embodiments may have the advantage that they allow an efficient fixation, in particular by ultrasonic welding.
  • the material sheet receiving device has a position detection device which is configured to detect the position of the material sheet receiving device relative to the material sheet to be picked up.
  • Embodiments may have the advantage that an efficient fine adjustment of the relative orientation of the material sheets of the material sheet to be created is made possible. In addition, this allows you to use material sheets of different sizes, which increases the flexibility in creating the material sheet.
  • the position detection device comprises a camera.
  • Embodiments may have the advantage of enabling easy and efficient position detection.
  • the exact alignment can be based on an output value algorithm, which is carried out for example by a central control device based on the detected by the camera and forwarded to the control device image information.
  • the material sheets for the material sheet to be created have an identical format, and the material sheet receiving device is configured to align itself with the relative position detected by the position detection device to the sheet of material to be picked up so that the material sheet taken immediately before according to the document type specific order completely covered by the material sheet to be picked up.
  • Embodiments may have the advantage that successive sheets of material lie exactly on one another with their edges.
  • the resulting material booklet has an exact format, which facilitates further automated handling of the material sheet, as it prevents the risk of obstruction or even damage caused by sections of material protruding beyond the format.
  • the further processing devices for creating the corresponding badge, value or security document can thus be optimized for the corresponding exact format.
  • it can be ensured by an exact alignment of the edges of the material sheets to each other that internal structures of the material sheets are exactly aligned with each other.
  • the fixing device is configured to fix the material sheet to be picked from below on the material sheet which has been taken up immediately before by the material sheet receiving device according to the document type-specific order.
  • Embodiments may have the advantage that the material sheet to be recorded can be placed on a corresponding storage surface, whereby its position can be fixed during fixing and thus the fixation can be easily controlled.
  • the collating apparatus comprises stock stations with material sheet types for each document type of the plurality of different identity, value or security document types.
  • Embodiments may have the advantage of allowing flexible gathering of sheets of material and flexible creation of sheet material for different badges, securities or security documents. This is particularly advantageous in terms of Industry 4.0 and the associated need for a flexible infrastructure for production.
  • the fixation device is configured to move to the supply stations synchronously with the sheet-receiving apparatus in the document-type-specific order.
  • Embodiments may have the advantage that a fixing device is provided whose movement pattern is similar to the, in particular travel and / or time-optimized, movement pattern of the material sheet receiving device.
  • the material sheet receiving device comprises the fixing device.
  • Embodiments may have the advantage that the fixing device is thus always available when the material sheet receiving device receives a sheet of material, wherein no additional means for the movements of the fixing device are necessary.
  • the mechanical structure of the support device as well as their control simplified, whereby the error rate is reduced.
  • the supply stations are arranged in rows next to each other, wherein the fixing device comprises Einzelfixiervorlegien and wherein each of the rows is assigned a Einzelfixiervorraum which is configured to move along the row to the individual supply stations of the corresponding row.
  • the fixing device comprises Einzelfixiervorlegiaen and wherein each of the rows is assigned a Einzelfixiervorraum which is configured to move along the row to the individual supply stations of the corresponding row.
  • embodiments can have the advantage that the supply stations are arranged spatially more compact, for example in several rows one above the other.
  • a fixed assignment of the individual fixing devices on each of the rows reduces the number of elements which move in an additional spatial direction between the rows and thus require an additional degree of freedom of movement.
  • the corresponding single-fixing devices are designed, for example, only for movements along the rows of the supply stations. As a result, in particular complications with the movement of the material sheet receiving device are prevented.
  • the material sheet receiving device as well as the fixing device can be based on independent movement infrastructures.
  • the movement pattern of the Einzelfixiervoriquesen is in each case matched to the document type-specific order, that synchronously moved to each of the supply stations to which the material sheet receiving device, one of the Einzelfixiervorraumen.
  • Embodiments may have the advantage that the movement patterns of the Einzelfixiervoriquesen can be at least partially adapted to the, in particular weg- and / or time-optimized, movement pattern of the material sheet receiving device.
  • the collating apparatus further comprises a personalization device associated with one of the supply stations and configured to personalize the individual of the material sheets prior to providing on the support surface of the material sheet carrier of the corresponding supply station.
  • Embodiments may have the advantage that personalized material sheets can also be incorporated when creating the material sheet. These can be created, for example, by a corresponding printer, for example a cardjet printer, and / or by a hologram exposure device, individually for the document (s) to be created.
  • a personalized material sheet is a sheet of material with a photograph of the future owner of the identity, value, or security document to be created from the material booklet.
  • Embodiments further relate to a method of collating sheets of material and creating a sheet of material for a document type selected from a plurality of different types of badges, securities, or security documents, the sheet of material to be created comprising the collated sheets of material in a document type-specific order.
  • the method comprises: providing sheets of material for a plurality of different types of identification, value or security documents by means of stocking stations, each stocking material sheets of a uniform type of sheet and having a sheet support with a shelf for providing a single one of the sheets of material.
  • Embodiments may include, individually or in combination with each other, all method steps performed by the above-described embodiments of the collator in operation.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a first exemplary embodiment of a collating device
  • FIG. 2 shows schematic views of exemplary material sheets
  • FIG. 3 shows schematic views of an exemplary embodiment of two
  • Figure 4 is a schematic view of an exemplary embodiment of the
  • FIG. 6 shows schematic views of an exemplary storage cassette with storage area and dispensing device
  • FIG. 7 shows a schematic view of an exemplary dispensing device
  • Figure 8 is a schematic view of an exemplary storage cassette with storage area from below and
  • FIG. 9 shows a schematic view of an exemplary ultrasonic tool.
  • FIG. 1 shows a schematic view of an exemplary collating device 100.
  • the collating device 100 comprises a plurality of supply stations 102.
  • the illustrated embodiment of a collating device 100 comprises ten supply stations 102, which are arranged one above another in two groups of five supply stations 102.
  • a first group 104 is juxtaposed in a row along a first straight line.
  • the second group 106 is arranged above the first group 104.
  • Each of the supply stations 102 has a material sheet carrier 108 with a storage surface 110 for providing a single sheet of material 12.
  • each supply station 102 has a dispensing device 14 for distributing the material sheet 1 12 from a supply cassette comprised by the supply station (not shown).
  • the collating device 100 comprises a material sheet receiving device 1 18, which is arranged at the free or movable end 120 of a robot arm 122.
  • the robot arm 122 is configured such that its free end 120, and thus the material sheet receiving device 1 18 within a ball whose radius is determined by the length of the robot arm 122, is movable in three spatial dimensions.
  • the material sheet receiving device 1 18 also includes a position detecting device 124 in the form of a camera. By means of this camera 124, the position of the material sheet receiving device 18 and the material sheets already taken up by it can be exactly aligned with respect to a material sheet 11 provided on one of the depositing surfaces 110.
  • each of the two groups 104, 106 a respective rail 126 is arranged, which extends along the respective straight line, along which the supply stations 102 of the corresponding group 104, 106 are arranged.
  • the two fixing devices 128 shown for each of the storage surfaces 1 10 of the respective group 104, 106 of supply stations 102 are movable.
  • each of the fixing devices 128 each comprises four ultrasonic tools 130, each with one ultrasonic sonotrode.
  • the ultrasound sonotrodes shown are pin-shaped and each vertically up through through holes 132 of the shelves 1 10 movable so that they can come into contact with a prepared on the corresponding shelf surface 1 10 material sheet 1 12 from below.
  • the collating apparatus 100 shown is configured such that a material sheet 1 12 in the document type-specific sequence is provided at the supply stations 102 of the document type-specific sequence by a delivery device 14 on the corresponding storage surface 110.
  • the robot arm 122 moves its free end 120 with the material sheet receiving device 1 18 in the document type specific order to the individual supply stations 102.
  • the material sheet receiving device 1 18 is positioned by means of the camera 124 exactly over the laid-out material sheet 1 12, so that in the document type specific order last recorded Material sheet on the prepared material sheet 1 12 rests.
  • the fixing device 128 of the corresponding group 104, 106 which comprises the supply station 102, of which a material sheet 1 12 is to be received according to the document type-specific sequence, is moved along the rail 126 to the corresponding material sheet carrier 108. With movements of the free end 120 of the robot arm 122 along one of the groups 104, 106, the method of the corresponding fixing device 128 is synchronized with the movement of the material sheet receiving device 1 18.
  • the ultrasonic tools 130th vertically upwards so that the respective ultrasound sonotrode comes into contact with the surface of the material sheet 1 12 to be picked up from below and melts same in the limited area of the joining zone, just like the material sheet last picked up, so that the two sheets of material firmly bond to one another in the area of ultrasonic welding ,
  • the selection of the combined material sheets 1 12 can be freely selected, as well as the order in which they are collected, depending on the document type to be generated.
  • the movement of the robot arm 122 and the dispensing of sheets of material 1 12 through the dispensing devices 14 and the movement of the fixing devices 128 along the rail 126 and the ultrasonic welding by means of the ultrasonic sonotrodes 130 can be controlled by a central control device (not shown).
  • FIG. 2A shows a first exemplary material sheet 1 12, which is provided for the production of a material sheet booklet for a single identification, value or security document.
  • the dashed central area 202 includes structures 204 which are intended to become part of the document body for the corresponding badge, value or security document.
  • the region 202 is also commonly referred to as a benefit.
  • the material sheet booklet has sheets of material 1 12 different types of material sheet with different structures 204, from which result in the sum of the structures of the document body to be created.
  • these structures 204 may also comprise electronic components, such as a chip, an antenna, a display, an input device and / or sensors, or form them in combination with one another.
  • FIG. 2B shows a second embodiment of a sheet of material 12 whose utility comprises two spaced-apart regions 202 with structures 204 for producing two document bodies for two identity, value or security documents of the same type of document.
  • medium halfs 12 may include benefits for any number of documents of the same document type. This has the advantage that the creation of material sheets for several identity, value or security documents can be parallelized. Thus, the efficiency and, in particular, the speed of collation and creation can be increased. In this case, the mechanics of the collating device 100 for producing a single sheet of material for the parallelization already suffice.
  • FIG. 3A shows an embodiment with two exemplary gathering devices 100, 100 '.
  • the corresponding material sheet booklet is produced by the two gathering devices 100, 100 'together, wherein the first gathering device 100 is identical to the gathering device of Figure 1 and creates a first part of the material sheet to be created according to a first section of the document type specific order.
  • the second collating device 100 ' which is configured analogously to the first collating device 100, takes over the first part of the material sheet stitch created by the first collating device 100 and supplements it by a second part according to a second section of the document type-specific sequence.
  • the second collating device 100 ' is identical to the first collating device 100 except that only the first and second groups 104', 106 'of supply stations 102 have three supply stations 102 in the case of collating device 100' include.
  • FIG. 3B shows a schematic view of the two collating devices 100, 100 'from FIG. 3A perpendicularly from above.
  • the robot arms 122 and dispensing devices 14 of the supply stations 102 like the fixing devices 128 (not shown), are connected to a central control unit 134 which controls them.
  • a transfer station 136 to which the robot arm 122 of the first collating device 100 transfers the first part of the material sheet and from which the robotic arm 122 of the second collating device 100 'receives the material sheet booklet with the material sheet receiving device 1 18 arranged at its free end 120.
  • the control device 134 controls the two collating devices 100, 100 'in such a way that the first collating device 100 with the material sheet receiving device 1 18 arranged on the free end 120 of the robot arm 122 prepares and, for example, attaches the first part of the material sheet according to the first section of the document type-specific sequence the transfer station 136 stores.
  • each material sheet 1 12, 1 12 ' comprises a plurality of benefits intended for different persons.
  • a corresponding personalization can for example be given by a printed photo of the future holder of the identity card, value or security document.
  • further material sheets 1 12 are picked up by the supply stations 102 of the second collating device 100 '.
  • FIG. 3C shows a schematic view of the two collating devices 100, 100 'from FIG. 3A from the rear side.
  • the first groups 104, 104 'of supply stations 102 each comprise supply cassettes 1 16', which hold the sheets of material 1 12 in the form of rolls of tape 142 in stock.
  • the second group 106, 106 'of supply stations 102 each comprise supply cassettes 16, which are equipped with individual material sheets 12 in the form of stacks 140.
  • Figure 4 shows a schematic detail view of the robot arm 122 of Figures 1 and 3.
  • the robot arm 122 has at its free end 120 a material sheet receiving device 1 18 for receiving sheets of material 1 12.
  • the material sheet receiving device 1 18 comprises a plurality of channels 144, which are to be configured in such a way that a negative pressure for sucking the material sheets 1 12 is generated in them.
  • the material sheet receiving device 1 18 comprises a position detecting device 124 in the form of a camera.
  • the position detection device 124 is aligned so that it can detect the material sheet 12 to be picked up.
  • the relative position of the free end 120 and thus of the material sheets already taken up by the material sheet receiving device 18 can be determined relative to the material sheet 1 12 to be picked up.
  • the movement of the robot arm 122 to align the material sheet receiver 1 18 can be controlled.
  • the position detection device 124 the position of the already recorded material sheets can be aligned exactly with the material sheet 1 12 to be picked up.
  • the material sheet 1 12 to be picked up is provided on a support surface 110 which has passage openings 132 through which sonotrodes 130 can be passed.
  • the ultrasonic sonotrodes 130 are moved from below through the through holes 132 so that they come into contact with the material sheet to be recorded 1 12 and this last with the according to the document type specific order Welded material sheet welded.
  • FIG. 5A shows a material sheet booklet 500, which comprises a plurality of material sheets 12, which are each firmly welded by ultrasonic welding in the region of the joining zone 502 to the material sheet following the document type-specific sequence.
  • Firmly welded means that the material sheets can not be separated from each other without destroying them.
  • the corresponding material booklet 500 results from the information provided by the directions 100, 100 'as shown in FIGS. 1 and 3.
  • FIG. 5B shows a view of the material sheet 500 perpendicular to the top.
  • a joining zone 502 of the ultrasonic welding which is shown dotted.
  • the joining zones 502 may, for example, be four point-shaped or circular or rectangular regions, for the production of which sonotrodes with circular or rectangular shapes are used
  • Embodiments may vary in shape and diameter in the welded regions 502, depending on the shape of the ultrasound sonotrodes 130 used.
  • FIGS 6A and 6B show a schematic detail view of a supply cassette 1 16 with sheets of material 1 12, which are arranged in the form of a stack 140.
  • a material sheet carrier 108 is arranged with a flat support surface 1 10, which have a rectangular format in the example shown.
  • a passage opening 132 for the ultrasound sonotrodes 130 is arranged in the corner regions of the depositing surface 110.
  • the dispensing device 1 14 is shown in detail.
  • Figure 6A shows the recording of a sheet of material 1 12 through the dispensing device 1 14 by means of suction 602.
  • a receiving element 604 which is movable vertically along the support member 606, disposed above the supply cassette 16 open to the top.
  • the receiving element 604 is moved with the suction openings 602 down to the uppermost sheet of material 1 12 in the supply cassette 1 16.
  • the suction openings 602 come into contact with the uppermost sheet of material 12 in the supply cassette 16. This can be determined, for example, by detecting a resistance in the process of the receiving element 604 down or controlled in dependence on the capacity of the supply cassette 1 16.
  • suction openings 602 for sucking the uppermost sheet of material 1 12 also has the Advantage that the material sheet 1 12 can be sucked in even if the suction openings 602 have not yet come into contact with this, but this were sufficiently approximated.
  • the sucked material sheet 1 12 is raised by moving the receiving element 604 upwards.
  • the carrier element 606, which carries the receiving element 604, can be moved along a rail formed by a web 608 to the depositing surface 110.
  • the carrier element 606 has a groove 610, in which the web 608 is arranged.
  • FIG. 6B shows the state when the carrier element 606 has been moved along the rails 608 over the depositing surface 110.
  • the recorded material sheet 1 12 is stored on the shelf surface 1 10 by switching off the negative pressure to the suction ports 602 by gravity.
  • the receiving element 604 is also moved downwards.
  • Figure 7 shows a schematic view of the dispensing device 1 14 from the front.
  • the support element 606, on which the receiving element 604 is arranged, can be seen.
  • the support element 606 comprises two lateral support arms 610 with grooves 612 which are movable along the webs 608.
  • the receiving element 604 can be moved vertically along the carrier element 606.
  • the receiving element 604 comprises suction openings 602, which are in a through-connection with channels 614 for generating a vacuum for sucking a sheet of material 1 12.
  • FIG. 8 shows a schematic view of a supply cassette 16 and of a material sheet carrier 108 from below.
  • the material sheet carrier 108 has four through holes 132 in the corner regions of the shelf.
  • An ultrasound sonotrode of an ultrasound tool 130 can be guided in each case through these through-openings 132.
  • FIG. 9 shows a schematic view of an ultrasonic tool 130 for welding material sheets.
  • the ultrasonic tool 130 comprises a generator 902, a sound transducer 904, a transformation piece 906 and a pen tool. mige sonotrode 908.
  • the generator generates a high-frequency electrical alternating voltage, which is converted by the transducer 904 in a mechanical vibration of the same frequency.
  • the ultrasound vibration is transmitted to the sonotrode 908 tuned to the same frequency via the sound transducer 904 and these resonate in resonance. If necessary, the vibration amplitude can be enhanced by incorporating a transformation piece 906 between transducer 904 and sonotrode 908.
  • Numeral 1 is 100 'collating apparatus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Collation Of Sheets And Webs (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zusammentragvorrichtung (100, 100') zum Zusammentragen von Materialbögen (112) und Erstellen eines Materialbogenhefts (500) für einenaus einer Mehrzahl unterschiedlicher Ausweis-, Wert-oder Sicherheitsdokumenttypen ausgewählten Dokumenttyp, wobei das zu erstellende Materialbogenheft (500) die zusammengetragenen Materialbögen (112) in einer dokumenttypspezifischen Reihenfolge umfasst. Die Zusammentragvorrichtung (100, 100') umfasst: Vorratsstationen (102, 102'), welche jeweils Materialbögen (112) eines einheitlichen Materialbogentyps vorrätig halten und einen Materialbogenträger (108) mit einer Ablagefläche (110) zum Bereitstellen eines Einzelnen der Materialbögen (112) aufweisen, eine Materialbogenaufnahmevorrichtung (118, 118') zum Einsammeln der Materialbögen (112) für das zu erstellende Materialbogenheft (500), wobei die Materialbogenaufnahmevorrichtung (118, 118') dazu konfiguriert ist, in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge an den einzelnen Vorratsstationen (102, 102') der dokumenttypspezifischen Reihenfolge jeweils einen Materialbogen (112) von der Ablagefläche (110) des jeweiligen Materialbogenträgers (108) aufzunehmen, eine Fixiervorrichtung (128), wobeidie relative Ausrichtung des aufzunehmenden Materialbogens (112) gegenüber dem unmittelbar zuvor aufgenommenen Materialbogen festgelegt und sukzessive das dokumenttypspezifische Materialbogenheft (500) erstellt wird.

Description

Zusammentragvorrichtung zum Erstellen eines Materialbogenhefts
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zusammentragen von Material bögen und Erstellen eines Materialbogenhefts für einen Dokumenttyp, insbesondere für einen aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenttypen ausgewählten Dokumenttyp. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Zusammentragen von entsprechenden Materialbögen und Erstellen eines ent- sprechenden Materialbogenhefts.
Dokumente in Form von Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenten, wie etwa ein Personalausweis, Reisepass oder eine Kreditkarte, umfassen üblicherweise einen16003265 / MS/BEC/BEC Dokumentenkörper, bei welchem es sich um einen aus einer Mehrzahl von Materialbögen hergestellten Verbund körper handelt oder welcher einen solchen umfasst. Die Wahl der hierbei verwendeten Materialien, der Formate, der Strukturen, der Anzahl und/oder der Reihenfolge der verwendeten Materialbögen hängt von dem Do- kumenttyp ab, für welchen der Dokumentenkörper vorgesehen ist. Bei der Herstellung eines Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokuments ergibt sich somit die Notwendigkeit, eine Mehrzahl von Materialbögen unterschiedlichen Typs gemäß einer für das entsprechende Dokument spezifischen Auswahl und Reihenfolge zusammenzustellen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Zusammentragvorrichtung zum Zusammentragen von Materialbögen und Erstellen eines Materialbogen- hefts sowie ein entsprechendes Verfahren zum Zusammentragen der Materialbögen und Erstellen des Materialbogenhefts bereitzustellen, welche sowohl effizient sind als auch flexibel im Hinblick auf die zu erstellenden Dokumenttypen.
Die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind im abhängigen Patentanspruch angegeben.
Ausführungsformen betreffen eine Zusammentragvorrichtung zum Zusammentragen von Materialbögen und Erstellen eines Materialbogenhefts für einen aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenttypen ausgewählten Dokumenttyp, wobei das zu erstellende Materialbogenheft die zusam- mengetragenen Materialbögen in einer dokumenttypspezifischen Reihenfolge umfasst.
Die Zusammentragvorrichtung umfasst: Vorratsstationen, welche jeweils Materialbögen eines einheitlichen Materialbogentyps vorrätig halten und einen Materialbo- genträger mit einer Ablagefläche zum Bereitstellen eines Einzelnen der Materialbögen aufweisen. Eine Materialbogenaufnahmevorrichtung zum Einsammeln der Materialbögen für das zu erstellende Matenalbogenheft, wobei die Materialbogenaufnahmevorrichtung dazu konfiguriert ist, in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge an den einzelnen Vorratsstationen der dokumenttypspezifischen Reihenfolge jeweils den Materialbo- gen von der Ablagefläche des jeweiligen Materialbogenträgers aufzunehmen.
Eine Fixiervorrichtung, welche dazu konfiguriert ist, in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge an den Vorratstationen jeweils den dort aufzunehmenden Materialbogen an dem von der Materialbogenaufnahmevorrichtung gemäß der dokumenttyp- spezifischen Reihenfolge unmittelbar zuvor aufgenommenen Materialbogen zu fixieren, sodass die relative Ausrichtung des aufzunehmenden Materialbogens gegenüber dem unmittelbar zuvor aufgenommenen Materialbogen festgelegt und sukzessive das dokumenttypspezifische Materialbogenheft erstellt wird. Das zu erstellende dokumenttypspezifische Materialbogenheft umfasst alle oder zumindest einen Teil der Materialbögen, aus denen ein Dokumentenkörper des ausgewählten Dokumenttyps besteht. Insbesondere umfasst das Materialbogenheft die Materialbögen in einer dokumenttypspezifischen Reihenfolge. Als Materialien der Materialbögen können beispielsweise Papier, Pappe oder Kunststoffe wie Me- tallfolien Verwendung finden. Ein Materialbogen kann auch Kombinationen dieser Materialen umfassen.
Bei dem Dokumentenkörper kann es sich beispielsweise um einen Kartenkörper handeln, wenn es sich bei dem Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokument um ein kartenförmiges Dokument handelt. Bei dem Dokumentenkörper kann es sich ferner auch um einen Körper handeln, der Teil eines Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokument ist. So kann es sich beispielsweise um eine Datenkarte handeln, welche Teil eines buchenförmigen Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokuments, beispielsweise eines Reisepasses, ist. Auf eine solche Datenkarte sind beispielsweise personen- und/oder dokumentspezifische Informationen wie ein Passbild, Name, Adresse des Nutzers oder eine Hausnummer aufgebracht, insbesondere auch in maschinenlesbarer Form. Die Materialbögen können insbesondere elektronische Komponenten, etwa einen Chip, eine Antenne, ein Display, eine Eingabevorrichtung und/oder Sensoren, umfassen oder in Kombination miteinander bilden. Das Material bogenheft kann insbe- sondere einen Materialbogen mit einem Chip umfassen, welcher zur Speicherung Personen- und/oder dokumenttypspezifischer Informationen konfiguriert ist. Der Chip kann einen gesicherten Speicherbereich aufweisen, in welchem personen- und/oder dokumenttypspezifische Daten gespeichert werden. Unter einem„Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokument" wird im Folgenden ein papier- und/oder kunststoffbasiertes Dokument verstanden, auf bzw. in welchem personenspezifische und/oder dokumenttypspezifische Informationen optisch und/oder elektronisch lesbar eingebracht sind, die eine Identifizierung des Nutzers oder des Dokuments, beispielsweise für die Freigabe bestimmter Dienste oder Funktionen ermöglichen. Darunter fallen zum Beispiel Ausweisdokumente, insbesondere Reisepässe, Personalausweise, Visa sowie Führerscheine, Fahrzeugscheine, Fahrzeugbriefe, Firmenausweise, Gesundheitskarten oder andere ID- Dokumente sowie auch Chipkarten, Zahlungsmittel, insbesondere Bankkarten, Kreditkarten, Frachtbriefe oder sonstige Berechtigungsnachweise. Wertdokumente können insbesondere auch Geldscheine oder Wertgutscheine sein. Ebenso kann es sich bei einem Dokument beispielsweise um eine Zugangskarte handeln.
Das Materialbogenheft kann insbesondere zur Herstellung einer Datenkarte vorgesehen sein, d.h. einer papier- oder kunststoffbasierten Karte, welche in einem Buchblock eines Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokuments angeordnet ist und auf der personenspezifische und/oder dokumentenspezifische Informationen optisch lesbar aufgebracht sind, die eine Identifizierung des Nutzers oder des Dokuments, beispielsweise für die Freigabe bestimmter Dienste oder Funktionen ermöglicht. Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass sie eine Vorrichtung bereitstellen, welche ein effizientes Zusammentragen einer dokumenttypspezifischen Auswahl von Materialbögen in einer dokumenttypspezifischen Reihenfolge ermöglichen. Insbesondere können sie es ermöglichen aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenttypen einen ersten Dokumenttyp auszuwählen und nach der Erstellung eines Materialbogenhefts für den ersten Dokumenttyp flexibel zu einem Zusammentragen von Materialbögen und Erstellen eines Mate- rialbogenhefts für einen zweiten Dokumenttyp zu wechseln.
Die Vorratsstationen könnten es ermöglichen, unterschiedliche Materialbogentypen bereitzustellen. Aus der bereitgestellten Mehrzahl an Materialbogentypen können die für den ausgewählten Dokumenttyp benötigten Materialbögen durch eine Mate- rialbogenaufnahmevorrichtung in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge eingesammelt werden. Werden für einen ausgewählten Dokumenttyp mehrere Materialbögen desselben Materialbogentyps benötigt, so werden nach einer Ausführungsform mehrmals Materialbögen von derselben Vorratsstation gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge eingesammelt. Gemäß einer anderen Ausführungsform werden die entsprechenden Materialbögen in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge von verschiedenen Vorratsstationen eingesammelt, welche mit Materialbögen desselben Materialbogentyps bestückt sind.
Nach Ausführungsformen ist die Materialbogenaufnahmevorrichtung dazu konfigu- riert, sich in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge zu den einzelnen Vorratsstationen der dokumenttypspezifischen Reihenfolge zu bewegen, d.h. den von der dokumenttypspezifischen Auswahl umfassten Vorratsstationen. Die jeweilige Vorratsstation dieser Auswahl, zu der sich die Materialbogenaufnahmevorrichtung bewegt, stellt jeweils den gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge aktuell benötig- ten Materialbogentyp bereit.
Stellen mehrere Vorratsstationen Materialbögen desselben Materialbogentyps bereit, so kann der Pfad, welchem die Materialbogenaufnahmevorrichtung beim Einsammeln der Materialbögen folgt, neben dem Kriterium, die benötigten Materialbö- gen gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge einzusammeln, einem zusätzlichen Optimierungskriterium unterworfen sein. Bei einem entsprechenden Optimierungskriterium kann es sich beispielsweise um das Kriterium des kürzesten zurückzulegenden Pfads oder der kürzesten benötigten Zeit handeln. Ein weiteres Kriterium kann sein, dass die Vorratsstationen gleichmäßig oder mit einer unterschiedlichen Gewichtung, beispielsweise gemäß einer vorbestimmten Reihenfolge, entleert werden.
Nach Ausführungsformen umfassen die Vorratsstationen Vorratskassetten, in welchen die Materialbögen angeordnet sind. Hierbei kann jeder Vorratsstation ein fester Materialbogentyp zugeordnet sein, sodass eine bestimmte Vorratsstation stets denselben Materialbogentyp bereitstellt. Ist der Vorrat an Materialbögen teilweise oder vollständig aufgebraucht, so wird dieser durch Materialbögen desselben Mate- rialbogentyps aufgefüllt. Die Zuordnung der Materialbogentypen zu den Vorratsstationen kann einem vordefinierten Muster folgen. Dieses Muster basiert beispielsweise darauf, dass die Vorratsstationen gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge in einer Reihe angeordnet sind. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn Materi- albogentypen, welche in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge mehrfach benötigt werden, durch eine entsprechende Mehrzahl von Vorratsstationen mit demselben Materialbogentyp bereitgestellt werden.
Nach Ausführungsformen werden Vorratsstationen mit Materialbogentypen zur Her- Stellung von Materialbogenheften für unterschiedliche Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumente bereitgestellt. In diesen Ausführungsformen kann die Anordnung der Vorratsstationen vorteilhafterweise so gewählt werden, dass über die Mehrzahl an Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumente gemittelt der kürzeste Pfad zum Einsammeln der Materialbögen gemäß den unterschiedlichen dokumentspezifi- sehen Reihenfolgen benötigt wird. Alternativ kann das Kriterium gewählt werden, dass im Durchschnitt die kürzeste Zeit zum Einsammeln benötigt wird. Weiterhin alternativ können unterschiedliche Dokumenttypen unterschiedlich gewichtet werden. Beispielsweise werden Dokumenttypen, welche häufiger hergestellt werden bzw. werden sollen, ein größerer Gewichtungsfaktor zugeordnet als Dokumentty- pen, die seltener erstellt werden. Nach Ausführungsformen umfasst die Zusammentragvorrichtung eine zentrale Steuervorrichtung, welche beispielsweise einen Mikroprozessor und einen Speicher mit Programminstruktionen zum Steuern der Zusammentragvorrichtung umfasst. Wird von der zentralen Steuervorrichtung eine Auswahl eines zu erstellenden Do- kumenttyps empfangen, so kann diese beispielsweise durch Ausführen der Programminstruktionen das Bewegungsmuster der Materialbogenaufnahmevorrichtung steuern. Dies kann beispielsweise auf Basis eines in einer Tabelle hinterlegten vorbestimmten Bewegungsmusters erfolgen, auf weiche die zentrale Steuervorrichtung Zugriff besitzt.
Nach Ausführungsformen wird das Bewegungsmuster von dem Mikroprozessor dynamisch errechnet auf Basis einer für den zu erstellenden Dokumenttyp dokumenttypspezifischen Reihenfolge sowie einer Bestückungsübersicht, welche Informationen darüber enthält, welche Vorratsstation mit Materialbögen welchen Materialbo- gentyps bestückt ist. Die entsprechende dokumenttypspezifische Reihenfolge sowie die entsprechende Bestückungsübersicht können beispielsweise in einer Tabelle hinterlegt sein, auf weiche die zentrale Steuervorrichtung Zugriff besitzt.
Erfolgt die Bestückung der einzelnen Vorratsstationen mit Materialbogentypen kei- nem vorbestimmten Bestückungsmuster, so weist die Zusammentragvorrichtung eine Lesevorrichtung zum Lesen von Materialbogentypidentifikatoren auf, welche den in der Vorratskassette beinhalteten Materialbogentyp identifizieren. Beispielsweise weist eine der Vorratsstationen eine Lesevorrichtung auf. Wird diese Vorratsstation bzw. eine zugehörige Vorratskassette mit neuen Materialbögen bestückt, wird ein zugehöriger Materialbogentypidentifikator eingelesen und an die zentrale Steuervorrichtung gemeldet, welche den Materialbogentyp der neu eingebrachten Materialbögen anhand der Meldung identifiziert.
Der Materialbogentypidentifikator kann beispielweise in Form einer ID-Nummer, ei- nes Strichcodes, eines QR-Codes, eines sonstigen geometrischen und/oder pikto- graphischen und/oder alphanumerischen Codes oder als Farb-Code implementiert sein, welche beispielsweise visuell erfassbar sind. Ferner kann der Materialbogentypidentifikator in Form eines RFID-Transponders implementiert sein.
Nach Ausführungsformen weisen die Vorratskassetten jeweils einen Material bogen- typidentifikator auf, welcher den in der Vorratskassette beinhalteten Materialbogen- typ identifizieren. Nach Ausführungsformen wird bei einer Bestückung einer Vorratsstation eine neue Vorratskassette mit einem neuen Materialbogentypidentifikator eingebracht. Dieser Materialbogentypidentifikator wird beispielsweise durch eine Lesevorrichtung der Vorratsstation beim Einbringen der Vorratskassette gelesen und an die zentrale Vorrichtung gemeldet. Eine Lesevorrichtung kann beispielsweise jeweils einer Vorratsstation zugeordnet sein. Nach Ausführungsformen umfasst jede der Vorratsstationen eine entsprechende Lesevorrichtung.
Zudem können die Materialbogentypidentifikatoren Informationen über die Anzahl der in der Vorratskassette enthaltenen bzw. eingebrachten Materialbögen umfassen. Die aktuelle Anzahl an Materialbögen in einer Vorratskassette kann durch einen Materialbogenzähler überwacht werden, von welchem die Anzahl der verbrauchten Materialbögen erfasst wird. Ein entsprechender Materialbogenzähler kann beispielweise als Modul an den Vorratskassetten, an den Vorratsstationen o- der in der zentralen Steuervorrichtung implementiert sein.
Das Fixieren der relativen Ausrichtung der Materialbögen in dem Materialbogenheft kann den Vorteil haben, dass die Fehleranfälligkeit der nachfolgenden Bearbeitung beispielsweise durch ein Verrutschen der Materialbögen, ein Auffalten oder Ausei- nanderfallen des Materialbogenhefts reduziert wird. Zudem erhöht dies die Handhabbarkeit des Materialbogenhefts und erlaubt somit eine effizientere Weiterverarbeitung, beispielsweise durch eine Erhöhung der Transportgeschwindigkeit oder der wegfallenden Notwendigkeit, zusätzliche Sicherungselemente zum Sichern der Ma- terialbogenausrichtung und/oder des Materialbogenhefts bereitstellen zu müssen. Vorteilhaft sind insbesondere Fixierungsverfahren, wie etwa Ultraschallschweißen, bei welchen kein zusätzliches Material bzw. keine zusätzlichen Elemente in das Materialbogenheft eingebracht werden. Das Materialbogenheft bleibt somit leicht wei- terbearbeitbar, ohne dass auf entsprechendes zusätzliches Material oder entsprechende zusätzliche Elemente Rücksicht genommen werden müsste bzw. eine Entfernung derselben zu einem späteren Zeitpunkt notwendig wird. Nach Ausführungsformen weisen die Vorratsstationen jeweils eine Vorratskassette auf, welche jeweils mit Materialbögen eines einheitlichen Materialbogentyps bestückt ist. Verschiedene Vorratskassetten können dabei mit demselben Materialbo- gentyp oder unterschiedlichen Materialbogentypen bestückt sein. Zudem umfasst die Zusammentragvorrichtung eine Austeilvorrichtung, welche dazu konfiguriert ist, an den Vorratsstationen jeweils einen der Materialbögen aus der Vorratskassette auf die Ablagefläche des Materialbogenträgers der jeweiligen Vorratsstation auszuteilen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können den Vorteil haben, dass durch die Austeilvorrichtung in effizienter Weise sichergestellt werden kann, dass an den jeweiligen Vorratsstationen die Materialbögen, welche von der Materialbogen- aufnahmevorrichtung gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge eingesammelt werden, für diese bereitliegen, wenn die entsprechenden Materialbögen an der Reihe sind eingesammelt zu werden. Nach Ausführungsformen kann die Austeilungsvorrichtung dazu konfiguriert sein und/oder beispielsweise von einer zentralen Steuervorrichtung so gesteuert werden, dass an allen Stationen jeweils ein Materialbogen auf der entsprechenden Ablagefläche bereitliegt und die von der Material- bogenaufnahmevorrichtung in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge eingesammelten Materialbögen durch die Austeilvorrichtung wieder ersetzt werden. Beispielsweise erfolgt das Ersetzen ebenfalls in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge.
Nach Ausführungsform werden die Materialbögen durch die der Materialbogenauf- nahmevorrichtung in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge vorausseilende Aus- teilvorrichtung ausgeteilt, sodass die Materialbögen auf den Ablageflächen in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge bereitgelegt werden, in welcher die Material- bogenaufnahmevorrichtung sie einsammelt. Nach Ausführungsformen ist die Austeilvorrichtung dazu konfiguriert, sich in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge zu den einzelnen Vorratsstationen zu bewegen. Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass ein mechanisch einfacher und damit weniger fehleranfälliger Aufbau der Vorratsstationen ermöglicht wird. Nach Ausführungsformen wird die Bewegung der Austeilvorrichtung von der zentralen Steuervorrichtung gesteuert, welche auch die Bewegungen der Materialbogenauf- nahmevorrichtung steuert. Nach Ausführungsformen steuert die zentrale Steuervor- richtung die Bewegung der Austeilvorrichtung nach denselben Kriterien, wie die Bewegung der Matenalbogenaufnahmevornchtung.
Nach Ausführungsformen umfasst die Austeilvorrichtung eine Mehrzahl von Einzelausteilvorrichtungen, welche jeweils stationär an einer der Vorratsstationen ange- ordnet sind.
Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass die Austeilvorrichtungen stationär angeordnet sind und somit keine Mechanik zur Bewegung der Austeilvorrichtung notwendig ist. Mithin kann die Zusammentragvorrichtung hinsichtlich der be- wegten Elemente mechanisch einfach und damit weniger fehleranfällig ausgestaltet werden. Insbesondere kann dadurch vermieden werden, dass es zu einer Beeinflussung oder gar Behinderungen des Bewegungsmusters der Materialbogenauf- nahmevorrichtung kommt. Mithin vereinfachen sich auch die Berechnung und/oder die Festlegung des Bewegungsmusters der Materialbogenaufnahmevorrichtung, da keine Bewegungsmuster der Austeilvorrichtung berücksichtigt werden müssen.
Nach Ausführungsformen ist die Austeilvorrichtung dazu konfiguriert, die einzelnen Materialbögen an den Vorratsstationen in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge auf die Ablageflächen der jeweiligen Materialbogenträger auszuteilen. Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass die Materialbögen nur ausgeteilt werden, wenn diese benötigt werden, während sie ansonsten vor Umgebungseinflüssen geschützt in der Vorratskassette verwahrt werden. Nach Ausführungsformen umfasst das zu erstellende Materialbogenheft zumindest zwei Materialbögen desselben Materialbogentyps, wobei die Austeilvorrichtung dazu konfiguriert ist, an einer der Vorratsstationen, welche eine Vorratskassette mit Materialbögen des entsprechenden Materialbogentyps aufweist, zumindest zweimal einen Materialbogen aus der entsprechenden Vorratskassetten auszuteilen, und wobei die Materialbogenaufnahmevorrichtung dazu konfiguriert ist, an der entsprechenden Vorratsstation zumindest zweimal einen Materialbogen aufzunehmen.
Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass die Anzahl der Vorratsstationen reduziert und die Zusammentragvorrichtung mithin kompakter ausgestaltet werden kann.
Nach Ausführungsformen umfasst das zu erstellende Materialbogenheft zumindest zwei Materialbögen desselben Materialbogentyps, wobei die Materialbogenaufnah- mevorrichtung dazu konfiguriert ist, die beiden Materialbögen von zwei verschiede- nen Vorratsstationen, welche jeweils mit demselben Materialbogentyp bestückt sind, einzusammeln.
Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass der Bewegungspfad der Mate- rialbogenaufnahmevorrichtung beim Einsammeln der Materialbögen flexibler gestal- tet werden kann, wodurch der zurückgelegte Pfad verkürzt bzw. die für das Zusammentragen benötigte Zahl reduziert und/oder optimiert werden kann.
Nach Ausführungsformen ist zumindest eine der Vorratskassetten mit einzelnen Materialbögen in Form eines Stapels bestückt. Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass die Materialbögen ohne zusätzlichen Bearbeitungsschritt direkt so eingesammelt werden können, wie sie vorrätig gehalten werden. Nach Ausführungsformen ist zumindest eine der Vorratskassetten mit Materialbögen in Form einer Bandrolle bestückt und die Austeilvorrichtung dazu konfiguriert, beim Austeilen die Bandrolle abzurollen und einen einzelnen auszuteilenden Materialbogen abzutrennen. Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass sie eine einfache Entnahmemechanik durch Abrollen ermöglichen und eine große Anzahl von Materialbögen durch die Bandrolle in kompakter Weise bereitgestellt werden kann.
Nach Ausführungsformen weist die Materialbogenaufnahmevorrichtung eine An- Saugvorrichtung zum Aufnehmen eines Materialbogens durch Ansaugen auf.
Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass durch Ansaugen einerseits eine sichere Aufnahme der Materialbögen ermöglicht wird, welche andererseits die Materialbögen schont und das Risiko mechanischer Beschädigungen reduziert.
Nach Ausführungsformen weist die Austeilvorrichtung eine Ansaugvorrichtung zum Aufnehmen eines Materialbogens durch Ansaugen aufweist.
Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass durch Ansaugen einerseits ein effizientes Austeilen der Materialbögen ermöglicht wird, welche andererseits die Materialbögen schont und das Risiko mechanischer Beschädigungen reduziert.
Nach Ausführungsformen ist die Materialbogenaufnahmevorrichtung an einem freien Ende eines Roboterarms angeordnet.
Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass eine effiziente computergesteuerte Bewegung der Materialbogenaufnahmevorrichtung in allen drei Raumdi- mensionen ermöglicht wird. Eine entsprechende Steuerung erfolgt beispielsweise durch eine zentrale Steuervorrichtung.
Nach Ausführungsformen umfasst die Fixiervorrichtung eine Ultraschallsonotrode zum Fixieren der Materialbögen mittels Ultraschallschweißen.
Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass diese eine effiziente und sichere Fixierungsmöglichkeit bereitstellen, bei welcher keine zusätzlichen Elemente in das Materialbogenheft eingebracht werden und das Materialbogenheft als solches ohne zusätzliche Fixierelemente Beständigkeit erhält.
Beim Ultraschallschweißen werden die Materialbögen mit Ultraschall beaufschlagt und durch die resultierende innere Reibung in der Fügezone miteinander verbunden. Dazu wird ein Ultraschallschweißgerät, bestehend aus einem Generator, ei- nem Schallwandler bzw. Konverter sowie einer Sonotrode, verwendet. Der Generator erzeugt eine elektrische Wechselspannung, welche mit Hilfe des Schallwandlers in eine mechanische Schwingung umgewandelt wird. Der Schallwandler wiederum leitet die hochfrequenten mechanischen Schwingungen, d.h. Ultraschall, in die mit ihm verbundene Sonotrode und versetzt diese in Resonanzschwingungen im Ultra- schallbereich. Häufig ist zwischen Schallwandler und Sonotrode ein Transformationsstück bzw. Booster angeordnet, der die vom Schallwandler ankommende
Schwingungsamplitude transformiert und diese vergrößert an die Sonotrode weiterleitet. Die Größe der resultierenden Schwingungsamplitude wird beeinflusst von der Ausgangsamplitude, die der Schallwandler bereitstellt, und von der jeweiligen Ver- Stärkung durch das Transformationsstück sowie der Sonotrode selbst.
Die in eine Ultraschallschwingung versetzte Sonotrode überträgt dann die Ultraschallschwingung unter Druck auf einen der beiden zu verbindenden Materialbögen. Berühren sich die zu verbindenden Materialbögen kommt es zwischen den beiden Materialbögen, in der sogenannten Füge- oder Schweißzone, zu einer Grenzflächenreibung und dadurch zu einer lokalen Erwärmung der Grenzflächen. Ist die Erwärmung so groß, dass die Grenzflächen schmelzen, kommt es zu einer Ver- schweißung der beiden Materialbögen. Durch die Sonotrode werden die beiden Materialbögen beim Schweißen aneinandergepresst. Durch das Ultraschallschweißen kann eine Schweißverbindung mit geringer Schweißzeit erstellt werden, da die Schweißenergie nahezu auf die Fügezone begrenzt zur Verfügung gestellt wird. Dies erlaubt ein zielgenaues Schweißen ohne andere Bereiche des Materialbogen- hefts dadurch zu beeinträchtigen.
Wenn im Folgenden das Vorhandensein einer oder mehrere Ultraschallsonotroden beschrieben wird, versteht es sich, dass die jeweiligen Sonotroden durch entspre- chende Ultraschallwerkzeuge bereitgestellt wird, welche zur bestimmungsgemäßen Verwendung der Sonotrode zumindest auch einen Generator und Schallwandler, gegebenenfalls, auch noch ein Transformationsstück, umfassen.
Nach Ausführungsformen weist die Fixiervorrichtung eine Mehrzahl von Ultraschall- sonotroden auf.
Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass das Materialbogenheft durch die Mehrzahl von Ultraschallsonotroden, welche räumlich voneinander beanstandet angeordnet sind, an mehreren entsprechend räumlich verteilten Stellen ultraschall- verschweißt wird. Dadurch kann die Gefahr eines Verrutschens und/oder Auffaltens der Materialbögen effizient reduziert wird.
Nach Ausführungsformen sind die Ultraschallsonotroden im Randbereich des aufzunehmenden Materialbogens angeordnet, sodass das Ultraschallschweißen der Materialbögen jeweils in dem Randbereich erfolgt.
Nach Ausführungsformen weisen die Materialbögen ein rechteckiges Format aufweisen, wobei in jedem der vier Eckbereiche des rechteckigen Formats jeweils eine der Ultraschallsonotroden angeordnet ist, sodass das Ultraschallschweißen der Ma- terialbögen jeweils in den Eckbereichen erfolgt. Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass eine sichere Fixierung der Materialbögen ermöglicht wird, wobei der zentrale Bereich des Materialbogenhefts, welcher im Allgemeinen als sogenannter Nutzen zur Erstellung des oder der Dokumentkörper für den ausgewählten Dokumenttyp verwendet wird, durch die Fixierung weder beeinflusst noch beeinträchtigt wird.
Nach Ausführungsformen ist das Materialbogenheft für die Erstellung einer Mehrzahl von Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenten des ausgewählten Dokumenttyps vorgesehen.
Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass die Erstellung einer Mehrzahl von Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenten eines ausgewählten Dokumenttyps parallelisiert und damit die Erstellungsgeschwindigkeit erhöht werden. Zudem kann ein einheitliches Bearbeitungsformat für die Materialbögen gewählt wer- den, für welches die Zusammentragvorrichtung optimiert ist. Soll ein Materialbogenheft für einen Dokumenttyp erstellt werden, dessen Format kleiner als das Bearbeitungsformat ist, können Materialbögen mit dem einheitlichen Bearbeitungsformat gewählt werden, welche einen oder mehrere Abschnitte für eine oder mehrere Dokumente des Dokumenttyps mit kleinerem Format umfassen.
Nach Ausführungsformen weisen die Ablageflächen jeweils eine oder mehrere Durchgangsöffnungen auf zum zumindest teilweisen Durchführen einer der Ultra- schallsonotroden, sodass die jeweilige Ultraschallsonotrode mit dem zu fixierenden Materialbogen in Kontakt treten kann.
Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass hierdurch eine einfache und sichere Fixierung der Materialbögen mittels Ultraschall ermöglicht wird. Insbesondere erlauben diese ein Auslegen des zu fixierenden Materialbogens auf der entsprechenden Ablagefläche. Der zu fixierende Materialbogen wird durch die Schwerkraft an Ort und Stelle gehalten. Zudem ist die vertikale Höhe auf der die Ultraschallsono- troden mit dem zu verschweißenden Materialbogenheft in Kontakt treten stets dieselbe, unabhängig von der Anzahl der bis zu diesem Zeitpunkt eingesammelten Ma- terialbögen bzw. der aktuellen Höhe des Materialbogenhefts. Dies erlaubt eine effiziente Positionierung der Sonotrode und Steuerung des Anpressdrucks. Die wichtigsten üblicherweise einstellbaren Parameter beim Ultraschallschweißen sind die Schweißzeit, die einzubringende Energie und der Anpressdruck der Sonotrode auf das Schweißteil. Im vorliegenden Fall ist somit keine Sensorik zum Erfassen der Höhe des Materialbogenhefts notwendig, um den Anpressdruck optimal einzustellen. Der Anpressdruck kann vielmehr auf einen konstanten Wert festgelegt werden.
Nach Ausführungsformen ist die Materialbogenaufnahmevorrichtung dazu konfigu- riert, sich an den Vorratsstationen jeweils auf dem auf der Ablagefläche bereitgestellten Materialbogen zu positionieren, sodass der von der Materialbogenaufnah- mevorrichtung gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge unmittelbar zuvor aufgenommene Materialbogen auf dem aufzunehmenden Materialbogen aufliegt. Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass sie eine effiziente Fixierung, insbesondere durch Ultraschallverschweißung ermöglichen.
Nach Ausführungsformen weist die Materialbogenaufnahmevorrichtung eine Positionserfassungsvornchtung auf, welche dazu konfiguriert ist, die Position der Materi- albogenaufnahmevorrichtung relativ zu dem aufzunehmenden Materialbogen zu erfassen.
Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass eine effiziente Feinjustierung der relativen Ausrichtung der Materialbögen des zu erstellenden Materialbogenhefts ermöglicht wird. Zudem erlaubt dies, Materialbögen unterschiedlicher Formate zu verwenden, wodurch die Flexibilität beim Erstellen des Materialbogenhefts erhöht wird.
Nach Ausführungsformen umfasst die Positionserfassungsvornchtung eine Kamera.
Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass sie eine einfache und effiziente Positionserfassung ermöglichen. Die exakte Ausrichtung kann auf Basis eines Aus- wertealgorithmus erfolgen, welcher beispielsweise von einer zentralen Steuervorrichtung ausgeführt wird auf Basis der von der Kamera erfassten und an die Steuervorrichtung weitergeleiteten Bildinformationen. Nach Ausführungsformen weisen die Materialbögen für das zu erstellende Material- bogenheft ein identisches Format auf und die Materialbogenaufnahmevorrichtung ist dazu konfiguriert, sich mit Hilfe der von der Positionserfassungsvorrichtung erfasst Relativposition so zu dem aufzunehmenden Materialbogen auszurichten, dass der gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge unmittelbar zuvor aufgenommene Materialbogen den aufzunehmenden Materialbogen vollständig überdeckt.
Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass aufeinanderfolgende Materialbögen mit ihren Kanten exakt aufeinander aufliegen. Das so resultierende Material- bogenheft weist ein exaktes Format auf, was die weitere automatisierte Handha- bung des Materialbogenhefts erleichtert, da die Gefahr von Behinderungen oder gar Beschädigungen durch über das Format hinausragende Materialabschnitte verhindert wird. Die weiteren Verarbeitungsvorrichtungen zur Erstellung des entsprechenden Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokuments können somit für das entsprechende exakte Format optimiert werden. Zudem kann durch eine exakte Ausrichtung der Kanten der Materialbögen zueinander sichergestellt werden, dass auch innere Strukturen der Materialbögen exakt zueinander ausgerichtet sind.
Nach Ausführungsformen ist die Fixiervorrichtung dazu konfiguriert ist, den aufzunehmenden Materialbogen von unten an dem von der Materialbogenaufnahmevor- richtung gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge unmittelbar zuvor aufgenommenen Materialbogen zu fixieren.
Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass der aufzunehmenden Materialbogen auf einer entsprechenden Ablagefläche bereitgelegt werden kann, wodurch seine Position bei der Fixierung festgelegt und die Fixierung somit einfach gesteuert werden kann. Nach Ausführungsformen umfasst die Zusammentragvorrichtung Vorratstationen mit Materialbogentypen für jeden Dokumenttyp der Mehrzahl unterschiedlicher Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenttypen. Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass sie ein flexibles Zusammentragen von Materialbögen und ein flexibles Erstellen von Materialbogenheften für unterschiedliche Ausweise-, Wert- oder Sicherheitsdokumenten ermöglichen. Dies ist insbesondere vorteilhaft im Hinblick auf Industrie 4.0 und die damit einhergehende Notwendigkeit einer flexiblen Infrastruktur für die Produktion. Insbesondere kann effizient von der Erstellung eines ersten Materialbogenhefts für einen ersten Dokumenttyp zu einer Erstellung eines zweiten Materialbogenhefts für einen zweiten Dokumenttyp gewechselt werden, ohne dass ein Umrüsten der Zusammentragvorrichtung notwendig wird. Dies reduziert Wartezeiten ebenso wie den Planungsaufwand beim Festlegen der Reihenfolge, in der Dokumente unterschiedlicher Dokumentty- pen erstellt werden. Insbesondere lassen sich dadurch auch kleine Stückzahlen von Dokumenten unterschiedlicher Dokumenttypen schnell und effizient erstellen.
Nach Ausführungsformen ist die Fixiervorrichtung dazu konfiguriert, sich synchron mit der Matenalbogenaufnahmevornchtung in der dokumenttypspezifischen Reihen- folge zu den Vorratsstationen zu bewegen.
Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass eine Fixiervorrichtung bereitgestellt wird, deren Bewegungsmuster dem, insbesondere weg- und/oder zeitoptimierten, Bewegungsmuster der Materialbogenaufnahmevorrichtung gleicht.
Nach Ausführungsformen umfasst die Materialbogenaufnahmevorrichtung die Fixiervorrichtung.
Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass die Fixiervorrichtung somit stets zur Verfügung steht, wenn die Materialbogenaufnahmevorrichtung einen Materialbogen aufnimmt, wobei keine zusätzlichen Mittel für die Bewegungen der Fixiervorrichtung notwendig sind. Zudem wird der mechanische Aufbau der Zusammen- tragvorrichtung ebenso wie deren Steuerung vereinfacht, wodurch die Fehleranfälligkeit reduziert wird.
Nach Ausführungsformen sind die Vorratsstationen in Reihen jeweils nebeneinan- der angeordnet, wobei die Fixiervorrichtung Einzelfixiervorrichtungen umfasst und wobei jeder der Reihen eine Einzelfixiervorrichtung zugeordnet ist, welche dazu konfiguriert ist, sich entlang der Reihe zu den einzelnen Vorratsstationen der entsprechenden Reihe zu bewegen. Ausführungsformen können einerseits den Vorteil haben, dass die Vorratsstationen räumlich kompakter angeordnet werden, beispielsweise in mehreren Reihen übereinander. Zum anderen wird durch eine feste Zuordnung der Einzelfixiervorrichtungen jeweils an einer der Reihen die Anzahl von Elementen reduziert, welche sich in einer zusätzlichen Raumrichtung zwischen den Reihen bewegen und somit einen zu- sätzlichen Bewegungsfreiheitsgrad benötigen. Die entsprechenden Einzelfixiervorrichtungen sind demgegenüber beispielsweise nur für Bewegungen entlang der Reihen der Vorratsstationen ausgelegt. Dadurch werden insbesondere Komplikationen mit der Bewegung der Materialbogenaufnahmevorrichtung verhindert. Insbesondere kann die Materialbogenaufnahmevorrichtung ebenso wie die Fixiervorrich- tung auf voneinander unabhängigen Bewegungsinfrastrukturen beruhen.
Nach Ausführungsformen ist das Bewegungsmuster der Einzelfixiervorrichtungen jeweils so auf die dokumenttypspezifische Reihenfolge abgestimmt, dass sich zu jeder der Vorratsstationen, zu der sich die Materialbogenaufnahmevorrichtung be- wegt, synchron eine der Einzelfixiervorrichtungen bewegt.
Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass die Bewegungsmuster der Einzelfixiervorrichtungen zumindest teilweise an das, insbesondere weg- und/oder zeitoptimierte, Bewegungsmuster der Materialbogenaufnahmevorrichtung angepasst werden können. Nach Ausführungsformen umfasst die Zusammentragvorrichtung ferner eine Perso- nalisierungsvorrichtung, welche einer der Vorratsstationen zugeordnet und dazu konfiguriert ist, den Einzelnen der Materialbögen vor dem Bereitstellen auf der Ablagefläche des Materialbogenträgers der entsprechenden Vorratsstation zu perso- nalisieren.
Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass bei der Erstellung des Materi- albogenhefts auch personalisierte Materialbögen mit eingebracht werden können. Diese können beispielsweise durch einen entsprechenden Drucker, beispielsweise einen Cardjet- Drucker, und/oder durch eine Hologrammbelichtungsvorrichtung, individuell für das oder die zu erstellenden Dokumente erstellt werden. Bei einem personalisierten Materialbogen handelt es sich beispielsweise um einen Materialbogen mit einem Foto des zukünftigen Inhabers des aus dem Materialbogenheft zu erstellenden Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokuments.
Ausführungsformen betreffen ferner ein Verfahren zum Zusammentragen von Materialbögen und Erstellen eines Materialbogenhefts für einen aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenttypen ausgewählten Dokumenttyp, wobei das zu erstellende Materialbogenheft die zusammengetragenen Materialbögen in einer dokumenttypspezifischen Reihenfolge umfasst.
Das Verfahren umfasst: Bereitstellen von Materialbögen für eine Mehrzahl unterschiedlicher Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenttypen mittels Vorratsstationen, welche jeweils Materialbögen eines einheitlichen Materialbogentyps vorrätig halten und einen Materialbogenträger mit einer Ablagefläche zum Bereitstellen eines Einzelnen der Materialbögen aufweisen.
Einsammeln der an den einzelnen Vorratsstationen der dokumenttypspezifischen Reihenfolge bereitgestellten Materialbögen für das zu erstellende Materialbogenheft in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge von den Ablageflächen der jeweiligen Materialbogenträger mittels einer Materialbogenaufnahmevorrichtung. Der jeweils aufzunehmende Materialbogen wird von der Materialbogenaufnahmevorrichtung aufgenommen, indem der aufzunehmenden Material bogen mittels einer Fixiervorrichtung, an dem gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge unmittelbar zuvor aufgenommen Material bogen so fixiert wird, dass die Ausrichtung des aufgenommenen Materialbogens gegenüber dem unmittelbar zuvor aufgenommenen Ma- terialbogen festgelegt wird und sukzessive das dokumenttypspezifische Materialbo- genheft erstellt wird.
Ausführungsformen können einzeln oder in Kombination miteinander alle Verfahrensschritte umfassen, welche durch die zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Zusammentragvorrichtung im Betrieb ausgeführt werden.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Ansicht einer ersten beispielhaften Ausführungsform einer Zusammentragvorrichtung,
Figuren 2 schematische Ansichten beispielhafter Materialbögen, Figuren 3 schematische Ansichten einer beispielhaften Ausführungsform zweier
Zusammentragvorrichtung,
Figur 4 eine schematische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform der
Materialbogenaufnahmevorrichtung,
Figuren 5 schematische Ansichten eines beispielhaften Materialbogenhefts,
Figuren 6 schematische Ansichten einer beispielhaften Vorratskassette mit Ablagefläche und Austeilvorrichtung,
Figur 7 eine schematische Ansicht einer beispielhaften Austeilvorrichtung, Figur 8 eine schematische Ansicht einer beispielhaften Vorratskassette mit Ablagefläche von unten und
Figur 9 eine schematische Ansicht eines beispielhaften Ultraschallwerkzeugs.
Im Folgenden werden ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer beispielhaften Zusammentragvorrich- tung 100. Die Zusammentragvorrichtung 100 umfasst eine Mehrzahl von Vorratsstationen 102. Die gezeigte Ausführungsform einer Zusammentragvorrichtung 100 umfasst zehn Vorratsstationen 102, welche in zwei Gruppen zu je fünf Vorratsstationen 102 übereinander angeordnet sind. Eine erste Gruppe 104 ist in einer Reihe entlang einer ersten Geraden nebeneinander angeordnet. Entlang einer zweiten parallelen Geraden ist die zweite Gruppe 106 oberhalb der ersten Gruppe 104 angeordnet. Jede der Vorratsstationen 102 weist einen Materialbogenträger 108 mit einer Ablagefläche 1 10 zum Bereitstellen eines einzelnen Materialbogens 1 12 auf. Zudem weist jede Vorratsstation 102 eine Austeilvorrichtung 1 14 zum Austeilen des Materialbogens 1 12 aus einer von der Vorratsstation umfassten Vorratskassette auf (nicht gezeigt).
Ferner umfasst die Zusammentragvorrichtung 100 eine Materialbogenaufnahmevor- richtung 1 18, welche am freien bzw. beweglichen Ende 120 eines Roboterarms 122 angeordnet ist. Der Roboterarm 122 ist derart konfiguriert, dass sein freies Ende 120 und damit die Materialbogenaufnahmevorrichtung 1 18 innerhalb einer Kugel, deren Radius von der Länge des Roboterarms 122 festgelegt wird, in drei Raumdimensionen bewegbar ist. Die Materialbogenaufnahmevorrichtung 1 18 umfasst zudem eine Positionserfassungsvorrichtung 124 in Form einer Kamera. Mittels dieser Kamera 124 kann die Position der Materialbogenaufnahmevorrichtung 1 18 und der von ihr bereits aufgenommenen Materialbögen exakt gegenüber einem auf einer der Ablageflächen 1 10 bereitgelegten Materialbogen 1 12 ausgerichtet werden. Unterhalb jeder der beiden Gruppen 104, 106 ist jeweils eine Schiene 126 angeordnet, welche sich entlang der jeweiligen Geraden erstreckt, entlang derer auch die Vorratsstationen 102 der entsprechenden Gruppe 104, 106 angeordnet sind. An den Schienen 126 ist jeweils eine Fixiervorrichtung 128 angeordnet, welche entlang der zugeordneten Schiene 126 zu den einzelnen Materialbogenträger 108 der jeweiligen Gruppe 104, 106 verfahrbar ist. Dadurch sind die beiden gezeigten Fixiervorrichtungen 128 zu jeder der Ablageflächen 1 10 der jeweiligen Gruppe 104, 106 von Vorratsstationen 102 verfahrbar. In der gezeigten Ausführungsform umfasst jede der Fixiervorrichtungen 128 je vier Ultraschallwerkzeuge 130 mit jeweils einer Ultra- schallsonotrode. Die gezeigten Ultraschallsonotroden sind stiftförmig und jeweils senkrecht nach oben durch Durchgangsöffnungen 132 der Ablageflächen 1 10 verfahrbar, sodass sie mit einem auf der entsprechenden Ablagefläche 1 10 bereitgelegten Materialbogen 1 12 von unten in Kontakt treten können. Die gezeigte Zusammentragvorrichtung 100 ist dazu konfiguriert, dass an den Vorratsstationen 102 der dokumenttypspezifischen Reihenfolge jeweils ein Materialbogen 1 12 in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge durch eine Austeilvorrichtung 1 14 auf der entsprechenden Ablagefläche 1 10 bereitgestellt wird. Der Roboterarm 122 bewegt sein freies Ende 120 mit der Materialbogenaufnahmevorrichtung 1 18 in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge zu den einzelnen Vorratsstationen 102. Dort wird die Materialbogenaufnahmevorrichtung 1 18 mittels der Kamera 124 exakt über dem ausgelegten Materialbogen 1 12 positioniert, sodass der in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge zuletzt aufgenommene Materialbogen auf dem bereitgelegten Materialbogen 1 12 aufliegt. Die Fixiervorrichtung 128 der entspre- chenden Gruppe 104, 106, welche die Vorratsstation 102 umfasst, von der gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge ein Materialbogen 1 12 aufzunehmen ist, wird entlang der Schiene 126 zu dem entsprechende Materialbogenträger 108 verfahren. Bei Bewegungen des freien Endes 120 des Roboterarms 122 entlang einer der Gruppen 104, 106 erfolgt das Verfahren der entsprechenden Fixiervorrichtung 128 synchron mit der Bewegung der Materialbogenaufnahmevorrichtung 1 18. Ist der zuletzt aufgenommene Materialbogen auf dem aufzunehmenden Materialbogen 1 12 angeordnet, so werden die Ultraschallwerkzeuge 130 senkrecht nach oben ver- fahren, sodass die jeweilige Ultraschallsonotrode mit der Oberfläche des aufzunehmenden Materialbogen 1 12 von unten in Kontakt tritt und diesen, ebenso wie den zuletzt aufgenommenen Materialbogen, im begrenzten Bereich der Fügezone aufschmilzt, sodass sich die beiden Materialbögen im Bereich der Ultraschallver- schweißung fest miteinander verbinden. Die Auswahl der zusammenzutragenden Materialbögen 1 12 kann dabei ebenso wie die Reihenfolge, in der diese zusammengetragen werden, in Abhängigkeit von dem zu erzeugenden Dokumenttyp frei gewählt werden. Die Bewegung des Roboterarms 122 und das Austeilen von Materialbögen 1 12 durch die Austeilvorrichtungen 1 14 sowie das Verfahren der Fixiervor- richtungen 128 entlang der Schiene 126 und das Ultraschallschweißen mittels der Ultraschallsonotroden 130 kann von einer zentralen Steuervorrichtung (nicht gezeigt) gesteuert werden.
Figur 2A zeigt einen ersten beispielhaften Materialbogen 1 12, welcher zur Erstel- lung eines Materialbogenhefts für ein einzelnes Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokument vorgesehen ist. Der gestrichelt dargestellte zentrale Bereich 202 umfasst Strukturen 204, welche dazu vorgesehen sind, Bestandteil des Dokumentenkörpers für das entsprechende Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokument zu werden. Der Bereich 202 wird allgemein auch als Nutzen bezeichnet. Das Materialbogenheft weist Materialbögen 1 12 unterschiedlicher Materialbogentypen mit unterschiedlichen Strukturen 204 auf, aus welchen sich in der Summe die Strukturen des zu erstellenenden Dokumentenkörpers ergeben. Insbesondere können diese Strukturen 204 auch elektronische Komponenten, etwa einen Chip, eine Antenne, ein Display, eine Eingabevorrichtung und/oder Sensoren umfassen oder in Kombination mitei- nander bilden.
Figur 2B zeigt eine zweite Ausführungsform eines Materialbogens 1 12 dessen Nutzen zwei voneinander beabstandete Bereiche 202 mit Strukturen 204 zur Erstellung zweier Dokumentenkörper für zwei Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumente desselben Dokumenttyps umfasst. Nach Ausführungsformen können Matehalbögen 1 12 Nutzen für eine beliebige Anzahl von Dokumenten des gleichen Dokumenttyps umfassen. Dies hat den Vorteil, dass die Erstellung von Materialbogenheften für mehrere Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumente parallelisiert werden kann. Somit können die Effizienz und ins- besondere die Geschwindigkeit des Zusammentragens und Erstellens erhöht werden. Dabei reicht bereits die Mechanik der Zusammentragvorrichtung 100 zur Erstellung eines einzelnen Materialbogenhefts für die Parallelisierung aus.
Figur 3A zeigt eine Ausführungsform mit zwei beispielhaften Zusammentragvorrich- tungen 100, 100'. Das entsprechende Materialbogenheft wird von den beiden Zusammentragvorrichtungen 100, 100' zusammen erstellt, wobei die erste Zusammentragvorrichtung 100 identisch mit der Zusammentragvorrichtung aus Figur 1 ist und einen ersten Teil des zu erstellenden Materialbogenhefts gemäß einem ersten Abschnitt der dokumenttypspezifischen Reihenfolge erstellt. Die zweite Zusammen- tragvorrichtung 100', welche analog zur ersten Zusammentragvorrichtung 100 konfiguriert ist, übernimmt den von der ersten Zusammentragvorrichtung 100 erstellten ersten Teil des Materialbogenhefts und ergänzt diesen um einen zweiten Teil gemäß einem zweiten Abschnitt der dokumenttypspezifischen Reihenfolge. In Figur 3A zeigt sich, dass die zweite Zusammentragvorrichtung 100' mit der ersten Zusammentragvorrichtung 100 übereinstimmt ist, bis auf den Umstand, dass die erste und zweite Gruppe 104', 106' von Vorratsstationen 102 im Falle von Zusammentragvorrichtung 100' jeweils nur drei Vorratsstationen 102 umfassen.
In Figur 3B ist eine schematische Ansicht der beiden Zusammentragvorrichtungen 100, 100' aus Figur 3A senkrecht von oben gezeigt. Die Roboterarme 122 und die Austeilvorrichtungen 1 14 der Vorratsstationen 102 sind ebenso wie die Fixiervorrichtungen 128 (nicht gezeigt) mit einer zentralen Steuereinheit 134 verbunden, welche diese steuert. Gezeigt ist zudem eine Übergabestation 136, an welche der Roboterarm 122 der ersten Zusammentragvorrichtung 100 den ersten Teil des Ma- terialbogenhefts übergibt und von der der Roboterarm 122 der zweiten Zusammentragvorrichtung 100' das Materialbogenheft mit der an seinem freien Ende 120 angeordneten Materialbogenaufnahmevorrichtung 1 18 aufnimmt. Die zweite Zusam- mentragvorrichtung 100' umfasst zudem eine Vorratsstation 102', welche mit einer Personalisierungsvorrichtung 138 zum Erstellen eines personalisierten Materialbogens 1 12' verbunden ist. Die Steuervorrichtung 134 steuert die beiden Zusammentragvorrichtungen 100, 100' derart, dass die erste Zusammentragvorrichtung 100 mit der an dem freien Ende 120 des Roboterarms 122 angeordneten Materialbo- genaufnahmevorrichtung 1 18 den ersten Teil des Materialbogenhefts gemäß dem ersten Abschnitt der dokumenttypspezifischen Reihenfolge erstellt und beispielsweise an der Übergabestation 136 ablegt. Die zweite Zusammentragvorrichtung 100' nimmt mit ihrem Roboterarm 122 mittels der Materialbogenaufnahmevorrich- tung 1 18 den ersten Teil des Materialbogenhefts von der Übergabestation 136 auf und sammelt den von der Vorratsstation 102' bereitgestellten personalisierenden Materialbogen 1 12' gemäß dem zweiten Abschnitt der dokumenttypspezifischen Reihenfolge ein. Wenn das entsprechende Materialbogenheft für die Erstellung einer Mehrzahl von Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenten desselben Doku- menttyps für unterschiedliche Personen vorgesehen ist, so umfasst jeder Materialbogen 1 12, 1 12' eine Mehrzahl von Nutzen, welche für unterschiedliche Personen vorgesehen sind. Insbesondere umfasst der personalisierte Materialbogen 1 12' eine Mehrzahl von Nutzen, welche jeweils für eine der Personen personalisiert ist. Eine entsprechende Personalisierung kann beispielsweise durch ein aufgedrucktes Foto des zukünftigen Inhabers des Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokuments gegeben sein. Anschließend werden gemäß dem zweiten Abschnitt der dokumenttypspezifischen Reihenfolge weitere Materialbögen 1 12 von den Vorratsstationen 102 der zweiten Zusammentragvorrichtung 100' aufgenommen. Figur 3C zeigt eine schematische Ansicht der beiden Zusammentragvorrichtungen 100, 100' aus Figur 3A von der Rückseite her. Die ersten Gruppen 104, 104' von Vorratsstationen 102 umfasst jeweils Vorratskassetten 1 16', welche die Materialbögen 1 12 in Form von Bandrollen 142 vorrätig halten. Die zweite Gruppe 106, 106' von Vorratsstationen 102 umfasst jeweils Vorratskassetten 1 16, welche mit einzelnen Materialbögen 1 12 in Form von Stapeln 140 bestückt sind. Figur 4 zeigt eine schematische Detailansicht des Roboterarms 122 der Figuren 1 und 3. Der Roboterarm 122 weist an seinem freien Ende 120 eine Materialbogen- aufnahmevorrichtung 1 18 zur Aufnahme von Materialbögen 1 12 auf. Hierzu umfasst die Materialbogenaufnahmevorrichtung 1 18 eine Mehrzahl von Kanälen 144, die dazu konfigurieren sind, dass in ihnen ein Unterdruck zum Ansaugen der Materialbögen 1 12 erzeugt wird. Ferner umfasst die Materialbogenaufnahmevorrichtung 1 18 eine Positionserfassungsvorrichtung 124 in Form einer Kamera. Die Positionserfas- sungsvorrichtung 124 ist so ausgerichtet, dass sie den aufzunehmenden Materialbogen 1 12 erfassen kann. Mittels der erfassten Bildinformationen kann die relative Position des freien Endes 120 und damit der von der Materialbogenaufnahmevor- richtung 1 18 bereits aufgenommenen Materialbögen relativ zu dem aufzunehmenden Materialbogen 1 12 bestimmt werden. Basierend darauf kann die Bewegung des Roboterarms 122 zur Ausrichtung der Materialbogenaufnahmevorrichtung 1 18 gesteuert werden. Unter Verwendung der Positionserfassungsvorrichtung 124 lässt sich die Position der bereits aufgenommenen Materialbögen exakt zu dem aufzunehmenden Materialbogen 1 12 ausrichten. Der aufzunehmende Materialbogen 1 12 liegt auf einer Ablagefläche 1 10 bereit, welche Durchgangsöffnungen 132 aufweist, durch die Sonotroden 130 durchgeführt werden können. Wenn die bereits aufgenommenen Materialbögen durch den Roboterarm 122 auf dem aufzunehmenden Materialbogen 1 12 abgelegt werden, werden die Ultraschallsonotroden 130 von unten durch die Durchgangsöffnungen 132 hindurchgefahren, sodass sie mit dem aufzunehmenden Materialbogen 1 12 in Kontakt treten und diesen mit dem gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge zuletzt aufgenommenen Materialbogen verschweißen.
Figur 5A zeigt ein Materialbogenheft 500, welches eine Mehrzahl von Materialbögen 1 12 umfasst, welche jeweils durch eine Ultraschallverschweißung im Bereich der Fügezone 502 mit dem gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge nachfolgenden Materialbogen fest verschweißt sind. Fest verschweißt bedeutet, dass die Materialbögen nicht zerstörungsfrei voneinander getrennt werden können. Das entsprechende Materialbogenheft 500 resultiert aus dem von den Zusammentragvor- richtungen 100, 100' gemäß den Figuren 1 und 3 ausgeführten Zusammentrag- und Erstellverfahren.
Figur 5B zeigt eine Ansicht des Materialbogenhefts 500 senkrecht vom oben. In den Eckbereichen befindet sich jeweils eine Fügezone 502 der Ultraschallverschwei- ßung, welche gepunktet dargestellt ist. Bei den Fügezonen 502 kann es sich beispielsweise um vier punktförmige bzw. kreisförmige oder rechteckige Bereiche handeln, zu deren Erzeugung Sonotroden mit kreisförmigen oder rechteckigen
Schweißflächen verwendet wurden. Dies hat den Vorteil, dass die Durchgangsöff- nungen 132 durch einfache Bohrungen bereitgestellt werden können. Ausführungsformen können in den verschweißten Bereichen 502 in Form und Durchmesser variieren in Abhängigkeit von der Form der verwendeten Ultraschallsonotroden 130.
Figuren 6A und 6B zeigen eine schematische Detailansicht einer Vorratskassette 1 16 mit Materialbögen 1 12, welche in Form eines Stapels 140 angeordnet sind. An der Vorratskassette 1 16 ist ein Materialbogenträger 108 mit einer ebenen Ablagefläche 1 10 angeordnet, welche im gezeigten Beispiel ein rechteckiges Format aufweisen. In den Eckbereichen der Ablagefläche 1 10 ist jeweils eine Durchgangsöff- nung 132 für die Ultraschallsonotroden 130 angeordnet. Zudem ist die Austeilvor- richtung 1 14 im Detail gezeigt.
Figur 6A zeigt das Aufnahmen eines Materialbogens 1 12 durch die Austeilvorrichtung 1 14 mittels Ansaugöffnungen 602. Hierzu wird ein Aufnahmeelement 604, welches senkrecht entlang des Trägerelements 606 verfahrbar ist, über der nach oben offenen Vorratskassette 1 16 angeordnet. Das Aufnahmeelement 604 wird mit den Ansaugöffnungen 602 nach unten an den obersten Materialbogen 1 12 in der Vorratskassette 1 16 verfahren. Nach Ausführungsformen treten die Ansaugöffnungen 602 mit dem obersten Materialbogen 1 12 in der Vorratskassette 1 16 in Kontakt. Dies kann beispielsweise durch Erkennen eines Widerstands beim Verfahren des Aufnahmeelementes 604 nach unten ermittelt werden oder in Abhängigkeit von der Füllmenge der Vorratskassette 1 16 gesteuert werden. Die Verwendung von Ansaugöffnungen 602 zum Ansaugen des obersten Materialbogens 1 12 hat zudem den Vorteil, dass der Materialbogen 1 12 selbst dann angesaugt werden kann, wenn die Ansaugöffnungen 602 noch nicht mit diesem in Kontakt getreten sind, sondern diesem ausreichend angenähert wurden. Der angesaugte Materialbogen 1 12 wird durch Verfahren des Aufnahmeelements 604 nach oben angehoben. Das Trä- gerelement 606, das das Aufnahmeelement 604 trägt, ist entlang einer von einem Steg 608 gebildeten Schiene zu der Ablagefläche 1 10 verfahrbar. Hierfür weist das Trägerelement 606 eine Nut 610 auf, in welcher der Steg 608 angeordnet ist.
Figur 6B zeigt den Zustand, wenn das Trägerelement 606 entlang der Schienen 608 über die Ablagefläche 1 10 verfahren wurde. Der aufgenommene Materialbogen 1 12 wird auf der Ablagefläche 1 10 durch Abschalten des Unterdrucks an den Ansaugöffnungen 602 mittels der Schwerkraft abgelegt. Nach Ausführungsformen wird hierbei das Aufnahmeelement 604 zudem nach unten verfahren. Figur 7 zeigt eine schematische Ansicht der Austeilvorrichtung 1 14 von vorne. Zu sehen ist das Trägerelement 606, an welchem das Aufnahmeelement 604 angeordnet ist. Das Trägerelement 606 umfasst zwei seitliche Haltearme 610 mit Nuten 612, welche entlang der Stege 608 verfahrbar sind. Das Aufnahmeelement 604 ist senkrecht entlang des Trägerelements 606 verfahrbar sind. Das Aufnahmeelement 604 umfasst Ansaugöffnungen 602, welche in einer Durchgangsverbindung mit Kanälen 614 zur Erzeugung von Unterdruck zum Ansaugen eines Materialbogens 1 12 stehen.
Figur 8 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorratskassette 1 16 und eines Mate- rialbogenträgers 108 von unten. Der Materialbogenträger 108 weist vier Durchbohrungen 132 in den Eckbereichen der Ablagefläche auf. Durch diese Durchgangsöffnungen 132 kann jeweils eine Ultraschallsonotrode eines Ultraschallwerkzeugs 130, wie es in Figur 9 gezeigt ist, geführt werden. Figur 9 zeigt eine schematische Ansicht eines Ultraschallwerkzeugs 130 zum Verschweißen von Materialbögen. Das Ultraschallwerkzeugs 130 umfasst einen Generator 902, einen Schallwandler 904, ein Transformationsstück 906 und eine stiftför- mige Sonotrode 908. Der Generator erzeugt eine hochfrequente elektrische Wechselspannung, welche durch den Schallwandler 904 in eine mechanische Schwingung gleicher Frequenz umgewandelt wird. Über den Schallwandler 904 wird die Ultraschallschwingung auf die auf dieselbe Frequenz abgestimmte Sonotrode 908 übertragen und diese in Resonanzschwingung versetzt. Bei Bedarf kann die Schwingungsamplitude durch den Einbau eines Transformationsstücks 906 zwischen Schallwandler 904 und Sonotrode 908 verstärkt werden.
Bezugszeichenl iste , 100' Zusammentragvorrichtung
, 102' Vorratsstation
erste Gruppe
zweite Gruppe
Materialbogenträger
Ablagefläche
, 112' Materialbogen
Austeilvorrichtung
, 116' Vorratskassette
Materialbogenaufnahmevorrichtung freies Ende
Roboterarm
Positionserfassungsvorrichtung
Schiene
Fixiervorrichtung
Ultraschallwerkzeug
Durchgangsöffnungen
Steuervorrichtung
Übergabestation
Personalisierungsvorrichtung
Stapel
Bandrolle
Kanal
zentraler Bereich
Struktur
Materialbogenheft
Schweißbereich
Ansaugöffnung
Aufnahmeelement 606 Trägerelement
608 Steg
610 Nut
612 Haltearm
614 Ansaugkanal
902 Generator
904 Schallwandler
906 Transformationsstück
908 Sonotrode

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1 . Zusammentragvorrichtung (100, 100') zum Zusammentragen von Material- bögen (1 12) und Erstellen eines Materialbogenhefts (500) für einen aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenttypen ausgewählten Dokumenttyp, wobei das zu erstellende Materialbogenheft (500) die zusammengetragenen Materialbögen (1 12) in einer dokumenttypspezifischen Reihenfolge umfasst,
wobei die Zusammentragvorrichtung (100, 100') umfasst:
Vorratsstationen (102, 102'), welche jeweils Materialbögen (1 12) eines einheitlichen Materialbogentyps vorrätig halten und einen Materialbogenträger (108) mit einer Ablagefläche (1 10) zum Bereitstellen eines Einzelnen der Materialbögen (1 12) aufweisen,
eine Materialbogenaufnahmevorrichtung (1 18, 1 18') zum Einsammeln der Materialbögen (1 12) für das zu erstellende Materialbogenheft (500), wobei die Materi- albogenaufnahmevorrichtung (1 18, 1 18') dazu konfiguriert ist, in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge an den einzelnen Vorratsstationen (102, 102') der dokumenttypspezifischen Reihenfolge jeweils einen Materialbogen (1 12) von der Ablage- fläche (1 10) des jeweiligen Materialbogenträgers (108) aufzunehmen, und
eine Fixiervorrichtung (128), welche dazu konfiguriert ist, in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge an den Vorratsstationen (102, 102') jeweils den dort aufzunehmenden Materialbogen (1 12) an dem von der Materialbogenaufnahmevorrich- tung (1 18) gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge unmittelbar zuvor auf- genommenen Materialbogen zu fixieren, sodass die relative Ausrichtung des aufzunehmenden Materialbogens (1 12) gegenüber dem unmittelbar zuvor aufgenommenen Materialbogen festgelegt und sukzessive das dokumenttypspezifische Materialbogenheft (500) erstellt wird.
2. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach Anspruch 1 , wobei die Vorratsstationen (102, 102') jeweils eine Vorratskassette (1 16, 1 16') aufweisen, welche jeweils mit Materialbögen (1 12) eines einheitlichen Materialbogentyps bestückt ist, und die Zusammentragvorhchtung (100, 100') eine Austeilvorhchtung (1 14) aufweist, welche dazu konfiguriert ist, an den Vorratsstationen (102, 102') jeweils den Einzelnen der Materialbögen (1 12) aus der Vorratskassette (1 16, 1 16') auf die Ablagefläche (1 10) des Materialbogenträgers (108) der jeweiligen Vorratsstation (102, 102') auszuteilen.
3. Zusammentragvorhchtung (100, 100') nach Anspruch 2, wobei die Austeilvorrichtung (1 14) dazu konfiguriert ist, sich in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge zu den einzelnen Vorratsstationen (102, 102') zu bewegen.
4. Zusammentragvorhchtung (100, 100') nach Anspruch 2, wobei die Austeilvorrichtung (1 14) eine Mehrzahl von Einzelausteilvorrichtungen umfasst, welche jeweils stationär an einer der Vorratsstationen (102, 102) angeordnet sind.
5. Zusammentragvorhchtung (100, 100') nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei zumindest eine der Vorratskassetten (1 16) mit einzelnen Materialbögen (1 12) in Form eines Stapels (140) bestückt ist.
6. Zusammentragvorhchtung (100, 100') nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei zumindest eine der Vorratskassetten (1 16') mit Materialbögen (1 12) in Form einer Bandrolle (142) bestückt ist und die Austeilvorrichtung (1 14) dazu konfiguriert ist, beim Austeilen die Bandrolle (142) abzurollen und einen einzelnen auszuteilenden Materialbogen (1 12) abzutrennen.
7. Zusammentragvorhchtung (100, 100') nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Austeilvorrichtung (1 14) eine Ansaugvorrichtung (602, 614) zum Aufnehmen eines Materialbogens (1 12) durch Ansaugen aufweist.
8. Zusammentragvorhchtung (100, 100') nach einem der vorangehenden An- Sprüche, wobei die Materialbogenaufnahmevorrichtung (1 18) eine Ansaugvorrichtung (144) zum Aufnehmen eines Materialbogens (1 12) durch Ansaugen aufweist.
9. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Materialbogenaufnahmevorrichtung (1 18) an einem freien Ende (120) eines Roboterarms (122) angeordnet ist.
10. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Fixiervorrichtung (128) eine Ultraschallsonotrode (130, 908) zum Fixieren der Materialbögen (1 12) mittels Ultraschallschweißen umfasst.
1 1 . Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach Anspruch 10, wobei die Material- bögen (1 12) ein rechteckiges Format aufweisen und wobei in jedem der vier Eckbereiche des rechteckigen Formats jeweils eine Ultraschallsonotroden (130, 908) angeordnet ist, sodass das Ultraschallschweißen der Materialbögen (1 12) jeweils in den Eckbereichen erfolgt.
12. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach einem der Ansprüche 10 oder 1 1 , wobei die Ablageflächen (1 10) jeweils eine oder mehrere Durchgangsöffnungen (132) aufweisen zum zumindest teilweisen Durchführen einer der Ultraschallsonotroden (130, 908), sodass die jeweilige Ultraschallsonotrode (130, 908) mit dem zu fixierenden Materialbogen (1 12) in Kontakt treten kann.
13. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Materialbogenaufnahmevorrichtung (1 18) dazu konfiguriert ist, sich an den Vorratsstationen (102, 102') jeweils auf dem auf der Ablagefläche (1 10) bereitgestellten Materialbogen (1 12) zu positionieren, sodass der von der Material- bogenaufnahmevorrichtung (1 18) gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge unmittelbar zuvor aufgenommene Materialbogen auf dem aufzunehmenden Materialbogen (1 12) aufliegt.
14. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach Anspruch 13, wobei die Material- bogenaufnahmevorrichtung (1 14) eine Positionserfassungsvorrichtung (124) aufweist, welche dazu konfiguriert ist, die Position der Materialbogenaufnahmevorrich- tung (1 18) relativ zu dem aufzunehmenden Materialbogen (1 12) zu erfassen.
15. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei die Fixiervorrichtung (128) dazu konfiguriert ist, den aufzunehmenden Materialbogen (1 12) von unten an dem von der Materialbogenaufnahmevorrichtung (1 18) gemäß der dokumenttypspezifischen Reihenfolge unmittelbar zuvor aufgenommenen Materialbogen zu fixieren.
16. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Zusammentragvorrichtung (100, 100') Vorratstationen (102, 102') mit Materialbogentypen für jeden Dokumenttyp der Mehrzahl unterschiedlicher Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenttypen umfasst.
17. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Fixiervorrichtung (128) dazu konfiguriert ist, sich synchron mit der Materialbogenaufnahmevorrichtung (1 18) in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge zu den Vorratsstationen (102, 102') zu bewegen.
18. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorratsstationen (102, 102') in Reihen jeweils nebeneinander angeordnet sind, wobei die Fixiervorrichtung (128) Einzelfixiervorrichtungen umfasst und wobei jeder der Reihen eine Einzelfixiervorrichtung zugeordnet ist, welche dazu konfiguriert ist, sich entlang der Reihe zu den einzelnen Vorratsstationen (102, 102') der entsprechenden Reihe zu bewegen.
19. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach Anspruch 18, wobei das Bewegungsmuster der Einzelfixiervorrichtungen jeweils so auf die dokumenttypspezifische Reihenfolge abgestimmt ist, dass sich zu jeder der Vorratsstationen (102, 102'), zu der sich die Materialbogenaufnahmevorrichtung (1 18) bewegt, synchron eine der Einzelfixiervorrichtungen bewegt.
20. Zusammentragvorrichtung (100, 100') nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Zusammentragvorrichtung (100, 100') ferner eine Personalisie- rungsvorrichtung (138) umfasst, welche einer der Vorratsstationen (102') zugeordnet und dazu konfiguriert ist, den Einzelnen der Materialbögen (1 12) vor dem Bereitstellen auf der Ablagefläche (1 10) des Materialbogenträgers (108) der entsprechenden Vorratsstation (102') zu personalisieren.
21 . Verfahren zum Zusammentragen von Materialbögen (1 12) und Erstellen eines Materialbogenhefts (500) für einen aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenttypen ausgewählten Dokumenttyp, wobei das zu erstellende Materialbogenheft (500) die zusammengetragenen Materialbö- gen (1 12) in einer dokumenttypspezifischen Reihenfolge umfasst,
wobei das Verfahren umfasst:
Bereitstellen von Materialbögen (1 12) für eine Mehrzahl unterschiedlicher Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenttypen mittels Vorratsstationen (102, 102'), welche jeweils Materialbögen (1 12) eines einheitlichen Materialbogentyps vorrätig halten und einen Materialbogenträger (108) mit einer Ablagefläche (1 10) zum Bereitstellen eines Einzelnen der Materialbögen (1 12) aufweisen,
Einsammeln der an den einzelnen Vorratsstationen (102, 102') der dokumenttypspezifischen Reihenfolge bereitgestellten Materialbögen (1 12) für das zu erstellende Materialbogenheft (500) in der dokumenttypspezifischen Reihenfolge von den Ablageflächen (1 10) der jeweiligen Materialbogenträger (108) mittels einer Material- bogenaufnahmevorrichtung (1 18),
wobei der jeweils aufzunehmende Materialbogen (1 12) von der Materialbo- genaufnahmevorrichtung (1 18) aufgenommen wird, indem der aufzunehmenden Materialbogen (1 12) mittels einer Fixiervorrichtung (128), an dem gemäß der doku- menttypspezifischen Reihenfolge unmittelbar zuvor aufgenommen Materialbogen so fixiert wird, dass die Ausrichtung des aufgenommenen Materialbogens (1 12) gegenüber dem unmittelbar zuvor aufgenommenen Materialbogen festgelegt wird und sukzessive das dokumenttypspezifische Materialbogenheft (500) erstellt wird.
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